CRH380动车组技术培训教材-ATP运行控制.ppt

CRH380动车组技术培训运行控制系统 二零一零年十月 声明 本文件为培训资料 内容仅供参考 当与动车组实际结构不符时 应以实际结构为准 运行控制系统基本工作原理是车载设备根据地面设备提供的信号动态信息 线路静态参数 临时限速信息及有关动车组的数据 生成控制速度和目标距离模式曲线 控制列车运行 是动车组在线路上安全运行必不可少的安全控制系统 国内外高速动车组均安装了相关设备 并制订了相关标准 ETCS 概述 国内动车组安装情况 CRH3运行控制系统由ATP ETCS TCR 轨道电路 GFX 3A 自动过分相 CIR 无线电通讯 四个子系统组成 ATP子系统主要包括 一台ATP主机柜 内含两台车载安全计算机 一个安装在操纵台的DMI 两个安装在转向架上的欧式应答天线 两个雷达 两个安装在拖车上的速度传感器 TCR GFX 3A CIR系统均为国产系统 作为ATP系统功能的补充 同时满足适应中国铁路的要求 其中TCR与ATP集成安装在ATP主机柜中 GFX 3A CIR独立于ATP系统各自实现自身的功能 整个系统体积相对较小且关键部件均为冗余配置 可靠性高 可对系统进行升级 增加其他功能 国内动车组安装情况 CRH2型动车组运行控制系统由ATP CTCS LKJ2000 铁路综合移动通信系统GSM R三个子系统组成 ATP子系统主要由车载安全计算机 DMI 欧洲应答器天线 速度传感器 轨道电路传感器组成 由于2型车运行控制系统信号传输主要通过硬线传输 所以还增加了列车接口单元提供继电器接口 LKJ系统作为ATP的补充主要用于既有线的安全运行 GSM R用于列车与地面调度进行通讯 由于采用继电器接口设备体积较大 但便于故障分析和检修 国内动车组安装情况 CRH5型动车组运行控制系统由ATP CTCS LKJ2000 CIR三个子系统组成 ATP子系统主要由车载安全计算机 DMI 欧洲应答器天线 速度传感器 轨道电路传感器组成 由于2型车运行控制系统信号传输主要通过硬线传输 所以还增加了列车接口单元提供继电器接口 LKJ系统作为ATP的补充主要用于既有线的安全运行 CIR用于同地面通讯及数据传输 国内动车组安装情况 CRH1型动车组运行控制系统由ATP CTCS LKJ2000 CIR三个子系统组成 其系统组成及功能基本与5型车相同 总结 通过对以上动车组的对比可得出 各型动车组运行控制系统的核心设备ATP系统构成基本相同 均由车载安全计算机 轨道电路信息接收单元 STM 应答器信息接收单元 BTM 制动接口 记录单元 JRU 人机界面 DMI 速度传感器 应答器天线 BTM天线 轨道电路天线 STM天线 等组成 车载设备通过BTM天线接收地面点式应答器发出的信息传送的BTM单元中处理后传给车载计算机 STM天线接收轨道电路中包含的信息传送给STM单元处理后提供给车载计算机 车载计算机根据地面设备提供的信号动态信息 线路静态参数 临时限速信息及有关动车组数据 生成控制速度和目标距离模式曲线 控制列车运行 通过制动接口输出制动保证行车安全 同时记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息进行实时动态记录 DMI对速度信息 制动信息 距离信息等进行实时显示 并对故障信息进行报警提示 运行控制系统组成主要部件设备安装位置通信结构ATP系统TCR系统GFX 3A系统CIR系统 运行控制系统组成 ATP自动列车保护系统TCR轨道电路读取器系统GFX 3A自动过分相系统CIR车载无线电系统 主要部件 ATP系统主机柜用于司机室信号传输和控制的显示与控制装置DMI 司机人机接口 用于指示当前速度的模拟仪表数据记录器 DRU 数据记录装置 TCR系统主机GFX 3A系统主机CIR系统主机 ATP系统主机柜 DMI 司机人机接口 用于指示当前速度的模拟仪表 TCR系统主机 GFX 3A系统主机 CIR系统主机 设备安装位置 ATP TCR CIR GFX 3A设备分布 返回 设备安装位置 ATP TCR GFX 3A底架设备分布 通信结构 通信结构 列车数据输入 通过DMI输入列车数据 并将数据记录在DRU中 司机室信号传输和指示 司机室信号通过DMI传输显示 如果DMI失效 则驾驶车辆所必需的信息会以等效图形的方式显示在左侧司机人机界面中 以供司机查看 声音信号由DMI内置的扬声器发出 列车实际速度显示在DMI上 同时也显示在单独模拟显示器上 数据记录 信号 运行状态和司机操作均记录在数据记录装置 DRU 中 数据记录器通过MVB连接至车载ATP主机 车载ATP主机将已记录数据和指令发送至数据记录器和TCR主机 当前速度和自动车辆定位设备 列车的速度和位置由ATP自带的两个位置编码器 两个雷达装置以及两根应答器天线提供 这些传感器直接连接至车载ATP主机 轨道信息 ATP系统通过欧式应答器传输 TCR系统通过TCR接收线圈和ATP主机传输 GFX 3A系统通过感应接收器传输 连接至列车的接口 ATP系统 通过两个触点在紧急制动回路中实施干涉 通过MVB与CCU 中央控制单元 通信 GFX 3A 与制动无通信 通过SIBASKlip和MVB与车辆控制系统通信 ATP系统 系统组成 ATP TCR CIR GFX 3A设备分布 BTM模块 欧式应答器天线 DMI 雷达装置 系统功能 加载当前路径信息 前进许可 临时限速 确定车辆位置和速度司机室显示连续速度监控违反容许速度和信号 停车信号 后 会发出警告信息并开展紧急制动 MVB数据交换ATP单元必须了解与列车相关的数据 以便对列车起到保护作用 列车数据必须通过DMI进行输入 只有当车辆处于静止状态时才能开展此项操作 如果ATP单元仍未具有任何数据 则所有数据必须由司机输入 如果已经在ATP单元中输入了列车数据 则该单元会将这些数据提供给列车司机 司机可直接确认或者根据需要予以修改 故障隔离为了在出现故障时防止意外紧急制动 可使用控制开关 隔离ATP系统 如其中一系故障 可使用冗余开关 进行切换该故障开关位于故障开关控制台上 过分相功能有关控制主断路器的指令由轨道旁设备报告给ATP单元 并及时传送至车辆 为达成此目的 ATP单元在传递指令时会考虑车辆的特性数据 现有列车速度 分相段末端处 至少达到70km h 由此可确保在列车驶过分相段时电压电平保持稳定状态 TCR系统 系统组成 ATP TCR CIR GFX 3A设备分布 TCR主机 TCR接收线圈 系统功能 读取轨道信息TCR接收ZPW2000A轨道电路信息 并根据轨道电路状态输出控制信息 TCR区分上下行线路 开关在上行位时接收2000 2600Hz轨道电路信息 开关在下行位时接收1700 2300Hz轨道电路信息 故障隔离由于受CTCS控制 TCR系统在ATP系统隔离时随之被隔离 GFX 3A系统 系统组成 ATP TCR CIR GFX 3A设备分布 GFX 3A系统主机 信号指示灯 感应接收器 系统功能 自动过分相通过感应接收器接收地面固定信号 处理后传送至CCU实现自动过分相功能 故障隔离为了在出现故障时防止列车主断断开 可使用控制开关 隔离GFX 3A系统 该故障开关位于故障开关控制台上 CIR系统 系统组成 ATP TCR CIR GFX 3A设备分布 CIR系统主机 MMI人机接口 带送话器 打印机 GPS天线 系统功能 具有450MHz机车电台自动和手动转换工作模式功能 并具有承载列车尾部风压 无线车次号 调度命令等数据信息的传输功能 具有GSM R调度通信系统功能 具有GSM R工作模式与450MHz工作模式自动切换和手动切换功能 谢谢