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1、JWT型驼峰无线机车信号系统,铁道科学研究院通信信号研究所,热烈欢迎光临指导,微机驼峰无线机车信号系统,系统功能及技术要求系统工作原理系统硬件配置系统软件系统的安全防护性能设备故障判断与维修,引言,驼峰无线机车信号系统应用于编组站推峰机车上，对于提高解编效率，改善司机的劳动条件，起到了很大作用。基于无线通信的无线机车信号系统，与以往驼峰移频机车信号系统相比，有很大优势。无线机车信号系统为计算机控制系统，可以很方便的实现与其他控制系统联网，实现大量信息的传送，有利于站场的改造和升级换代的发展；无线机车信号采用无线数传技术，工作不受天气的影响，抗电气化干扰能力强，没有邻线干扰，信号在推峰过程中连续
2、接收，无死区；无线机车信号系统可以实现闭环控制，机车上的信号可以回执到地面，控制数据可以记录，有利于监测与维修；系统与地面信号具有严密的安全联锁，并且信号采样采用编码动态输入方式，符合信号的故障安全原则。这些优势，使驼峰无线机车信号系统在现场应用中，受到用户的好评。,引言,随着计算机控制技术的广泛应用和不断提高，我们研制了新型的微机驼峰无线机车信号系统，并于2002年通过铁道部技术鉴定。该套系统设备是为满足我国驼峰编组站不断增长的作业需求而改造投资不大的要求设计的。新型微机驼峰无线机车信号系统设备采用计算机技术、通信技术与铁路信号技术相结合，科技含量高，系统设计采用全计算机化、模板组装，使其具
3、有体积小、信息量大、结构简单、可靠性高、维护简单、更易于与其它有关的微机控制系统配套使用等特点，因此具有很高的性能价格比。微机驼峰无线机车信号系统可应用于自动化、半自动化的驼峰场，也可用于一般的中小型驼峰编组站。,无线机车信号系统功能,抗干扰能力强，不需要调整任何参数，全天候工作。系统满足驼峰信号四灯八显示要求。系统开放信号的条件可从计算机通信口直接采集。系统可实现两至四台机车同时推峰作业，互不干扰。信号开放与到达场进路开放联锁，控制更趋向安全。设有回执显示，显示机车信号显示状态。系统可应用于电气化和非电气化区段的驼峰编组站。,系统功能及技术要求,驼峰无线机车信号设备，用于驼峰编组站的推峰机车
4、，以解决司机推峰作业中了望地面信号困难的问题，减轻司机的劳动强度，同时具备与地面信号连锁的信号安全条件，提高推峰作业的安全及作业效率。,系统功能及技术要求系统功能,（1）无线机车信号的无线信息，采用数字编码，发收时间分隔控制，具有较强的抗干扰能力，不受气候条件与道床参数的影响，不需要调整任何参数，进行全天候工作。,系统功能及技术要求系统功能,（2）无线机车信号系统满足驼峰信号四灯八显示要求，即预推黄灯（U）、主推绿灯（L）、绿闪灯（LS）、黄闪灯（US）、后退红闪灯（HS）、停车红灯（H）、禁溜推送白闪灯（BS）以及下峰作业的白灯（B）。显示内容与地面驼峰信号相符。,系统功能及技术要求系统功能
5、,（3）无线机车信号系统采用计算机控制技术，开放信号的条件既可以由继电器接点直接采集，也可以与驼峰计算机控制系统联网，从计算机通信口采集。（4）驼峰无线机车信号系统可实现两至四台机车同时推峰作业，互相不干扰、不误动。,系统功能及技术要求系统功能,（5）信号开放与到达场具有安全联锁及具有停车信号音响报警功能，使推峰机车控制更趋向安全。（6）在值班员的控制台上，设有机车信号工作状态的回执显示，显示机车作业股道及机车信号显示状态。（7）设备采用模块结构，更换方便；设备轻便、紧凑、占用空间少、施工安装简单方便。,无线机车信号系统技术条件,无线频道：458.100MH、468.100MH；或 458.3
6、50MH、468.350MH电压范围：车上设备：直流85V135V；地面设备：交流22010%耗电功率：车上设备：200W；地面设备：400W电台发射功率10W，设备控制距离2500米。信号应变时间2秒。无线信号中断超过4秒转为红灯。环境温度：车上设备：-10+50；地面设备：室内设备 0+40；室外设备-40+60系统可应用于电气化和非电气化区段的驼峰编组站,系统工作原理,系统工作原理,在驼峰信号值班员按作业要求开放驼峰推峰信号的同时，机车信号地面设备也通过电台发出相应的无线信号，无线信号采用数码调制方式工作，也就是将驼峰信号与推峰股道变成对应的信号编码，经调制解调器调制及地面无线电台发出。
7、车上电台接收地面电台载频信息，经解调译码及股道校核之后，在车上显示相应的信号。对车上信号显示进行采样后，将车上的实际显示情况经机车无线电台发送回地面设备。,系统工作原理,推峰机车识别原理：点式查询应答器推峰无线信号发送 推峰机车对无线信号的识别地面设备工作原理：股道号输入 信号采样输入 无线信号的发送与接收 回执显示器车上设备工作原理：无线机车信号显示查询器车上回执信号采样,推峰机车识别原理,对于较大的编组站，常有几台机车作业，机车如何正确识别所接收的无线信号，是个首要的问题。对于仅有一台机车作业的驼峰场，因只有一台机车作业，信号发收是对应的，无需选择。对于有两台以上机车作业的驼峰场，机车信号
8、的车上设备，首先要确定无线信号是否是本机车应该接收的信号，只有是本机车应该接收的机车信号，才能在本机车上得到相应的显示。因此，对于两台以上推峰机车的驼峰场，用股道号的校核来确认工作机车。,推峰机车识别原理无线信息发送与接收,对于较大的编组站，常有几台机车作业，机车如何正确识别所接收的无线信号，是个首要的问题。对于仅有一台机车作业的驼峰场，因只有一台机车作业，信号发收是对应的，无需选择。对于有两台以上机车作业的驼峰场，机车信号的车上设备，首先要确定无线信号是否是本机车应该接收的信号，只有是本机车应该接收的机车信号，才能在本机车上得到相应的显示。因此，对于两台以上推峰机车的驼峰场，用股道号的校核来
9、确认工作机车。,推峰机车识别原理无线信号的识别,由于在同一个驼峰场用一个无线频道控制几台机车信号的显示，如果没有识别的措施时，则几台推峰机车会同时显示同一推峰信号，因此系统利用股道号信息作为信号的地址来确定其中一台机车是否进入接收状态。因为只有进入到达场股道的机车，应答器地面点信息才被车上查询器接收并记忆在计算机中，当机车接收到的无线信息中的地址信息与车上感应接收的地址含义一致时，该机车才能进入接收状态，其他机车处在待命状态中。,地面设备工作原理,无线机车信号的地面设备，其功能是通过无线通道将驼峰信号信息发送至推峰机车和接收机车回执的工作信息。地面发送的无线信息，包含驼峰信号信息及与到达场进路
10、联锁的股道编码作为地址的信息。设备将带有地址码的驼峰信号，经无线电台发送至工作机车，经车上无线电台接收译码，并显示出与驼峰高柱信号相符的车内信号。,地面设备工作原理,车上设备向地面发送的回执信息，是以机车接收的所在股道的股道信息，作为回执信息的地址；将机车信号所显示的内容作为回执信息的信号内容，经车上无线电台发送回地面设备，经地面电台接收译码，并在地面设备上显示出回执信号的内容。,地面设备工作原理到达场推峰股道建立及信号允许开放条件的采集,到达场每一股道都对应一个推峰股道校核继电器，当某一股道的进路办通，允许推送作业时，相应的推峰股道校核继电器吸起，股道号采样输入既是利用推峰股道校核继电器接点
11、条件输入地面主机，作为信号的地址采样输入。以上这些到达场条件的采集，在到达场是微机联锁时，可通过联网或串口实现。,地面设备工作原理到达场推峰股道建立及信号允许开放条件的采集,当到达场信号允许开放时，相应的信号条件也要进行采样输入。这样，信号的开放与到达场具有安全联锁，使推峰机车控制更趋向安全。在信号采样时，利用开出条件控制开入口,实现信号的动态输入。,地面设备工作原理信号编码采样输入,当驼峰信号值班员开放驼峰信号时，同时通过有关信号联锁控制无线机车信号的开放条件。利用驼峰信号继电器的条件进行采集，输入地面主机，作为信号的采样输入，在信号采样时，可通过与驼峰自动化控制系统联网或串口通信完成。,地
12、面设备工作原理无线信号发送和接收,无线机车信号采用400MHz系列的无线电台进行无线数据的传送。可同时向两至四台机车传送信息，对多台机车发送的控制命令及接收机车电台的回执信息，采用时间分隔的方式，其发送与接受信息的时间分隔方式如图4所示。,地面设备工作原理回执显示器,回执显示器安装在值班员控制台上，显示机车回执的实际推峰状况，便于值班员了解机车推送过程中机车信号的显示状态。,电台收发时间分配图,车上设备工作原理,无线机车信号的车上设备，是完成驼峰信号在车上正确显示的任务，并将显示的结果，回执发送地面，因此要求车上设备具有显示清晰、了望方便、装卸简便的特点。,车上设备工作原理车上设备,车上设备包
13、括主机箱，机车信号显示器、电台天线及查询器主机、查询器等设备。主机箱中设有主机笼、接口机笼、电台、电源等。主机笼中有CPU主机板及I/O板。接口机笼中有驱动信号显示的继电器板。,车上设备工作原理机车信号显示,机车信号灯为标准双面显示机车信号灯，点灯电压为12V,属冷光源信号灯，故障率低。机车信号灯显示方式为4灯8显示，如图5所示。,车上设备工作原理 机车信号显示,U,U,L,H,B,车上设备工作原理 股道号信息的接收,查询应答器车载主机与主机之间用电缆相连，查询应答器车载主机将接收的股道号信息处理后通过串行口将股道及地点信息发送给机车信号控制机，使机车信号控制机进行处理，从而可以确认自己当前所
14、处位置。,车上设备工作原理 车上回执信号采样,推峰机车收到地面发来的无线信号，经处理检查、确认正确无误之后，显示在信号显示器上，设备主机在显示器上进行采样，将信号显示内容采回。车上发回的回执信号对于只有一台机车作业的驼峰场，回执信号只有机车信号的内容。对于具有两台及两台以上机车推峰的驼峰场，回执信号必须带有地址特征，而地址特征是从记忆在车上主机中的股道号取出。,系统硬件配置,驼峰无线机车信号设备，根据驼峰场的实际需要，有两种配置方式。第一种：无机车识别标志的机车信号，用于单台机车作业的小型驼峰调车场；第二种：有机车识别标志的机车信号，可用于多台机车同时作业的大中型驼峰编组站。由于配置方式不同，
15、设备费用不同、相应的工程费用也有较大的差别，因此用户可以根据编组站的实际需要及发展趋势进行合理选用。,系统硬件配置,地面设备配置：地面机柜 定向天线 回执显示器 应答器机车设备配置：机车主机箱 信号显示器 机车天线查询器主机 查询器,系统硬件配置,地面机柜包括：主机箱装设有地面主机、地面电台及电源。,系统硬件配置,地面电台的天线为定向天线，应安装在地面机柜所在建筑物的最高处。天线顶端高度应高于楼顶标高34米，方向指向到达场中部。回执显示器安装在值班员控制台上，便于值班员观察与监视。应答器地面点设置在到达场股道两端及驼峰推送线上。,地面设备硬件配置,机车设备硬件配置,主机箱内设有系统主机、电子继
16、电器板、电台、电源板等。主机箱及查询器主机一般应安装在机车驾驶室行李架上。信号显示器安装在司机侧前方，保证正副司机均能了望的位置。天线安装在机车顶部。信号查询器安装在机车后部排障器与车轮之间的轨道中间上方，距离轨面150mm。主机箱与机车电源、信号显示器、查询器、天线等之间的电缆用航空插头相接。,机车设备硬件配置,系统软件,系统软件采用标准C语言编写，模块化设计，具有执行速度快，可移植性、实时性，扩充能力强，易于维护等优点。,系统软件 地面设备软件功能,对信号采样采取用一个开出口控制的动态输入方式，并多次采样比较，确认采入信号符合要求后，将采集的信号转换成为电台发送所需要的信息格式由串行口发往
17、电台，然后立即转入接收机车的状态回执信息，并将它转换为信号信息送到开出口进行显示。电台发送信号命令的周期为500ms发送一次。,系统软件 机车设备软件功能,多台机车作业：机车设备一直处于从轨面感应接收股道号状态，当从轨面感应接收到股道号时，设备将处于信号接收状态。一旦有信号接收到，首先要与所接收的股道号地址比较，判断符合信号要求，将符合要求的信号转换为信号灯显示所需的开出信号，并由并行口发出1-2KHz的动态信号信息驱动点灯信号继电器工作，否则继续转为接收状态。信号显示后立即将显示内容从并行口采回转换为电台信息回发给地面设备。,系统软件机车设备软件功能,如果接收到红灯降级信号则显示红灯，并同时
18、发出报警信号，如果4S没有收到地面信号，则亮红灯报警，10S后仍未接收到正确信息，则认为本次推峰结束，熄灭所有信号显示，从新接收股道号和信号。,系统软件 机车设备软件功能,单台机车作业：机车设备一直处于信号接收状态，一旦有信号接收到，首先判断信号是否符合要求，将符合要求的信号转换为信号灯显示所需的开出信号，并由并行口发出1-2KHz的动态信号信息驱动点灯信号继电器工作，否则继续转为接收状态。信号显示后立即将显示内容从并行口采回转换为电台信息回发给地面设备。如果接收到红灯降级信号则显示红灯，并同时发出报警信号。,系统软件 机车设备软件功能,如果4S没有收到地面信号，则亮红灯报警，10S后仍未接收
19、到正确信息，则认为本次推峰结束，熄灭所有信号显示，从新接收信号。,系统与其它计算机控制系统联网,系统可以与到达场的微机联锁系统联网，通过串行口接收开放推峰股道的股道号信息，也可以与驼峰场的微机控制系统联网，通过串行口接收开放推峰信号的信息，而无须做较大的工程改造。,无线机车信号系统安全防护性能,信号动态采样，设备能够判断接口故障。机车信号开放采用动态输出、故障安全的接口电路，防止误动作，保证安全。信号采样采用冗余编码方式，具有安全防护。无线信号采用三取二表决，抗干扰能力强。设备故障时显示红灯停车命令。,设备故障判断与维修,机车信号改善了司机劳动条件，解决司机了望困难，提高推峰作业效率，起到了重
20、要的作用，是司机延伸视力的手段。为保证设备正常完好地工作，必须注意日常保养与维修。,设备故障判断与维修 地面股道号点故障,在多台机车作业的站场，地面股道号发送发生故障时，将影响股道信号送出，所有作业的机车将均会收不到股道号信息或都收不到同一股道的信息，因此当机车接收股道号信息时，发生了上述情况，维修范围限于股道号应答点。,设备故障判断与维修地面无线信号发送故障,当地面电台通信中断时，所有作业的机车均收不到信号命令，应首先检查电台工作是否良好，电台发送显示灯显示是否正确，如果电台发送指示正常，但不出信号，应检查地面天线是否完好，尤其在狂风之后发生通讯中断，检查天线的完好是必要的。,设备故障判断与
21、维修地面电源故障,在各层前面板上均有表示电源工作的发光管显示，可能通过观察相应发光管的点亮情况分析判断各电源是否故障。每个电源上均有输入、输出表示灯，可观察其发光情况，判断故障部分。在每层均有电源测试孔，可通过对其电压测量判断电源工作是否正常。,设备故障判断与维修回执显示故障,控制台回执显示为机车实际工作状态，该显示正确表明推峰机车接受命令正确，回执发送正确，地面设备控制命令发送及接收通道工作正确。若回执显示不正常，则应首先判断故障是否产生在机车设备上，然后再检查通信线部分是否故障。,设备故障判断与维修车上设备故障,车上设备发生故障，常规现象如下：电源保护，应首先检查用电端是否有造成短路情况发
22、生。当机车在到达场远端作业时，有时会发生信号时有无的现象，只有当机车接近峰顶时，信号显示才逐步稳定，在这种情况下，一般都可能是车上天线发生故障，故障情况多为天线电缆接触不良，天线与基座接触不良或天线被压弯，这时应及时维修、排除故障。,设备故障判断与维修 车上设备故障,当装有无线机车信号的机车都收不到股道号或某一股道号，就初步认定是地面股道发生故障，当只是其中一辆机车收不到股道号或收不到股道号的情况各不相同，例如：1调机车可能收不到3股道信息，而2调机车收不到是5股道信息，对于这种情况应判断是车上股道接收发生故障，应检查股道接收查询器及其天线。,设备故障判断与维修,在一个装有无线机车信号的驼峰场
23、，车上设备数应为推峰机车数+1，其中一套应处在完整的备用工作状态下，当车上设备发生故障时，并判断出故障的原因时，就用备用设备中对应的板及时更换，故障板应在地面进行维修，或送到专修点进行维修。在机车上维修不能顺利进行时，可将整个机箱卸下，将备用设备安装到机车上，故障设备在地面维修。,设备日常维护,无线机车信号设备对于防振、防干扰有较完善的措施，在一般情况下，故障很少，维修量少，维修手段简便，易于掌握。无线机车信号采用计算机化的小型板，结构牢固，工作可靠，在正常工作情况下，故障率极少，但要防止人为造成的故障，或因工作环境造成设备不能正常工作。,设备日常维护,当机车定期维修时，如果无专人看管，在机车维修中易造成机车信号设备的损坏。因此，建议机车进厂维修时，应将无线信号设备拆下，电缆走线插头封闭包好，以免油漆脏物进入孔内造成接触不良。维修人员应定期到机车上检查设备使用情况，使用一段时期后，如果设备安装位置造成机箱内进入的灰尘较多，应将无线信号设备拆下清扫。定期检查天线完好情况，尤其是在大风天气之后。,查询应答器系统检修方法,谢谢!,系统运用结论,满足运营要求，符合技术条件。抗干扰能力较强，同时作业不干扰。信号开放能够保证作业的安全。回执显示便于值班员控制。设备轻便、维修方便、工作可靠。计算机控制、方便联网，有利于站场发展。符合故障安全的原则。技术水平达到国内先进。,
