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1、主体化机车信号,电务段车载设备车间,目 录,一、主体化机车信号的概念 1二、主体化机车信号的构成 3三、主体化主机系统结构 23四、主体化主机新特性及原理 34五、主体化主机的安装使用和环线测试 40六、记录器数据查看与分析 63七、维规对机车信号与超速防护的要求 75八、机车信号库修作业标准 78九、机车信号测试作业标准 82十、主体化机车信号常见故障现象及原因86,一、主体化机车信号的概念,机车信号:在司机室内反映列车前方运行条件的信号显示.主体机车信号:作为行车凭证的机车信号。机车信号信息:由地面向机车上传递反映线路空闲与进路状况的信息。,新铁路技规 提出机车信号主体化的概念，其中第93
2、条规定：“作为行车凭证的机车信号，是由车载信号和地面信号设备共同构成的系统、必须符合故障安全的原则，车载设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。”,二、主体化机车信号的构成,JT-C系列机车信号车载系统（以下简称系统设备）是由主机、机车信号带电源接线盒、机车信号双路接收线圈、机车信号显示器构成。接收主机含机车信号记录器。,分体式系统构成,分体式设备,一体式系统构成,一体式设备,JT-C主体化机车信号车载系统构成框图,1）、接收线圈接收钢轨线路（或环线）中传输的机车信号信息。2）、主机将接收到的机车信号信息进行处理后控制机车信号显示，并将处理后的信号提供给列车
3、运行监控记录装置。3）、主机内有电源模块将机车供电电源转换为主机、显示器和记录器的工作电源。4）、主机内的记录板采集和储存机车信号动态运行数据。5）、机车信号机给出机车信号显示。,1、设备的功能,2、主要技术条件及指标,1）、系统设备满足铁路信号故障-安全原则。2）、系统设备满足TB/T2859-1997JT1型通用式机车信号设备标准的技术要求，其中75Hz接收功能取消。3）、系统设备满足TB/T3060-2002机车信号信息定义及分配标准及之后的铁道部118号文件的变更内容；满足TB/T3021-2001铁道机车车辆电子装置中电磁兼容有关要求。4）、系统设备可用于各类内燃、电力机车。与运行监
4、控记录装置相连，与本系统接收线圈连接的负载总阻抗不小于200k，与本系统输出信号线相连的负载总阻抗不小于20k。,5）、设备采用“二取二”容错安全结构、保证系统的故障安全性，并采用双机热备、提高系统的可靠性、可用性。6）、工作机故障自动切换到备用机，切换时间应不大于0.5s；工作机和备用机都有工作正常或故障表示。7）、设备的各种制式的显示输出应变时间符合以下规定：A)、设备接收移频系列信号的应变时间不大于2.0s，从有信息到无信息的应变时间不大于4.0s；在UM-71(ZPW-2000)系列信息之间转换时应变时间应不大于下表所规定的时间。,B)、设备接收交流计数信息时，应变时间不大于7s，L、
5、U、UU信息到无信息应变时间不大于9s，HU信息到无信息应变时间不大于7s。C）采用多种信号制式并行处理的方式，取消制式转换时间这项指标。,ZPW-2000系列信息之间应变时间,机车信号灵敏度（移频）,主机灵敏度（ZPW-2000）,3、机车信号信息定义,X,2298.7Hz,1698.7Hz,2301.4Hz,2秒 2301.4+25.7,机车信号信息定义及分配表,4、载频切换码功能,收到UU/UUS 码，可以接收载频切换信息码，并进行相应载频锁定；如果没有接收到载频切换信息码，按照载频选择(上下行)开关进行信息接收。地面提供载频切换信息码时（信息码的时间应不小于2S），设备应实现载频锁定或
6、切换，其载频切换信息码使用应符合下表的规定。,载频切换信息码的频率、功能应符合下表,在下述条件下需要操作载频切 换装置进行人工介入：（1）主机上电后或故障复位后；（2）机车连挂后始发；（3）接收载频切换信息码失效后；（4）非主体机车信号区段。,4、记录功能,记录器具有数据记录功能，记录器应记录以下信息：（1）从接收线圈收到的机车信号信息的信号波形；（2）机车载频切换装置状态、机车运行方向信息；（3）机车信号输出信息；（4）主机工作状态；（5）机车电源工作电压状态；（6）来自TAX2箱通信接口的时刻、线路公里标、车站编号、信号机编号等定位信息；（7）机车信号主机的故障信息。,三、主体化主机系统结
7、构,主机电路主要分为电源部分、输入部分、控制计算部分、输出部分，主机系统结构详见下图。,1、电源部分 主体化的电源部分保留了原有通机电源结构中的滤波、保护的部分；更新使用了动态电源，使主机的工作电源与点灯电源实现分离；新机车信号电源针对以前存在的主要问题：机车电源电压波动范围大、干扰强，再加上机车上的环境较差、振动大、温度变化较大，从而导致机车信号电源的故障率相对较高的问题进行了改进，包括：提高电源转换效率、提高输出功率富余量、过压过流保护、输入与输出完全隔离、使用寿命高的器件，提高整个电源系统的可靠性。,机车信号主机电源板,机车信号主机板,机车信号主机板的CPU板,2、输入部分 主体化主机的
8、输入部分采用了新的信号隔离放大器，取代了原有的变压器，减少了器件上的离散性和不可靠性。使用了2路译码通道，信号通过2个信号隔离放大器分别进入各自的A/D；再进入各自的运算(DSP)芯片进行译码。,3 控制计算部分,计算过程采用了二取二的计算结构，每路译码上有2个CPU，一个负责译码，另一个则负责通信和其他电路的控制工作。输入输出接口电路和动态监督电路：输入接口电路主要包含一些点灯信号的反馈输入、条件设置的开关量、上下行、50V、外界信号等条件。输出接口电路则包含3路动态信号、各个灯位、JY、ZS、速度等级等信息。,与通机一样，系统保留了高安全性的3路动态监督，灯位及一些其它信息的反馈检查.利用
9、3路相对独立的动态方波f1、f2、f3来监督整个系统的工作状态；f1控制运算芯片的复位，f2控制各接口电路的输出，f3控制后级光电开关的通断；通过这些措施实时的实现故障-安全的原则。,4、输出部分,信号的输出部分除了原有的驱动电路、点灯继电器、光电开关电路和点灯电路四大部分外，新增了由CPU直接以动态方波控制的动态电源用于点灯，并且 2路译码通道上各自的控制CPU还分别能对点灯电路进行关断，提高了输出电路的可靠性。,并口输出电路,四、主体化主机新特性及原理,1、双套热备的原理:JT1-CZ2000的双套热备是指有机车信号主机内双套主机板、接线盒中的双路电源、双路接收线圈共同组成的双套热备系统。
10、主机上电后随机由双套主机板中的一套占据输出位置，即处于工作状态，另外一套为备用状态。当占据输出位置的主机故障时将自动关断点灯电源失去输出位置状态，而由备机获得输出位置状态，从而实现双机的自动切换。,2、JT1-CZ2000的主机双套主机板之间有动态方波信号进行信息交换，当工作主机前级故障“掉灯”时，备机正常“有码”信息会传递到工作主机，工作主机会短时自动切掉输出，使得系统自动转到备机工作。实现完全双套热备份的功能。3、新增25.7锁频功能 在具有ZPW2000的闭环电码化功能的车站，列车仅在经道岔侧向接车或发车时进行接收载频的切换，直向通过车站时不进行载频的切换。,侧线接车时，当列车压入信号机
11、内方时，UU码结束（在信号机接近区段取消进路进UU码将变为HU码不在自动切换逻辑内），此时机车信号变为可接收任意载频并开始搜索叠加在该载频上的25.7Hz的低频信息；列车经道岔侧向进入股道时，将收到该股道规定的1载频（如1700-1载频）所叠加的25.7Hz的信息，并将接收载频锁定于仅接收叠加于该载频（1700-1）上的低频信息。,侧线发车时，当列车由侧线经道岔侧向出站时，UU码结束后，机车信号开始搜索任意载频上叠加的25.7Hz信息；当列车收到2载频（如1700-2载频）所叠加的25.7Hz信息后，将接收载频打开接收相应区间的载频。运用25.7Hz载频切换，解决了列车在上下行线间转线运行时由
12、人工进行切换所存在的手续繁琐、切换地点不明确、切换时机难于掌握等问题。由于载频自动切换的实现，解决了机车信号载频邻线同载干扰的问题。,机车信号载频切换,机车信号设备载频切换的逻辑:,机车信号收UU码结束后未收到其它低频码（如HU码）；,机车信号开始搜索1载频+25.7Hz低频;,当找到1700-1+25.7时,机车信号自动切换至仅接收1700载频;,当找到2000-1+25.7时,机车信号自动切换至仅接收2000载频;,未找到1700-1+25.7或2000-1+25.7时,机车信号将一直搜索,并不能接收其它正常低频信号;,机车信号无法自动切换时，由司机进行人工切换。,当找到2300-1+25
13、.7时,机车信号自动切换至仅接收2300载频;,当找到2600-1+25.7时,机车信号自动切换至仅接收2600载频;,当找到1700-2+25.7或2300-2+25.7时,机车信号自动切换至接收1700/2300载频;,当找到2000-2+25.7或2600-2+25.7时,机车信号自动切换至接收2000/2600载频;,机车信号载频切换的设置,X,X,II,I,XI,XII,3,X3,4,X4,5,X5,6,X6,1700Hz,2000Hz,2600-1,1700-2,2000-2,2300-1,2600Hz,2300Hz,2000-2,1700-2,1700-1,2600-1,2000
14、-1,1700-1,2000-1,2300-1,5G,3G,IG,IIG,4G,6G,2秒2300+1+25.7,2秒2300-2+25.7,萧萧联络线地面载频频率配置,萧山,萧西,2秒2298.7+25.7Hz,1698.7+11.4Hz,1701.4+13.6Hz,预告,X,S,51,五、主体化主机的安装使用和环线测试,1 安装 根据需要，主体化主机安装有两种方式:其一,固定架安装方式:机箱底座固定架上有两个安装孔,安装时直接将机箱底座滑入固定架，然后用专用螺母将机箱固定即可。其二,安装板安装方式:将安装板按安装尺寸进行固定,然后用专用螺母将机箱固定即可。,2、连接图,3、插座(头)编号,
15、JT1-C2000型主体化机车信号主机，航空插座6个：X20、X21、LX22、LX23 I-ZS、II-ZS。JT1-C2000型主体化接线盒，航空插座11个：X26、X24、X25、X22、X23、X27、X28、LX29、I-SX、II-SX、LX30。JT1-C2000型一主体化机车信号主机，航空插座9个：X26、LX22、X22、X23、X27、X28、I-SZ、II-SZ、LX30。,主体化机车信号主机，6个航空插座,主体化接线盒，11个航空插座,一主体化机车信号主机，9个航空插座,插座定义表1,插座定义表2（接上页）,插座定义表3（接上页）,4、接收线圈简介,接收线圈应满足下列要
16、求：a)、机车接收线圈，使用.型线圈，其直流电阻不大于，电感量为60mH，品质因数应大于.5 b)、机车接收线圈的线包底部距钢轨轨面为155mm5mm，线圈中心距离钢轨轨面为05mm，c)、当接收线圈每一路线圈与4k电阻相连时，在规定钢轨短路电流和频率下，各接收线圈应达到规定的电压。,接收线圈简介（图一）,接收线圈简介（图二）,接收线圈简介（图三）,端接收线圈简介（图四）,端接收线圈简介（图五）,5、试验说明,设备正常工作显示情况：（一体化）电源板1:50V(主机工作电源)、50VD(主机A动态电源)、110V（输入电源）三灯应均亮。、端按钮：“试验/运行”开关拨置“运行”位时，、端按钮不起作
17、用，运行开关在“试验”位时，按下或端按钮时，手动切换、端，相应、端指示灯亮。电源板2:50V(主机工作电源)、50VD(主机B动态电源)、110V（输入电源）三灯应均亮。连接板：A、B正常指示灯表示A、B主机板自检完成，两灯应均亮；A、B电源指示灯表示A、B主机供电电源正常，两灯应均亮 A、B工作指示灯表示A、B主机板是否工作，灯亮表示为工作输出状态，灯灭表示为热备状态，两灯只能亮其一 SX、XX指示灯表示对主机的上下行控制状态。A、B切换按钮：人工切换A或B机为在线状态。主机板：两块主机板上、下行指示灯显示是主机经判断识别后的上下行控制状态。,一体化主机正常工作显示,主体化主机正常工作显示,
18、主体化接线盒正常工作显示,6、环线设备安装及要求:,为保证机车信号设备可靠工作，在机车出、入库前需要对机车信号设备进行检测。因此、在机务段或折返段出入库内，必须安装机车信号测试环线。环线采用多股铜质非铠装或非屏蔽护套电缆，芯线面积不小于6平方毫米，额定工作电压250V以上。环线电缆要求铺设在股道两根钢轨的内侧中间腰部位置。固定良好，（相邻挂钩的间距不大于1.2米）。铺设的环线单股长度不大于100米。环线的导线对地绝缘不小于2M。,库内环线的安装,7、环线发码设备的要求:,具备自动循环发送功能，可以发出机车信号所在运用去区段应接收的所有信息的低频、载频，给出相应的频率和对应的机车信号显示。并具备
19、能够满足现场一般测试的简易循环的发码模式。具备手动循环发送功能，可以发出机车信号所在运用去区段应接收的所有信息的低频、载频，给出相应的频率和对应的机车信号显示。具备三路及以上的多通道输出能力，每路输出01.5A连续可调，并有明确显示。,发码箱,正面,反面,六、记录器的功能及数据查看-实例,记录器应记录下列信息（1）接收线圈收到的机车信号信息的信号波形。（2）机车载频切换装置状态、机车运行方向信息。（3）机车信号输出信息。（4）主机工作状态。（5）机车电源工作电压状态。（6）来自TAX2箱通信接口的时刻、线路公里标、车站编号、信号机编号等定位信息。,数据查看及分析(区间正常记录),库内记录情况(
20、库内正常记录),1、现场使用中常见异常,各类故障发生时会集中体现在机车信号机显示异常上。这里的各类故障包含：机车信号车载系统设备的异常和地面信号相关设备不良两个方面。下面分机车和地面两个方面，来分析遇到的故障原因，提高机车信号的使用能力和维护能力。,实例1 地面原因掉白灯,感应信号幅度小于机车信号的灵敏度值，造成机车信号掉白灯。,实例2 地面原因的升级显示,双黄18HZ,绿灯11.4HZ,实例3-车载设备原因灭灯,是由于设备混线造成多灯灭灯.,实例4-车载设备原因多灯,是由于设备混线造成多灯.,2、由机车原因造成的掉灯、灭灯,电源供电异常：机车110V电源异常低于73V或高于138V均可能造成
21、机车信号设备发生异常，现阶段通过记录器能基本反应出此原因。机车干扰：正常情况下，机车信号设备不会收到机车干扰的影响。但是当设备接地不良，或是某些转接端子（如接收线圈引线转接端子）与机车其他器件绝缘不良时，机车信号设备就有可能会因机车干扰出现异常。,实例-电源供电异常灭灯,是由于机务110V供电低压(73V)造成设备不工作。,机车机务换向器移位故障（图一）,机车换向器运行位为室,机车信号显示正常。,下 行,机车换向器移位故障（图二）,是由于机车换向器移位,造成掉白灯。(换向器室),上 行,七、维规对机车信号与超速防护的要求,一、通则 1、机车接收到与地面信号对应的电码、频率（以下简称信息）时，机
22、车信号应显示相应的信号灯光；信息不变时，机车信号显示保持不变；地面或机车上的信号设备故障时，机车信号不得出现升级显示。2、机车信号与列车超速防护设备安装牢固，应有防振、防松动、防潮湿、防磨卡、防冲击、防高低温等保护措施。接收线圈接线盒、引线管（含车内的）等封堵良好。3、机车信号与列车超速防护用的直流电源电压为50V5V、110V(+5.5V-22V)。,4、安装于机车上的机车信号与列车超速防护设备的导电部分与机车车体的绝缘电阻（切断电源），用500V兆欧表测试时；a)电力、内燃机车不小于1 M；b)蒸汽机车，不小于0.2 M；c)配线、与引入线的线间绝缘电阻不小于0.2 M；d)机车信号和列车
23、超速防护单项设备的导电部分与其外壳间的绝缘电阻不小于25 M，e)机车接收线圈与其外壳间的绝缘电阻不小于1 M 5、机车信号出入库检查应满足下列要求：a)主机自检状态良好、上下行灯显示正常，机车信号显示正确。b)方向、电源等开关作用良好，转换灵活；接线盒、感应线圈安装牢固，符合标准；各部螺丝不松动；接插件接触可靠。c)环线发码试验机车信号，显示关系正确。d)检查JT-C系列机车信号设备记录数据,二、JT-C机车信号车载系统应满足下列要求：,a)接收钢轨（或环线）中传输的机车信号信息，给出相应的机车信号显示。b)为列车运行监控记录装置提供机车信号信息.C)在移频(载频550850Hz)、交流计数
24、区段，应兼容通用式机车信号的功能。d)具有数据记录功能.,八、机车信号库修作业标准,一、主要内容及适用范围：本标准规定了机车信号库修项目、内容及技术标准；本标准适用于机车信号库修工作。二、作业目的：发现并克服设备缺点及隐患，防止因检修不良造成设备故障，确保运用质量符合技术标准。三、作业流程图：,作业前准备工作,作业中安全事项,检修作业流程,作业后登记通知有关工区,四、检修作业程序、项目、内容及技术标准：1、作业前准备工作：a)、集中人员，工长布置作业内容、标准、明确作业地 点和任务；b)、组织开展安全注意事项，布置安全措施；c)、携带材料、工具、备件、仪表等；d)、穿戴防护服、安全帽、绝缘鞋。
25、2、作业中安全事项：a)、库内路面油滑，严禁跳跃地沟：b)、机务行吊作业时应及时躲避；c)、在机车上工作时，应先巡视机车周围及车上情况，不得上下抛递工具材料，在底部作业时，应在机车两端 插上防护红旗；d)、机务电务人员上下左右交叉作业时，应防止工具击伤、烫伤。,3、检修作业流程：a）、更换计划轮修的设备，并记录设备编号；b）、外观检查设备完整，螺丝紧固，接插件不 松，线不卡，不破皮；c）、切断电源，测试全程绝缘应大于1兆欧；d）、更换绝缘不良及其他不合格器材；e）、检查设备是否复原；f）、感应器清扫，测量安装位置符合标准，其 他设备清扫除尘；g）、测量机车电压，试验信号，发频电流不超 过200
26、mA；h）、机务、电务验收组联合交车，如因特殊原 理来不及检查机车信号或处理故障，应及 时报机调值班员，由值班员决定。,4、作业后登记通知检修工区：a）在设备检查记录薄内及时填写机车检修、测试结果；b）更换设备后，将编号及时通知机信检修工区。5、检修人员返回后向工长汇报任务完成情况和设备质量情况，工长填写工作日志及待修缺点。五、安全控制措施：1、执行“三不动，三不离，三预想”安全制度；2、执行“劳动安全八防措施”。,九、机车信号出入库检修作业标准,一、主要内容及适用范围：本标准规定了机车信号出入库检测项目、内容及技术标准；本标准适用于机车信号出入库检测工作。二、作业目的：发现并克服设备缺点及隐
27、患，防止因检测不良造成设备故障，确保运用质量符合技术标准。三、作业流程图：,设备检查,访问机车乘务员,开发码器测试,作业前准备工作,登记簿记录合格证签字,四、检修作业程序、项目内容及技术标准：1、作业前准备工作：a)、工长布置检修任务、明确作业地点和任务；b)、组织开展安全预想，布置安全措施；c)、穿戴防护服、绝缘鞋；d)、携带必须的工具、仪表、材料；e)、开启环线发频器，发频电流不超过200毫安。2、访问机车乘务员：了解机车在运行途中，机车信号使用是否正常，信号显示正确率应达到100%，如有异常反映，应立即查找故障原因。如有地面不良反映，应及逐级上报。并将异常情况记录在机车出入库登记簿上。,
28、3、设备检查：a）、检查、室感应器：各部螺丝无松动，开口销齐全。感应器引出线无破损，固定良好，护套完整；感应器接线盒固定良好，无积水，接线螺丝无松动，线头无毛刺。b）、检查、室灯箱：外部清洁，固定螺丝无松动，箱盖无缝隙，接插件无松动；电缆固定良好。c）、检查设备与配线：主机、接线盒外部清洁，固定螺丝无松动，接插件无松动、电缆固定良好，外皮无破损；开关、按钮、保险丝座无松动。、开发码器测试：a）、开机后观察主机、接线盒上各指示是否正常；b）、室倒换及灯箱各灯位显示正常；c）、上、下行发码显示均不得少于一次循环；d）、主机、板倒换显示正常；e）、关机并切断三项设备电源。,5、登记簿记录合格证签字：出入库机车检查登记簿按规定填写，已处理故障，需详细记录处理故障程序及结果，更换设备的编号；未及时处理故障，需在交接班工作簿上详细注明。五、安全控制措施：1、执行“三不动，三不离，三预想”安全制度；2、执行“劳动安全八防措施”。,十、主体化机车信号常见故障现象及原因,不论地面设备，还是车上系统，任一部分故障均可导致主体化机车信号不能正常工作。常见故障现象及原因,常见故障现象及原因,谢谢大家再见,
