列控系统地面应答器设备课件.ppt
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1、ppt课件.1ppt课件.2概述概述CTCS2,CTCS3列控系统中的应答器列控系统中的应答器应答器应答器地面电子单元地面电子单元LEU报文读写工具报文读写工具BEPT应答器系统的接口应答器系统的接口ppt课件.3七七.应答器的安装应答器的安装八八.应答器维护应答器维护九九.应答器报文编码过程应答器报文编码过程十十.应答器报文内容应答器报文内容十一十一.应答器设置一般规则应答器设置一般规则十二十二.应答器编号规则应答器编号规则十三十三.应答器用户数据表应答器用户数据表ppt课件.4一一.概述概述1.1.中国中国CTCSCTCS共划分为五级共划分为五级 CTCS0级 既有线的控车模式。既有线的控
2、车模式。区间轨道电路区间轨道电路+站内电码化站内电码化+通用机车信号通用机车信号+列车运行列车运行监控装置监控装置 CTCS 1级 基于既有设备改造的基于既有设备改造的ATPATP系统。适用于既有线系统。适用于既有线160km/h160km/h以下区段。针对中国主要干线装备现状,对既有设备以下区段。针对中国主要干线装备现状,对既有设备实行强化改造,在主体化机车信号的基础上,通过补实行强化改造,在主体化机车信号的基础上,通过补点,实现具有中国特色的点连式点,实现具有中国特色的点连式ATPATP。即主体化机车即主体化机车信号(区间、站内轨道电路进行强化改造故障安全信号(区间、站内轨道电路进行强化改
3、造故障安全型机车信号)点式设备安全型监控装置。型机车信号)点式设备安全型监控装置。ppt课件.5一.概述 CTCS 2级 基于轨道电路信息的基于轨道电路信息的ATPATP系统。地面车载一体化系统设计系统。地面车载一体化系统设计,车载设备有机结合;车载设备有机结合;,也可采取速度距离模式曲线;地面,也可采取速度距离模式曲线;地面可采用模拟多信息轨道电路,也可采用数字轨道电路,并可采用模拟多信息轨道电路,也可采用数字轨道电路,并辅以必要的点式设备,组成点连式辅以必要的点式设备,组成点连式ATPATP。CTCS 3级 基于轨道电路和无线通信(基于轨道电路和无线通信(GSM-RGSM-R)的)的ATP
4、ATP系统。系统。轨道电路轨道电路在实现区段占用与列车完整性检查方面具有不可替代的优在实现区段占用与列车完整性检查方面具有不可替代的优势;无线通信(势;无线通信(GSM-RGSM-R)在满足我国铁路移动信息网需求)在满足我国铁路移动信息网需求的同时,又能解决超防信息高速率可靠传输,两者结合是的同时,又能解决超防信息高速率可靠传输,两者结合是强强互补。再辅以定位校核的点式设备,系统具有与国际强强互补。再辅以定位校核的点式设备,系统具有与国际接轨的先进性。接轨的先进性。ppt课件.6一.概述 CTCS 4级:完全基于无线通信(完全基于无线通信(GSM-RGSM-R)的)的ATPATP系统。该系统具
5、有移动系统。该系统具有移动自动闭塞的特征。自动闭塞的特征。区间占用靠区间占用靠GPSGPS和和GSM-RGSM-R实时数据传输解实时数据传输解决(站内仍需轨道电路)。列车完整性检查、定位校核分决(站内仍需轨道电路)。列车完整性检查、定位校核分别靠车载设备和点式设备实现,使得室外设备减少到最低别靠车载设备和点式设备实现,使得室外设备减少到最低程度。程度。ppt课件.72.铁道部关于应答器的文件:铁道部关于应答器的文件:科技运函科技运函200414 CTC技术规范总则技术规范总则CTCS2级技术条件级技术条件科技运函科技运函2004114 应答器技术条件应答器技术条件铁运铁运200521 既有线既
6、有线200km/h动车组动车组ATP车载和地面设备配置及运用技车载和地面设备配置及运用技 术原则术原则运基信号运基信号2005224 既有线既有线CTCS-2级区段应答器报文定义及应用原则级区段应答器报文定义及应用原则运基信号运基信号2005316 既有线既有线200km/h铁路车站列控中心运用技术原则铁路车站列控中心运用技术原则运基信号运基信号2005431 应答器数据传输电缆应答器数据传输电缆运基信号运基信号200627 应答器编号规则应答器编号规则运基信号运基信号200614 既有线提速既有线提速200km/h区段应答器用户数据表编制规定区段应答器用户数据表编制规定一.概述ppt课件.8
7、二二.C2列控系统构成列控系统构成ppt课件.9二.CTCS-2列控系统构成1.地面设备构成地面设备构成 联锁设备 CTC TDCS 轨道电路 TCC车站列控中心 LEU地面电子单元 应答器(有源、无源)ppt课件.102.应答器地面设备构成应答器地面设备构成 有源应答器、无源应答器 LEU(地面电子单元)BEPT(应答器读写工具)ppt课件.11ppt课件.12 应答器应答器 LEU BEPT 应答器应答器 LEU BEPTppt课件.133.应答器地面设备作用应答器地面设备作用 向车载设备发送信息向车载设备发送信息 无源应答器发送固定信息无源应答器发送固定信息 -线路速度、坡度、轨道电路参
8、数、信号点类型等线路速度、坡度、轨道电路参数、信号点类型等 有源应答器发送实时变化的以及固定的信息有源应答器发送实时变化的以及固定的信息 -临时限速、进路坡度、轨道电路参数、信号点类型等临时限速、进路坡度、轨道电路参数、信号点类型等 ppt课件.144.应答器地面设备主要特性:应答器地面设备主要特性:点式传输设备(地点式传输设备(地车)车)适应列车速度:适应列车速度:200 km/h以上以上 通用性(符合欧洲标准)通用性(符合欧洲标准)安全传输安全传输 精度高精度高(精度为精度为 1米米)信息传输速率信息传输速率:564.48 kbits/s LEU传输距离:传输距离:2.5kmppt课件.1
9、5三三.应答器应答器应答器分类应答器分类:从用途上分从用途上分:-有源应答器 -无源应答器 ppt课件.161.应答器外部特性应答器外部特性 尺寸:480 mm x 350 mm x 70mm 重量:7 kg 材料:树脂罐封三.应答器ppt课件.17应答器工作原理ppt课件.18 无源应答器:无源应答器:与外界无物理连接 向列车传送固定信息 有源应答器有源应答器 通过电缆与LEU连接 向列车传送实时可变信息2.用途用途ppt课件.193.无源应答器与有源应答器区别:无源应答器与有源应答器区别:外观相同。外观相同。有源应答器连接电缆 发送信息发送信息无源应答器发送自身预存信息有源应答器发送自LE
10、U来的信息,当电缆断线时发送自身预存信息(默认报文)ppt课件.20三.应答器4.应答器工作过程:应答器工作过程:接收电磁能量接收电磁能量接收车载天线发送的27.095MHz无线电信号 建立工作电源建立工作电源通过电磁耦合转换成电能,应答器开始工作 循环发送报文,直至能量消失循环发送报文,直至能量消失不间断串行发送1023位传输报文ppt课件.21TR上行27 MHz4.2 MHz下行BTM的车载天线与应答器ppt课件.22运行温度范围:运行温度范围:-40C到到+70C震动:震动:EN50125抗震:抗震:EN60068抵抗行人踩踏抵抗行人踩踏:以以2000 N的最大力在安装的应答器的最大力
11、在安装的应答器上行走上行走 湿度范围:根据湿度范围:根据EN60721,等级,等级4K3压力范围:根据压力范围:根据EN60721,等级,等级4K3防护等级:根据标防护等级:根据标EN 60529,IP68环境分类环境分类生物:根据生物:根据EN 60721,4B2机械:根据机械:根据EN 60721,4S4绝缘绝缘:EN 50121-4:2000MTBF:=2,869.10-6/h/+40C使用年限:大于使用年限:大于20年年安全:根据安全:根据EN 50129,SIL4(电气系统(电气系统)5.应答器技术指标:应答器技术指标:ppt课件.23三.ALSTOM应答器6.应答器应用环境:应答器
12、应用环境:材料材料规格规格应答器的顶层(应答器的顶层(mm)A级级水水清澈的清澈的200含含0.1%的的NaCl100雪雪新鲜的,新鲜的,0300 潮湿的,含潮湿的,含20%的水份的水份300 冰冰无孔无孔100道碴道碴石头石头100沙子沙子干燥的干燥的20潮湿的潮湿的20泥浆泥浆不含盐不含盐50含盐,含盐,0.5%的的NaCl50铁矿石铁矿石赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)20磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)20铁尘铁尘1制动产生的铁粉制动产生的铁粉10煤尘煤尘含含8%的硫磺的硫磺10油和油脂油和油脂50ppt课件.24四四.地面电子单元地面电子单元LEU1.外部特性外部特性 尺寸:112 mm x 1
13、50 mm x 320mm 重量:3 kg 材料:金属外壳ppt课件.25LEU正面ppt课件.26LEU内部四块电路板电源板与TCC通信CPU板功放板ppt课件.272.用途用途四.地面电子单元LEU 从从TCC接收报文接收报文 通过RS485/422串行接口(接口S)向有源应答器发送报文向有源应答器发送报文 通过电缆(接口C)检测外部电缆状态检测外部电缆状态 断线、短路 记录状态信息记录状态信息 向TCC或BEPT提供维护数据ppt课件.28四.地面电子单元LEU3.主要特征主要特征电源:1036VDC/20W获取报文间隔:500ms驱动应答器数量:4个独立应答器传输距离:2.5km安全通
14、信:采用FBFS/2安全协议ppt课件.29四.地面电子单元LEU4.硬件结构硬件结构四块主要电路板:四块主要电路板:-电源板-处理器板-串行通信板-功放驱动板ppt课件.30四.地面电子单元LEU电源板电源板10 36 V DC/20 W2 kVrms 隔离ppt课件.31微处理器:Motorola MPC860 Memory:2 Mbytes(prog)+2 Mbytes(RAM)闪存(1 Mbytes)参数和维护数据JTAG测试:IEEE 1149-1四.地面电子单元LEU处理器板处理器板CPUppt课件.32四.地面电子单元LEU串行通信板串行通信板两路串行通信转换速率:38400bi
15、t/s输入隔离:2 kVrmsppt课件.33驱动四个独立的应答器输出隔离:2kVrms输出速率:564.48kbit/s连续输出四.地面电子单元LEU应答器驱动板应答器驱动板ppt课件.34四.地面电子单元LEU5.LEU技术指标技术指标使用温度范围:使用温度范围:-40C +70C 冷却:自然对流冷却:自然对流防护等级:防护等级:IP 21(至少按照(至少按照IP 54在机柜中安装)在机柜中安装)震动震动:EN50125-3电磁兼容性电磁兼容性EMC:EN 50121-4:2000绝缘绝缘:EN 50124-1:2000平均无故障时间平均无故障时间MTBF:100 000,温度,温度40C
16、时时使用寿命:使用寿命:22 年,年,40C情况下情况下安全性安全性:SIL 4根据EN 50129,EN 50126(RAMS),以及 EN50128(SW)。错误侧故障错误侧故障:10-14/hppt课件.35四.地面电子单元LEU6.LEU外部冗余方案外部冗余方案ppt课件.36五五.报文读写工具报文读写工具Interface Appt课件.37五.报文读写工具ppt课件.38五.报文读写工具应答器编程(读、写、校验报文)应答器编程(读、写、校验报文)编程(读、写、校验报文)编程(读、写、校验报文)对应答器全面测试对应答器全面测试下载维护数据下载维护数据接口模拟(接口接口模拟(接口A、C
17、、S)1.BEPT功能功能ppt课件.39操作温度操作温度-20C+50C 震动震动/冲击冲击从从1.2米高处跌落到坚硬地面测试冲击米高处跌落到坚硬地面测试冲击电磁干扰电磁干扰符合符合ENV 50121-4防护程度防护程度箱体箱体:IP54 屏幕屏幕:IP 54尺寸(长尺寸(长宽宽高)高)/重量重量箱体箱体:400 mm x 400 mm x 200 mm/5kgs屏幕屏幕:8.4 Inch/222 mm x 162 mm x 12,5-29,5 mm/710 grams电池供电电池供电电脑装配有两块电池(自动从一块切换到另一块)。电脑装配有两块电池(自动从一块切换到另一块)。屏幕另有一块相同
18、的电池。屏幕另有一块相同的电池。箱内设备:四个小时以上供电箱内设备:四个小时以上供电屏幕:五个小时以上供电屏幕:五个小时以上供电五.报文读写工具2.BEPT技术指标技术指标ppt课件.40有源应答器工作原理图ppt课件.41五.报文读写工具3.BEPT连接连接-与应答器之间的无线接口-与应答器连接(采用连接器)-与有源应答器的电缆连接-与LEU输出设备-与LEU接口“S”连接ppt课件.42六六.应答器地面设备接口应答器地面设备接口-接口接口A:应答器与车载设备间的无线接口-接口接口C:有源应答器与LEU间的报文传输接口-接口接口S:LEU与地面列控中心间的串行通信接口三个接口:三个接口:pp
19、t课件.43六.应答器地面设备接口1.接口接口A-接口接口A1:上行数据传输链路 -接口接口A4:无线供电-接口接口A5:编程接口ppt课件.44六.应答器地面设备接口接口A1:应答器将数据报文向车载天线发送应答器将数据报文向车载天线发送频移键控调制频移键控调制 FSK中心频率(fH+fL)/2=4,234 MHz 200 kHz。逻辑0(fL)3,951 MHz逻辑1(fH)4,516 MHz 频偏(fH-fL)/2 282,24 kHz 5%平均速率 564,48kbit/s ppt课件.45六.应答器地面设备接口接口A4:车载天线向应答器发送能量信号车载天线向应答器发送能量信号信号为连续
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