安全系統(tǒng)分析大作業(yè)

1、安全系統(tǒng)分析大作業(yè)中文題目 ： 這是什么英文題目 ： Quest-ce que cest (19)學(xué) 院 ： 電子信息工程學(xué)院專 業(yè) ： 控制工程學(xué)生姓名 ： 徐浩學(xué) 號 ： 14125127指導(dǎo)老師 ： 周達(dá)天時 間 ： 2015年1月20日一題目背景1鐵路信號鐵路信號是鐵路“信號、聯(lián)鎖、閉塞”的總稱，是由各類信號顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主體設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個完整的體系。鐵路信號設(shè)備是鐵路運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)備之一。它猶如人的耳目和中樞神經(jīng)，擔(dān)負(fù)著路網(wǎng)上行車設(shè)備的運用狀況、列車運行的實時狀態(tài)、運輸調(diào)度的指令控制等信息的傳遞與監(jiān)控任務(wù)。鐵路信號的主要功能是：保證鐵路行車安全、擴大線

2、路通過能力、提高運輸組織效率、改善職工勞動條件。2鐵路信號基礎(chǔ)設(shè)備（1）信號機包括地面固定信號、機車信號及各類信號標(biāo)志。其功能為傳達(dá)、指示列車運行命令、提供列車運行信息、反饋列車運行實時軌跡，以及表示某種特定信號警示。（2）軌道電路包括有絕緣（機械）軌道電路、無絕緣（電氣）軌道電路。其功能為采集列車運行實時狀況、表達(dá)鋼軌線路占用情況、檢查軌道性能的實際狀態(tài)。（3）道岔轉(zhuǎn)轍裝置包括電動轉(zhuǎn)轍機、電液轉(zhuǎn)轍機。其功能為根據(jù)列車運行需要，接受控制命令自動分隔線路、開通并鎖定列車通行進(jìn)路。（4）控制設(shè)備包括電氣集中、微機聯(lián)鎖、駝峰信號等聯(lián)鎖主機與控制臺。其功能為完成操作與控制信號設(shè)備、實時表示各類信號設(shè)備

3、的實際運用狀態(tài)。（5）電源設(shè)備包括車站電源屏、區(qū)間電源屏、駝峰電源屏。其功能是為信號、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備提供電動力，并具備兩路能自動轉(zhuǎn)換的可靠電源。（6）電線路包括普通信號電纜、綜合扭絞電纜、數(shù)字信號電纜、光纜。其功能為溝通信號、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備，形成一體信號網(wǎng)絡(luò)。二.題目內(nèi)容和目的有幸選擇了這個有趣的題目，這個題目是根據(jù)提供的一幅圖片，從圖中找出線索，順著線索一直查下去，從而發(fā)現(xiàn)圖片背后一些隱藏的故事。這些圖的內(nèi)容都是有關(guān)鐵路信號的，是鐵路信號最早期設(shè)備的一些資料，年代都很久遠(yuǎn)。順著發(fā)現(xiàn)的線索一路搜索下去，會對圖中給出的設(shè)備的發(fā)展軌跡有一個輪廓，進(jìn)而也會對鐵路信號的發(fā)展歷史有一個深入的了解，對我們

4、從事鐵路信號知識學(xué)習(xí)的有很大的幫助。三進(jìn)行過程題目提供的圖片是一張上個世紀(jì)初的一張廣告圖，可以分為三部分。第一部分如圖：通過閱讀圖片的文字內(nèi)容了解到這個圖的內(nèi)容是有關(guān)Insulated Rail Joint，也就是絕緣鋼軌接頭的。這部分圖中的鋼軌接頭由Buffalo Railway SupplyCo.生產(chǎn)。第二部分如圖所示：這部分是有關(guān)一個名叫W.F.Bossert.MFG.Co.的廣告，從文字中我們可以了解到這是一家生產(chǎn)鐵路設(shè)備零部件的公司，產(chǎn)品包括Insulated Rail Joint、semaphore blade clasp和Switch point adjuster。第三部分如圖所

5、示：這部分圖是The Rail Joint Co.生產(chǎn)的Insulated Rail Joint的廣告，可以看出這家公司的產(chǎn)品分為Weber Insulated joint和Continuous Insulated joint兩種類型。通過閱讀分析整幅圖的內(nèi)容，我們可以提取到四個關(guān)鍵詞The rail joint Co.、W.F. Bossert MFG.co、Buffalo railway supply co.和Rail joint。搜索過程1. Buffalo railway supply co.通過谷歌搜索Buffalo railway supply co.這個公司，得到如下結(jié)果：可能由

6、于年代久遠(yuǎn)，網(wǎng)上有關(guān)的信息十分少，提到它的部分也是描述其他東西順便提到它，描述它的只有如下一幅圖片：由于字跡難以辨認(rèn)，我們無法從中獲取有用的信息。進(jìn)行到這里有關(guān)Buffalo railway supply co.的線索就此中斷，我們也就放棄繼續(xù)向下搜索。2.W.F.Bossert MFG.co搜索此公司得到兩種線索，一種如圖所示這個公司的有關(guān)信息收錄在The Railway Signal Dictionary - Forgotten Books中，其中的內(nèi)容講的是有關(guān)Bossert Switch Adjuster和Xickerson Single Lever Safety Switch Loc

7、k的，和我們的目標(biāo)Rail joint無關(guān)另一個線索是關(guān)于這個公司的專利的，這個專利是有關(guān)Signal-blade clasp的，在題目的內(nèi)容中見到過，如圖所示但這個也不是有關(guān)Rail joint的，閱讀專利的有關(guān)說明，我們得到了這樣一些信息，如圖所示：這個專利的發(fā)明人William F Bossert的名字與W.F.Bossert MFG.co十分雷同，我們推測這家公司是這個人建立的，接著我們搜索了與有關(guān)William F Bossert的專利，結(jié)果如下圖所示： 他的專利中有關(guān)Insulated Rail Joint的有兩個，相關(guān)信息如下所示：它們的注冊時間都是1906年左右，時間相差大半年

8、，通過觀察它的結(jié)構(gòu)圖，我們發(fā)現(xiàn)它們結(jié)構(gòu)類似，我們就推測前者是后者產(chǎn)品的改進(jìn)型，這兩種產(chǎn)品就是廣告圖中W.F.Bossert MFG.co宣傳的商品。3The rail joint Co.有關(guān)The rail joint Co.專利非常多,大部分是有關(guān)Rail Joint的，根據(jù)廣告圖中的內(nèi)容，我們搜索關(guān)于Weber Insulated joint和Continuous Insulated joint的內(nèi)容，結(jié)果有了這樣的發(fā)現(xiàn)，如圖所示:這個圖和題目中提供的圖片是一樣的們不同的是這幅圖中的數(shù)值更大，說明這幅圖出現(xiàn)的時間更晚一些，從圖中我們可以看到一些變化，產(chǎn)品的種類變成了三種：Weber Ins

9、ulated joint、Continuous Insulated joint和wolhaupter joint，與上一張圖片中的內(nèi)容一脈相承。Weber與wolhaupter都是人名，于是我們推測產(chǎn)品是以發(fā)明人姓名來命名的，由此縮小了搜索范圍，搜索結(jié)果按照時間可以分為三個階段：1900年、1905年和1911年。如圖所示：參照另兩部分廣告圖的內(nèi)容，這幅廣告里的產(chǎn)品大致在1906年之后，因此1911年的專利應(yīng)該就是廣告中的產(chǎn)品。這樣我們通過線索找出了一些這張題目給出的廣告圖背后的信息，從中看到了鋼軌接頭發(fā)展的一些軌跡。四總結(jié)鋼軌接頭是鐵路中一個很不起眼的部位，但它起著至關(guān)重要的作用。軌道是行車

10、的基礎(chǔ)，鋼軌直接承受機車、車輛荷載，是軌道中最重要的組成部分，它的強度和狀態(tài)，直接關(guān)系到鐵路運輸?shù)陌踩?、平穩(wěn)和暢通。由于受生產(chǎn)及運輸條件限制，標(biāo)準(zhǔn)鋼軌長度一般為定值，鋪設(shè)時鋼軌用夾板螺栓相互連接的部位即為鋼軌接頭。鋼軌接頭雖借助夾板螺栓聯(lián)結(jié)保持了鋼軌的連續(xù)性，但破壞了鋼軌的整體性。車輪通過接頭時，產(chǎn)生較人的瞬間碰撞、沖擊動力。這種附加動力一般為正常輪載的2-3倍，導(dǎo)致接頭處軌道的破壞遠(yuǎn)較其他部位人，病害的發(fā)展也遠(yuǎn)較其他部位快。鋼軌連續(xù)性被破壞后，由于伸縮鋼軌與夾板間的磨耗、螺栓松動、鋼軌軌端磨耗以及軌縫等會產(chǎn)生沖擊，接頭部分受到很大的沖擊附加動力作用。根據(jù)對車輛簧下質(zhì)量加速度的實測資料，這些附

11、加力為正常輪載的2-3倍，嚴(yán)重時可達(dá)4 - 5倍。因此，接頭區(qū)軌道部件的折損，軌道幾何形位的變化以及養(yǎng)護(hù)工作量的大小，都要比非接頭區(qū)大得多和嚴(yán)重得多。在鋪設(shè)混凝土軌枕及其它剛性較大的軌下基礎(chǔ)地段，接頭問題更為突出。從目前情況來石，接頭的病害主要有:淬火鋼軌端部的鞍形磨耗、低接頭、鋼軌破損、夾板彎曲或斷裂、混凝土軌枕損壞破裂、道床硬結(jié)、溜坍及翻漿冒泥等。工務(wù)部門雖在接頭養(yǎng)護(hù)及病害防治方面耗費了大量的人力、物力和財力，但接頭仍是線路上的個薄弱環(huán)節(jié)。鋼軌接頭已直接影響線路的安全和暢通，極不適應(yīng)當(dāng)前與今后運輸事業(yè)發(fā)展的需要，是工務(wù)部門當(dāng)前最急需研究解決的關(guān)鍵課題。在自動閉塞區(qū)段上，絕緣接頭是軌道電路的

12、重要組成部分，它設(shè)于閉塞分區(qū)兩端的鋼軌接頭處。其作用是保證軌道電路不能從這一閉塞分區(qū)傳到另一閉塞分區(qū)。絕緣接頭按其結(jié)構(gòu)型式分為有夾板式和角型式兩種，常用的為夾板式。鋼軌絕緣根據(jù)其所使用材料類型的不同，大致分為四類:整體鋼紙槽型絕緣、整體尼龍槽型絕緣、三段鋼紙槽型絕緣、三段尼龍槽型絕緣。目前，鋼紙材料已逐步被淘汰，廣泛采用的是尼龍1010或加強型尼龍。為提高無縫線路的整體性和穩(wěn)定性，增強鋼軌接頭阻力，改善鋼軌的絕緣性能，應(yīng)使用膠接絕緣接頭代替普通絕緣接頭。目前膠接鋼軌絕緣接頭的膠接材料及膠接工藝已基本穩(wěn)定多使用效果良好，今后在營業(yè)線路及基建工程中推廣使用。五感想本次大作業(yè)對我來說是一個新奇的體驗，完成作業(yè)的過程中十分有趣，十分放松，也比較開放，由于相關(guān)的文獻(xiàn)很少，所以我就需要自己想辦法去做一些嘗試，在自己親自去做并得到了意外給力結(jié)果的時候，成就感非常強烈，讓我有動力不停的做下去。在做的過程中，我好像乘著時光機回到了過去，看著剛回接頭這個小零件從無到有，之后一點點進(jìn)步發(fā)展，伴隨著鐵路信號的發(fā)展發(fā)揮