畢業(yè)論文：列控車載設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及性能分析

1、畢業(yè)論文：列控車載設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及性能分析畢業(yè)論文：列控車載設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及性能分析畢業(yè)論文：列控車載設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及性能分析:2013-4-26 23:00:09畢業(yè)論文：列控車載設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及性能分析提示：本文原版含圖表word版全文下載地址附后（正式會(huì)員會(huì)看到下載地址）。這里只復(fù)制粘貼部分內(nèi)容或目錄（下面顯示的字?jǐn)?shù)不代表全文字?jǐn)?shù)）,有任何不清楚的煩請咨詢本站客服。中文摘要摘要 在我國高速發(fā)展的今天，客運(yùn)專線已經(jīng)成為我國發(fā)展的重點(diǎn)。在借鑒歐洲列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（etcs）的基礎(chǔ)上，我國已經(jīng)開始自行研制和開發(fā)符合我國國情和路情的中國列車控制系統(tǒng)。目前研制的是c

2、tcs-3級列車控制系統(tǒng)，主要運(yùn)用于客運(yùn)專線和高速鐵路等。車載設(shè)備是列控系統(tǒng)的重要組成部分，為確保列車運(yùn)行安全，對車載設(shè)備的測試尤為重要。信號動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)是對鐵路信號相關(guān)設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測的綜合系統(tǒng)，能對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，指導(dǎo)維護(hù)生產(chǎn)，提供決策依據(jù)。列控設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱：dms）由車載信息采集裝置、地面數(shù)據(jù)中心及查詢終端三部分組成。車載信息采集裝置安裝在動(dòng)車組相應(yīng)機(jī)柜內(nèi)，在運(yùn)行中完成atp列控系統(tǒng)運(yùn)用狀態(tài)、應(yīng)答器位置及報(bào)文、軌道電路傳輸特性等信息的采集，其數(shù)據(jù)通過gprs網(wǎng)傳回地面數(shù)據(jù)中心，經(jīng)處理、分析、統(tǒng)計(jì)后，通過互聯(lián)網(wǎng)或鐵路辦公網(wǎng)傳給各查詢終端，配以地面網(wǎng)絡(luò)傳輸管理分析設(shè)備

3、，從而達(dá)到動(dòng)車組運(yùn)用過程中，對涉及行車安全的信號設(shè)備atp、應(yīng)答器、軌道電路、補(bǔ)償電容等內(nèi)容的監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)列控設(shè)備和地面設(shè)備的檢測、分析?？傮w做到列控設(shè)備日檢測，達(dá)到利用車載動(dòng)態(tài)設(shè)備檢測地面靜態(tài)設(shè)備的目的。最后，本文對列控車載的常見故障進(jìn)行了分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)目前所采用的故障處理技術(shù)主要有三種，其中第三種方法效果最好而且應(yīng)用最廣。關(guān)鍵詞 控制 檢測 監(jiān)測 采集 train control on-vehicle equipment dynamic monitoring system principle and performance analysis english abstractabstract

4、 in chinas rapid development today, dedicated passenger line in china has become the focus of development. in reference to the european train control system ( etcs ) based on the, our country has started its own research and development accords with our country national condition and road feeling of

5、 chinese t02.2.7 列車定位202.2.8速度的測量及顯示202.2.9 行車許可和限速命令顯示202.2.10 行車許可和限制速度的監(jiān)督212.2.11司機(jī)操作的監(jiān)督212.2.12溜逸防護(hù)212.2.13 信息記錄212.2.14自動(dòng)過分相212.2.15 站名和公里標(biāo)顯示222.2.16在非ctcs-2級/ctcs-3級區(qū)段運(yùn)行功能222.3特殊行車功能222.4其他防護(hù)功能222.4.1緊急停車222.4.2施工維護(hù)222.4.3進(jìn)路適應(yīng)性防護(hù)232.5 安全技術(shù)平臺(tái)232.6 車載設(shè)備接口232.6.1內(nèi)部接口232.6.2外部接口233 信號動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)233.1 軌

6、道電路檢測243.2補(bǔ)償電容檢測和應(yīng)答器檢測243.3牽引回流檢測243.4軌道電路補(bǔ)償電容測試243.5 應(yīng)答器測試254 列控設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)254.1 體系結(jié)構(gòu)254.2 系統(tǒng)組成264.3 主要功能265 有源應(yīng)答器檢測系統(tǒng)(bme)276 信號動(dòng)態(tài)監(jiān)測儀286.1 主要功能286.2 主要特點(diǎn)26.3 技術(shù)指標(biāo)26.4 系統(tǒng)組成27 故障處理技術(shù)27.1 故障處理主要技術(shù)27.1.1基于信號處理的方法27.1.2 基于知識的方法27.1.3 多種方法融合272 列控系統(tǒng)的故障處理3參 考 文 獻(xiàn)31 引言 ctcs是chinese train control system的縮寫，中文

7、意為中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，源于etcs（europe train control system,歐洲列車控制系統(tǒng)）?；谖覈约邯?dú)特的國情，終國鐵道部門參考?xì)W洲ertms/etcs標(biāo)準(zhǔn)制定了適合中國國情的ctcs系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為中國鐵路信號的跨越式發(fā)展確定了總體技術(shù)方案和總體規(guī)劃。ctcs的體系結(jié)構(gòu)分為以下幾層： 1.1 鐵路運(yùn)輸管理層鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)是行車指揮中心，以ctcs為行車安全保障基礎(chǔ)，通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對列車運(yùn)行的控制和管理。 1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層ctcs網(wǎng)絡(luò)分布在系統(tǒng)的各個(gè)層面，通過有線和無線通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 1.3 地面設(shè)備層地面設(shè)備層主要包括列控中心、軌道電路和點(diǎn)式設(shè)備、接

8、口單元、無線通信模塊等。列控中心是地面設(shè)備的核心，根據(jù)行車命令、列車進(jìn)路、列車運(yùn)行狀況和設(shè)備狀態(tài)，通過安全邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生控車命令，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行列車的控制。 1.4 車載設(shè)備層 車載設(shè)備層是對列車進(jìn)行操控和控制的主體，具有多種控制模式，并能夠適應(yīng)軌道電路、點(diǎn)式傳輸和無線傳輸方式。車載設(shè)備層主要包括車載安全計(jì)算機(jī)、連續(xù)信息接收模塊、點(diǎn)式信息接收模塊、無線通信模塊、測速模塊、人機(jī)界面和記錄單元等。 ctcs-3級列控系統(tǒng)是基于無線通信（gsm-r）的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)列車與地面無線閉塞中心（rbc）的雙向信息傳輸。線路上安裝固定應(yīng)答器為列車提供定位信息，列車速度控制采用的方式是目標(biāo)距離

9、模式控制（distance to go）,軌道電路僅用于列車的占用檢查和列車完整性檢測，而列車的運(yùn)行控制由信號系統(tǒng)（ctc，聯(lián)鎖、軌道電路等）、無線閉塞中心等組成的地面設(shè)備和車載設(shè)備共同完成。ctcs-3級系統(tǒng)分成地面子系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)兩個(gè)部分。地面子系統(tǒng)包括應(yīng)答器、無線閉塞中心（rbc）等。車載子系統(tǒng)包括車載安全計(jì)算機(jī)（vc）、應(yīng)答器接收模塊（btm）、軌道電路信息讀取器（tcr）、gsm-r接收模塊（rtm）等?？瓦\(yùn)專線列車時(shí)速將達(dá)到300km/h350km/h，傳統(tǒng)的列車控制系統(tǒng)不能適應(yīng)如此高速下安全行車的要求。目前，客運(yùn)專線列車控制系統(tǒng)方案采用ctcs-3級組成冗余配置的列控系統(tǒng)，它是

10、基于zpw2000軌道電路+點(diǎn)式應(yīng)答器構(gòu)成的ctcs-2級和gsm-r無線傳輸方式。ctcs-3級作為下一代的列車控制系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)既要兼容既有線路ctcs-2級列控系統(tǒng)，也要滿足ctcs-3級列控系統(tǒng)的運(yùn)行要求。系統(tǒng)開通后，用于本條線路高速列車的運(yùn)行控制，區(qū)間無源應(yīng)答器提供列車定位，軌道電路提供列車占用檢查，rbc無線閉塞中心根據(jù)其管轄范圍內(nèi)各列車運(yùn)行位置生成相應(yīng)的行車許可命令，并將行車許可、相應(yīng)的線路參數(shù)、接近車站的進(jìn)路條件、臨時(shí)限速等信息通過gsm-r無線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送至列車，由列控車載設(shè)備進(jìn)過計(jì)算后生成目標(biāo)距離模式曲線。目前，列控系統(tǒng)ctcs-3級處于研究開發(fā)階段，各個(gè)功能模塊的研究完善需

11、要建立仿真測試平臺(tái)進(jìn)行評估測驗(yàn)。ctcs作為對安全性要求非常嚴(yán)格的鐵路控制系統(tǒng)，需要通過一系列徹底的測試，以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行全面測試的目的。其中的功能測試部分是最重要的環(huán)節(jié)，其目的是驗(yàn)證系統(tǒng)是否滿足需求規(guī)范。車載系統(tǒng)作為ctcs-3級系統(tǒng)的重要組成部分，對其進(jìn)行互操作方面的測試是必須的。在車載設(shè)備正式投入使用之前該測試可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，改進(jìn)設(shè)備性能，也可以評估設(shè)備的可用性和可靠性。2 ctcs列控車載設(shè)備2.1 車載設(shè)備構(gòu)成ctcs-3級列控車載設(shè)備包括：車載安全計(jì)算機(jī)（vc）、應(yīng)答器信息接收模塊（btm）、軌道電路信息讀取器（tcr）、無線通信模塊（rtm）、測速測距單元（sdu）、人機(jī)界

12、面（dmi）、司法記錄單元（jru）、列車接口單元模塊（tiu）、gsm-r無線通信單元(rtu)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測接口等。采用分布式結(jié)構(gòu)。車載設(shè)備與動(dòng)車組的接口采用繼電器或mvb總線方式。車載安全計(jì)算機(jī)（vc）：是車載設(shè)備的核心功能模塊。主要功能包括：確定允許的ctcs等級、實(shí)時(shí)計(jì)算目標(biāo)距離模式曲線、監(jiān)督比較運(yùn)行速度和列車位置、實(shí)施制動(dòng)干預(yù)以及處理與地面設(shè)備的通信數(shù)據(jù)等。tcr模塊：軌道電路信息專用傳輸模塊。接受軌道電路信息，通過串行接口把軌道電路信息傳送至主機(jī)。btm模塊：應(yīng)答器信息傳輸模塊。接受地面應(yīng)答器信息，將應(yīng)答器信息傳送給安全計(jì)算機(jī)。rtm模塊：無線傳輸模塊。與gsm-r連接，實(shí)現(xiàn)與rbc

13、之間的雙向通信，處理通信鏈路的建立、維護(hù)、終止等操作。sdu模塊：根據(jù)速度傳感器模擬產(chǎn)生的脈沖信息，實(shí)時(shí)計(jì)算列車運(yùn)行速度和列車走行距離，報(bào)告給車載安全計(jì)算機(jī)。jru司法記錄器：記錄與運(yùn)行管理相關(guān)的數(shù)據(jù)。dmi模塊：人機(jī)界面。dmi向司機(jī)顯示當(dāng)前的ctcs等級和模式等提示信息，遇到緊急情況時(shí)顯示報(bào)警信息；司機(jī)通過dmi輸入列車參數(shù)和司機(jī)號。tiu模塊：列車接口單元，是車載設(shè)備與動(dòng)車組的接口。輸出安全計(jì)算機(jī)的制動(dòng)指令，并檢查動(dòng)車組的制動(dòng)反饋狀態(tài)。2.2 車載設(shè)備功能ctcs-3級列控車載設(shè)備負(fù)責(zé)接收地面數(shù)據(jù)命令信息，生成速度模式曲線，監(jiān)控列車運(yùn)行，保證列車運(yùn)行安全，包括以下基本功能：2.2.1自檢

14、功能車載設(shè)備啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行系統(tǒng)自檢以確認(rèn)設(shè)備是否有效，自檢包括：測試常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)命令能否正確輸出，測試tcr完好、dmi顯示等。車載設(shè)備的自檢完成后能在dmi上顯示自檢結(jié)果。2.2.2數(shù)據(jù)的輸入和存儲(chǔ)車載設(shè)備能記錄外部輸入的列車參數(shù)以及發(fā)生變化的時(shí)間，記錄存儲(chǔ)的列車參數(shù)包括：（1）車次號，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。（2）司機(jī)id號，由司機(jī)手機(jī)輸入并存儲(chǔ)。（3）列車長度，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。（4）列車類型，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。（5）列車最大允許速度（結(jié)構(gòu)速度），司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。（6）列車裝載限界，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。

15、（7）列車軸重，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。（8）列車供電類型，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。（9）應(yīng)答器天線1距離車頭的距離，司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。（10）應(yīng)答器天線2距離車頭的距離，司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。2.2.3 界面顯示列控車載設(shè)備提供顯示和操作界面dmi，安裝在司機(jī)便于操作和觀察的位置，為司機(jī)提供駕駛過程的參考信息。dmi顯示滿足ctcs-3級系統(tǒng)顯示、兼容ctcs-2級系統(tǒng)顯示的要求。顯示內(nèi)容包括：（1）警示信息顯示：預(yù)警時(shí)間、目標(biāo)距離、目標(biāo)信息等信息。（2）速度信息顯示：列車當(dāng)前速度、控制模式、實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)、緩解速度等信息。（3）設(shè)備狀態(tài)信息顯示：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、列控車載設(shè)備制動(dòng)、工作模式等信息。（4）距離信息顯示：距離坐標(biāo)；開始實(shí)施制動(dòng)的地理位置；命令和通告；坡度曲線；與速度曲線有關(guān)的信息；最不利限制速度曲線；起模點(diǎn)；列車位置及地理位置等信息。（5）報(bào)警信息顯示：車次號和司機(jī)號；日期和時(shí)間；文本信息；列車制動(dòng)標(biāo)識；司機(jī)活動(dòng)監(jiān)督；gsm-r狀態(tài)監(jiān)視等信息。2.2.4信息接收及發(fā)送在ctcs-3級模式下，車載設(shè)備通過