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

1、畢業(yè)論文：列控車載設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及性能分析畢業(yè)論文：列控車載設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及性能分析畢業(yè)論文：列控車載設備動態(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：列控車載設備動態(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（正式會員會看到下載地址）。這里只復制粘貼部分內容或目錄（下面顯示的字數(shù)不代表全文字數(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，客運專線已經(jīng)成為我國發(fā)展的重點。在借鑒歐洲列車運行控制系統(tǒng)（etcs）的基礎上，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)，主要運用于客運專線和高速鐵路等。車載設備是列控系統(tǒng)的重要組成部分，為確保列車運行安全，對車載設備的測試尤為重要。信號動態(tài)檢測系統(tǒng)是對鐵路信號相關設備運用狀態(tài)進行動態(tài)檢測的綜合系統(tǒng)，能對檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，指導維護生產(chǎn)，提供決策依據(jù)。列控設備動態(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車組相應機柜內，在運行中完成atp列控系統(tǒng)運用狀態(tài)、應答器位置及報文、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)絡傳輸管理分析設備

3、，從而達到動車組運用過程中，對涉及行車安全的信號設備atp、應答器、軌道電路、補償電容等內容的監(jiān)測，實現(xiàn)列控設備和地面設備的檢測、分析?？傮w做到列控設備日檢測，達到利用車載動態(tài)設備檢測地面靜態(tài)設備的目的。最后，本文對列控車載的常見故障進行了分析和總結，發(fā)現(xiàn)目前所采用的故障處理技術主要有三種，其中第三種方法效果最好而且應用最廣。關鍵詞 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司機操作的監(jiān)督212.2.12溜逸防護212.2.13 信息記錄212.2.14自動過分相212.2.15 站名和公里標顯示222.2.16在非ctcs-2級/ctcs-3級區(qū)段運行功能222.3特殊行車功能222.4其他防護功能222.4.1緊急停車222.4.2施工維護222.4.3進路適應性防護232.5 安全技術平臺232.6 車載設備接口232.6.1內部接口232.6.2外部接口233 信號動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)233.1 軌

6、道電路檢測243.2補償電容檢測和應答器檢測243.3牽引回流檢測243.4軌道電路補償電容測試243.5 應答器測試254 列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)254.1 體系結構254.2 系統(tǒng)組成264.3 主要功能265 有源應答器檢測系統(tǒng)(bme)276 信號動態(tài)監(jiān)測儀286.1 主要功能286.2 主要特點26.3 技術指標26.4 系統(tǒng)組成27 故障處理技術27.1 故障處理主要技術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31 引言 ctcs是chinese train control system的縮寫，中文

7、意為中國列車運行控制系統(tǒng)，源于etcs（europe train control system,歐洲列車控制系統(tǒng)）。基于我國自己獨特的國情，終國鐵道部門參考歐洲ertms/etcs標準制定了適合中國國情的ctcs系列技術標準，為中國鐵路信號的跨越式發(fā)展確定了總體技術方案和總體規(guī)劃。ctcs的體系結構分為以下幾層： 1.1 鐵路運輸管理層鐵路運輸管理系統(tǒng)是行車指揮中心，以ctcs為行車安全保障基礎，通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)對列車運行的控制和管理。 1.2 網(wǎng)絡傳輸層ctcs網(wǎng)絡分布在系統(tǒng)的各個層面，通過有線和無線通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 1.3 地面設備層地面設備層主要包括列控中心、軌道電路和點式設備、接

8、口單元、無線通信模塊等。列控中心是地面設備的核心，根據(jù)行車命令、列車進路、列車運行狀況和設備狀態(tài)，通過安全邏輯運算，產(chǎn)生控車命令，實現(xiàn)對運行列車的控制。 1.4 車載設備層 車載設備層是對列車進行操控和控制的主體，具有多種控制模式，并能夠適應軌道電路、點式傳輸和無線傳輸方式。車載設備層主要包括車載安全計算機、連續(xù)信息接收模塊、點式信息接收模塊、無線通信模塊、測速模塊、人機界面和記錄單元等。 ctcs-3級列控系統(tǒng)是基于無線通信（gsm-r）的列車運行控制系統(tǒng)，通過無線網(wǎng)絡實現(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備和車載設備共同完成。ctcs-3級系統(tǒng)分成地面子系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)兩個部分。地面子系統(tǒng)包括應答器、無線閉塞中心（rbc）等。車載子系統(tǒng)包括車載安全計算機（vc）、應答器接收模塊（btm）、軌道電路信息讀取器（tcr）、gsm-r接收模塊（rtm）等?？瓦\專線列車時速將達到300km/h350km/h，傳統(tǒng)的列車控制系統(tǒng)不能適應如此高速下安全行車的要求。目前，客運專線列車控制系統(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+點式應答器構成的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)，其設計既要兼容既有線路ctcs-2級列控系統(tǒng)，也要滿足ctcs-3級列控系統(tǒng)的運行要求。系統(tǒng)開通后，用于本條線路高速列車的運行控制，區(qū)間無源應答器提供列車定位，軌道電路提供列車占用檢查，rbc無線閉塞中心根據(jù)其管轄范圍內各列車運行位置生成相應的行車許可命令，并將行車許可、相應的線路參數(shù)、接近車站的進路條件、臨時限速等信息通過gsm-r無線傳輸網(wǎng)絡傳送至列車，由列控車載設備進過計算后生成目標距離模式曲線。目前，列控系統(tǒng)ctcs-3級處于研究開發(fā)階段，各個功能模塊的研究完善需

11、要建立仿真測試平臺進行評估測驗。ctcs作為對安全性要求非常嚴格的鐵路控制系統(tǒng)，需要通過一系列徹底的測試，以實現(xiàn)對系統(tǒng)進行全面測試的目的。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，對其進行互操作方面的測試是必須的。在車載設備正式投入使用之前該測試可以及時發(fā)現(xiàn)設備問題，改進設備性能，也可以評估設備的可用性和可靠性。2 ctcs列控車載設備2.1 車載設備構成ctcs-3級列控車載設備包括：車載安全計算機（vc）、應答器信息接收模塊（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)、動態(tài)監(jiān)測接口等。采用分布式結構。車載設備與動車組的接口采用繼電器或mvb總線方式。車載安全計算機（vc）：是車載設備的核心功能模塊。主要功能包括：確定允許的ctcs等級、實時計算目標距離模式曲線、監(jiān)督比較運行速度和列車位置、實施制動干預以及處理與地面設備的通信數(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。btm模塊：應答器信息傳輸模塊。接受地面應答器信息，將應答器信息傳送給安全計算機。rtm模塊：無線傳輸模塊。與gsm-r連接，實現(xiàn)與rbc

13、之間的雙向通信，處理通信鏈路的建立、維護、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，實時計算列車運行速度和列車走行距離，報告給車載安全計算機。jru司法記錄器：記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)。dmi模塊：人機界面。dmi向司機顯示當前的ctcs等級和模式等提示信息，遇到緊急情況時顯示報警信息；司機通過dmi輸入列車參數(shù)和司機號。tiu模塊：列車接口單元，是車載設備與動車組的接口。輸出安全計算機的制動指令，并檢查動車組的制動反饋狀態(tài)。2.2 車載設備功能ctcs-3級列控車載設備負責接收地面數(shù)據(jù)命令信息，生成速度模式曲線，監(jiān)控列車運行，保證列車運行安全，包括以下基本功能：2.2.1自檢

14、功能車載設備啟動時首先進行系統(tǒng)自檢以確認設備是否有效，自檢包括：測試常用制動、緊急制動命令能否正確輸出，測試tcr完好、dmi顯示等。車載設備的自檢完成后能在dmi上顯示自檢結果。2.2.2數(shù)據(jù)的輸入和存儲車載設備能記錄外部輸入的列車參數(shù)以及發(fā)生變化的時間，記錄存儲的列車參數(shù)包括：（1）車次號，由司機手動輸入并存儲。（2）司機id號，由司機手機輸入并存儲。（3）列車長度，由司機手動輸入并存儲。（4）列車類型，司機通過菜單選擇并存儲，未選擇時采用默認值。（5）列車最大允許速度（結構速度），司機通過菜單選擇并存儲，未選擇時采用默認值。（6）列車裝載限界，司機通過菜單選擇并存儲，未選擇時采用默認值。

15、（7）列車軸重，司機通過菜單選擇并存儲，未選擇時采用默認值。（8）列車供電類型，司機通過菜單選擇并存儲，未選擇時采用默認值。（9）應答器天線1距離車頭的距離，司機手動輸入并存儲，未選擇時采用默認值。（10）應答器天線2距離車頭的距離，司機手動輸入并存儲，未選擇時采用默認值。2.2.3 界面顯示列控車載設備提供顯示和操作界面dmi，安裝在司機便于操作和觀察的位置，為司機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。顯示內容包括：（1）警示信息顯示：預警時間、目標距離、目標信息等信息。（2）速度信息顯示：列車當前速度、控制模式、實際運行狀態(tài)、緩解速度等信息。（3）設備狀態(tài)信息顯示：設備運行狀態(tài)、列控車載設備制動、工作模式等信息。（4）距離信息顯示：距離坐標；開始實施制動的地理位置；命令和通告；坡度曲線；與速度曲線有關的信息；最不利限制速度曲線；起模點；列車位置及地理位置等信息。（5）報警信息顯示：車次號和司機號；日期和時間；文本信息；列車制動標識；司機活動監(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，車載設備通過