項目六車-地通信設備維護

2023/2/6了解各種車-地通信方式

掌握應答器的組成與功能第一節(jié)車-地通信設備概述

城軌信號系統(tǒng)發(fā)展車-地通信方式分類車-地通信方式比較車地通信2023/2/62一、城軌信號控制系統(tǒng)發(fā)展固定閉塞-準移動閉塞-移動閉塞

結論1、基于通信的列車運行控制系統(tǒng)優(yōu)點主要有信息量大、提高列車定位精度、減小行車間隔等。2、基于通信的列車運行控制系統(tǒng)系統(tǒng)的核心問題即為車-地信息通信。這些信息包括：列車的識別號、位置、速度、制動數(shù)據(jù)等，線路的坡度、區(qū)段長度、限速、進路、目標距離、定位停車、特殊信息等。二、車-地通信方式分類目前，車-地信息傳輸方式主要包括軌道電路、應答器、感應環(huán)線、裂縫波導、無線電臺等。軌道電路傳輸：（FTGS）二、車-地通信方式分類應答器傳輸：二、車-地通信方式分類感應環(huán)線傳輸：二、車-地通信方式分類裂縫波導傳輸：波導管上每隔6cm開一長3cm寬2mm的小槽，泄漏無線電波

二、車-地通信方式分類無線電臺傳輸：二、車-地通信方式分類1、按照列車信息傳輸?shù)倪B續(xù)性

點式通信：在線路上的某些特定位置安裝設備，列車通過時，才與其發(fā)生信息交換

連續(xù)式通信：覆蓋在整條線路上，始終能建立起車-地信息交換二、車-地通信方式分類2、按照列車信息流的方向

單向通信：信息流的方向只能實現(xiàn)軌旁設備至車載設備的傳遞

雙向通信：信息流的方向既能實現(xiàn)軌旁設備至車載設備的傳遞也能實現(xiàn)車載設備向軌旁設備的傳遞二、車-地通信方式分類3、按照車-地信息傳輸媒介

有線通信

無線通信三、車-地通信方式比較軌道電路：能進行列車完整性檢查、軌道空閑檢查。以鋼軌作為傳輸?shù)拿浇椋梢詫崿F(xiàn)連續(xù)的軌旁至車載設備的單向通信，但無法實現(xiàn)車對地的信息傳輸，且通信能力有限。軌旁和中央無法連續(xù)、實時地獲得列車及車載設備的運行狀況信息，也就無法實現(xiàn)對列車連續(xù)監(jiān)測和實時的列車運行調(diào)整。以軌道區(qū)段作為列車占用/空閑的憑證，列車定位精度不高。

三、車-地通信方式比較應答器：應答器在線路上的某些特定位置安裝，其車-地信息的傳遞是間斷的。當列車從一個信息點獲得地面信息后，要到下一個信息點才能更新信息，若其間地面情況發(fā)生變化，無法立即將變化的信息實時傳遞給列車。

三、車-地通信方式比較感應環(huán)線、裂縫波導：受到人為破壞的可能性較大，維護費用較高設備的維修影響列車的運行當軌道進行工務維修或更換后需檢查環(huán)線是否損壞或在規(guī)定的感應范圍內(nèi)，這將延長維修人員在線路上的維護時間，對運營造成一定的干擾在既有線改造工程中施工較為困難。

三、車-地通信方式比較無線電臺：軌旁僅在隧道頂部或側壁安裝無線天線、設備箱盒等，軌旁設備相對較少，安裝位置不易遭到人為破壞，維護成本相對較低軌旁設備采用熱備冗余結構，可靠性高。

第二節(jié)應答器及維護

應答器的分類應答器組成應答器功能應答器2023/2/617應答器維護應答器概述應答器（信標）是高速率、大信息量的點式數(shù)據(jù)傳輸設備，主要用途是在特定的地點實現(xiàn)車-地間的數(shù)據(jù)交換，向列車提供可靠的軌旁固定信息與可變信息。

目前城市軌道交通信號控制系統(tǒng)中主要存在Amtech公司的美國標準TAG產(chǎn)品和歐洲標準的Eurobalise產(chǎn)品兩種應答器，其技術特性不盡相同。應答器是歐洲標準的稱謂，信標是北美標準的稱謂。

一、應答器分類

1、按照供電來源無源應答器：

安裝在鋼軌中心的地面應答器沒有外加電源，平時處于休眠狀態(tài)，僅靠瞬間接收車載天線的電磁能量而工作，將預置的數(shù)據(jù)報文發(fā)送給車載設備，直至電能消失（車載天線已離去）。其預置報文數(shù)據(jù)由應答器無線讀寫器寫入后，固化在其存儲單元中，因此向車載設備發(fā)送的數(shù)據(jù)是固定不變的。一般預存線路的公里標、限速、坡度等信息。

一、應答器分類

1、按照供電來源有源應答器：有源應答器本身具備電源，它存儲的信息是可變的，通過外接電纜獲得電源。有源應答器中的信息是由其通過外接電纜的地面設備的實時狀態(tài)控制的，一般設置在信號機或道岔旁，用于向列車傳送實時可變信息，如信號顯示、臨時限速、道岔位置等。

一、應答器分類有源應答器與無源應答器

一、應答器分類

2、按應用功能普通型：該類應答器自應答器向查詢器傳送信息，查詢器和應答器的大小尺寸相同。

一、應答器分類

2、按照應用功能增長型：它的查詢器與普通型的類似，但應答器比查詢器增長很多，有可能長達10倍。其專門用途是控制列車在車輛段、機械房內(nèi)的定位。

一、應答器分類

2、按照應用功能標定型：它的應答器結構連續(xù)多環(huán)，專門用于標定列車速度。

一、應答器分類

3、按照安裝方式中心安裝：應答器安裝在兩根軌道的中間，車載天線安裝在列車底部中間位置，與應答器相對應耦合。一、應答器分類

3、按照安裝方式側面安裝：應答器安裝在一根鋼軌的側面，車載天線安裝在列車側面，與應答器相對應耦合。一、應答器分類

3、按照安裝方式立桿式安裝：應答器安裝在線路旁立桿上。二、應答器的組成應答器的組成包括地面設備與車載設備1、地面設備（1）地面應答器地面應答器布置在兩根鋼軌中間，其內(nèi)部寄存器按協(xié)議以代碼形式存放實現(xiàn)列車速度監(jiān)控及其他行車功能所必須的數(shù)據(jù)。應答器由殼體、電路板、灌封材料組成。

二、應答器的組成應答器的組成包括地面設備與車載設備1、地面設備（2）軌旁電子單元（LEU）地面有源應答器與信號機之間的電子接口部件，是一種數(shù)據(jù)采集與處理單元。

LEU實時監(jiān)測與地面有源應答器之間信息通道的狀態(tài)，并及時向控制中心回送。當LEU與地面有源應答器通信中斷時，LEU向有源應答器發(fā)送默認報文。二、應答器的組成應答器的組成包括地面設備與車載設備2、車載設備（1）車載查詢器天線置于列車底部，距軌道約180～300mm，是一個雙工收發(fā)天線，一方面連續(xù)向地面發(fā)送高頻電磁能量，以激活地面應答器；另一方面接收地面應答器發(fā)送的數(shù)據(jù)報文。查詢器的外殼由硬塑料做保護，以防異物撞擊

二、應答器的組成應答器的組成包括地面設備與車載設備2、車載設備（2）車載查詢器主機提供電子里程標校準列車位置；提供列車前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)；提供地面信號狀態(tài)信息；向地面有源應答器發(fā)送車次號信息。

三、應答器的功能1、系統(tǒng)初始化

列車出發(fā)駛入“轉換軌”，經(jīng)轉換軌上的應答器進行車-地通信初始化，自動將車組號和司機號傳送到中央ATS系統(tǒng)。中央ATS系統(tǒng)自動賦予列車相應的識別號，此列車便正式登錄ATC控制區(qū)。每列列車的識別號為唯一確定的，ATS系統(tǒng)以此作為識別每列列車的身份標志，監(jiān)督各列車在線路上的運行狀態(tài)。

三、應答器的功能2、列車定位與輪徑校準

列車在啟動、制動、上坡和下坡等情形下車輪的空轉和打滑會造成列車的定位誤差，因此必須采用應答器傳送給列車絕對位置數(shù)據(jù)，輔助進行列車絕對位置的定位。車載設備接收到這些數(shù)據(jù)后，對車載里程計的測距誤差進行修正。

車輪半徑是定位及測速的基礎數(shù)據(jù)。為了減小列車定位及測速的誤差，在每次運營之前車載控制器需要完成輪徑校準工作。三、應答器的功能3、定位停車

列車在車站停車時，車門的開度與屏蔽門的開度要配合良好，要求車門與屏蔽門之間的停站允許誤差控制在0.25～0.5m范圍內(nèi)。列車精確停車信息需要地面應答器提供。

三、應答器的功能4、CBTC下的后備模式

在后備運營模式下，利用CBTC車載控制器和地面應答器實現(xiàn)后備ATP控制功能，確保列車安全地停在信號機前方并防止列車冒進信號。每個車站使用一個與出站信號機相關聯(lián)的有源應答器。如果出站信號機沒有開放，而司機錯誤地開始發(fā)車，車載計算機通過查詢器天線檢測到該信號機的禁止信息，則立即實施緊急制動，從而防止列車冒進紅燈信號。

四、應答器的維護應答器的地面電子單元不需要定期檢查維修，可實行故障修。1.二級保養(yǎng)二級保養(yǎng)：每半年進行一次養(yǎng)護。（1）目測檢