【正文】 因此，研究通信信號(hào)如何能夠更好的滿足高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的需求，更好的為調(diào)度員的工作提供幫助，有著非常重要的意義。5% 供壓力傳感器用2．存儲(chǔ)器配置 內(nèi)存： 512KB 電子盤： 38MB3．顯示屏：采用TFT高亮度彩色液晶屏 分辨率： 640480 顯示面積： 212158 (mm)五、其他要說(shuō)明的問(wèn)題下達(dá)任務(wù)日期：2013 年12月20日要求完成日期：2014年 3月15日指導(dǎo)教師：開 題 報(bào) 告題目：淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用學(xué)生姓名： 何慶新 學(xué)號(hào)： 12618277 2014年1月5日一、文獻(xiàn)綜述查閱的主要文獻(xiàn)資料：《干線行車指揮自動(dòng)化問(wèn)題的探討通過(guò)對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成及當(dāng)前在高速鐵路運(yùn)營(yíng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，闡述高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路應(yīng)用中的各類細(xì)節(jié)。（8）參考文獻(xiàn) 所列參考文獻(xiàn)應(yīng)不低于7篇，必須是學(xué)生本人真正閱讀過(guò)且在正文中有引用的，以近三年發(fā)表的期刊類文獻(xiàn)為主，圖書類文獻(xiàn)不能過(guò)多，且要與論文內(nèi)容直接相關(guān)。（3）任務(wù)書 由指導(dǎo)教師填寫，裝訂于指定位置，教師簽字后生效。本畢業(yè)論文是本人在讀期間所完成的學(xué)業(yè)的組成部分，同意學(xué)校將本論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)書籍、數(shù)據(jù)庫(kù)保存，并向有關(guān)學(xué)術(shù)部門和國(guó)家相關(guān)教育主管部門呈交復(fù)印件、電子文檔，允許采用復(fù)制、印刷等方式將論文文本提供給讀者查閱和借閱。論文作者簽名：_________________ ______年_______月______日指導(dǎo)教師簽名：_________________ _______年_______月______日 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)?cè)u(píng)議年級(jí)12級(jí)春層次專升本專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓名何慶新題目淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師：年 月 日答辯小組意見(jiàn)答辯小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書本任務(wù)書下達(dá)給： 12級(jí)春季 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué)生 何慶新 設(shè)計(jì)（論文）題目：淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本內(nèi)容通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外高速鐵路建設(shè)現(xiàn)狀、高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成、高速鐵路機(jī)車運(yùn)用安全現(xiàn)狀及自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用、高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路中的應(yīng)用以及自動(dòng)化設(shè)備在高速鐵路建設(shè)中的發(fā)展前景分析，具體的闡述自動(dòng)化設(shè)備在高速鐵路建設(shè)中的重要性。（4）開題報(bào)告 由學(xué)生認(rèn)真書寫，經(jīng)指導(dǎo)教師簽字后的開題報(bào)告有效，開題報(bào)告中的文獻(xiàn)綜述部分應(yīng)不少于1500字。所列舉的參考文獻(xiàn)要標(biāo)明序號(hào)、作者、著作或論文的標(biāo)題、刊物名稱（卷、期）、出版社、出版時(shí)間等信息。通過(guò)上述研究，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展前景進(jìn)行分析、展望。鐵道信號(hào)論文集》 張錫弟 中國(guó)鐵道出版社《高速鐵路概論（第三版）高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)總體技術(shù)方案包括：全國(guó)調(diào)度指揮中心調(diào)度系統(tǒng)，及各高鐵樞紐站調(diào)度指揮中心調(diào)度系統(tǒng)，高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)是高速鐵路運(yùn)輸組織指揮的中樞系統(tǒng)。為改變這種狀況，許多國(guó)家依靠自動(dòng)化設(shè)備為依托，逐步開發(fā)、完善了行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，并在高鐵建設(shè)中進(jìn)一步推廣。第三章通過(guò)對(duì)高速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)的探討，了解我國(guó)鐵路當(dāng)前所裝備的自動(dòng)化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)。2010年12月3日，兩個(gè)月前，剛剛在滬杭高鐵試運(yùn)行時(shí)，創(chuàng)下了時(shí)速紀(jì)錄再次打破，取得這一次次中國(guó)紀(jì)錄的背后，除了鐵道建設(shè)與機(jī)車技術(shù)達(dá)到世界一流外，保證高鐵高效的電氣與自動(dòng)化設(shè)備同樣功不可末。the progress of the society,newin the societywith theoperating speed oftrial operation,in addition toHighspeed Rail“四縱四橫”客運(yùn)專線為骨架，既有提速線路為補(bǔ)充的3萬(wàn)公里快速客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。即將建成的客運(yùn)專線列車運(yùn)行速度高、密度大，運(yùn)營(yíng)組織復(fù)雜，這對(duì)調(diào)度系統(tǒng)提出了自動(dòng)化、集成化、綜合化、智能化等更高的要求。提速的同時(shí)，還開行跨局特快列車8對(duì)，夕發(fā)朝至列車78列，以及一批貨運(yùn)“五定”班列。2001年10月21日第四次提速：提速范圍主要是京九線、武昌－成都（漢丹、襄渝、達(dá)成）、京廣線南段、浙贛線和哈大線。龐巴迪、25T型提速客車裝備了小間隙自動(dòng)車鉤和密接式車鉤。第二代紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)已在干線成網(wǎng),鋼軌超聲波探傷車己在全路普及。但是,從總體上看,我國(guó)鐵路同世界先進(jìn)水平相比,還存在著一定差距,特別是在一些關(guān)鍵技術(shù)上差距明顯。近幾年來(lái),法國(guó)的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)又在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。列控中心的計(jì)算機(jī)根據(jù)綜合調(diào)度中心下達(dá)的列車運(yùn)行計(jì)劃、列車運(yùn)行線路狀況信息(坡度、曲線半徑、限 制速度等)、相鄰聯(lián)鎖中心送來(lái)的列車進(jìn)路信息等經(jīng)計(jì)算、比較處理后,確定出在保證行車安全的前提下使列車運(yùn)行間隔最小的列車運(yùn)行速度,并立即通過(guò)LZB地一車雙向傳輸系統(tǒng)將這一速度控制命令傳送到LZB車載設(shè)備,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行速度的控制。以機(jī)控為主的列車自動(dòng)控制系統(tǒng) (ATC)的采用,徹底杜絕了司機(jī)冒進(jìn)信號(hào)事故。 研究思路與論文結(jié)構(gòu)根據(jù)以上研究思路，本論文共分為六章。鐵路也同樣經(jīng)歷了這樣的過(guò)程。行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的采用可以顯著提高行車安全和正點(diǎn)率、充分發(fā)揮車站和線路的通過(guò)能力、提高調(diào)度水平、提高計(jì)劃和統(tǒng)計(jì)工作質(zhì)量，進(jìn)而可以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能 列車計(jì)劃的編制根據(jù)對(duì)運(yùn)輸市場(chǎng)情況的把握，制定滿足運(yùn)輸市場(chǎng)需求的列車運(yùn)行計(jì)劃，并根據(jù)市場(chǎng)變化情況不斷調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃，以形成最終可以實(shí)施的實(shí)施計(jì)劃，主要包括：(1)根據(jù)運(yùn)輸需要制定列車基本計(jì)劃(包括定期列車、季節(jié)列車、預(yù)定臨時(shí)列車)，并對(duì)未來(lái)列車開行需要進(jìn)行預(yù)測(cè)。(3)傳達(dá)列車信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外圍設(shè)備和接口，除了通用的以外，還有一些專用的，如同信號(hào)設(shè)備連接的專用接口設(shè)備，以及調(diào)度員與計(jì)算機(jī)對(duì)話的專用終端和車站值班員與計(jì)算機(jī)對(duì)話的遠(yuǎn)程終端設(shè)備等。這些系統(tǒng)都是根據(jù)本國(guó)鐵路實(shí)際情況開發(fā)的，實(shí)踐證明是較為成功的系統(tǒng)。(5)運(yùn)輸計(jì)劃、數(shù)據(jù)的輸入、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換等效率較低。我國(guó)鐵路旅客列車最高運(yùn)行速度長(zhǎng)期徘徊在80～100km/h。允許時(shí)速超過(guò)120公里的線路延長(zhǎng)為6449公里，時(shí)速超過(guò)140公里的線路延長(zhǎng)為3522公里，時(shí)速超過(guò)160公里的線路延長(zhǎng)為1104公里。這次提速將西部地區(qū)人口最多的四川、重慶納入提速網(wǎng)絡(luò)，使進(jìn)出西南地區(qū)更快捷。2007年4月18日，第六次大面積提速：經(jīng)過(guò)4年努力，鐵路部門基本完成了提速基礎(chǔ)工程，健全了時(shí)速200公里提速技術(shù)保障體系，制定了時(shí)速200公里提速技術(shù)條件和管理辦法。改革開放以來(lái),我國(guó)鐵路針對(duì)鐵路行車慣性事故,投入大批的人力和物力,圍繞防止列車冒進(jìn)信號(hào)、錯(cuò)辦進(jìn)路、車輛溜逸、調(diào)車搶鉤作業(yè)、客車火災(zāi)、車輛燃軸、配件脫落和斷鉤、貨物超重、偏重、集重、超限和貨件脫落、線路脹軌斷軌、施工安全措施、道口防護(hù)、風(fēng)沙和泥石流防治等方面進(jìn)行了廣泛的研究和綜合治理,取得了豐碩的成果。由于采用電氣集中和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖,10年間錯(cuò)辦進(jìn)路事故的概率下降了80%。然而,列車運(yùn)行速度越高、行車密度越大,系統(tǒng)中所蘊(yùn)含的不安全因素就越多。這種設(shè)備可以預(yù)先通知司機(jī)所接近的地面信號(hào)顯示情況，這樣司機(jī)就能夠在任何條件下從容地駕駛列車和及時(shí)地采取制動(dòng)措施，提高列車運(yùn)行速度和效率保證列車行車安全。 LKJ2000型監(jiān)控系統(tǒng) 裝置的特點(diǎn)LKJ2000型監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)車運(yùn)行的安全監(jiān)控設(shè)備,它能協(xié)助司機(jī)有效地防止二冒一超等事故的發(fā)生。（2）系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備冗余方式(模塊級(jí)冗余),當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障的情況下,自動(dòng)切換到備機(jī)工作,當(dāng)任意一個(gè)單元或通道出現(xiàn)故障的情況下,自動(dòng)啟用備用單元或通道,大大提高了工作的可靠性。（8）具備大容量IC卡讀寫功能,能夠解決對(duì)乘務(wù)員的參數(shù)輸入,臨時(shí)限速的控制,大交路大輪乘文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)困難等問(wèn)題。主機(jī)箱為系統(tǒng)控制中心，其內(nèi)部由A、B兩組完全相同的控制單元組成（左邊為A組、右邊為B組）。b 面信息處理插件完成對(duì)軌道電路傳輸?shù)臋C(jī)車信號(hào)信息分析處理，確定軌道電路區(qū)間分段地點(diǎn)，提供監(jiān)控主機(jī)信號(hào)機(jī)距離修正及機(jī)車輪徑修正信息。同時(shí)包含有故障繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路，一旦裝置發(fā)生故障，自動(dòng)向司乘人員發(fā)出警告信息，請(qǐng)司乘人員采取相應(yīng)措施。轉(zhuǎn)儲(chǔ)器的容量為8M字節(jié)。如：減速紅曲線的出現(xiàn)就受到廣大乘務(wù)員的一致好評(píng)。使乘務(wù)員只要將牽引的噸數(shù)、輛數(shù)、計(jì)長(zhǎng)等相關(guān)信息輸入裝置的中，通過(guò)系統(tǒng)的強(qiáng)大計(jì)算功能就可將運(yùn)行區(qū)段內(nèi)給電和斷電地點(diǎn)、時(shí)機(jī)顯示在液晶屏幕上。秦沈鐵路設(shè)計(jì)速度為200km/h（部分地段預(yù)留250km/h），取消了地面通過(guò)信號(hào)機(jī)。該信號(hào)轉(zhuǎn)換成速度值，然后顯示在DMI上，并與軌面信息決定的最大允許速度進(jìn)行比較。該記錄被存貯在MID內(nèi)。機(jī)柜采用雙套熱備方式工作。ATESS測(cè)速組匣內(nèi)主要包括控制速度測(cè)量板和獨(dú)立電源等。DMI包括兩套相同的顯示器A、B和一套按鈕或開關(guān)。TVM430設(shè)備上載有兩種方式，由既有線進(jìn)入到超防區(qū)段經(jīng)過(guò)地面切換點(diǎn)的點(diǎn)式環(huán)線時(shí)可自動(dòng)上載，同時(shí)也可通過(guò)同時(shí)按壓ARM按鈕和T1或T2按鈕實(shí)現(xiàn)人工上載。ASM為紅色發(fā)光按鈕，平時(shí)滅燈。其中外環(huán)指示列車的最大允許速度（每格5km/h，最高速度220km/h），內(nèi)環(huán)指示列車的實(shí)際走行速度。若數(shù)值再大至一定值后，系統(tǒng)對(duì)列車實(shí)施緊急制動(dòng)。在京秦沈快運(yùn)通道中該區(qū)段指通縣至狼窩鋪間。在京秦沈快運(yùn)通道中該區(qū)段指秦沈快車線。兩個(gè)傳感器經(jīng)連接盒后將方波信號(hào)（每轉(zhuǎn)200個(gè)脈沖）送入測(cè)速組匣ATESS。通信信號(hào)作為高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)核心技術(shù)的重要組成部分，直接關(guān)系到高速鐵路的建設(shè)和安全運(yùn)行。運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)是高速鐵路最主要的指揮和管理機(jī)構(gòu)，其設(shè)備及體系架構(gòu)必須高度安全可靠。運(yùn)調(diào)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是列車運(yùn)行計(jì)劃性強(qiáng)，對(duì)信息系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性和準(zhǔn)確性要求很高，以便調(diào)度臺(tái)對(duì)接收到的鐵路運(yùn)行過(guò)程中的所有情況進(jìn)行分析，制定更合適的運(yùn)行計(jì)劃，保證高速鐵路更有效的運(yùn)行。 系統(tǒng)總體技術(shù)方案高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)總體技術(shù)方案包括：全國(guó)調(diào)度指揮中心調(diào)度系統(tǒng)，北京高速鐵路調(diào)度所調(diào)度系統(tǒng)，上海高速鐵路調(diào)度所調(diào)度系統(tǒng)，廣州高速鐵路調(diào)度所調(diào)度系統(tǒng)，武漢高速鐵路調(diào)度所調(diào)度系統(tǒng)，以及新增加西安高速鐵路調(diào)度所調(diào)度系統(tǒng)和成都高速鐵路調(diào)度所調(diào)度系統(tǒng)。前者通過(guò)端子板實(shí)現(xiàn)連續(xù)式、點(diǎn)式傳感器與其它設(shè)備的匯接，后者通過(guò)端子板實(shí)現(xiàn)速度傳感器與其它設(shè)備的匯接。該箱被吊掛在機(jī)車輪對(duì)下裝設(shè)1/p點(diǎn)式傳感器和UM2000連續(xù)式傳感器箱的后面。分設(shè)于兩個(gè)方型非屏蔽的玻璃鋼箱內(nèi)。當(dāng)TVM430機(jī)車收不到軌面信息或進(jìn)入禁止碼RRR區(qū)段后，上下窗口均無(wú)顯示，該條型區(qū)顯示紅色（稱為紅屏）。其中上部窗口顯示列車的最大允許速度，下部窗口顯示列車的實(shí)際走行速度（分辨率為1km/h）。當(dāng)TVM430顯示紅屏（收不到信息）要冒進(jìn)設(shè)于信號(hào)機(jī)附近的絕對(duì)停車標(biāo)（點(diǎn)式環(huán)線）時(shí)，不按壓該按鈕，將發(fā)生列車緊急制動(dòng)。根據(jù)列車牽引數(shù)量有三種可能供選擇。通常為A工作，顯示器A故障時(shí)顯示器B便處于工作狀態(tài)。該信號(hào)被送到PICC組匣上，通過(guò)PICC組匣ATESS信號(hào)轉(zhuǎn)換為速度值并進(jìn)行比較，選出有效的列車速度值。用這些繼電器的接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)列車常用制動(dòng)、列車緊急制動(dòng)、切斷列車牽引和二種控車方式的轉(zhuǎn)換等。內(nèi)部故障存貯器MID的內(nèi)容可用測(cè)試箱讀取，也可用便攜式微機(jī)讀取。為此，本系統(tǒng)設(shè)有三個(gè)監(jiān)督門限：報(bào)警門限、常用制動(dòng)門限和緊急制動(dòng)門限。因此，在秦沈鐵路，列車以TVM430帶超速防護(hù)機(jī)車信號(hào)顯示的車載速度為行車憑證。 TVM430系統(tǒng)TVM430帶超速防護(hù)機(jī)車信號(hào)集機(jī)車信號(hào)與列車超防為一體，用數(shù)字和模擬兩種方式連續(xù)顯示由軌面信息決定的列車允許速度和經(jīng)測(cè)速傳感器測(cè)出的列車實(shí)際走行速度。但通過(guò)運(yùn)用LKJ2000型監(jiān)控記錄裝置仍有一些需要改進(jìn)和加強(qiáng)的地方。（6）傳感器系統(tǒng)除上述主要配件外，還有兩個(gè)必備的配件即速傳感器和壓力傳感器。（2）顯示器a 數(shù)碼顯示器顯示界面，其顯示方式與LKJ93型數(shù)碼顯示器類同，操作方式也基本不變。c 通信插件這是串行通信接口擴(kuò)展插件。這7個(gè)插件從中心往兩邊排列依次是監(jiān)控記錄插件、地面信息插件、通信插件、模擬量輸入/出插件、數(shù)字量輸入/出插件、電源插件。（10）在系統(tǒng)內(nèi)比LKJ93型多安裝了機(jī)車閘缸壓力傳感器,可以記錄和檢查機(jī)車小閘使用的情況。（4）采用控制器局域網(wǎng)(CAN)作為系統(tǒng)內(nèi)部通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。它是在信號(hào)設(shè)備的發(fā)展及鐵路大提速的形勢(shì)下，在LKJ93型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置的成功應(yīng)用基礎(chǔ)上,借鑒國(guó)外先進(jìn) ATP及ATC技術(shù),采用了先進(jìn)的32位微處理器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),并結(jié)合多年來(lái)監(jiān)控裝置的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn),研制而成的更新?lián)Q代產(chǎn)品。于是就產(chǎn)生了列車運(yùn)行監(jiān)控裝置,也就是我們常說(shuō)的機(jī)車“黑匣子”、機(jī)車自動(dòng)停車裝置（簡(jiǎn)稱自停裝置）和列車超速防護(hù)系統(tǒng)。所以高速鐵路的安全保障系統(tǒng)，就必須建立在高新技術(shù)的基礎(chǔ)上，并且要求高度智能化，在人機(jī)控制系統(tǒng)中能避免糾正人為過(guò)失，即使人員操縱不當(dāng)，也能保證高速列車的運(yùn)行安全近年來(lái)，世界各國(guó)由于鐵路運(yùn)量及速度不同，不但對(duì)于機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)的研究方案不同，而且對(duì)于機(jī)車信號(hào)的概念也不統(tǒng)一。但是,從總體上看,我國(guó)鐵路同世界先進(jìn)水平相比,還存在著一定差距,特別是在一些關(guān)鍵技術(shù)上差距明顯。第二代紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)已在干線成網(wǎng),鋼軌超聲波探傷車己在全路普及。到明年底，全國(guó)鐵路將有480列時(shí)速200公里及以上的國(guó)產(chǎn)動(dòng)車組上線運(yùn)用，覆蓋全國(guó)17個(gè)省直轄市。2004年4月18日第五次提速：時(shí)速160公里及