JT1—CZ2000型機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)探索

鄧曉云+張永格

【摘 要】闡述JT1-CZ2000型機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理及安裝方法，從而對(duì)整套系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)更直接明了，有利于對(duì)系統(tǒng)故障問題的處理。

【關(guān)鍵詞】JT1-CZ2000型 機(jī)車信號(hào) 車載系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）07C-0186-03

機(jī)車信號(hào)是用設(shè)在機(jī)車司機(jī)室的機(jī)車信號(hào)機(jī)自動(dòng)反映運(yùn)行條件，指示司機(jī)運(yùn)行的信號(hào)顯示制度。列車按照地面信號(hào)顯示行車時(shí)，由于風(fēng)、雪、雨、霧等氣候條件不良或隧道、彎道等地形條件的影響，司機(jī)往往不能在規(guī)定距離內(nèi)確認(rèn)信號(hào)顯示，存在冒進(jìn)信號(hào)的危險(xiǎn)。尤其是在行車密度大、列車速度快及載重量大的區(qū)段，發(fā)生冒進(jìn)信號(hào)的可能性更大。機(jī)車信號(hào)能復(fù)示前方地面信號(hào)機(jī)的顯示，改善司機(jī)的瞭望條件。當(dāng)機(jī)車上采用機(jī)車信號(hào)后，就能較好地避免自然條件的干擾，提高司機(jī)接受信號(hào)的可靠性。JTl-CZ2000型機(jī)車信號(hào)采用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，能滿足鐵路信號(hào)故障一安全原則，具有數(shù)據(jù)記錄功能，在地面信號(hào)具備條件時(shí)可作為主體化機(jī)車信號(hào)應(yīng)用。

一、系統(tǒng)構(gòu)成及原理

JT1-CZ2000型機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)由機(jī)車信號(hào)主機(jī)、機(jī)車信號(hào)雙路接收線圈、雙面八燈LED機(jī)車信號(hào)機(jī)、連接電纜等組成。車載系統(tǒng)如圖1所示。

（一）機(jī)車信號(hào)主機(jī)。JT1-CZ2000型機(jī)車信號(hào)主機(jī)是設(shè)備的核心部分，主要作用是對(duì)接受信號(hào)進(jìn)行處理、解碼、譯碼，得到機(jī)車信號(hào)信息。將信息結(jié)果輸出給機(jī)車信號(hào)機(jī)，構(gòu)成機(jī)車信號(hào)各種顯示。同時(shí)還將信息結(jié)果輸出給列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置LKJ，作為控制列車運(yùn)行的條件。機(jī)車信號(hào)主機(jī)箱采用合體式六槽機(jī)箱結(jié)構(gòu)，由六塊板組成，分別是記錄板、主機(jī)板A、主機(jī)板B、連接板、電源板1和電源板2，如圖2所示。

1.記錄板。主要功能是對(duì)機(jī)車信號(hào)運(yùn)行過程中的有關(guān)動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行采集并記錄，其記錄信息能夠真實(shí)反映主體化機(jī)車信號(hào)動(dòng)態(tài)運(yùn)行中的各種狀態(tài)變化，對(duì)機(jī)車信號(hào)相關(guān)信息進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)記錄。記錄板可連續(xù)記錄地面信號(hào)波形，使用戶能夠直觀地了解和判斷機(jī)車信號(hào)掉燈和異常輸出的原因，為機(jī)車信號(hào)的使用與維護(hù)提供有效手段。

2.主機(jī)板。主機(jī)板是主機(jī)的核心部分，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)通過接受線圈接收到地面軌道電路信息進(jìn)行處理，并完成向后級(jí)設(shè)備的并口、串口輸出和主機(jī)的安全控制。有兩塊主機(jī)板，主機(jī)板A和主機(jī)板B，接收線圈的一路接主機(jī)板A，另一路接主機(jī)板B，兩塊主機(jī)板為雙機(jī)熱備冗余的關(guān)系，正常工作時(shí)，一塊處于工作狀態(tài)，另一塊處于熱備狀態(tài)。每塊主機(jī)板內(nèi)部為二取二結(jié)構(gòu)，具有高安全性。板面上設(shè)有上行和下行指示燈。雙路主機(jī)板主要完成地面信號(hào)的譯碼及點(diǎn)燈輸出工作。

3.連接板。連接板實(shí)現(xiàn)電源分配、主機(jī)A和主機(jī)B的自動(dòng)或人工切換，對(duì)主機(jī)狀態(tài)顯示，對(duì)電源及上、下行工作狀態(tài)的監(jiān)督等。連接板上設(shè)有監(jiān)督主機(jī)A和主機(jī)B的正常表示燈、工作表示燈、電源表示燈、上下行輸入表示燈和主機(jī)A主機(jī)B的切換按鈕。

4.電源板。主機(jī)中有兩塊電源板，兩套電源板電路基本相同，構(gòu)成雙套電源供電。電源板輸入電壓直流110V，輸出雙路直流50V。一路50V供給機(jī)車信號(hào)主機(jī)，是主機(jī)板和記錄板的工作電源；另一路50VD為動(dòng)態(tài)控制安全點(diǎn)燈電源。兩塊板設(shè)有相應(yīng)電源表示燈，電源板1板面上還設(shè)有I端和II端按鈕及表示燈，電源板2還單獨(dú)設(shè)置了一塊DC50V轉(zhuǎn)換為DC12V的電源模塊，用于向遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置提供電源，12V電源輸出受記錄器板控制。

（二）雙路接收線圈。接收線圈是機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備的接收器件，通過電磁感應(yīng)原理接收地面軌道電路信號(hào)。當(dāng)?shù)孛孳壍离娐冯娏髟阡撥壷辛魍〞r(shí)，圍繞鋼軌產(chǎn)生交變磁通，磁通穿過接收線圈鐵芯，使線圈感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，即產(chǎn)生與軌面電流相同的信號(hào)電流。感應(yīng)出的信號(hào)電流經(jīng)接線盒流經(jīng)機(jī)車信號(hào)主機(jī)，實(shí)現(xiàn)了從鋼軌信號(hào)電流到機(jī)車信號(hào)主機(jī)接收電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。機(jī)車信號(hào)主機(jī)采用雙路接收線圈，兩組線路為雙套冗余關(guān)系，當(dāng)一路線圈發(fā)生故障時(shí)，另一路接收線圈仍可維持系統(tǒng)正常工作，從而提高系統(tǒng)的可靠性。雙路接收線圈如圖3所示。

（三）機(jī)車信號(hào)機(jī)。機(jī)車信號(hào)機(jī)采用J·XS-8型雙面八燈LED機(jī)車信號(hào)機(jī)，LED顯示，主機(jī)輸出的點(diǎn)燈輸出信號(hào)直接顯示到信號(hào)機(jī)上，向司機(jī)提供相應(yīng)的顯示。信號(hào)機(jī)共有八種燈位，其顯示從上到下排列依次為：綠、半綠半黃、黃、黃2、半黃半紅、雙半黃、紅、白。這種LED顯示的信號(hào)機(jī)與傳統(tǒng)的燈絲燈泡相比，具有高可靠性，降低了功耗，每個(gè)LED內(nèi)部為雙路發(fā)光管結(jié)構(gòu)，一路斷路后，只是亮度減半，不影響應(yīng)急使用，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。機(jī)車信號(hào)機(jī)如圖4所示。

（四）系統(tǒng)工作原理。主體化機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)通過安裝在機(jī)車第1輪對(duì)前面的雙路接收線圈感應(yīng)接收軌面信息，送給機(jī)車信號(hào)主機(jī)；主機(jī)板通過模數(shù)變換、頻譜分析等一系列譯碼處理過程，將譯碼結(jié)果輸出顯示于司機(jī)室的顯示器上；主機(jī)還將信息結(jié)果輸出給機(jī)車信號(hào)機(jī)，構(gòu)成機(jī)車信號(hào)各種顯示。主機(jī)同時(shí)對(duì)機(jī)車信號(hào)運(yùn)行過程中的有關(guān)動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行記錄，并可通過地面處理系統(tǒng)對(duì)記錄的信息進(jìn)行讀取顯示分析。

二、系統(tǒng)的安裝及連接

JT1-CZ2000型主體化機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)包括：機(jī)車信號(hào)主機(jī)、雙路接收線圈、雙面八燈LED機(jī)車信號(hào)機(jī)等。系統(tǒng)間通過專用電纜進(jìn)行連接。主體化機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)連接如圖5所示。

如果單端安裝，則機(jī)車信號(hào)機(jī)II、接線盒II、接收線圈II及與其直接相連的電纜可不安裝。

機(jī)車信號(hào)主機(jī)上的航空插座有X27、I-SZ、X28、II-SZ、LX22、X22、X23、X26，各插座用途：

X27、I-SZ：與I端八顯示信號(hào)機(jī)相連。

X28、II-SZ：與II端八顯示信號(hào)機(jī)相連。

LX22：與ATX2箱相連。

X22：與列車運(yùn)行監(jiān)控裝置相連。

X23：與列車運(yùn)行監(jiān)控裝置串口相連。

X26：與機(jī)車電源和接線盒相連。

機(jī)車單端安裝八顯示機(jī)車信號(hào)機(jī)時(shí)電纜使用表如表1所示。

按照以上介紹的方式，可以將機(jī)車信號(hào)主機(jī)、雙面八燈LED機(jī)車信號(hào)機(jī)和雙路接收線圈連接起來，構(gòu)成簡(jiǎn)單的JT1-CZ2000型主體化機(jī)車信號(hào)車，后續(xù)工作要進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試，檢查是否能正常工作。

三、結(jié)束語(yǔ)

JT1一CZ2000型主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備，能夠滿足CTCS1級(jí)對(duì)主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備的要求。它完整復(fù)示地面信息，并為監(jiān)控裝置提供可靠的地面信息，兩者結(jié)合再加上點(diǎn)式設(shè)備填補(bǔ)了中國(guó)鐵路CTCS1級(jí)車載列控系統(tǒng)的空白。JT1一CZ2000型主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備根據(jù)“故障一安全” 原則設(shè)計(jì)，關(guān)鍵部分采用容錯(cuò)安全結(jié)構(gòu)，設(shè)備應(yīng)用采用雙套熱備方式提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。機(jī)車信號(hào)的不斷發(fā)展為我國(guó)鐵路行車安全發(fā)揮著重要的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]邱寬民.JT1-CZ2000型機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2007

[2]張鐵增.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009

[3]田新英.JT—C型機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)在鐵路行車中的應(yīng)用[J]. 科技風(fēng)，2011（5）

【基金項(xiàng)目】2015年度校級(jí)立項(xiàng)課題（2015-B12）

【作者簡(jiǎn)介】鄧曉云，女，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，北京交通大學(xué)在職研究生，研究方向：鐵道通信信號(hào)；張永格，男，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向：電氣自動(dòng)化。

（責(zé)編 黎 原）