地鐵信號系統(tǒng)安裝調(diào)試方法之研究

常鳳磊

摘 ?要：近些年來，地鐵建設(shè)有了較快的發(fā)展，有效緩解了城市交通擁堵。而地鐵列車正常運(yùn)行，又離不開信號系統(tǒng)發(fā)揮作用。因此，非常有必要做好地鐵信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試。文章將聚焦于這一問題，研究地鐵信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試方法，希望可以為實(shí)際工作提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：地鐵信號系統(tǒng);安裝;調(diào)試方法;研究

中圖分類號：U231+.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）22-0129-02

Abstract：In recent years， subway construction has developed rapidly， which has effectively alleviated urban traffic jams. The normal operation of subway trains is inseparable from the role of the signal system. Therefore， it is necessary to do a good improve job in the installation and debugging of the subway signal system. This paper will focus on this problem and study the installation and debugging methods of subway signal system， in the hope of providing some help for practical work.

Keywords： subway signal system; installation; debugging method; research

在現(xiàn)代都市，人們出行已經(jīng)離不開地鐵。地鐵安全、高效的運(yùn)行，又離不開地鐵信號系統(tǒng)。地鐵信號系統(tǒng)直接影響地鐵交通的運(yùn)營效率、行車安全，因此，地鐵信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試，也應(yīng)當(dāng)受到高度重視。

1 地鐵信號系統(tǒng)

城市地鐵是一個封閉、完整的交通系統(tǒng)，地鐵網(wǎng)調(diào)度指揮系統(tǒng)需要根據(jù)地鐵列車發(fā)出的信號計算列車運(yùn)行速度、運(yùn)行間隔時間，并通過各種信號對地鐵運(yùn)行進(jìn)行指揮、調(diào)度、控制。地鐵列車長則要通過接收到的信號，控制列車平穩(wěn)、高速運(yùn)行。

目前，地鐵信號系統(tǒng)大多采用ATC系統(tǒng)（列車自動控制系統(tǒng)）。ATC系統(tǒng)又由列車自動防護(hù)系統(tǒng)（ATP系統(tǒng)）、列車自動駕駛系統(tǒng)（ATO系統(tǒng)）組成。ATP系統(tǒng)可實(shí)時檢測地鐵列車的位置，實(shí)現(xiàn)列車間隔控制保證列車之間的安全;ATO系統(tǒng)可啟動列車并實(shí)現(xiàn)站際間自動運(yùn)行，控制地鐵列車到站后定點(diǎn)停車;ATS系統(tǒng)可自動識別列車，對列車運(yùn)行進(jìn)行自動跟蹤和顯示，自動調(diào)整列車運(yùn)行[1]。

2 地鐵信號系統(tǒng)安裝方法

2.1 鋪設(shè)線纜

在鋪設(shè)線纜前，技術(shù)人員必須深入施工現(xiàn)場，仔細(xì)考察光電纜徑路，確保光電纜設(shè)計徑路、設(shè)計長度符合實(shí)際情況（若光電纜設(shè)計徑路與實(shí)際徑路不符，或光電纜圖紙長度過長，必須要求設(shè)計人員進(jìn)行修正）。光電纜進(jìn)場前，必須按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格測試，確保光電纜電氣性能達(dá)標(biāo)。

當(dāng)前，地鐵隧道內(nèi)的弱電支架通常分為5層，第1～2層供通信使用，第3～4層供信號使用，第5層供火災(zāi)報警、綜合監(jiān)控等使用。區(qū)間弱電支架一般為矩形或弧形。地鐵接觸網(wǎng)須安裝墜鉈，技術(shù)人員在為弱電支架定測時需聯(lián)系接觸網(wǎng)專業(yè)，確定墜鉈的具體位置并制作特殊支架。制作弧形弱電支架前，須對施工現(xiàn)場的實(shí)際弧度進(jìn)行精準(zhǔn)測量。光電纜數(shù)量較多，排布在兩層上會顯得擁擠，因此，在信號設(shè)備比較集中的站臺區(qū)，可適當(dāng)增加弱電支架的層數(shù)[2]。

2.2 信號機(jī)安裝施工

信號機(jī)一般安裝在隧道內(nèi)（位于行車方向右側(cè)）、地鐵站臺上、站內(nèi)左右兩側(cè)壁上。若信號機(jī)位于隧道內(nèi)碎石道床，可采用混凝土基礎(chǔ);若信號機(jī)靠近隧道壁，可采用角鋼型三角支架底座。安裝信號機(jī)時，必須保證機(jī)柱的垂直度。地鐵工程內(nèi)的空間極為有限，而需要安裝的各種設(shè)備（如消防水管、落水管、站臺門、廣告燈箱等）又較多，它們的安裝位置極易與信號機(jī)發(fā)生沖突。因此，在安裝信號機(jī)前，信號專業(yè)應(yīng)與其它各專業(yè)充分溝通，運(yùn)用BIM技術(shù)，對各種設(shè)備及信號機(jī)的安裝位置進(jìn)行綜合、精細(xì)的布置，保證信號機(jī)安裝的角度便于司機(jī)目視。

2.3 轉(zhuǎn)轍設(shè)備安裝施工

安裝轉(zhuǎn)轍設(shè)備前，技術(shù)人員須仔細(xì)測量道岔的方正、道岔開程、轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑與桿件溝槽的深度、寬度、長度。

以上各項檢測達(dá)標(biāo)后，技術(shù)人員會同施工人員安裝長基礎(chǔ)角鋼。以地鐵基本軌直股為準(zhǔn)，放置長基礎(chǔ)角鋼，保證直股與長基礎(chǔ)角鋼垂直，然后方能在長基礎(chǔ)角鋼上打眼（須采用精密設(shè)備施工，保證孔眼的精度）。安裝長基礎(chǔ)角鋼時，必須注意其全部附件（包括絕緣箍、鐵墊板、絕緣板等等）不得漏裝[3]。

安裝完畢后，仔細(xì)檢查每一個螺栓，確保它們的緊固度，并將螺栓、螺帽內(nèi)涂抹黃油。

2.4 計軸設(shè)備安裝施工

室外計軸系統(tǒng)有車輪傳感器（帶拖尾線）、電纜終端盒、計軸電纜三部分組成。安裝計軸設(shè)備前，技術(shù)人員須確認(rèn)鋼軌是否鎖定、車輪傳感器的安裝位置是否是按最終版的《信號設(shè)備平面布置圖》定測的、對施工人員的培訓(xùn)指導(dǎo)是否達(dá)到要求、計軸電纜是否敷設(shè)到位。

以上各項檢查達(dá)標(biāo)后，技術(shù)人員會同施工人員準(zhǔn)備施工。車輪傳感器采用軌腰打孔方式安裝于鋼軌內(nèi)側(cè)，安裝位置距鋼軌絕緣節(jié)、鋼軌接頭處等應(yīng)有不小于600mm的空間，且不能有鋼軌型號標(biāo)識字體，如遇彎道時，安裝在彎道內(nèi)側(cè)鋼軌上;電纜終端盒安裝在弱電側(cè)的地面上或墻壁上，拖尾線用防護(hù)管防護(hù)，過水溝時加鋼管防護(hù)，并用卡子固定牢靠;配線聯(lián)通測試。

2.5 信標(biāo)安裝施工

信標(biāo)分為有源信標(biāo)和無源信標(biāo)，現(xiàn)場使用的大多數(shù)是無源信標(biāo)。信標(biāo)系統(tǒng)包括底座、減震器、玻璃鋼托板、設(shè)備。信標(biāo)安裝前，技術(shù)人員須確認(rèn)信標(biāo)位置是否是按最終版的《信號設(shè)備平面布置圖》定測的、對施工人員的培訓(xùn)指導(dǎo)是否達(dá)到要求、有源信標(biāo)電纜是否敷設(shè)到位。

以上各項檢查達(dá)標(biāo)后，技術(shù)人員會同施工人員準(zhǔn)備施工。根據(jù)兩鋼軌間的地形條件，確定合適適用的底座種類，用規(guī)格適用的不銹鋼膨脹螺栓固定底座，連接減震器、玻璃鋼托板、固定設(shè)備，調(diào)整至線路中心位置，確保信標(biāo)表面四角至鋼軌軌面高度均在65mm-70mm之間，同時，確保同側(cè)兩角至軌道的距離之差在誤差范圍內(nèi)。有源信標(biāo)的電纜終端盒安裝在弱電側(cè)的地面上或墻壁上，拖尾線用防護(hù)管防護(hù)，過水溝時加鋼管防護(hù)，并用卡子固定牢靠，配線聯(lián)通測試。

2.6 DCS軌旁無線設(shè)備安裝施工

DCS無線軌旁設(shè)備包括固定支架、TRE箱、TRE電源箱、耦合器、波導(dǎo)管、線纜。設(shè)備安裝前，技術(shù)人員須確認(rèn)設(shè)備位置是否是按最終版的《信號設(shè)備平面布置圖》定測的、對施工人員的培訓(xùn)指導(dǎo)是否達(dá)到要求、光電纜是否敷設(shè)到位。

以上各項檢查達(dá)標(biāo)后，技術(shù)人員會同施工人員準(zhǔn)備施工。按照定測位置，用規(guī)格適用的不銹鋼膨脹螺栓安裝固定TRE箱、TRE電源箱、耦合器支架，然后安裝設(shè)備，確保設(shè)備表面垂直地面，連接牢靠。當(dāng)安裝在隧道壁上時，設(shè)備底邊距地面1500mm;當(dāng)安裝在地面上時，安裝在弱電側(cè)支架上，設(shè)備滿足限界要求。

按照定測位置，用規(guī)格適用的不銹鋼膨脹螺栓固定波導(dǎo)管支架，并按規(guī)定使用加強(qiáng)型支架。加強(qiáng)型支架與前后各一個普通支架間距1700mm，兩普通支架間距2350mm，當(dāng)水溝過寬時，支架安裝采用特殊加工底座。支架中心距線路中心390±10mm，支架安裝高度滿足波導(dǎo)管法蘭頂面距軌面31～41mm。設(shè)備配線、熔纖，連接RF纜、地線，并用防護(hù)管防護(hù)，過水溝時加鋼管防護(hù)，聯(lián)通測試。

2.7 安裝室內(nèi)設(shè)備

室內(nèi)設(shè)備包括防雷分線柜、電源系統(tǒng)、組合柜、CBI、DCS等，并根據(jù)電壓的大小、功能的不同，采用不同規(guī)格型號的線纜。地鐵施工工期往往較為緊張，留給室內(nèi)設(shè)備安裝的時間通常并不充裕;信號專業(yè)安裝室內(nèi)設(shè)備后，裝修、機(jī)電等專業(yè)再接手進(jìn)行其它室內(nèi)施工，又會產(chǎn)生大量粉塵，損害信號設(shè)備，因此，在施工過程中必須采取必要的措施，做好充足的防護(hù)。

3 地鐵信號系統(tǒng)調(diào)試方法

3.1 系統(tǒng)調(diào)試順序

從局部到整體，首先進(jìn)行各子系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試，第二步進(jìn)行信號聯(lián)鎖調(diào)試，第三步進(jìn)行動態(tài)調(diào)試。具體順序依次為：系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試→室內(nèi)模擬試驗→室內(nèi)外設(shè)備局部調(diào)試→室內(nèi)外設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試→動車調(diào)試→綜合聯(lián)調(diào)。

3.2 室內(nèi)模擬試驗

在室內(nèi)分線盤上，制作軌道、信號機(jī)、道岔假條件進(jìn)行模擬試驗，完成室內(nèi)設(shè)備間的聯(lián)鎖調(diào)試（包括一致性測試、追蹤測試等）、通信試驗[4]。

3.3 室內(nèi)外設(shè)備局部調(diào)試

先從分線盤上斷開室內(nèi)設(shè)備與室外信號機(jī)的聯(lián)系，再向各個燈位送電，然后通過報警測試每個燈位的燈絲是否完好。發(fā)車表示器的試驗方法與信號機(jī)的試驗方法相同。調(diào)整軌道電路的計軸設(shè)備技術(shù)參數(shù)，使軌道保持正常運(yùn)行。調(diào)試道岔時，首先進(jìn)行室內(nèi)模擬試驗，然后在室內(nèi)單獨(dú)操作道岔，檢驗其能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在室外按壓緊急停車按鈕，同時在室內(nèi)檢查是否顯示輸入信號。

3.4 室內(nèi)外設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試

以上各項試驗結(jié)束后，對信號系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，辦理進(jìn)路，看設(shè)備上各類信號顯示是否正常，道岔位置是否無誤。

3.4.1 聯(lián)鎖系統(tǒng)調(diào)試

對聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件設(shè)備性能進(jìn)行試驗，此外，還須進(jìn)行聯(lián)鎖邏輯試驗、故障報警試驗、聯(lián)鎖軟件試驗等等[5]。

3.4.2 ATO系統(tǒng)調(diào)試

試驗ATO系統(tǒng)硬件設(shè)備性能、并進(jìn)行緊急停車試驗、干擾試驗、停車精度等試驗。

3.4.3 ATS系統(tǒng)調(diào)試

對ATS系統(tǒng)硬件設(shè)備性能進(jìn)行試驗，同時進(jìn)行時刻表編輯試驗、自動生成時刻表試驗、列車運(yùn)行人工調(diào)整試驗、列車運(yùn)行自動試驗等試驗。

3.5 動車調(diào)試

在地鐵列車車頭安裝車載軟件，沿每一條軌道電路運(yùn)行，檢測ATO系統(tǒng)是否正確接收各種信號，檢測車-地雙向通信是否通暢，軌道兩側(cè)設(shè)備是否工作正常，同時對各個設(shè)備的各項技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。此外，還須進(jìn)行列車緊急制動試驗、列車定點(diǎn)停車試驗等試驗。

3.6 綜合聯(lián)調(diào)

3.6.1 接口功能試驗

確認(rèn)信號系統(tǒng)與ATO、ATP、ATS、聯(lián)鎖等子系統(tǒng)、以及電源設(shè)備物理接口準(zhǔn)確，功能完好。

3.6.2 綜合聯(lián)調(diào)試驗

首先，確認(rèn)地鐵信號系統(tǒng)各個子系統(tǒng)各自都能夠安全運(yùn)轉(zhuǎn);然后，通過物理接口，將各個子系統(tǒng)與地鐵信號系統(tǒng)聯(lián)系起來，進(jìn)行綜合聯(lián)調(diào)試驗，確認(rèn)各系統(tǒng)可以協(xié)同工作。

4 結(jié)束語

地鐵信號系統(tǒng)的安裝、調(diào)試是一項專業(yè)性極強(qiáng)、極為復(fù)雜的工作。我們應(yīng)提高各項設(shè)備的安裝質(zhì)量，并做好設(shè)備調(diào)試，為地鐵安全、高效運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。

參考文獻(xiàn)：

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[5]李雪枝.地鐵信號系統(tǒng)中波導(dǎo)管技術(shù)的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2016（07）：89-90.