【场景设计】
在多媒体教室展示城市轨道交通车辆段信号系统终端设备的视频资料或图片(有条件的可在城轨车辆段信号设备控制室现场教学或模拟仿真实训室现场教学和实践)。
【知识准备】
车辆段信号系统一般采用国产设备。西安地铁2号线车辆段信号系统设备由北京国铁信通科技发展有限公司提供,保证车辆段信号系统的运营需求。
车辆段/停车场信号系统的设备包括ATS车辆段工作站、计算机联锁设备、计算机监测设备、电源设备、信号基础设备(信号机、转辙机、轨道电路)等。
一、车辆段/停车场设备
1.ATS车辆段工作站
(1)车辆段/停车场派班工作站
一台车辆段/停车场派班工作站位于停车库司机派班室,用于列车正线运行以及返回车辆段/停车场所需的换班计划。ATS车辆段/停车场派班工作站界面允许访问的窗体中包括存车线上的列车列表,以及根据当前计划时刻表运营所需要的列车列表。在运营所需车辆列表中,用户可以为每辆列车匹配PVID和司机ID;该数据将被临时存储,以便于其他用户访问,例如车辆段ATS工作站的调度员。
(2)车辆段/停车场监视工作站
一台车辆段/停车场监视工作站位于信号楼内,车辆段/停车场行车值班员依据ATS列车时刻表,为车辆段/停车场的列车进出计划提供支持信息。本工作站也用来监视车辆段/停车场轨道占用情况,以及车辆段/停车场和正线之间的转换区情况,也用来监视车辆段/停车场和转换区之间的进路,如图1.15所示。
图1.15 ATS车辆段工作站示意图
2.计算机联锁设备
车辆段/停车场独立设一套联锁设备,实现车辆段内信号控制(进路控制)的实现,并通过ATS车辆段分机与控制中心交换信息。
西安地铁2号线车辆段和停车场各设一套DS6-K5B型计算机联锁系统设备,该系统由控显机、联锁机、ET-PIO电子终端、防雷设备、电务维护终端、打印机组成。该系统联锁机采用二乘二取二安全冗余结构,系统能够单机运行,控显机采用双机热备方式,配备控显转换箱实现两台控显机之间的自动切换,也可人工切换。联锁输入/输出均采用双套冗余结构,输出采用板级动态驱动技术,输入则采用动态采集技术。
3.计算机监测设备
计算机监测设备主要实现对车辆段/停车场范围内基础设备的实时状态监测。例如,信号灯丝状态、轨道电路、转辙机、电源、电缆绝缘等的实时状态监测,是信号设备实现“状态修”的必要手段。
西安地铁2号线车辆段和停车场各设一套TJWX-2006-hh型微机监测系统设备,它是信号微机监测网络系统的基础部分,负责数据的采集、分类、处理和存储,实现车站信号设备、区间信号设备的实时监测、故障分析、诊断和人机对话、显示与查看。它包括站机、采集机、机柜、隔离转换单元、激光彩色打印机等。
4.电源设备
信号系统供电负荷等级应为一级负荷,应有两路独立电源供电,并具有自动切换功能,主副电源切换时,电源中断时间不大于0.15s。
车辆段/停车场信号设备设有专用电源屏供电,电源屏一般采用模块化结构;对有不间断供电和抗干扰要求的设备应设不间断(UPS)电源设备,UPS电池采用免维护电池,其后备时间一般按30 min设计。
西安地铁2号线车辆段内计算机联锁、微机监测系统等用铁路信号DSG2-30 kVA智能电源屏一套;停车场内计算机联锁、微机监测系统等用铁路信号DSG2-20 kVA智能电源屏一套。在线式20 kVA UPS设备1套(含蓄电池)、150 kVA UPS设备1套(含蓄电池)。
5.信号基础设备
①信号机。在车辆段/停车场的入口处设进段(场)信号机,出口处设出段(场)信号机,存车库线中间进段方向设列车阻挡信号机,段内其他地点根据需要设调车信号机。
②轨道电路。用来检查列车的占用和空闲。西安地铁2号线车辆段及停车场内采用50 Hz单轨条相敏轨道电路,选用微电子接收器。
③转辙机。车辆段内除试车线、练兵线使用三组ZDJ9型电动转辙机外,其他都采用ZD6-D型电动转辙机。
二、试车线设备
车辆段内试车线装设与正线相同的ATP、ATO、计算机联锁及DCS设备,为CBTC列车提供与正线相同的工作环境,在列车完成维修或长期存放后对车载ATC设备进行动态试验,评估车辆的动态性能是否安全并且可以投入运营。
试车线室内设备包括:区域控制器与联锁控制设备、试车工作站与控制台、与车辆段计算机联锁系统的接口、ATP/ATO室内设备、继电接口、电源设备(电源屏、UPS、蓄电池)等。试车线室内设备配置如图1.16所示。
图1.16 试车线室内设备配置图
试车线室外设备包括:无线AP设备、轨旁信标与站台对准传感器设备、站台安全门接口设备(包括站台安全门控制与环境模拟)、计轴设备等。试车线室外设备配置如图1.17所示。
试车线能够满足对车载信号设备进行ATC全功能测试的要求(在列车模拟车站运行、区间运行、折返作业、方向变更各种情况下),基本测试功能包括:ATP防护(包括点式ATP)、ATO车站停车准确度、ATO速度调节、车门与屏蔽门控制、紧急制动测试(包括制动距离)、DCS通信功能测试、驾驶模式的转换等。
图1.17 试车线室外设备配置图
列车需要进行动态测试时,车辆段联锁为待测列车排列进入试车线的进路。一旦列车抵达试车线,试车线设备负责执行动态测试。试车线的控制设备会与车辆段控制设备相协调以保证测试运行操作的安全性。
【任务实施】
1.布置任务(认知城市轨道交通车辆段信号系统终端设备的组成、分布,掌握车辆段信号系统终端设备的功能、连接关系和设备的基本工作方式),明确目标;发放学习资料和引导文。
2.学生分组(6~8人一组),按照任务分工设定学习目标,制订小组学习计划。
3.小组通过查阅城市轨道交通车辆段信号系统的有关资料,结合教材及教学PPT等资源,根据引导文规定的内容进行学习、讨论,认知城市轨道交通车辆段信号系统终端设备的组成、分布及功能,理解并掌握设备连接关系和设备的基本工作方式。
4.完成学习之后,小组内进行学习交流(注意记录团队交流合作的过程与收获)。小组选派代表,交流汇报任务的完成情况。
5.小组间互评,教师进行评价。
6.完成规定的自评、互评表等文件并汇总上交。
【思考题】
1.城市轨道交通车辆段信号系统终端设备是如何分布的?
2.城市轨道交通车辆段/停车场信号系统的设备组成有哪些?其作用分别是什么?
3.城市轨道交通试车线的任务是什么?
4.城市轨道交通试车线室内设备有哪些?其作用是什么?
5.城市轨道交通试车线室外设备有哪些?其作用是什么?
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