铁道概论第7讲 铁路信号与通信设备课件.ppt

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1、,项目七 铁路信号与通信设备,第一节、铁路信号与通信的作用,第一节、铁路信号与通信的作用,1、基本概念 铁路信号设备是铁路信号、联锁、闭塞设备的总称。铁路信号设备是铁路主要技术装备之一，其装备水平和技术水准是铁路现代化的重要标志。 铁路信号：是向有关行车和调车人员发出的指示和命令。 联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全和提高车站通过能力。 闭塞设备：用于保证列车在区间内运行的安全和提高区间的通过能力。,第一节、铁路信号与通信的作用,通信设备：是指挥列车运行、组织运输生产及进行公务联络、准确传递各种信息的通信系统的总称。 通信设备应能做到迅速、准确、安全、可靠，使全国铁路的通信系统能成为一

2、个完善与先进的铁路通信网。,第一节、铁路信号与通信的作用,2、铁路信号设备的作用 （1）保证列车运行和调车工作安全；（2）提高铁路通过能力；（3）增加铁路运输经济效益；（4）改善铁路职工劳动条件；（5）确保正确、及时组织铁路运输；（6）指挥列车安全运行；（7）确保铁路各部门联系。,第二节、铁路信号,第二节、铁路信号,1、铁路信号的分类 （1）视觉信号：以物体或灯光的颜色、形状、位置、数目或数码显示等特征表示的信号。如:信号机、机车信号、信号旗、信号牌、火炬等表示的信号。 （2）听觉信号：以不同声响设备发出音响的强度、频率、音响长短和数目等特征表示的信号。如：号角、响墩、机车鸣笛等 。 视觉信号

3、又有固定信号、移动信号和手信号。 固定信号：在固定地点安装的信号设备。是铁路信号的主要信号。 移动信号和手信号：手拿信号灯、信号旗或用手势显示的信号，临时设置的信号牌、信号灯等。,视觉信号和听觉信号,视觉信号,响墩信号,固定信号,移动信号和手信号,当线路上出现临时性障碍或进行施工，要求列车停车或减速时，应按照规定设置移动信号，安放响墩、火炬或用手信号进行防护，以便保证行车安全。,第二节、铁路信号,我国铁路信号的基本颜色及其代表的含义：,第二节、铁路信号,2、固定信号分类 （1）按设置部位分类：地面信号和机车信号。 地面信号：设于车站或区间固定地点的信号机或信号表示器，用来防护站内或区间的安全。

4、 机车信号：设于机车驾驶室内，用来复示地面信号显示，以及逐步成为主体信号使用。,地面信号与机车信号,机车信号,第二节、铁路信号,2、固定信号分类 （2）按用途分类：信号机和信号表示器。 信号机：可以表达固定信号的显示，有防护意义。 信号表示器：是向行车人员传达行车或调车意图的，或对信号进行某些补充说明所用,没有防护意义。,二、铁路信号,2、固定信号分类（3）按停车信号的显示意义分类：绝对信号和容许信号。 绝对信号：指列车和调车车列必须无条件遵守的停车信号，当其显示停止运行的信号时，列车和调车车列不须越过。 容许信号：设于区间通过信号机上的一种附属信号，当容许信号显示一个蓝灯时，列车可在该通过信

5、号机显示红灯的情况下，以不超过 20km/h 的速度通过，并准备随时停车的信号。,第二节、铁路信号,2、固定信号分类（4）按地位分类：主体信号机和从属信号机。 主体信号机：是能独立地显示信号，指示列车或调车车列运行条件的信号机。 从属信号机：是本身不能独立存在，只能附属于某种信号机的信号机，如预告信号机、复示信号机等。 （5）按信号机构造分类：色灯信号机和（臂板信号机）。 （6）按安装方式分类：高柱信号机、矮型信号机、信号桥等。,第二节、铁路信号,3、固定信号及其显示 固定信号机按结构和显示方式不同可分为臂板信号机、色灯信号机和机车信号机三种。,臂板信号机与色灯信号机,采取斜向下45,思考与练

6、习,色灯信号灯分成 和 。 透镜式和探照式,第二节、铁路信号,4、几种主要信号机的设置及显示 进站信号机：设在进站线路最外方道岔尖轨尖端（逆向道岔）或警冲标（顺向道岔）不少于50米的地点。 进站信号机是用来防护车站安全的，指示列车能否从区间进入车站以及进入车站的相关条件。显示距离不得少于1000米。,第二节、铁路信号,4、几种主要信号机的设置及显示出站信号机：设在每一发车线路警冲标内方的适当地点。 出站信号机是用来防护区间的安全，指示列车能否由车站进入区间。高柱出站信号机的显示距离不得少于800米。,第二节、铁路信号,4、几种主要信号机的设置及显示 预告信号机：设在距离主体信号机不少于800米

7、的地点。作用是将主体信号机的显示状态提前告诉司机。,第二节、铁路信号,进站、出站、预告信号机设置位置示意图,第二节、铁路信号,通过信号机：设在自动闭塞区段闭塞分区分界处或非自动闭塞区段所界区间的分界处。其作用是指示列车能否进入它所防护的闭塞分区或所界区间。显示距离不得少于1000米。 通过信号机设置位置示意图,第二节、铁路信号,进路信号机：在几个车场的车站，为了防护从一个车场到另一个车场之间的进路，指示列车从一个车场开往另一个车场设置的信号机。,第二节、铁路信号,调车信号机：设在调车作业繁忙的线路上。作用是指示调车机车进行作业。一般采用矮柱信号机，显示距离不得少于200米。 调车信号机设置位置

8、示意图,第二节、铁路信号,驼峰信号机：用于指示驼峰调车机车进行车列解体等作业的信号机，它设于驼峰峰顶。 驼峰信号机设置位置示意图,第二节、铁路信号,复示信号机：进站、出站、进路信号机、因受地形、地物影响，达不到规定的显示距离时，应装设复示信号机。,思考与练习,出站信号灯设置在什么位置？ 设置在线路左侧警冲标内侧。,第二节、铁路信号,几种常用固定信号机的显示方式和意义,第二节、铁路信号,第二节、铁路信号,第二节、铁路信号,思考与练习,进车站正线停车时，进站信号灯显示什么颜色？黄灯。,第二节、铁路信号,5、信号表示器及信号标志 （1）信号表示器：也是一种信号装置，但它没有防护意义，而是用来表示与行

9、车有关设备的位置和状态，或表示信号显示的某种附加含义。 下面介绍几种常见的信号表示器。 道岔表示器:在发车进路上的手动道岔和非联锁区向联锁区的入口处的电动道岔，均装有道岔表示器，用以反映道岔所处的状态，以便于扳道员确认进路，也方便调车人员办理调车作业。联锁区域内的电动道岔，采用了调车信号机，所以不再另设道岔表示器。,第二节、铁路信号,5、信号表示器及信号标志脱轨表示器：设在集中联锁以外的脱轨器、脱轨道岔及引向安全线、避难线的道岔上，表示线路的开通或遮断。进路表示器： 通常装在连接两个或三个运行方向的出站信号机上，用以区分发车进路的开通方向。进路表示器不能独立构成信号显示，只能在出站信号机开放后

10、，才能着白色灯光。,第二节、铁路信号,5、信号表示器及信号标志发车线路表示器：在线群出站信号机开放后显示一个白色灯光，表示准许该线路上的列车发车。若所属该线路的发车线路表示器不亮，表示该线路不准发车。： 线路表示器示例图,第二节、铁路信号,车挡表示器：设置在线路终端的车挡上，昼间一个红色方牌，夜间显示一个红色灯光。,第二节、铁路信号,（2）信号标志 信号标志设在线路沿线，用来表明线路所在地点的某种情况或状态，以便司机和其他有关行车人员能够及时、正确地进行作业。常用的信号标志有： 警冲标。 预告标：提前预告司机列车已接近进站信号机。 司机鸣笛标：司机鸣笛标设在道口、大桥、隧道或视线不良地点的前方

11、5001000米处。司机见到这种标志时，应当鸣笛示警。 站界标：区间与车站分界点所设的标志。,第二节、铁路信号,车站联锁设备：是保证车站内列车和调车作业的安全，以及提高车站通过能力的一种信号设备。 列车和调车车列在站内运行所经过的径路，称为进路。,第二节、铁路信号,（一）联锁的基本概念 列车向某一进路运行，必须依据信号显示，而被防护的进路又是操纵道岔来排列。 （1）联锁：就是在有关信号机和道岔之间、信号机和信号机之间应建立起的一种互相制约关系，叫做联锁。 （2）联锁设备：为完成这种联锁关系而安装的技术设备。,第二节、铁路信号,（3）联锁设备应满足的要求： 当开放某一进路时，必须先将进路上的所有

12、道岔扳到正确位置后，防护这一进路的信号机才能开放。 当防护某一进路的信号机开放以后，这一进路上的全部道岔应被锁闭，不能再扳动。 当某一进路的信号机开放以后，与之敌对进路 （有冲突的进路）的信号机应全部关闭，不能开放。 主体信号机开放前，预告信号机不能开放；在正线出站信号机开放前，进站信号机不能显示正线通过信号。,（4）联锁设备的分类：集中联锁（继电或计算机联锁）、非集中联锁（电锁器联锁）。,联锁举例,某一会让站，若有一下行列车从车站正线通过，必须保证哪些条件？,第二节、铁路信号,车站联锁设备组成框图 值班员可以通过控制台上的各种按钮控制现场设备（信号机、道岔等），并通过控制台上的表示盘来监视现

13、场设备的工作状态。所以要求联锁设备在技术上应达到： 车站联锁设备应能及时、迅速的排列进路并实现信号机和道岔之间的相互制约关系，同时还应能迅速及时地使进路解锁。因为只有加速建立和解锁进路的过程才能提高车站的通过能力。,第二节、铁路信号,（5）联锁基础设备：信号机、轨道电路、转辙机、继电器等。 信号机用以防护进路，指示列车和调车车列的运行条件。 轨道电路用来监督线路上是否有车占用，以及线路是否完整。 转辙机根据需要转换道岔并予以锁闭，它们是联锁的室外基础设备。 继电器用来构成联锁逻辑关系，完成严密的联锁关系，控制信号机和转辙机的动作。室外设备和继电器等室内设备由电缆线路相连结。 （二）集中联锁 继

14、电联锁：是集中联锁最常用的一种，它是在信号楼或车站值班员室集中控制信号机和道岔的联锁设备。 在继电联锁设备中实现联锁的原件是继电器，由于联锁设备采用色灯信号机和电动转辙机，操作人员只需在控制台上按压按钮就能办理或解锁进路，而且采用了逐段解锁方式，从而缩短了进路建立和解锁时间，提高了车站通过能力。,第二节、铁路信号,1、继电联锁的主要设备 （1）继电器：继电器是一种电磁开关，它是铁路信号设备中使用极多的一种电气元件，也是电气集中联锁设备中的主要元件。 继电器的作用：用于接通或断开电路，以构成自动控制和远程控制电路。通过继电器可以控制道岔的转换、信号机的开放和关闭以及进路的锁闭与解锁等。 继电器的

15、分类： 按动作原理分类：分为电磁继电器和感应继电器两大类。 电磁继电器：是利用电流通过线圈产生磁场来动作的继电器。该类继电器应用最为广泛。 感应继电器：是利用电流通过线圈产生的交变磁场与其翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用，使翼板转动而动作的继电器。,第二节、铁路信号,按动作电流分类：分为直流继电器和交流继电器。 直流继电器：是由直流电源供电的继电器。 交流继电器：是由交流电源供电的继电器。 按动作时间分类：分为正常动作继电器和缓动继电器。 按工作可靠程度分类：安全型继电器和非安全型继电器。 安全型继电器：是依靠其自身结构即能满足安全条件的继电器。 非安全型继电器：是必须监督其接点在电路

16、中的工作状态，以保证安全条件的继电器。断电时，以弹力保证继电器落下，故又称弹力式继电器。,第二节、铁路信号,直流无极继电器是最简单的一种继电器。其工作的基本原理如右图所示。 当电流通过线圈时，铁芯吸动衔铁，带动中簧片断开后接点而与前接点闭合；当电源切断后，铁芯失磁，衔铁因此自行释放，使中簧片断开前接点并和后接点闭合。 继电器的前、后按点及中簧片都接有引线片，当引线片用导线连接在一个外部电路时，由于继电器的衔铁被吸动或复原，就可以达到控制这个外部电路的目的。,三、车站联锁设备,（2）电动转辙机：是以电动机带动的转辙装置。 道岔尖轨转换位置是由转辙装置带动的。电动转辙机可以实现正转或反转，从而使道

17、岔具有两种不同的开通位置。（开通直股或侧股）。 采用电动转辙机的优点：道岔转换时间短（只需23秒钟）、安全程度高，并且便于实现自动控制和远程控制。 对转辙机的基本要求 1）作为转换器，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原位。 2）作为锁闭器，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，应保证不致因车通过道岔时的震动而错误解锁。 3）作为监督器，应能正确反映道岔的状态。 4）道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。,三、车站联锁设备,转辙机的分类 1）按动作能源和传动方式：分为电动转辙机、电动液压转辙机、电空转辙机。 电动转辙机：

18、由电动机提供动力，采用机械传动的方式。 电动液压转辙机：简称电液转辙机，由电动机提供动力，采用液力传动方式。 电空转辙机：由压缩空气作为动力，由电磁换向阀控制。 2）按供电电源种类：分为直流转辙机和交流转辙机。 直流转辙机：采用直流电动机，工作电源是直流电。如目前大量使用的 ZD6 型电动转辙机就是直流转辙机。 交流转辙机：采用交流三相电源或单相电源供电，电动机为三相异步电动机或单相异步电动机。 3）按动作速度：分为普通转辙机（转换道岔时间 3.8s 以上）和快动转辙机（转换道岔时间 0.8s 以下，用于调车场分路道岔）。,三、车站联锁设备,4）按锁闭方式：转辙机按道岔锁闭方式可分为内锁闭转辙

19、机和外锁闭转辙机。 内锁闭转辙机：依靠转辙机内的锁闭装置锁闭道岔。 ZD6 型等大多数转辙机均采用内锁闭方式。其锁闭可靠程度较差。 外锁闭转辙机：依靠转辙机外的锁闭装置锁闭道岔，将尖轨直接锁于基本轨。提速道岔均采用外锁闭方式，锁闭可靠程度相对高一些。 （3）轨道电路：是利用铁路的两条钢轨作为导线所构成的电气回路。 采用直流电源的轨道电路叫做直流轨道电路。 直流轨道电路的组成：在直线段上，主要由分界绝缘节、轨道电源、限流电阻、轨道继电器等组成。 分界绝缘节：安装在轨道电路分界处，以保证相邻轨道电路间互不影响。,三、车站联锁设备,轨道电路组成及作用原理示意图,三、车站联锁设备,轨道电路的基本原理

20、1）在直线区段 当轨道电路区段空闲时:电流从轨道电路电源正极经过钢轨进入轨道继电器，再经另一股钢轨回到电源负极。这时因轨道继电器衔铁吸起，使其后接点断开前接点闭合。信号机的电路就通过前接点闭合绿灯电路，使信号机着绿灯，如图（a）所示。 当轨道电路区段有车占用时:由于轮对的电阻很低，轨道电路被短路，轨道继电器衔铁被释放，用它的后接点闭合信号机的红灯电路，信号机点亮红灯，表示轨道有车占用，如图（b）所示。 钢轨折断时:这种情况与有车占用时相同。可以看出采用这种轨道电路，当轨道电路的任一部分发生故障时，均能导致轨道继电器失磁落下，使信号机点亮红灯，从而保证了安全。,三、车站联锁设备,2）在道岔区段：

21、 当道岔区段无车时：轨道继电器（ GJ ）有电励磁，以其前接点闭合道岔操纵机构电路，道岔可以转换； 当直股或弯股有车时：轨道电路被短路，轨道继电器失磁，衔铁释放，切断了道岔操纵机构的电路，道岔也就不能转换位置了。 目前铁路现场普遍采用的是交流轨道电路，其工作原理和直流轨道电路相同，只是送电端的轨道继电器可采用交流继电器或带整流器的直流无极继电器。,三、车站联锁设备,轨道电路的作用 1）可以检查和监督线路是否有车占用，防止错误办理进路，开放信号，防止向已被机车车辆占用的线路上接车； 2）可以检查和监督道岔区段有无机车车辆通过，防止在机车车辆经过道岔时扳动道岔； 3）可以检查和监督钢轨是否完整；

22、4）传递行车信息，并将列车运行与信号显示联系起来。 控制台：控制台设在车站值班员室内，它的正面装有照明盘，盘面上有全站股道平面图及各种进路按钮、道岔按钮和其它按钮等。需要办理进路时，按压控制台的模拟站场图上进路的始端按钮和终站按钮，就能将进路中有关道岔转换到规定的位置，且防护该进路的信号机也自动开放。 控制台上的主要表示器是光带和表示灯。它们的用途是正确反映室外监控对象的状态及线路运用情况；表示操作手续是否完成；并反映继电器电路的工作状态，若发生故障可及时发现故障发生地点。,三、车站联锁设备,2、继电联锁的基本原理：（略书P171） 3、继电联锁办理手续：（书P172 ） （1）办理接发车进路

23、：当办理接发车进路或调车进路时，只需先按压进路的始端按钮后按压终端按钮，就能将与进路有关的道岔转换到符合进路要求的位置，防护该进路的信号机也根据这种操作而自动开放。 （2）进路解锁 正常解锁：当列车或调车车列驶过进路中的道岔区段后，进路中的道岔和经由该道岔的敌对进路就应自动解锁，称为正常解锁。 取消进路：在进路已经排好以后，若需要取消进路时，如果这时列车或调车车列还没有到达信号机的接近区段时，只要拨出始端按钮，信号机即自动关闭，进路也随之解锁；如果这时列车或调车车列已经接近，拔出始端按钮后信号机即自动关闭，但进路还不能立即解锁，要达到规定的延续时间才能自动解锁，以防列车或调车车列来不及停车而发

24、生事故。,三、车站联锁设备,在进路还没有排好以前，比如当按下始端按钮后，需要取消时，只要按下取消进路按钮，就可以停止排列进路。 4、继电联锁的主要优缺点 （1）由于采用了轨道电路，严格实现进路控制过程的要求，具有较完善的安全功能，基本上能防止因违章或操作失误而造成危及行车安全的后果。 （2）采用色灯信号机和电动转辙机，操作人员仅需在控制台上按压按钮就能办理或取消进路，而且采用了逐段解锁方式时，还可大大缩短进路的建立和解锁时间，提高了车站咽喉的通过能力。 （3）进路的排列和解锁都是自动进行的，从而改善了和行车有关人员的劳动条件。 继电联锁的设备费用比较高，并要求车站上有可靠的交流电源。,三、车站

25、联锁设备,（三）计算机联锁 计算机联锁是一种运用微型计算机对车站值班员的操作命令及现场表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制的车站联锁设备。 1、计算机联锁的硬件设备 硬件设备包括控制盘、 智能显示器、打印机、主机、 现场信号设备、传输通道及 电源等。,三、车站联锁设备,2、计算机联锁软件设备 软件设备一般应包括操作输入、状态输出、联锁处理、控制(命令)输出、表示输出、诊断与其他系统联系等模块。 操作输入模块：将操作人员的操作信息输入到计算机中。 状态输入模块：将室外监控对象的状态信息输入到微机中。 联锁处理模块：是实现联锁的部分，它是整个软件的核心。 控制输出同状态输入、

26、联锁处理3个模块构成了联锁程序。它们不仅应具有高度的可靠性，而且应具有高度的安全性。特别要有通用性，以适应各种结构和不同规模的车站。 表示(信息)输出模块：将各种表示信息转送给控制台或显示器。 诊断模块：是检测微机内部故障的。 与其他系统联系模块是用来与调度集中系统、微机检测及车站管理系统取得联系的。,三、车站联锁设备,3、计算机联锁操作（ 书P175 ） 操作方法与继电联锁相仿，车站值班员办理进路时，只需先按压进路的始端按钮，再按压终端按钮即可完成。此时微机就执行操作输入程序和联锁处理程序。根据输入的按钮代码，从进路矩阵中查找出相应的进路，然后检查是否符合选路条件，只有完全满足选路条件后，程

27、序才能转入选路部分。程序进入选路部分后，先检查对应道岔是否在规定位置，然后将需变位的道岔转换位置，接着锁闭进路，并建立对应的运行表区。 在执行信号开放程序中，是根据运行表区内容，连续不断地检查各项联锁条件，每检查一遍，条件满足时输入一个脉冲，信号开放期间由这些连续的脉冲信息，经过处理后，使信号电路动作。当列车进入信号机后方，信号机关闭后，随着列车的运行，进路可顺序逐段解锁。,三、车站联锁设备,4、计算机联锁的特点（ 书P175 ） （1）由于用计算机软硬件实现联锁逻辑关系，所以联锁设备动作速度快，信息量大，容易实现信号系统的自动控制和远程控制：可以扩大控制范围和增强控制功能。 （2）设备体积小

28、，机件重量轻，可节省信号楼的建筑面积，降低材料消耗和工程造价，同时也便于安装调试和维修。 （3）采用了积木式的软件和硬件，通用性强，能适应站场的改建与扩建，在站场改扩建后无需变动联锁设备，必要时只需修改软件。 （4）操作简便，提高了办理进路自动化程度。减少有关行车人员之间的联络，防止误操作，提高了作业的安全和效率。 （5）容易实现车站管理和联锁系统的自动化。微机可以向旅客服务系统和列车运行监护系统等提供信息，并对设备工作情况及时作出记录显示并打印。 （6）由于采用了软件和硬件的冗余技术，便于实现故障导向安全的要求。,三、车站联锁设备,（四）驼峰信号设备 在技术站，特别是大编组站，调车驼峰是它们

29、的主要设备。为了加速车列的解体和编组作业，提高作业的安全和效率，驼峰上采用了必要的信号设备。 驼峰信号设备：一般有驼峰信号机、道岔自动集中、车组溜放速度的调节与控制设备、各种操纵系统和通信联络设备等。 在大编组站上通常都设有专门的驼峰信号楼，用以设置控制台、继电器室和电源室、车辆减速器的动力室等。驼峰值班员就在楼内通过操纵系统指挥全场的调车作业。 1、驼峰信号机 驼峰主体信号机：是四个灯位的高柱色灯信号机（黄、绿、红、月白），一般设在峰顶每一推送线运行方向的左侧（下图中 Tl 、T2 ），用以向调车作业人员发出有关指示。,三、车站联锁设备,驼峰信号机及其设置位置示意图,三、车站联锁设备,2、调

30、车信号机 为了指示调车机车在推送线、迂回线以及峰下线路之间进行作业，还要设置一些峰上调车信号机（如上图中的 D2、D4、D6、D8等）；为了指示机车在峰下各股道间进行调车作业和指示机车上峰，在峰下各个线束的分路道岔之前都设有峰下调车信号机（如上图中的 D18、 D20、D34、D38 等）。 3、驼峰道岔自动集中 道岔自动集中包括转换道岔、反映道岔状态的相应设备和储存进路、传递进路命令的设备。 在驼峰上解体车列时，不同进路的车组一个接一个地连续下溜，如果逐个临时安排进路，必然要影响溜放进度。所以在采用驼峰道岔自动集中设备时，总是按照“调车通知单”上早已作好的计划事先把全部或大部分进路储存进来（

31、一次储存 24 钩）。,三、车站联锁设备,所以它比进路式继电集中多一套进路储存和命令传递设备，其中主要的是进路储存器和执行、传递进路命令的道岔环节。 进路储存器的任务:是将驼峰值班员按“调车通知单”的钩序按压的各钩进路事先存储起来；溜放时，又按顺序把进路命令输出给道岔环节。 4、车辆溜放速度调节和控制设备 车辆溜放速度调节和控制设备主要指各种缓行器，并包括测速、测重、测长*等设备。,四、区间闭塞设备,闭塞设备是用来保证列车在区间内运行安全，并提高区间通过能力的区间信号设备。 （一）闭塞的基本概念 1、闭塞的含义 （1）闭塞：在单线铁路上，为防止一个区间内同时进入两列对向运行的列车而发生正面冲突

32、，以及避免两列同向运行的列车（包括复线区间）发生追尾事故，铁路上规定区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车联络手续，叫做行车闭塞（简称闭塞）手续。 （2）闭塞设备：用于办理行车闭塞的设备叫闭塞设备。 闭塞设备必须保证一个区间内，在同一时间里只能允许一个列车占用这一基本原则的实现。 （3）行车闭塞制式的发展：大致经历了电报或电话闭塞路签或路牌闭塞半自动闭塞自动闭塞的发展过程。,四、区间闭塞设备,2.闭塞设备的分类 （1）半自动闭塞：此种闭塞需人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进行显示发车，但列车出发后，出站信号机能自动关闭，所以叫半自动闭塞 。 （2）自动闭塞：通过列车运行及闭塞分区的

33、情况，通过信号机可以自动变换显示，列车凭信号机的显示行车，这种闭塞方法完全是自动进行的，故叫自动闭塞 。 今后发展的方向：随着列车速度的提高，密度的加大，其闭塞方法则采用列车运行间隔自动调整。这种制式不需要将区间划分成固定的若干闭塞分区，而是通过地面处理机提供的与前面列车的间隔距离等信息，控制列车速度，达到自动调整运行间隔，使之保持一定的距离。这种方式可以提高区间内的行车密度，大幅度提高区间通过能力。,四、区间闭塞设备,3、半自动闭塞 半自动闭塞是我国铁路广泛采用的一种闭塞方式。采用半自动闭塞时，列车占用区间的行车凭证是出站信号机（线路所为通过信号机）的进行显示。出站信号机不能任意开放，它受半

34、自动闭塞机的控制。只有当区间空闲，经过办理手续后，出站信号机才能开放。还应注意，出站信号机既要防护列车区间运行的安全，又要防护出发列车在站内运行的安全，所以既它要受闭塞机的控制，又要受到车站联锁设备的控制，即受到双重设备控制。 （1）半自动闭塞设备 闭塞机：采用半自动闭塞的区间两端车站上各设一台闭塞机，一段轨道电路和出站信号机，它们之间用通信线路相连接，用来控制出站信号机并实现相邻车站之间办理闭塞。,四、区间闭塞设备,半自动闭塞设备的组成框图,JBD接车表示灯； FBD发车表示灯；BSA闭塞按钮；JSQ计数器；SGA事故按钮,四、区间闭塞设备,出站信号机：出站信号机是指示列车能否由车站开往区间

35、的信号机，它受到闭塞机和车站联锁设备的双重控制。 轨道电路：轨道电路应设在车站进站信号机内方适当地点，用以监督列车的出发和到达，并使双方闭塞机的接发车表示灯有相应的表示。专用轨道电路的长度一般不少于 25 米。 （2）半自动闭塞工作原理（ 书P181 ） 用上图为例，来说明半自动闭塞的基本工作原理。 现甲乙区间空闲，由甲向乙站发车。甲站值班员用接在通信线路中的专用电话 L 向乙站联系请求发车，乙站值班员接受请求后，甲站值班员可按下闭塞按钮，此时甲站发车表示灯亮黄灯，乙站的接车表示灯也亮黄灯。乙站值班员按压闭塞按钮，此时乙站接车表示灯由黄灯变为绿灯，甲站发车表示灯也由黄灯变为绿灯，甲站即可办理发

36、车进路，开放出站信号机，列车从甲站出发。当列车驶入轨道电路区段后，甲站发车表示灯由绿灯变为,四、区间闭塞设备,红灯，出站信号机自动关闭，乙站接车表示灯也由绿灯变为红灯。此时甲站出站信号机不能再次开放，当然甲站就不能再向乙站发车了，由于区间处于闭塞，乙站也不能向甲站发车，这也就保证了该区间只准许有一列列车运行。 乙站为接车站，接到甲站已发车电话后，可将接车进路办妥并开放进站信号机。当列车接近乙站驶入轨道电路区段时，乙站发车表示灯与接车表示灯均亮红灯，表示列车到达。乙站值班员确认列车完整到达停妥后，将接车手柄恢复定位（进站信号机恢复定位），拔出闭塞按钮，表示灯即熄灭，乙站闭塞设备复原。甲站铃响，闭

37、塞设备复原，就可以重新再办理发车了。 （3）半自动闭塞的主要优缺点：采用半自动闭塞时，由于出站信号机受到对方站闭塞机的控制，因而在保证行车安全方面有一定的优越性。但是，当铁路的运量不断增大，要求进一步提高,四、区间闭塞设备,区间通过能力时，半自动闭塞也有它自己的局限性；而且，当区间线路发生故障，钢轨折断时，半自动闭塞设备也不能作出反映并由故障导向安全。因此，在一定条件下，又必须采用自动闭塞来代替半自动闭塞。在我国铁路上，在单线区段，应采用半自动闭塞，繁忙区段可根据情况采用自动闭塞。 4、自动闭塞 自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的一种设备。 将两个相邻车站之间的区间正线划分成若干个小段

38、闭塞分区（其长度一般为 12001300 米），每个分区的起点设置一架通过色灯信号机进行防护。由于闭塞分区内钢轨上装设轨道电路，因而能够正确反映列车的运行情况和钢轨是否完整，并及时传给通过信号机显示出来，向接近它的列车指示运行条件，行车安全有了进一步的保证。因为通过色灯信号机的显示是随着列车的运行通过列车自动控制的，不需要人工操纵，所以叫自动闭塞。,四、区间闭塞设备,（1）自动闭塞基本原理 （书P183 ） 目前，我国铁路上广泛采用的是三显示自动闭塞，它用红、黄、绿三种颜色的灯光来指示列车运行的不同条件。下图是复线三显示自动闭塞的基本原理图。三显示自动闭塞原理,四、区间闭塞设备,由上图可见，每

39、个闭塞分区构成一个独立的轨道电路。当分区内无列车占用时，轨道继电器有电吸起。当列车在闭塞分区 1G 内运行时，由于轨道继电器 1GJ 被列车的轮对分路，它的前接点断开，继电器接通后接点，使 1 号信号机显示红灯。表示该闭塞分区有车占用。 3G内无车，使轨道继电器3GJ 有电吸起，又因1GJ 接点落下，使3GJ 前接点闭合而接通3号信号机的黄灯电路，使3号信号机亮黄灯，表示它所防护的闭塞分区空闲，要求后行列车注意运行，前方只有一个闭塞分区空闲。 5号通过信号机由于轨道继电器 5GJ、3GJ 都在吸起状态，遇过 5GJ 和3GJ 的前接点闭合绿灯电路而亮绿灯，准许后行列车按规定速度运行，前方至少有

40、两个闭塞分区空闲，其余的依次类推。 当线路上的钢轨折断时，由于轨道电路断电，继电器失磁释放衔铁，使信号机显示红灯所以能更好地保证行车安全。,四、区间闭塞设备,随着列车重量、速度和密度的不断增加，三显示自动闭塞也已不能适应需要，在我国运输繁忙的铁路线上，将逐步采用四显示自动闭塞。此外，在今后修建的高速铁路上，也将采用这种闭塞方式。 （2）四显示自动闭塞 列车在区间最好能一直在绿灯下运行，避免遇到黄灯而影响速度。当采用三显示自动闭塞时，两列车至少要间隔二个闭塞分区才能保证在绿灯下运行；四显示就要间隔三个闭塞分区，其闭塞分区长度，定为适应低速列车的制动距离，并在三显示自动闭塞红、黄、绿三种灯光的基础

41、上再增加一种黄绿显示，如下图所示。 四显示自动闭塞能预告列车前方三个闭塞分区的状态。要求高速列车按规定速度越过黄绿显示的通过信号机后必须减速，以,四、区间闭塞设备,便使列车在黄灯显示下运行时不大于黄灯所要求的允许速度，保证能在显示红灯的信号机前停车。而对于低速运行的列车来说，越过黄绿显示的通过信号机时，则不必减速。实际上对于低速列车来说黄绿显示的意义相当于绿灯显示，而对于高速列车来说是将两个闭塞分区作为一个制动距离来对待，将黄绿显示视为注意信号，在越过黄绿灯后准备在红灯前停车。这样可以解决线路上以不同速度运行的列车的行车要求。,四、区间闭塞设备,（3）自动闭塞的主要优缺点 提高了区间通过能力：

42、在自动闭塞区段中，相邻两个车站之间的正线划分成许多闭塞分区，可以同时有两个以上的同向列车占用，比其他闭塞制度提高了区间通过能力。 保证列车在区间内运行的安全：由于轨道上全部装设了轨道电路，当区间有列车占用或钢轨折断时，都可以自动地使信号机显示停车信号，能够更好地保证列车在区间内运行的安全。 自动闭塞设备虽然比较先进，但比其他闭塞设备的初期投资大得多，因此，应当根据具体情况选用。在我国铁路上，复线区段应采用自动闭塞。 5、道口信号 道口：铁路与公路平面交叉的地点。随着铁路和公路运量的增加，在道口处发生的行车事故也不断增加。要想降低道口事故发生率，提高道口安全防护设备率是十分必要的。,四、区间闭塞

43、设备,道口信号：是指示道路上的车辆、行人通过或禁止通过道口的听觉和视觉信号。 道口信号设备：具有上述功能的设备成为道口信号设备。 （1）道口安全防护设备的分类 道口自动通知：是指当列车接近道口时，用指示灯光和音响自动通知道口看守员，由道口看守员关闭栏木进行防护。适用于有人看守道口。 道口自动信号：当列车接近和离开道口时，自动地控制设在道口的自动信号机和室外音响设备，自动地使栏木关闭，列车通过道口后，自动地使设备恢复原状。适用于无人看守道口。 道口自动通知和道口自动信号：该设备比较完善。列车接近时，同时向道口看守员和道路上的车辆、行人发出列车接近道口的警报。适用于有人看守的道口。 道口自动通知和

44、道口自动信号、自动栏木：同。自动栏木是根据列车接近或离开道口的信息而自动关闭或恢复。,四、区间闭塞设备,（2）道口信号设备 道口信号机：用于向道路上的车辆、行人显示道口的开放或关闭情况。 道口音响器：有室内和室外音响器。列车接近时，向道口看守员和车辆、行人发出音响信号。 道口闪光器：列车接近道口时使道口信号机向道路显示禁止通行的闪光信号。 道口控制器：用来检查列车的接近与离去。,四、区间闭塞设备,（3）道口自动信号机的显示方式及距离 由于列车的制动距离比较大，而一般机动车的制动距离不超过100米，两者相差悬殊，故禁止道口通行的信号显示，要求比公路道口信号机的信号显示更加明显，且具有警觉性。 禁

45、止通行信号采用两个红色灯光交替闪烁方式：既与一般公路、铁路信号有区别，又有高度警觉的效果； 允许通行信号用一个月白灯光来表示； 灭灯时表示设备故障，自动信号停用。 机动车制动距离经计算小于 90 米，所以道口自动信号机的显示距离要求达到 100 米，这是对“禁止通行”信号而言的，而对“允许通行”信号要求更近些，达到 50 米即可。,五、行车调度及列车运行控制系统,行车调度控制系统：是行车调度员（或车站值班员）对其管辖范围内区段和车站联锁道岔和信号状态进行控制监督，并指挥列车运行的设备。 行车调度控制系统的设备：调度集中和调度监督。 调度集中：既是信号设备，又是一种行车方式。它以信号显示代替行车

46、命令。调度员在指挥行车时，不仅可对设备进行控制，还可以监督管辖范围内所有列车的运行情况。 调度监督设备：调度员只能监督管辖范围内所有列车的运行情况，不能直接利用该项设备控制列车运行。 列车运行控制系统：是一种利用地面发送设备向运行中的列车传送各种信息，用以保证行车安全，并可提高行车效率的设备。它主要包括列车自动停车装置、机车报警、机车信号、列车速度自动控制等系统。,五、行车调度及列车运行控制系统,（一）调度监督及调度集中系统 1、调度监督系统 它是铁路行车调度工作中的一种辅助设备，在自动闭塞区段安装使用。它和调度集中系统的区别在于，这种设备在调度室内只设反映区间和车站线路情况的表示盘，调度员利

47、用它可以及时了解区段内列车运行和车站到发线使用情况，为调度工作提供方便，但它只监督现场设备的状况而不能进行直接控制。 2、调度集中系统 调度集中系统是将调度区段内各中间站（或大站上的部分区域）的电气集中（或微机联锁）及区间的自动闭塞结合起来，建立一个由列车调度员直接操纵的信号通信与遥控的综合系统。该系统不仅具有调度监督的功能，而且通过遥控技术对管内各车站的列车进路进行控制。,五、行车调度及列车运行控制系统,调度集中的优势：使调度员能机动灵活地调整列车的运行，缩短中间站办理列车到达、出发及通过作业时间，提高了区段的通过能力；可以防止命令传达上的错误，进一步提高行车的安全性；有利于改善劳动条件和提

48、高劳动生产率。调度集中结构框图,五、行车调度及列车运行控制系统,调度集中系统可以实现的功能： （1）控制功能：调度人员或计算机预先存储的运行命令，可以控制系统管辖范围内各车站的信号机，道岔以及排列进路，取消进路等。 （2）表示功能：利用发光二极管组成的表示盘或彩色站场显示器，直观地显示出各车站信号机开放、关闭、进路排列，股道、道岔区段、闭塞分区的占用以及列车运行方向的情况等。 （3）车次追踪：通过操纵车次终端键盘输入列车车次，并可以将预排的车次输入系统内存储，列车车次便可以根据列车运行的实际位置，跟踪显示在表示盘和彩色站场显示器屏幕的相应位置上。 调度集中控制的实质：是把车站值班人员办理列车进

49、路的操作交由调度员集中实现，也就是由调度总机输出控制命令，车站分机收到控制命令后再控制车站电气集中联锁或微机联锁系统实现对进路的控制。,五、行车调度及列车运行控制系统,调度集中一般设在繁忙而调车作业较少的区段，区间应设自动闭塞，若设在人烟稀少的区段，调度集中可不设自动闭塞，但必须设有可靠的连续自动检查区间空闲的设备。 （二）列车运行控制系统 列车运行控制系统：是一种利用地面发送设备向运动中的列车传送各种信息，使司机了解地面线路状态并控制列车速度的设备；用以保证行车安全，同时也能提高行车效率。 列车运行控制系统包括：列车自动停车装置、机车信号以及列车速度监督和控制等。依据不同的要求，安装不同的设

50、备。列车自动停车和机车信号都可单独使用，也可以同时安装。列车速度监督和速度控制是机车信号和自动停车装置的进一步完善，是列车运行控制系统的高级阶段。,五、行车调度及列车运行控制系统,1、机车信号及自动停车装置 （1）机车信号：机车信号也是一种固定信号，固定安装在司机室中。它的系统框图如下图所示。 按照从地面向机车传递信息方式的不同，机车信号分为两种类型：接近连续式和连续式。 接近连续式机车信号：用于非自动闭塞区段。在进站信号机外方制动距离附近的固定地点设置发送设备，并从固定地点到进站信号机之间又加装一段轨道电路。因此它从固定地点开始一直到进站信号机处为止，都连续不断地向机车上传送地面信号的,五、