京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理的研究


     毕业设计(论文) 京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理的研究 学习中心: 石家庄学习中心 年 级: 2016春 专 业: 自动化(交通信号与控制) 姓 名: ** 学 号: 166*** 指导教师: 王** 北京**大学远程与继续教育学院 2018年12月 毕业设计(论文)版权使用授权书 本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京**大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分,同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存,并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档,允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。 论文作者签名:_________________ ______年_______月______日 指导教师签名:_________________ _______年_______月______日 北京**大学 毕业设计(论文)成绩评议 年级 层次 专业 姓名 题目 京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理的研究 指 导 教 师 评 阅 意 见 成绩评定: 指导教师: 年 月 日 答 辩 小 组 意 见 答辩小组负责人: 年 月 日 北京**大学 毕业设计(论文)任务书 本任务书下达给: 2016春 级 自动化(交通信号与控制) 专业 学生 ** 设计(论文)题目:京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理的研究 一、毕业设计(论文)基本内容 第一部分:绪论:阐述论文的选题背景,选题目的和意义,国内外研究现状,研究内容和研究方法; 第二部分:京广线JT1-CZ2000型机车信号设备原理概述; 第三部分:京广线JT1-CZ2000型机车信号设备日常检修标准、维护方法、程序和日常积累的维护经验进行总结归纳和分析研究; 第四部分:结合京广线JT1-CZ2000型机车信号设备运用中常见的设备故障进行分析处理,并研究解决方案; 第五部分:结论,阐述论文撰写的优点与不足,也可以提出后续研究建议、研究设想、改进意见以及尚待解决的问题等。 二、基本要求 1.语言流利,文字通顺,无错别字;格式规范,各项技术指标符合要求; 2.论述必须理论联系实际,有相应数据、案例说明。 三、重点研究的问题 1.京广线JT1-CZ2000型机车信号设备日常维护方法及程序; 2.分析解决京广线JT1-CZ2000型机车信号设备运用中常见的设备故障及处理方法。 四、主要技术指标 1.论文题目一般不超过25个字,要简练准确,可分二行书写; 2.开题报告 由学生认真书写,文献综述不少于1500字,经指导教师签字后的开题报告有效; 3.摘 要 中文摘要字数应在400字左右,包括论文题目、论文搞要、关键词(3至5个),英文摘要与中文摘要内容要相对应; 4.目 录 按三级标题编写,要求层次清晰,且要与正文标题一致,主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等; 5. 正 文 论文正文包括绪论(或前言、概述等)、论文主体、结论。工科论文要求符合科技论文格式,正文文字应在10000字以上; 6.参考文献 必须是学生本人真正阅读过的,不少于7篇。以近五年发表的杂志类文献为主,(2/3)图书类文献不能过多,(1/3)且要与论文工作直接相关。 7.附 录 含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序等 五、其他要说明的问题 1.请按照时间段要求提交对应的资料,过期不能进入下一阶段撰写; 2.请在老师给定的任务书文件基础上分阶段按照填空的方式进行,不要每次单独另起文件; 3.请自我确认论文与往届学生不重复,不是照搬照抄网络。 下达任务日期: 2018年 1 月 16日 要求完成日期: 2018年4 月 20 日 指导教师:王** 开 题 报 告 题目:京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理的研究 学生姓名: ** 学号: 16628214 2018年1月 25日 一、文献综述 近几年,由于列车速度不断提高,对列车的安全也越来越重视。对机车车载设备的研究,特别是对JT1-CZ2000型机车信号的研究变得尤为重要,主要从机车信号的系统、JT1-CZ2000型机车信号主机的特征、课题报告、论文几方面来加以汇总和阐述。 1. 机车信号的系统 机车信号设备是保证列车运行安全、实现车上自动报警、自动停车功能所必备的重要设备,是机车“三大件”(机车信号、LKJ、无线列调)之一。随着我国铁路技术装备水平的逐步想提高,列车运行速度不断加快,机车信号的运用状态,直接关系到列车运行安全和运输秩序稳定。《铁路技术管理规程》(简称《技规》)第270条规定:“列车司机在列车运行中,应做到:……机车信号、列车无线调度通信通信设备、列车运行监控记录装置必须全程运转,严禁擅自关机。运行途中,遇列尾装置、机车信号、列车运行监控记录装置发生故障时,司机应立即使用列车无线调度通信设备报告车站值班员、列车调度员,并根据实际情况掌握速度运行;在自动闭塞区间,遇机车信号、列车运行监控记录装置发生故障时,列车以不超过20km/h的速度运行至前方站……”,机车信号显示在某些特定情况下,可以作为行车凭证,《技规》第251条规定“装有连续式机车信号的列车,遇通过信号机灯光熄灭,而机车信号显示进行的信号时,应按机车信号的显示运行”。第272条规定:“遇天气恶劣,信号机显示距离不足200m时,司机或车站值班员须立即报告列车调度员,列车调度员应及时发布调度命令,改按天气恶劣难以辨认信号的办法行车。1.列车按机车信号的显示运行……”。从上述规章可知,机车信号设备极其重要,已成为列车安全运行不可或缺的安全装备之一。 2. JT1-CZ2000型机车信号主机的特征 JT1-CZ2000型一体化机车信号车载系统通过多项关键技术的自主创新,在安全性、可靠性、接受能力、可维护性等方面实现了重大突破,全面满足了我国铁路复杂运用环境下以机车信号作为主体信号的重大需求, JT1-CZ2000型机车信号车载系统设备,采用了“二乘二取二”的容错安全结构、频域处理和时域处理相结合技术、机车信号数据记录技术等十多项先进的安全技术措施,极大的提高了设备的可靠性。全新的一体化设计,全面提高了设备的各项EMC性能,符合铁路信号故障-安全原则,满足了机车信号主体化即机车信号作为行车凭证的严格要求。它符合“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术原则。设备内电路板与出线间采用WAGO端子,出线与航插、设备外电缆与航插间用可压接的国际标航插(GJB2889,《XC系列高可靠小圆型线簧孔电连接器》)全部用压接工艺,极大地要提高设备的安全性。 JT1-CZ2000型机车信号车载系统设备符合JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范,可接收50Hz交流计数、25Hz交流计数制式信号,可接收电气化区段或非电气化区段的4信息模式、新标准(TB/T3060-2002《机车信号信息定义及分配》)模式和1.9模式的移频制式的信号;可接收ZPW-2000(UM71系列)制式信号,适用于各种类型内燃、电力及动车组机车。 3. 关于JT1-CZ2000的课题报告 2004年铁道部发布《主体机车信号系统技术条件(暂行)》,这是首次对既有线实现机车信号主体化提出的系统技术条件,他明确主体机车信号系统由地面系统及车载系统构成,因此同时对地面信号设备及车载信号设备提出了技术要求。《主体机车信号系统技术条件(暂行)》包括定义术语、总则,地面设备、车载设备、可靠性和安全性等部分,此技术条件为地面信号系统和车载机车信号的设计、研发等提供了重要依据。2006年在《主体机车信号系统技术条件(暂行)》的基础上铁道部发布了《JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范(暂行)》更加详细的规定了设备的构成、技术要求、试验方法、检验规则等,它明确了统一的设备指标、机械参数、电器连接以及具体的安装要求及安装检验要求,适用于机车信号系统设备在电力机车、内燃机车、动车组上的安装及检验。目前JT1-CZ2000型机车信号车载系统全面应用于我国既有铁路、各地方铁路,其系列产品占我国机车信号保有量的90%以上,全面应用于京广线、大重载铁路等运行区段。虽然JT1-CZ2000型机车信号设备已趋于完善但仍存在一些不足,列车在运行过程中虽然实时信息可以实时记录,但无法远程下载。如果机车在线路上出现问题导致列车停车我们无法立即取得JT1-CZ2000型机车信号设备的记录信息,造成无法第一时间得到信息。还有机车在线路上运行时由于地面设备的干扰和线路上的各种原因特别容易造成机车信号显示掉码现象,危及行车安全,严重威胁铁路运输安全。 二、选题的目的和意义 1. 选题背景 2. 选题的目的与意义 3. 国内外研究状况 4. 研究内容 目前,我段管内的京广线JT1-CZ2000型机车信号设备已经占既有机车信号设备保有量的92%,是我们目前机车信号设备的维修重点,确保该项设备的运用质量,减少设备故障,确保运输安全和畅通既是铁总的明确要求,也是社会的实际需要。选取对京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理作为我的论文研究课题,对我所服务的单位和我个人的工作进步均有重要意义。 三、 研究方案(框架) 绪论 1. JT1-CZ2000型机车信号主机 2. 八显示机车信号机 3. 机车信号记录器 4. 接收线圈 JT1-CZ2000型机车信号设备原理 JT1-CZ2000型机车信号设备日常检修标准、维护方法 1. JT1-CZ2000型机车信号检修工艺标准 JT1-CZ2000型机车信号设备常见的设备故障的分析处理 1. 机车信号机设备故障应急处理程序 2. 车载设备故障应急处理方法 3. 机车信号设备部分常见故障及其可能原因 4. 机车信号机常见故障处理方法 5. 机车信号设备故障处理实例 6. 7. 接收线圈故障处理 绪论及参考文献 四、进度计划 (一)准备阶段 1.2017年12月10日至2018年1月6日,查阅收集文献资料,确定论题,准备开题报告。 2.2018年1月10日至2018年1月31日,进一步修正研究目标、内容和方法,完成开题报告。 3.2018年2月1日至2018年3月2日,进一步查阅文献,在工作地方和网上展开问卷调查,收集资料,为论文写作做准备。 (二) 写作阶段 1.2018年3月3日至2018年3月9日,整理文献和数据。 2.2018年3月10日至2018年3月31日,撰写论文初稿。 3.2018年4月1日至2018年4月15日,提交论文初稿,并根据指导老师意见修改论文初稿和二、三稿。 4.2018年4月16日至2018年4月20日,论文定稿、打印、送审,准备论文答辩。 (三) 答辩阶段 论文答辩的具体时间由学院确定 五、指导教师意见 本论文理论联系实际,基本符合专业要求,搜集的文献资料详实有针对性,论文进度计划可行,准许开题。请继续重点搜集近三到五年论文相关资料,不断充实论文框架,按时进行中期检查。 指导教师:王** 2018年2 月3日 中 期 报 告 题目:京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理的研究 学生姓名: 张 萌 学号: 16628214 一、进展情况 (一)简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果 1.收集和整理资料,参阅部分收集到的资料,对论文命题有了初步认识。 2.完成开题报告,并通过指导老师的审查。 3.查找与论文相关的合适的中英文文献 4.在平时工作中进行实地研究,做好笔记,形成报告。 5.通过文献研究和实地实践,对论文命题有了较为全面的理解后,结合前人的研究成果,完成论文初稿的撰写。 (二)下一步的研究任务,具体设想与安排 在往后的论文写作中主要研究任务是在已完成的基础上给予完善,具体的方法是参阅更多的相关研究文章和故障案例,尤其是研究较为完整系统的书籍,深度提取其成果,结合本文的研究方向和思路来引用,其中具体内容主要指前期研究不足的问题。另外,论文进度方面,在初稿基础上进行修改,争取在四月下旬完成论文终稿 二、指导教师意见 论文进展基本符合要求,目前看能够在规定的时间内完成资料的查询和现场调研,请在现有研究基础上,不断扩充论文框架结构和内容,同时注重论文的针对性和实际性,按时提交论文初稿。 指导教师:王** 2018年2月27日 结 题 验 收 一、完成日期 二、完成质量 三、存在问题 四、结论 指导教师: 年 月 日 北京交通大学毕业设计(论文) 中文摘要 中文摘要 摘要:机车信号是指设在司机室内反映列车前方运行条件的信号显示,机车信号发展初期,其功能是为了改善司机瞭望条件而向司机复示地面信号。随后在机车信号设备的基础上增加了自动报警、自动停车设备,机车信号设备不仅向司机提供信号显示,同时向后级设备提供信号来源,机车信号成为提高运输安全,实现车上自动报警、自动停车功能所必备的重要车载设备,被作为机车“三大件”之一。机车信号设备是采用“二取二”的容错安全结构,32位浮点DSP数字信号处理器,频域、时域相结合的分析方式,双路线圈感应器接收,以及一体化的大容量机车信号记录器等,其主要性能指标符合技术条件,抗干扰性能达到标准,硬件设备符合故障倒向安全的原则。本文针对主体化机车信号在日常检测中出现的机车信号异常情况,全面分析造成机车信号设备故障的各种原因,结合现场维修经验,详细阐述了处理故障的程序和方法、安全注意事项,以利于全面提高机车信号维修质量及职工的故障识别、处理能力,并且本文还特别介绍了一些主体化机车信号机常见故障,针对其设备管理和设备本身两方面进行分析,提出改进措施和方法。 关键词:双路线圈感应器;机车信号记录器;故障 北京交通大学毕业设计(论文) ABSTRACT ABSTRACT Title: Maintenance and troubleshooting of JT1-CZ2000 type cab signaling equipment on Beijing Guangzhou railway line ABSTRACT: The locomotive signal is a signal display in the driver's room to reflect the running condition of the front of the train. In the early stage of the locomotive signal development, its function is to show the driver's ground signal to the driver in order to improve the driver's lookout condition. The automatic alarm and automatic parking equipment are added on the basis of the locomotive signal equipment. The locomotive signal equipment not only provides the signal to the driver, but also provides the signal source for the backward stage equipment. The locomotive signal becomes the important vehicle equipment necessary for improving the safety of transportation and realizing automatic alarm and auto stop function on the vehicle. It is regarded as one of the “three big parts“ of the locomotive. The locomotive signal equipment uses the fault-tolerant safety structure of “two take two“, 32 bit floating point DSP digital signal processor, frequency domain and time domain analysis method, double coil inductor receiving, and integrated large capacity locomotive signal recorder. Its main performance index is the technical condition and the anti-interference performance reaches the standard. The hardware device is in line with the principle of failure and backward safety. According to the abnormal signal of locomotive signal in daily inspection, this paper analyzes all kinds of causes of the fault of locomotive signal equipment, and expounds the procedure and method of handling the fault and the safety precautions in detail, in order to improve the quality of locomotive signal maintenance and the staff and workers to improve the quality of the locomotive and the staff and workers. This paper also introduces some common faults of the main locomotive signal machine, and analyzes the two aspects of the equipment management and the equipment itself, and puts forward the improvement measures and methods. 北京交通大学毕业设计(论文) ABSTRACT KEYWORDS: two way coil inductor; locomotive signal recorder; fault 北京交通大学毕业设计(论文) 绪论 目 录 中文摘要 i ABSTRACT ii 1 绪论 1 1.1 选题背景 1 1.2 选题的目的与意义 1 1.3 国内外研究现状 2 1.3.1 国内研究现状 2 1.3.2 小结 2 1.4 研究内容 2 2 JT1-CZ2000型机车信号设备原理 4 2.1 系统构成 4 2.2 系统主要部件介绍 5 2.2.1接收线圈 5 2.2.2机车信号主机 6 2.2.3双面八显示机车信号机 13 2.2.4记录器 14 3 JT1-CZ2000型机车信号设备日常检修标准、维护方法 24 3.1JT1-CZ2000型机车信号检修工艺标准 24 4 JT1-CZ2000型机车信号设备常见的设备故障的分析处理 27 4.1 机车信号机设备故障应急处理程序 27 4.2车载设备故障应急处理方法 27 4.3 机车信号设备部分常见故障及其可能原因 28 4.4 机车信号机常见故障处理方法 31 4.5机车信号设备故障处理实例 33 5 结论 39 参考文献 40 北京交通大学毕业设计(论文) 绪论 1 绪论 1.1 选题背景 当前,随着我国铁路交通的快速发展,对铁路行车的要求越来越高。为了促进铁路行车安全,就要构建我国铁路列车运行控制系统,其重点是发展机车信号车载系统。我国在铁路行车过程中运用机车信号车载系统为铁路行车提供必要的信息,从而提高铁路行车的安全性。本文主要介绍了机车信号车载系统在铁路行车中的应用情况,以及对运用过程中所遇到的问题进行分析,结合具体实际提出了相关的建议和意见。 1.2 选题的目的与意义 铁路信号设备是铁路运输的基础设施,也是保证行车安全、提高运输效率和改善劳动条件的重要设备。铁路信号地面设备向列车发出指令和信息,以控制列车的运行方向、运行进路、运行间隔和运行速度等,从而有效保证调度指挥和控制列车运行,组织列车编解和调车作业,提高运营管理水平。机车信号机系统是复现地面铁路信号设备发出的指令和信息,并通过灯光设备显示给司机的信号识别系统。同时,铁路信号技术在进入信息时代的今天,逐步与通信、计算机技术走向一体化。作为一种重要的信息与控制技术,还具有全程全网和高安全高可靠的特点,在铁路运输更大的范围,得到了更广泛的运用,发挥了越来越重要的作用。铁路信号作为铁路运输信息化运营管理的一种不可缺少的手段,它的发展水平已成为铁路现代化的重要标志之一。 同时,对列车安全、控制与调度技术提出了越来越高的要求。铁道部在 2000年 8月修订的《铁路主要技术政策》中,将列车速度、密度、重量三者关系改变为:“普遍提高行车速度,积极增加行车密度,合理确定列车重量。”这样,我国铁路将向着重载、高速和高密度方向发展,机车信号逐步取代地面信号成为主体信号。因此,实现对车载机车信号系统的故障进行处理、分析以及及时判断出地面轨道电路及机车信号主机工作状态,对于保证铁路运输的安全和高效都具有十分重要的现实意义和使用价值。 北京交通大学毕业设计(论文) 绪论 1.3 国内外研究现状 机车信号车载设备由原来作为机车行车辅助设备,改作为行车凭证,成为行车主要设备。机车运行中若出现机车信号车载设备异常,必须停车请求行车调度命令才能进入下一站,异常现象不能消除就需要更换机车救援,这对机车信号车载设备的安全运用提出更高的要求。为了适应安全保障需求,2007年开始使用JT1-CZ型机车信号车载设备。 1.3.1 国内研究现状 中国铁路于1980年提出采用微处理器来解决机车信号制式兼容的问题,于20世纪80年代中期开始通用式机车信号的研究,1991年中国研制了非电气化通用式机车信号,1992年“电气化区段通用式机车信号”通过了铁道部的技术鉴定,主要技术特征采用当时流行的Inter18031单片机,研究的目的主要目的是为了适应电气化区段,1995年JT1-A/B型数字化通用式机车信号通过了铁道部技术鉴定,其后在全国铁路广泛推广,其主要特点是首次采用了先进的数字信号处理技术“数字化”概念是指信号的接收处理全部采用数字信号处理方式代替以往的模拟处理方式 2000年,科技司设立“主体化机车信号设备的研制”项目,要求北京**大学从整个车载的故障安全性、可靠性、可用性角度出发,全面研制包括主机、机车感应器、电源系统在内的全新的机车信号系统,满足提速区段列控设备的需要。2001--2002年,北京交大研制了两批样机,2002年7月进行审查,2003年10月,通过了铁道部技术鉴定,2004年4.18铁路提速开始,JT1-CZ2000主体化车载系统装备于六大干线2000余台客运提速机车上,正式进入批量应用。 1.3.2 小结 JT1-CZ2000型机车信号车载设备的问世,大大的推动了我国机车信号的发展变车载设备故障修为状态修,进一步提高了设备的可靠性、安全性,及时有效的掌握机车信号车载设备的运用状态将更加完善的保证列车运行安全和效率。 1.4 研究内容 近年来我国铁路的发展速度较快,各项先进的技术开始在铁路行业中应用,一体化机车信号车载设备在铁路安全运营中发挥着非常重要的作用。一旦该设备任何一个部分运行过程中出现异常情况,会对整个设备的正常运行带来较大的影响。所以分别从电 北京交通大学毕业设计(论文) 绪论 源信号、输入信号系统、控制信号系统及输出信号部分等故障进行了详细的分析,从而为一体化机车信号车载设备的正常运行奠定了良好的基础。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 2 JT1-CZ2000型机车信号设备原理 按我国铁路《技规》要求,当列车运行速度超过160Km/h的区段,应采用无地面信号机的列车超速防护系统(即带速度监督的机车信号)。因取消了地面信号机,机车信号显示状态就成了机车乘务人员驾驶列车的唯一依据,机车信号设备就由非主体信号设备变成了主体信号设备。因此,对机车信号设备的安全性、可靠性也就提出了更高的要求。随着铁路跨越式飞速发展和铁路装备的现代化技术的日益成熟,主体化机车信号设备技术研制经不断改进和完善;该技术以通过铁道部科技成果鉴定。该系统设备采用“二取二”的容错安全结构,32位浮点DSP数字信号处理器,频域、时域相结合的分析方式,双线圈感应器接收,以及一体化的大容量机车信号记录器等。这些完善的技术设计,安全性的软硬件结构,为机车信号主体化提供了基础保障。主体化机车信号系统是列车运行安全保证的重要设备,而且有效的提高了司机工作效率,保证了行车安全。机车信号设备是采用高速数字信号处理技术、双套冗余设计的新一代机车信号设备,机车信号设备的主要性能指标符合技术条件,抗干扰性能达到标准,硬件设备符合信号故障倒向安全的原则。 2.1 系统构成 JT1-CZ2000型机车信号车载系统(以下简称系统设备)由JT1-CZ2000机车信号主机、机车信号双路接收线圈和机车信号机组成(见图3-1)。接收主机含机车信号记录器。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 图1-1 JT1-CZ2000型机车信号车载系统组成图 2.2 系统主要部件介绍 2.2.1接收线圈 在机车转向架前端,通过与钢轨的电磁耦合接收钢轨上的信号,然后传送给机车信号主机。接收线圈内部为双路冗余线圈,保证当在一路接收线圈断线时,或因中间连线故障而使主机无法接收到地面信号时,另外一路接收线圈保证机车信号主机仍能正常译码输出。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 2.2.2机车信号主机 图1-2 JT1-CZ2000主机示意图 主机采用6槽机箱结构,自左至右分别为记录器板、主机板A板、主机板B板、连接板、电源板1、电源板2。主机板完成信号的接收及输出工作,两块主机板功能完全相同,与电源板的双套电源、双路接收线圈构成双套热备冗余系统;连接板实现电源分配、主机状态显示、并口输出的双套切换等功能,记录器功能。 接收线圈接收到钢轨信号后,主机对接收的信号进行处理,解调、译码得到信号信息,输出到机车信号机显示给司机,同时机车信号信息输出到监控装置作为控车基本条件。 机车信号记录器可对机车信号运行状态及地面信息进行记录。 为了接收运行监控记录器的TAX2箱输出的列车定位等信息,增加串口通信航插LX22。 八显示机构上继承了载频切换(上下行)开关,通过航插I-SZ和II-SZ连接到主机。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 电源板中采用新型电源模块。每个电源模块为单110V输入,双50V输出。其中一路50V输出常有,供机车信号主机工作用。另外一路为动态驱动的50V点灯电源输出,它必须由机车信号主机的动态方波控制,如果无动态输入或者动态输入的频率偏差较大,都无法满足动态点灯电源的工作要求,造成无电压输出,从而防止了由于继电器接点粘连造成了信号输出升级的可能性。 l 供电及功耗 机车信号车载系统从机车配电柜取得电源,功耗为40W。标称电压为DC110V,当机车供电电压为非DC110V供电时,用户可在订货时向厂家提出特殊要求。 l 开关门方式 开门时:用钥匙打开门锁;关门时:先检查电源板1上的开关应扳到“运行”位,用钥匙锁上前门。 主机的电缆连接插座共8个:X26、X27、X28、X22、X23、I-SZ、II-SZ、LX22;测试插座1个:LX30。设备插座列表见表4-4,插座信号定义见表4-5。 表4-4 设备插座列表 设备 编号 功能 芯数 型号 电缆型式 机车信号主机 X26 110V 电源、接收线圈、I/II端选择 24 XC27F24Z1D1 2 芯×6 X27/X28 灯线 19 XC24F19Z1D1 15 芯×1 X22 监控装置 24 XC27F24Z1D1 19 芯×1 X23 主机串口 19 XC24F19Z1D1 / I-SZ 模式开关、上下行、备用 19 XC24F19Z1D1 17 芯×1 II-SZ 模式开关、上下行、备用 19 XC24F19Z1D1 11 芯×1 LX22 TAX2、测试串口 14 XC22F14Z1D1 2 芯×1 LX30 测试插座 32 Y2MZJ32 机车信号机 X29/X30 灯线 19 XC24F19Z1D1 同X27/X28 I-LL 模式开关、上下行、备用 19 XC24F19Z1D1 同I-SZ II-LL 模式开关、上下行、备用 19 XC24F19Z1D1 同II-SZ 监控装置 X32 监控装置 20 同X22 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 表1-1 信号插座定义 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 主机板 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 主机的结构原理如图4-1所示。双路接收线圈的一路接主机板A,另一路接主机板B,主机输出除原来并行输出外,预留了CAN总线输出,可支持双向信息传输。 图1-3 主机结构原理框图 机车信号主机板设有选择信号制式的短路线,共设置两组短路线。L1组短路线各线分别标以+(预留)、F、SD、JL25、JL50、DH、JP、DGT(预留)、E、D,L3组短路线各线分别标以+(预留)、F、SD、JL25、JL50、DH、JP、DGT(预留)、E、D。机车信号只可固定设置接收一种模式的移频,设置方法如表4-1。 按新技术规范设计,增加极频制式1) 表1-2 主机板制式设置 需要接收的制式 设置要求 移频 TB3060移频 E短路,D断开 1.9模式移频 D短路,E断开 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 无移频 D、E断开 ZPW2000系列(包括UM71) ZPW2000系列 不需要设置线,一直接收 F预留 极频 JP 极频 JP短路 无极频 JP断开 移频电化/非电化 电化 DH短路 非电化 DH断开 交流计数 25Hz交流计数 JL25短路 无25Hz交流计数 JL25断开 50Hz交流计数 JL50短路 无50Hz交流计数 JL50断开 在允许接收极频或者交流计数时按照哈尔滨局要求输出U/UU的速度等级 U速度等级为010,UU速度等级为001 SD短路 U速度等级为101,UU速度等级为101 SD断开 注意: 1) 以上设置线未规定的设置形式,主机会复位3次后死机。 按哈局要求,极频和交流计数中的U和UU的速度等级分别为010,001,与原来TB/T2859不同,通过短路线SD的短路和断开实现切换。 电源板 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 电源板1 电源板2 电源板1、2是专门针对该设备设计的,以原机车信号接线盒工作原理为依据,电源板1、2中各含有两路电源模块,每路输入为110V,输出为双路50V,一路50V供给接收主机电路,另一路50V为动态控制安全点灯电源,点灯电源由主机输出的动态信号来激励,动态消失时点灯电源关闭,其电路为安全型设计。电源板1、电源板2分别给A主机板、B主机板单独供50V、50VD电。 连接板 连接板实现电源分配,显示主机工作状态和载频切换情况,能够自动完成一块主机板故障自动切换另一块主机板工作功能。 2.2.3双面八显示机车信号机 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 双面八显示机车信号机自带载频切换(上下行)开关,机车信号机按主机译码后的点灯输出及制式输出显示;信号机下端设有载频切换(上下行)开关和载频组指示灯,指示灯可显示机车信号主机正在接收的载频组(上下行)状态;机车信号机下端设有ZS显示和操作端显示,用于指示当前操作端和译码制式(接收ZPW2000制式时,ZS指示灯闪亮,其他制式ZS指示灯灭)同时双面八显示信号机符合防水防尘的IP51等级。 需要时,也可选择安装独立开关盒。开关盒带有载频切换(上下行)开关和载频组指示灯,指示灯可显示机车信号主机正在接收的载频组(上下行)状态。开关盒直接与机车信号机的电缆连接。 供电及功耗 从机车信号主机箱取得信号输出电源,额定电压48V,功耗为6W。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 2.2.4记录器 机车信号记录器(以下简称记录器)实现对机车信号的动态运行信息进行数据的采集和存储,以插件形式插在机车信号主机箱内,采用大容量CF卡作为存储介质进行记录,采用U盘作为转储介质进行转储。能够真实反映机车信号动态运行中的状态变化,对机车信号相关动态信息进行全面的记录。记录器故障后不影响机车信号车载系统的正常工作。 电路原理框图 记录器电路原理如图4-2所示: 图1-3 记录器电路原理框图 1)中央处理模块 由中央处理器、数据存储器、温度传感器、USB控制器、A/D转换电路。中央处理器采用32位DSP,具有同步及异步串口,具有功耗小速度高的特点;贴装温度传感器测量主机内温度; 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 A/D转换电路完成对接收线圈信号波形的采集和模/数变换。 2)信号采集接口 主要由光电隔离输入接口、A/D转换电路组成,其中A/D转换电路集成在中央处理模块上。 3)串行接口 串行接口包括TAX2箱串行接口、机车信号主机板的CAN总线接口、与远程检测设备通信的两路串行接口和测试串行接口(预留)。 4)隔离输入 通过高阻的光藕隔离电路进行开关量的采集。 5) 时钟芯片 选用工业级时钟芯片为记录数据提供时间信息。 6)数据保存 记录器保存断电和上电时间、故障代码、记录器非法操作等关键数据,采用非易失性铁电存储芯片,它具有掉电不失的特性。失电过程中数据可以自动保护,可长期保存关键数据。保存机车运行的状态文件以及地面的波形文件等数据,采用的大容量CF卡作为存储介质来存储数据。 8) USB口/网口 USB接口符合USB1.1规范。实现对记录数据方便快捷的转储。网口目前为预留。 9)CF卡接口 用可编程逻辑器件实现CPU模块与CF卡的接口。 10)监督复位 为了解决系统运行异常、死机时的复位和电源电压过低时复位问题,记录器设计了监督复位电路。看门狗定时器监测系统程序,程序运行发生异常或5V、3.3V、1.9V系统电压过低时产生对系统的复位信号使系统复位。 11)波形记录模式选择 所谓模式选择指用户可根据需要,通过调整电路板上的设置端子,实现不同记录模式的选择设置。记录模式选择设置方式详见表3-2说明。 12) 电源转换 记录器板电源输入为50V,第一级隔离变换模块输出5V给记录器板作为主电源,第二级隔离模块输出多路± 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 5V供接收线圈信号采集的光电隔离输入接口使用。 技术功能 具有大量存储功能 以大容量CF卡(COMPACT FLASH CARD)作为存储介质存储丰富的状态信息以及无压缩的地面信号波形信息,CF卡标配为1GB。 需要注意的是:在记录器中CF卡只能选用指定的工业级的PQI或SUNDOM品牌的CF卡,记录器主板将CF卡格式化为特殊的FAT32格式。由于存储的格式特殊也不能被数码相机等数码产品所识别。 记录器记录在CF卡中形成文件时分为四种,一类是记录开关量信号的文件,称为状态文件;一类记录接收线圈感应到地面信号的文件,称为波形文件;一类为CF卡索引文件;还有一类为记录实时信号幅度、公里标、载频、低频等的实时信息文件。 记录器主要记录以下状态信息,状态信息的累计记录时间不低于70小时。 条件输入信息: 1) 上/下行开关输入、机车载频切换装置状态、机车运行方向等; 2) 机车信号输出信息:灯位、速度等级、制式、绝缘节、工作主机、主机工作状态等; 3) 主机译码信息:信号载频、信号低频、信号幅度、故障代码、条件设置线等。 4) 运用环境信息:主机箱内温度、110V供电状态; 5) 辅助信息: 记录器内时刻,来自TAX2箱的线路公里标、机车号、速度、时刻、信号机类型和编号、车站号、司机号等。 在CF卡中,状态文件分配的空间是固定的,巡检时可以保证80小时以上的记录容量,与选用的CF卡容量无关,记满后循环存储,新的记录将会覆盖旧的记录,正常工作状态下可保证150小时以上的记录容量;波形文件的存储空间与CF卡容量有关,以标配1GB的CF卡计算,波形记录的总时间为8小时以上,适合应用在记录器设定为专门记录掉灯时波形的模式或变灯记录模式。而当选用1GB容量时,可连续记录约17小时的波形文件,适合于全程记录波形即信号记录仪模式的应用,当需要作全程信号的分析与评估时,这种模式是最合适的。 远程监测接口功能 记录器预留了基于无线通信的机车信号远程监测功能接口。通过无线信道将车载机车信号信息及部分列车运行信息实时传回到地面处理系统 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 ,实现对机车信号的动态监测和故障诊断(需外接远程DTU装置)。 具有完善的地面分析处理系统 图像操作功能: 对记录信息图形显示区的图像进行保存、另存、复制、拉伸、还原、展宽、压缩和打印等操作。 播放操作功能:用户可根据需要将记录文件或波形文件进行回放,其中波形回放可以为用户对机车信号的故障进行分析时,提供一个强有力的试验手段。 查询筛选功能:可根据用户选择的不同查询条件,对灯位、主机状态、绝缘节、制式、载频、信号幅度、低频等信息进行查询筛选。并且查询的结果可以利用导出功能以文本文件的方式加以保存,便于整理。 数据分析功能:可实现对ZPW2000区段补偿电容的检查、分析;对邻线信号干扰的检查; 频谱分析功能:对波形数据进行功率谱分析是分析信号特征参数,查找信号故障的重要手段。该功能可对波形信息进行FFT快速傅立叶变换分析,并显示分析结果,使用户轻松获得信号载频、低频等相关频域信息。 网络传输功能;系统具有文件网络传输功能,可以通过网络进行文件上传,便于及时得到远程技术支持,或进行文件交换、实现软件升级等。 记录器的技术指标 1) 记录器以独立插板的形式嵌入机车信号主机箱,记录器故障后不影响机车信号系统的正常工作。 2) 记录器能够采集并记录来自机车信号接收线圈的信号波形,提供变化记录和连续记录两种波形记录方式,采用无压缩方式存储。在变化记录方式下,记录器仅在机车信号的某些输出信息变化时进行波形的记录。每条波形记录的长度为12±1s。具体为波形记录触发时间点之前10秒和之后2秒。 信号波形的无压缩存储,可为后期的信号分析、信号复原、事故原因查找提供真实可信的数据。 3) 记录器的数据转储有两种方式:U盘转储以及CF卡转储。其中,U盘转储不需要卸下CF卡,转储的波形是根据CPU内部程序的设置,转储实时信息、状态信息以及关键波形。单纯向U盘写入数据时,传输速率最高可达800K字节/秒。由于受CF卡等CPU外设传输数据速度的影响,转储过程的速度平均为 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 200K字节/秒左右。CF卡转储是转储实时信息、状态信息以及根据JP701跳线设置记录的波形信息。 4) 记录器对CF卡有识别功能,通电后会对CF卡进行识别,如果CF卡取出后内部数据改变或更换CF卡,记录器则将会自动对CF卡进行格式化。格式化后的CF卡是特殊的FAT32格式, 由于格式特殊不能够用做数码相机等民用数码产品的存储介质。 5) 记录器的地面数据处理系统主要由PC机(具备USB接口)、CF卡读卡器、地面数据处理软件等构成。 6) 记录器的地面数据处理系统具有U盘读取、CF卡数据读取、记录数据显示、管理数据备份、管理数据检索、数据浏览、接收线圈信号波形显示、信号频谱分析、数据统计、报表生成、人员维护权限管理等功能。 7) 其它技术参数 a) 主机箱内温度测量误差不大于3℃; b) 数据在掉电后保持时间为1年; c) 信号波形采集的ADC为14位,采样频率不低于7kHz;信号分析的频率分辨率为0.1Hz;在10~2000mV范围内,电压有效值测量的相对误差不大于±5%; d) 开关量隔离采集电路输入阻抗不小于30kΩ; e) 接收线圈信号采集电路输入阻抗不小于200kΩ。 记录器的使用 跳线设置说明 JP403跳线设置及说明: 通过更改记录器底板上的JP403跳线设置,用户可根据需求设置记录器的触发波形记录模式。跳线设置定义如表4-2。当程序版本更新时,须参照相应的跳线定义再次设置。JP403排列位置: C B A 4 3 2 1 0 ; 短路=1,开路=0。 表4-2跳线JP701设置说明表 序号 跳线 设置 定义 1 1、2、3、4 0000 主机切换、掉码(有码到无码,包括红黄到红) 2 1、2、 0001 主机切换、上码(无码到有码) 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 3、4 3 1、2、3、4 0010 掉码及上码 4 1、2、3、4 0011 主机切换、灯光变灯 5 1、2、3、4 0100 主机切换、所有机信输出变化除JY 6 1、2、3、4 0101 主机切换、所有机信输出变化含JY 7 1、2、3、4 0110 灯位变化 8 1、2、3、4 0111 主机切换、JY变化及灯光变灯及*(出厂设置) 9 1、2、3、4 1000 同1100、加*(*含义及**含义见表后注释) 10 1、2、3、4 1001 同1100、加** 11 1、2、3、4 1010 同1101、加* 12 1、2、3、4 1011 同1101、加** 13 1、2、3、4 1100 主机切换、所有机信输出变化除JY 14 1、2、3、4 1101 主机切换、所有机信输出变化含JY 15 1、2、3、4 1110 JY变化、跨分区每分区记一次 16 1、2、3、4 1111 全程记录 17 A 1 通过TAX2箱获取机务信息,通信速率为28.8kbps 0 通过其它途径获取机务信息 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 18 B 1 室内测试,在非全程记录模式下,可以在巡检条件下记录关键波形(关键波形定义见表后注释) 0 现场使用,库内不记录关键波形 19 C 备用 20 0 1 上电无码3分钟或上电有码30秒后开始记录,JY未变且出现5种灯位,且无码不超过3分钟,有码不超过30秒停止记录 0 说明: 1) UU/ZS=1转到B灯后,连续记录波形,直到上码后波形记录停止; UU/ZS=1转到B灯后,连续记录波形,信号幅度超过50mV开始,小于50mV后暂停,上码后停止。 2) 所谓关键波形即在下列条件下所触发的波形: 1) 时速超过5公里,L灯变HU; 2) 时速超过5公里且绝缘节不变的情况下,L灯变HU;L灯变U;L灯变UU;L灯变LU;LU灯变HU;LU灯变U;LU灯变UU;U灯变HU;UU灯变HU; 3) 时速超过5公里,幅度不小于钢轨最小短路电流,L灯变B; 4) 时速超过5公里,幅度不小于钢轨最小短路电流,U灯变B; 5) 如果得不到速度信息,则在非库内情况下记录1、2条; 6) 如果是库内,则不记关键波形。(在B跳线未封连的情况下); 3) JP403跳线设置的机车信号记录器记录的波形存储在CF卡内,U盘转储出来的波形是一些关键波形。 面板指示灯定义说明: 记录器共8个指示灯,排列和命名见下图: 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 指示灯具体含义如表4-3所示: 表4-3 指示灯定义 状态 指示灯位置 含义 指示说明 运行状态 STM 主机板 状态指示 l 闪亮:0.25s亮,1.75s灭(2s一闪),表示两块主机板均工作正常,同时表示记录板本身工作状态正常 l 闪亮:1s一闪(0.125秒亮,0.875秒灭),表示主机A或B重启复位过或已损坏 COM TAX2串口 状态指示 l 闪亮:0.875秒亮,0.125秒灭(1s一闪),表示TAX2信息都正常 l 常亮:表示与TAX2箱串口通信均异常 CFC CF卡 状态指示 l 快速闪烁:0.025s亮,0.025s灭,周期0.05s,表示正在操作CF卡,包括初始化、读/写CF卡 l 闪烁:每2s亮25ms(两s一闪),表示没有对CF卡进行操作或是转储完成 l 常亮(3.975s亮,0.025s灭,四s周期)表示CF卡有故障或无卡 DTU 远程通信 指示 l 快闪:75ms亮,75ms灭,表示远程终端正在登陆过程中 l 慢闪:650ms亮,650ms灭,表示正在注册过程中 l 慢闪:75ms亮,2575ms灭,表示正在通讯中 ERR 异常 指示 l 灭:表示正常 l 闪烁:2s一闪,指示铁电存储器操作故障 l 快闪:(0.025s亮,0.025s灭,0.05s周期),表示系统时钟源错误 l 1s两闪,表示在转储前操作CF卡故障 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 l ERR灯和STM灯同时快闪代表高温报警。测量温度超过85℃则报警,低于80℃则取消报警。 数据转储 USB U盘 状态指示 l 快闪:0.025s亮,0.025s灭,0.05s周期,表示U盘检测及转储数据到U盘 l 闪烁:每2秒亮25毫秒(2秒一闪),表示U盘转储完成 l 常亮:(3.975s亮,0.025s灭,四s周期),表示转储失败 CFC CF卡 状态指示 l 快速闪烁:0.025s亮,0.025s灭,周期0.05s,表示正在操作CF卡,包括初始化、读/写CF卡 l 两秒一闪:没有对CF卡进行操作或转储完成 l 常亮:表示CF有故障或无卡 --- CAN 主机CAN接口状态指示 l 闪亮:1s两闪(0.125秒亮,0.375秒灭),表示两路CAN都正常 l 闪亮:1s一闪(0.125秒亮,0.875秒灭),表示A机CAN异常 l 闪亮:1s一闪(0.875秒亮,0.125秒灭),表示B机CAN异常 l 常亮:(3.975秒亮,0.025秒灭,四秒周期)表示两路CAN均异常 暂不用 BTM --- --- 上电自检 8个灯 自检状态 l 启动成功后,8个灯同时闪烁2次 l 启动失败,记录器复位 说明:1、在正常状况下,系统启动后,8个灯同时闪烁2次。然后按照正常运行指示灯闪烁。在正常运行中,除STM、COM、CFC外,其余五个灯均不亮。转储时,USB会亮,其余的DTU、BTM和ERR三个灯均不亮。 2、如果USB指示灯显示异常,那么此时要观察CFC指示灯,CFC有两种可能状态: 若CFC常亮表示CF卡坏,只能更换CF卡,里面的数据无法恢复。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 若CFC两秒一闪则表示U盘错误,可尝试再次转储或更换U盘。 U盘转储方法 1) 转储前先执行切换工作主机后保持15秒的操作 2) 观察记录器板面上STM、COM、CFC三个灯状态是否正常 3) 若正常将U盘插入USB口,此时USB灯应快闪,其他灯正常闪烁 4) CFC和USB快闪(0.025秒亮,0.025秒灭,0.05秒周期),其它灯均灭,表示进入转储过程 5) CFC和USB两灯均就绪(两秒一闪)表示转储完成(两灯交替闪或同时闪均为正常)。此时可拔出U盘,之后系统复位重启。 6) 将U盘直接和电脑连接,利用地面分析软件进行转存操作,将数据存到电脑中。 说明:转储失败拔除U盘系统重启,需15秒后方可再次转储。 3 JT1-CZ2000型机车信号设备日常检修标准、维护方法 信号设备检修是通过信号设备的日常养护和集中检修,保持信号设备性能,预防设备故障,使设备经常处于良好运用状态。为认真贯彻执行《铁路信号维护规则》规定,按照《电务系统技术规章制度管理细则》的要求,结合我局信号设备现状,特制定机车信号设备检修标准化作业程序。 3.1JT1-CZ2000型机车信号检修工艺标准 项目名称:机车信号设备的检修工艺标准 适用范围:适用于机车信号设备的检修作业 作业前准备 材料:保险管、绝缘胶布、绑扎带、铅封袋、4~6mm螺母垫片、机车信号灯泡、开口销、铅封、破布等。 工具:个人工具、手电筒、禁动牌、铅封钳、电务作业红旗、活口扳手、管拧子、检查锤、扁油刷、设备钥匙。 仪表:万用表、电感表、兆欧表。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 重 点 注 意 事 项 1.做好班前安全预想,对季节性高温、严寒和大雾天气,要有充分安全预想。 2.车载设备检修人员作业前必须穿好防护服。 3.作业中落实各项人身安全卡控措施。 4.落实标准化作业。 5.不动用与工作无关的机车设备。 6.严禁在机车行驶中检修设备。 7.交验机车LKJ系统设备时,应服从机务段交验负责人的统一组织指挥。 作 业 程 序 1.准备好工具、材料、仪表 2.了解机车信号设备运用情况 3.确认机车停放位置(股道) 4.设备检修作业 5.记录填写 作 业 内 容 与 要 求 1.携带工具、材料、仪表。 2.了解电务车载设备使用信息反馈单提活情况,作为检修作业的重点。 3.确认机车停放位置(股道),及时上车作业。 4.设备检修作业 4.1 接收线圈安装 4.1接收线圈安装 4.1.1安装架不变形、不倾斜,线圈安装牢固,螺丝齐全紧固。 4.1.2开口销齐全,劈开角度60~90°,两臂劈开角度基本一致。 4.1.3检查调整接收线圈安装高度,线圈距轨面155±5mm,距轨中心0±5mm,测量线圈电阻值不大于8Ω,电感量为63±3mH,品质因数应大于5.5;摇测外壳上、下部绝缘不小于0.2MΩ,线圈对外壳绝缘不小于1MΩ。 4.1.4各部机件齐全、完好。螺栓紧固,防水、防尘、防油良好。感应器线无腐蚀,固定整齐良好。 4.2双路接收线圈接线盒安装 4.2.1外观无变形,安装螺丝不松动。 4.2.2航空插头无松动,航空插座固定良好。 4.2.3内部接线端子螺丝紧固无松动,螺母不压线、不压护套管。 4.2.4引接线无线伤、无虚焊、绑扎良好。地线连接良好,螺丝无松动。 4.2.5用数字万用表测量Ⅰ路、Ⅱ路的接收线圈电阻值应不大于8Ω,电感量应不小于60mH,品质因数应不小于5.5。 4.3 LED八显示机车信号机安装 4.3.1外观无变形,防护油漆不脱落。安装螺丝无松动。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 作 业 内 容 与 要 求 4.3.2发光二极管外罩无破损,遮光罩安装牢固, 无裂纹、无破损。 4.3.3插接件插头无松动,连接电缆良好,绑扎紧固。 4.3.4清扫信号机内外,密封防尘良好。 4.3.5线路板安装牢固、无松动。线路板无腐蚀,元件焊接良好,上/下行开关动作灵活,牢固不松动。 4.3.6内部配线整齐、无破损,焊接良好,防护套管齐全。 4.3.7信号机加封、加锁良好。 4.4主机安装 4.4.1外观无变型,无损坏,安装螺丝紧固。 4.4.2 A、B主机板切换正常,各部指示灯显示正确。 4.4.3保险底座无松动,保险帽紧固,保险接触良好。 4.4.4各部插接件的插座螺丝紧固,插头接触良好,紧固。 4.5测试检查电源及电缆铺设 4.5.1所有过道电缆必须入电缆槽,并且加设防护套管。测试电源电压88V~115.5V,电源线固定牢固整齐。 4.5.2端子板及配线检查各部螺栓紧固不松动,配线整齐,标号齐全无破损,线头接触良好,无断股及松动现象。 4.5.3各部配线与车体绝缘电阻应不小于1MΩ,线间绝缘电阻不小于0.2MΩ。 4.6试验交车 4.6.1由机务相关人员接通机车信号设备电源。 4.6.2检查通机开关盒, 开关与指示灯良好。 4.6.3检查主机开关与指示灯良好,进行A/B主机板切换试验。 4.6.4由机务相关人员搬动换向手柄至Ⅰ室, 信号测试人员确认位置后,双方确认八显示机车信号机点灯显示,无乱显示与不正常闪光现象。搬动通机开关盒上、下行开关进行分别测试,测试时间各两个周期。交流计数、移频、UM71、ZP2000试验良好。测试完成后将运行和测试开关放在运行位置。 4.6.5由机务相关人员搬动换向手柄至Ⅱ室,信号测试人员确定位置,同Ⅰ室方法一样进行测试。Ⅰ/Ⅱ室换向试验必须执行断一端试验一端的规定。 4.6.6测试完毕后,由机务相关人员和LKJ检修人员在机车信号测试记录本上双方签认。 5.记录填写 检测作业全部完成后,按照规定填写合格证、项台帐、记录。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 关键项点互控 作业人员互控: 1.机车行驶中严禁检修机车外部设备。 2.停车检修外部设备时,要悬挂红色信号旗或红灯防护,并在机车两端操作手柄全挂红色“禁止操纵牌”。 3.机车底部检修人员要戴安全帽。 4.测试完毕后,由机务相关人员和LKJ检修人员在机车信号测试记录本上双方签认,按照规定填写合格证。并回收旧证。 4 JT1-CZ2000型机车信号设备常见的设备故障的分析处理 近年来我国铁路的发展速度较快,各项先进的技术开始在铁路行业中应用,一体化机车信号车载设备在铁路安全运营中发挥着非常重要的作用。一旦该设备任何一个部分运行过程中出现异常情况,会对整个设备的正常运行带来较大的影响。文章分别从电源信号、输入信号系统、控制信号系统及输出信号部分等的故障进行了详细的分析,从而为一体化机车信号车载设备的正常运行奠定了良好的基础。 4.1 机车信号机设备故障应急处理程序 故障应急处理作业程序: 1. 当设备发生故障时,首先确定故障现象和性质,立即通知机调室或机务地勤,了解掌握机车停放位置、出库计划;办理停用手续(收回合格证); 2. 受理故障时,向乘务员了解机车信号设备运行情况(或查阅机车运行日志),并根据报活单和质量分析确认故障点; 3. 备齐工具材料,着黄色标志服,赶赴故障点积极修复; 4. 在车底作业时悬挂红旗(红灯); 5. 对于不能及时修复的故障,可能影响机车按计划出库的,应先联系机务地勤换车; 6. 如已造成严重后果的故障,不得触动设备,保护好事故现场,将设备受损情况报告上级,听从上级指令处理; 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 7. 严禁在故障处理过程中违章作业; 8. 故障修复好后,会同机务有关人员彻底试验良好,按规定填发合格证; 9. 将故障及修复情况向车间或调度汇报(故障地点、时间、现象、处理情况),并填写相关台帐。 4.2车载设备故障应急处理方法 1. 当机车信号显示与地面信号显示含义不一致(含机车信号短暂显示异常连续超过10秒且不能自动恢复正常)时,副司机或随乘司机应依次采取下列步骤: (1).检查Ⅰ、Ⅱ室开关位置和上、下行方向开关位置是否正确【注意:安装通用式机车信号车载设备的机车在ZPW-2000发码车站(目前局管内包括浙赣线、武九线以及京九线孔垄~南昌西站等),或安装主体机车信号车载设备的机车在非闭环电码化的ZPW-2000发码车站(目前局管内有武九线),当正向运行的上(下)行列车进入下(上)行正线时,必须确认上、下行方向开关已改扳到下(上)行位置,否则将接收不到正线出站信号机的发码】;装有 “试验、运行”开关的机车,要确认 “试验、运行”开关位置放在“运行”位。 (2).观察监控装置(无液晶显示屏的LKJ-93型除外)显示屏上的信号显示是否与地面信号显示含义一致。如一致,可按地面信号显示含义,使用监控装置监控列车继续运行到机车折返点并在入库时向机车信号检测人员报活。 (3).到机房按压机车信号主机上的双机切换按钮(指主机面板上有双机切换按钮时),观察机车信号显示是否恢复正常(调机除外)。 (4).如按上述步骤处理,仍无法恢复机车信号正常,应采取临时停车措施,关闭机车信号主机供电电源,10秒后重新接通,观察机车信号显示是否恢复正常。 2. 当机车信号机灭灯时,副司机或随乘司机应采取下列步骤: (1).检查机车信号机灯泡是否断丝。打开机车信号机显示器,使用备用灯泡将对应灯位的灯泡换下。 (2).观察监控装置(无液晶显示屏的LKJ-93型除外)显示屏上的信号显示是否与地面信号显示含义一致。如一致,可按地面信号显示含义,使用监控装置监控列车继续运行到机车折返点并在入库时向机车信号检测人员报活。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 (3).如按上述步骤处理,仍无法恢复机车信号正常,应采取临时停车措施,进行更换机车信号主机电源保险,更换程序见附件1(机车信号备用保险由电务工区负责提供和管理,存放在机车信号机显示器内,并纳入机车出入库检查范围)。 当采取上述措施后,仍不能使机车信号恢复正常时,司机应及时申报机车信号设备故障,并按规定采取相应的安全措施。 4.3 机车信号设备部分常见故障及其可能原因 序号 故障现象 具体现象 可能原因 建议对策 1 通电 后不工作 保险熔断 电源板输入短路 更换电源板 电源线或主机箱内短路 测量电源输入电阻 所有LED均不亮 110V电源输入错误; 110V电源正负接反。 检查110V电源 电源板上熔断器熔断 更换电源板熔断器或电源板 电源板110VLED亮,其他均不亮 电源板上电源模块坏 更换电源板 电源板110V、50VLED亮,主机板工作,但记录器板无LED亮 记录器板熔断器熔断 更换记录器板熔断器 记录器板故障 更换记录器板 电源板110V、50VLED亮,记录器板工作,主机板无LED亮 连接板熔断器熔断 更换连接板熔断器 主机复位次数过多导致停机 重新上电观察,排查故障原因 主机板故障 更换主机板 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 序号 故障现象 具体现象 可能原因 建议对策 2 灭灯不亮 主机板不断复位 动态电源故障 更换电源板 主机板故障 更换主机板 主机板LED每秒同时长亮短灭1次 接收线圈断线 检查接收线圈连接; 检查接收线圈。 3 点灯瞬间亮后复位 主机板不断复位 主机板设置跳线错误 检查主机板跳线设置 主机板反馈检查故障 检查主机配线; 更换主机板 4 某一或部分灯位灭灯 点到该灯位时,主机板复位 配线问题 检查配线 机务采集接口问题 断开X22判断 主机板故障 更换主机板 主机正常 信号机混线故障 更换信号机 连接电缆不良 检查连接电缆 5 自动切换A、B机 手动切换后点白灯 该路接收线圈断线 检查该路接收线圈 该主机板输入故障 更换主机板 手动切换后主机板复位 主机板故障 更换主机板 接收线圈断线 更换相应的接收线圈或检查其连接 序号 故障现象 具体现象 可能原因 建议对策 7 不译码(只能点白灯或红灯) 主机小面板上下行指示灯与实际应接收上下行不一致 上下行开关电路故障或开关方向打错 检查上下行开关 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 机车某个运行方向不译码 I/II端控制失效 检查I/II端控制信号 某种制式不译码 主机板跳线设置错误 检查主机板跳线 完全不译码 接收线圈故障或电缆连接错误 检查接收线圈及其连接电缆 主机输入电路故障 更换主机板 8 始终只能接收某一端信号 A、B机不能正常切换 主机板故障 更换主机板 连接板AB机切换继电器故障或按钮故障 检查连接板或更换连接板 感应线圈有一路断线 更换断路线圈 9 机车信号掉码 在运行中从有效灯位突然变为无码 检查测试系统设备 发现异常设备更换 通过读取数据检查地面发送信号和司机操作是否正常 将处理结果汇报上级 4.4 机车信号机常见故障处理方法 1.I室机构“上行”灯不亮,但可以译码。 I室机构操纵指示灯亮,由下行扳至上行后,连接板、主机板下行灯亮,但机构上的上/下行指示灯都不亮。 开关扳至上行,虽然机构上的灯不亮,但译码正确,说明条件已经过去,只是表示没有来。 甩开I-ZS插头,用万用表的200V直流电压档,用黑表笔借用I-ZS.9(﹣50V),测试I-ZS.6,如果有50V说明主机上行表示已输出。 恢复I-ZS插头,甩开I-LL插头,万用表的200V直流电压档,用黑表笔借用I-LL.9(﹣50V),测试I-LL.6,如果没有50V说明此电缆断线。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 2.主机上电后闪绿灯且反复重启。 (1).主机上电即点绿灯,但主机自检通过后绿灯灭。 (2).此故障现象表明,绿灯是强制点灯,在主机的测试插孔,用万用表的直流电压档,黑表笔借﹣50V,而红表笔测试绿灯,通过甩相关板件或插头,找出混线部位。 3.I室机构内+50V条件断线,造成I室上/下行开关无效。 (1).当机车由II室换至I室时,连接板上的“I端”灯亮,而I室机构的操作指示灯不亮,上/下行开关无效。 (2).连接板上的“I端”灯亮,证明机车上换向电源已通过X26.10接入连接板内。 (3).甩开I室机构的I-LL航空插头,用黑表笔借同I-LL.9(﹣50V),用红表笔测试I-LL.3,如果50V电压,证明电缆良好。 (4).将机构上的I-LL插头恢复,在机构内借﹣50V电源,按电路图寻找+50V的断点。 4.接收线圈输入线断线故障 故障概况:电源板指示灯显示正确,连接板上的“电源”灯亮,而“工作”和“正常”指示灯灭,且主机板上/下行指示灯同时闪亮。 查找方法: 用200Ω电阻档在主机的测试插孔LX30.15、LX30.16或LX30.17、LX30.18处测试线圈电阻,如线圈电阻为开路“1“。 将线圈接线盒上L27A/L28A或L27B/L28B插头拧下任意一个,用200Ω电阻档测试接线盒上L27A/L28A或L27B/L28B插座上电阻,电阻为有8Ω或13Ω,则证明线圈和线圈接线盒良好。 用20KΩ电阻档再测试L27A/L28A或L27B/L28B插头,如测试为开路,则证明X26的线圈输入线断线。 5.主体化记录板中无记录文件故障。 故障概括:在机车入库后,转录主体化机车信号文件,在转文件时发现无文件。 查找方法: 观察记录板上“CFC”亮灯情况,如果此灯常亮,说明记录板中无卡。 如果“CFC”灯不亮,说明卡的插座故障。 6.主机上电自检后即反复重启故障。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 (1).主机上电自检通过,证明主机板件良好(点灯电路除外) (2).在环线没有给主机发码的情况下,主机反复重启,证明B灯有问题。 (3).甩开主机后的X27、X28、X22及2块主机板,故障仍然存在。 (4).在甩开电源板1,主机即点B灯,证明故障点应该在电源1板内。 (5).关断主机电源,用万用表的蜂鸣档,一个表笔测试B灯,另一个表笔测试“测试插孔”的其它插针,当测至LX30.11时,万用表鸣响,证明是电源板1中的B灯和SD2混线。 4.5机车信号设备故障处理实例 案例1:模式开关设置错误导致机车信号译码异常 现象: 2017年7月28日,HXD3C400在北京运行时,在新标准(TB/3060)ZPW2000的区段,对低频为16.9Hz的信号应译码输出黄灯,而机车信号输出绿黄灯。 分析: 由图1所示的记录器状态数据可以看出,信号载频2300Hz,低频16.9Hz,机车信号输出绿黄灯,速度等级101。此区段为新标准(TB/3060)ZPW2000,对此信号的正确译码输出应为黄灯,速度等级010。 记录数据表明,机车信号的UM71制式设置为“郑武”,不是“新标准UM71”。显然,由于UM71制式设置错误,导致机车信号译码输出异常。 经查,此机车信号设备外接了模式选择开关,信号制式选择取决于对此开关的设置。司机对模式选择开关的错误操作,造成了UM71制式设置错误,导致信号输出异常。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 图1 案例2:灯位混线造成机车信号灭灯 现象: 2015年6月19日,HXD3C1000在行至石家庄时,机车信号设备运用中频繁出现复位灭灯。 分析: 记录器数据显示,机车信号运用中多次出现“多灯”、“灭灯”等异常情况,主机输出的故障代码提示灯位反馈错误。对“多灯”数据进一步分析,发现L、 LU、 U 、HU与UU灯均有混线情况。见图2。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 图2 据现场反映,事故当天下大雨。工区人员处理故障时,拧下运用端(II端)信号机航插,发现内部有水迹;再断开与主机和接线盒的连接线,用500V兆欧表测试连接II端信号机的电缆,灯线间绝缘为0.2MΩ,灯线对插头外壳绝缘为0.2 MΩ,明显存在绝缘不良现象。用同样方法测量I端,绝缘良好。 根据对记录数据和现场检测情况的综合分析,可确定信号机航插进水造成灯线混线,导致机车信号反馈检查异常,出现频繁的复位灭灯现象。 案例3:上下行设置错导致机车信号掉码 现象: 2006年6月20日,HXD3B137在行至郑州时,机车信号设备运用中出现黄灯掉白灯。 分析: 记录器数据显示,在掉灯的时刻,地面信号载频为650Hz,而上下行开关的位置为“下行”,因此机车信号无法正常译码,导致掉灯。在正确设置了上下行开关的位置后,机车信号译码恢复正常。见图3。 了解现场情况,此次掉白灯确是由于在机车跨越载频切换点时,司机没有及时扳动“上下行开关”而造成的。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 图3 案例4:25.7Hz信号发码故障导致机车信号不译码 现象: 2007年2月13日,HXD3B145在行至郑州时,在闭环电码化区段,机车信号设备持续12秒不译码,出现黄2灯掉白灯。 分析: 掉灯记录如图4所示。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 图图4 图5的状态记录显示,在掉灯之前,机车信号接收到2600-1码,锁定接收载频2600Hz的信号,此后直到掉灯,机车信号未再接收到其他25.7Hz信号。而掉灯处接收到的信号载频为2000Hz,故机车信号无法译码。 掉码12秒后恢复译码的原因是,在信号转无码后,机车信号开始进入等待接收25.7Hz载频切换信息状态,持续10秒,不再接收其它信息;再经过2秒后,机车信号返回依据上下行开关位置接收信号的工作状态。也就是经过12秒以后,SX行开关位置正确则可以正常译码。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 图5 案例5:机车信号工作电源低压 现象: 2005年12月21日,HXD3C996在行至武汉时,机车信号110V工作电源出现低压。 分析: 机车信号的工作电源为DC110V,技术条件规定的电源允许波动范围为77V-138V。当电压超出此范围,机车信号记录器会记录电源“低压”或“高压”。 由图6可以看出,机车信号工作电源多次出现低压的情况。由于机车信号工作电压的设计范围要比规定宽很多,所以设备仍然正常工作。但如果电源电压过低,则会导致机车信号复位灭灯。图7为记录器记录的同一台设备随后出现的低压灭灯现象。 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 图6 图7 北京交通大学毕业设计(论文) 结论 5 结论 在王**老师的指导下,本次毕业论文设计,就要结束了了。通过对“京广线JT1-CZ2000型机车信号设备维护与故障处理的研究”这个课题的设计,我在原有的认识上又进一步认识到机车信号系统在铁路实施装备现代化的道路上有着举足轻重的意义。 机车信号从辅助信号上升为主体信号,机车信号在列车运行中的地位发生了本质的变化。实现机车信号主体化的过程,就是不断提高机车信号的稳定性和可靠性,从量变逐渐到质变的过程。机车信号稳定性和可靠性的提高,必须从地面信号和车载信号设备整个系统考虑;必须从设计、生产、施工、使用、维护全过程考虑。分析影响机车信号稳定性和可靠性的因素,寻找解决问题的途径,最终实现机车信号主体化的目标。 机车信号设备相对复杂,想要研究其典型故障案例,必须先了解它的结构,以及它都能实现哪方面的功能,在此基础上,深入研究机车信号设备各部分的工作原理,最后针对机车信号设备典型故障案例进行研究时,才能从根本上剖析案例的根源。 本文通过对机车信号机日常维护所遇到的常见故障的分析,以及在故障处理中遇到的一些常见问题进行了详细的讲解,通过本次毕业设计,我的收获比较大,加深了对专业知识和工作内容的理解,更提高了我考虑和分析的能力。由于我个人能力的不足,在本次设计中有很多不足之处,希望各位评阅老师能进行批评指正。 北京交通大学毕业设计(论文) 附录A 参考文献 [1]武汉铁路局电务处.信号设备故障一点通.北京:中国铁道出版社,2012年4月.101~105 [2]铁路职工岗位培训教材编审委员会.信号工(电子、机电设备维修).北京:中国铁道出版社,2009年4月.76~79 [3]中华人民共和国铁道部.信号维护规则技术标准. 北京:中国铁道出版社,2000年5月.86~89 [4]中华人民共和国铁道部.信号维护规则业务管理. 北京:中国铁道出版社,2006年1月.123~125 [5]郎宗棪.轨道交通控制基础.上海:同济大学出版社,2004年3月.56~60 [6]郑州铁路局.信号设备检修作业程序. 2008年3月.26~29 [7]陶启沪.铁道信号基础设备及原理. 北京:中国铁道出版社.1992年7月.88~89 [8]傅世善.铁路信号显示. 北京:中国铁道出版社,2001年5月.19~27 [9]袁成华.行车设备故障分析与处理. 北京:中国铁道出版社,2006年4月.66~68 [10]袁成华.信号设备故障分析与处理. 北京:中国铁道出版社,2004年5月.66~67 [11]郭进、魏艳、刘利芳.铁路信号基础设备. 成都:西南交通大学出版社,2008年7月.51~54 [12]铁道部人才服务中心.信号工(机车信号设备维修). 北京:中国铁道出版社,2008年4月.19~23 [13]徐清.TB/T3287-2013机车信号车载系统设备. 北京:铁道通信信号编辑部,2013年9月.88~89 [14]郑州铁路局.机车信号设备维修. 北京:中国铁道出版社,2000年5月.39~44 [15]林瑜筠.机车信号车载系统和站内电码化. 北京:中国铁道出版社,2008年6月.56~61 [16]郭进. 铁路信号基础.北京: 中国铁道出版社,2016年6月.219~223 北京交通大学毕业设计(论文) 附录A 本文档由香当网(https:/www.xiangdang.net)用户上传

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    蒲公英15

    贡献于2018-12-04

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