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列车自动控制系统的设计与实现 pdf.doc

列车自动控制系统的设计与实现 pdf

查涤纶其实很萌的
2017-10-14 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《列车自动控制系统的设计与实现 pdfdoc》,可适用于财会税务领域

列车自动控制系统的设计与实现pdf年月第卷第期西安石油学院学报自然科学版JournalofXi′anPetroleumInstituteNaturalScienceEditionMayVolNo收稿日期:作者简介:万传军男湖北襄樊人工程师主要从事高速列车自动控制方面的研究文章编号:列车自动控制系统的设计与实现Designandimplementationofautomatictraincontrolsystem万传军中铁十一局集团电务有限公司湖北襄樊摘要:从列车自动控制技术系统的基本原理出发设计了一种新的列车自动控制系统ATC该系统由个子系统构成:列车自动保护系统ATP列车自动运行系统ATO列车自动监控系统ATS系统地阐述了ATPATOATS的功能及其特点为列车自动控制技术的实现提供了一种切实可行的方案关键词:列车自动保护自动监控自动运行中图分类号:U文献标识码:A为了在确保安全的前提下实现列车快速和高密度运行必须缩短列车运行时间的间隔将自动运行和运行管理有机地结合起来进一步提高运输能力和服务质量其关键就是发展列车自动控制技术列车自动控制技术ATCAutomaticTrainControl将现代工业自动控制技术、计算机技术、信号、数据、通信、传感及信息传输技术有机结合起来应用于列车智能化控制列车自动控制系统ATC的构成列车自动控制系统ATC是列车自动运行全过程的控制系统它由个子系统组成列车自动保护系统ATPAutomaticTrainProtection主要功能是通过列车ATP系统和地面ATP系统间的信息传输来实现列车间隔控制、速度控制及在车站联锁区防止敌对进路的排列保证行车安全列车自动运行系统ATOAutomaticTrainOperation主要通过车载ATO系统完成站间自动运行、列车速度调节和进站定点停车并能接受控制中心的运行调度命令实现列车的运行自动调整列车自动监控系统ATSAutomaticTrainSupervision主要功能是监督列车运行状态采用软件方法实现联网、通信及列车运行管理自动化ATPATOATS个子系统与地面相应配套系统结合构成列车上的ATC环路控制系统系统控制如图所示图系统控制框图ATP子系统ATP子系统是确保列车运行安全的关键设施它与地面ATP设备相配合完成以下功能:速度信号的接收和译码超速防护制动保证零速度的检测车门控制后退防护等列车设备功能框图如图所示速度信号的接收译码地面ATP子系统向列车发送信息为速度信号和车控信号其载频为Hz调制频率有种其中Hz和Hz为开左车门和开右车门信息另有种为速度命令信息Hz为kmhHz为kmhHz为kmhHz为kmhHz为kmhHz为kmh图列车设备功能框图车载ATP接收线圈以耦合方式接收由地面发来的ATP速度命令信号通过滤波器送至一个放笃解调器解调载频提供一个恒定的电平的方波送至速度信号译码CPU由于放大器有的动态工作范围允许系统以mAA变化的轨道信号来工作速度信号译码CPU处理方波表示任何一个限速或门控命令数据并送给系统处理器超速防护超速防护保证列车不会超过限速命令所规定的速度超速控制器CPU有两个输入其一为来自系统处理CPU的速度限制信息另一个为速度传感器车轴脉冲发生器得到的实际列车速度信息列车设有两个速度传感器它们经两个独立软、硬件信道处理通过计数固定周期内的脉冲来测量速度对于车轮磨耗加强补偿探测信号的方法来解决新的车轮直径为mm完成磨耗的轮径为mm所以以mm为一档共有个设定值对实测速度进行调整因此测得的列车速度是综合了轮径磨耗信息较为精确的实际速度如果列车实测速度超过ATP限速则出现超速状态在自动模式时列车自动调整速度在人工模式时由司机采取措施调整ATP超速的触发点一般ATP限速值高kmh例如:速度调制频率为HzATP限速为kmh超速触发点为kmh制动保证当检出列车超速的s内列车以ms的减速率降低速度如果在规定时间内达不到最小制动率制动保证功能将指令施加不可逆转的紧急制动一旦紧急制动被启动将保持到列车停车为止由制动保证单元感知减速率它包括一个机械摆和位置感知系统加速和减速的惯性力使摆移动摆移动由调整好的红外检测器监督红外检测器允许光通过产生一个所要求减速率达到的输出信号其输出反馈安全输入板并输入到系统处理器当系统处理器检出一个超速条件它就监督制动保证单元响应以便确定常用全制动是否施加如有固定的时间内没有检测到制动保证单元的输出系统处理器通过紧急制动继电器的失磁指令施加紧急制动如果系统处理器感知制动保证单元输出而列车再停车的话则认为制动保证单元发生故障提出ATP子系统施加紧急制动零速检测零速检测在所有操作模式中生效当列车速度小于kmhATP子系统确认为零速度并由超速CPU进行零速检测当列车实际速度小于零速度设定值则零速度检知返送至系统处理器车门控制当列车到达定位停车点列车对位天线检测由站台对位环线发送的Hz频率证明列车已正确地在站台对位ATO子系统将指令全常用制动并生成一个列车停稳信号给ATP子系统ATP子系统接收到列车停稳信号施行全常用制动并确认零速度上述条件全满足时ATP生成一个列车对位信号给ATO子系统ATO子系统对生成列车对位信号通过车辆对位天线发送至地面其载频频率为Hz调频频率为Hz站台对位接收线圈接收并译出上述列车对位信号使车站ATP模块发送打开车门的信号打开左车门的载频频率为Hz调制频率为Hz打开右车门的载频频率为Hz调制频率为Hz车辆ATP接收线圈收到地面发来的打开车门信号以后使相应的门控继电器励磁并点亮相应的开门表示灯这时司机按压相应的门控按钮才可以将左门或右门打开门控继电器的前接点与车辆门控电路的安全接点相一致ATP子系统将指令车辆对位天线停发对位信号而改发打开站台屏蔽门信号屏蔽门应与车辆门相对应也即根据节和节车辆编组的不同而发送不同的屏蔽信号不论节和节的屏蔽门信号其载频均为Hz节车辆的调制频率为Hz节车辆的调制频率为Hz地面站台对位接收器接收并译码使相应打开屏蔽门继电器励磁以打开相应数量的站台屏蔽门列车车门的控制有自动模式和人工模式两种在自动模式情况下列车对位和开门均自动地完成西安石油学院学报自然科学版当停站时间到点时车站ATP模块停止发送打开车门的信号从而使车辆门控继电器失磁当司机按压相应的车门关闭按钮以后门控电路启动车门关闭由于门控继电器的失磁使车辆ATP子系统中止发送屏蔽门信号地面打开屏蔽门继电器失磁启动车站屏蔽门的关闭这时地面ATP子模块向轨道电路发送速度命令车辆ATP系统译出速度命令并将此信息与车门关闭信息一起送给ATO子系统ATO子系统收到上述信息时使控制台上的ATO启动表示灯以Hz频率闪光通知司机按压ATO启动按钮司机按压该按钮后列车按ATO方式启动运行在门控人工模式情况下司机必须将列车以人控方式停于定位点使列车对位钮表示灯点亮以证明列车正确对位这时司机按压对位按钮以启动车门操作如果主控制器手柄置于常用全制劝位并检测到零速度ATP子系统生产列车对位信号这以后的动作与自动模式相同而关车门列车的启动由司机人工控制实施无意识运行防护的后退防护列车制动停车后施加常用全制动当未收到速度命令而列车无意运动并在没有启动制动保证情况下车速超过kmh那么实施紧急制动予以防护在自动和人工模式下通过超速防护系统提供后退防护每个车轴脉冲发生器的两个信道的输出信号相应差这由超速CPU感知并从方向手柄的位置着手保证列车以所选择的方向运动如果检测出以错误的方向运动则施加紧急制动ATP的冗余ATC系统由两个独立的车载ATP子系统构成除输入接收线圈和车辆接口的输出继电器外ATP子系统完全是双套的其输入是并联的输出分别驱动输出继电器分设DCDC转换器、制动保证单元和双信道车轴脉冲发生器工作模式以选择开关区分平行模式:它是正常的工作模式选择开关置于平行位置位ATO从ATP模块接收数据ATP的DCDC转换器将电源供给ATP模块和ATOATS模块而ATPDCDC转换器仅供ATP模块用ATP模式:仅选择ATP模块ATP模块断电ATOATS接收ATP来的数据当电源也由ATPDCDC转换器供给ATP模式:仅选择ATP模块ATP模块断电不工作ATOATS接ATPDCDC转换器的电源和ATP模块的数据ATO子系统列车在ATO模式工作时车载ATO子系统才发挥作用该系统自动履行司机的非安全功能自动控制列车的加、减速速度调节自动完成定位停车速度调节功能ATO模块调速器以渐进和恒定的速率加速列车到达由限速设定的运行速度列车到达限定速度后通过连续比较实际速度和限速以控制列车的牵引和制动系统应用闭环控制技术达到速度调节的目的它控制列车速度到ATP速度命令、ATS运行等级或车站停车曲线所决定的最低参考速度列车速度被保持在上述参考速度kmh的范围内速度调节器将实际速度和参考速度进行比较并计算正提供动力或负制动牵引力牵引力的计算要考虑现时的列车速度、牵引力、实际速度与限速之间的速度差以及加速度的大小等因素以使在没有超调的情况下将列车速度尽可能地控制在参考速度的控制范围内当一个新的牵引力计算出来时被送至ATO接口将命令转送给车辆牵引系统车辆牵引系统的接口借助于两个继电器和一个浮动电压源通过两个继电器接点的组合向列车提供动力正牵引力、制动负牵引力或惰行零牵引力而电压源的电压大小规定了最大牵引力的比例电压从零动力或制动的V起变化线性地增大到作为牵引或制动的V车站程序定位停车对运行的列车而言最重要的作业之一便是在车站的定位停车通常司机在制动时全凭直觉估计到停车点的距离根据当时的速度来推算减速度也既完全按“记忆模式”来操作制动阀要做到定位停车是相当困难的所以必须研究列车自动定位停车尤其对于设置站台屏蔽门的城市轨道交通尤为重要一般采用距离控制方式为多所谓距离控制方式是根据制动开始点到定位停车点之间的距离以及列车速度、列车重量、天气情况、空走时间、线路条件时算出制动模式在定位停车点的附近进行阶段缓解以不断修正停车位置的误差来保证定点停车在车站内设有地面标志器当列车接近车站它首先检出离停车点m的最外方的标志器万传军:列车自动控制系统的设计与实现kHzkHz从而启动车站制动曲线并点亮司机操作台上的程序停车表示灯列车通过离停车点m中间标志器kHzkHz和离停车点m的内方标志器kHz时分别更新制动曲线而当列车对位天线检出m标志kHz时再次更新制动曲线一旦车辆对天线直接位于地面对位线圈控制列车精确定位停车这时地面向列车发送对位信息kHz车辆检出此信号时ATO将设定常用全制动并启动开门程序当车门打开程序停车表示灯将熄灭如果跳停生效说明列车在该站不停所以跳停表示灯点亮程序停车表示灯不亮而且标志器的输入不起作用列车根据ATPATS速度命令下运行在程序停车正在作用时车站停车功能还可以通过司机按下跳停按钮来取消既在列车对位信号生成前在任何时间都可以人工取消一次程序停车跳停的输入不论由ATS还是由人工输入只能取消一个车站停车ATS子系统地铁提供一个列车和地面之间的双向数据交换供停站、出发、排列进路和中央控制设备监督使用而ATS子系统的数据交换媒介便是车地通信信息交换系统列车自动控制ATC系统作为先进的信号技术正在铁路、城市轨道交通及地铁系统迅速发展不仅高速铁路和新型轨道交通系统必须以此为必备的技术设施而且在铁路既有线上也正在逐步增设ATC自动化技术确保行车安全其基础设备的轨道电路逐步向数字轨道电路过渡以将先行列车的距离信息、容许速度等数字化在钢轨里传送的是数字信息而且使车载装置成为主导的智能ATC系统正由开发阶段进入实用阶段结束语本设计系统在实验室通过了模拟试验并且实验数据在铁路现场实际测试中得到了验证符合铁路运输“多拉、快跑”的运营要求和安全运营技术规范为列车行车自动化提供了一种新的实施方案和方法参考文献:吴汶麒国外铁路信号新技术M北京:中国铁道出版社毛俊杰高速铁路列车速度自动控制系统M北京:中国铁道出版社沈允春扩频技术M北京:国防工业出版社城市轨道交通论文集M北京:中国铁道出版社吴汶麒城市轨道交通信号与通信系统M北京:中国铁道出版社编辑:张新宝西安石油学院学报自然科学版shearrateandagingtimeontheapparentviscosityarealsodiscussedItisshownthattheintrinsicviscosityandtheapparentviscosityoftheaqueoussolutionofeverysampledecreaseasthenumberofmillingcyclesincreasingtheapparentviscositydecreaseswiththeincreaseofshearratewhenmillingcyclenumberislessanditincreasesslightlywhenmillingcyclenumberisgreatertheapparentviscosityofeverysamplesolutiondecreaseswiththeincreaseoftheagingtimeaftermillingKeywords:panmillingmechanochemistrypartiiallyhydrolyzedpolyacrymidesolutionviscosityZHAOLinLIKansheWUYihuietalPolymerInstituteSichuanUniversityChengduSichuanChinaJXAPIVNpNanometerSiOparticlespreparedinWOemulsionsAbstract:TritonXoctanolcyclohexanewaterorNHOHaqueoussolutionemulsionsarepreparedandtherelationshipisinvestigatedbetweenpreparingconditionsandthestablephasebehaviorsoftheemulsionsInstablesinglephaseWOemulsionsnanometerSiOparticlesaresynthesizedbycontrolledhydrolysisoftetraethylorthosilicateTEOSItiseasytotreatthemixtureafterreactionandtoseparatetheproductThepreparednanometercrystalSiOparticlesareuniformporousballswithclearsurfaceThediameteroftheobtainedSiOparticlesisrelatedtothemoleculenumberratiosofwatertosurfactantandwatertoTEOSThedependenceofmorphologyanddiameterdistributionofthesynthesizednanometerSiOparticlesonthefavorablepreparingconditionsisdiscussedKeywords:WOemulsioncontrolledhydrolysisnanometerSiOparticlepreparingconditionWANGYukunZHONGHaoboWUJinqiaoDepartmentofChemicalEngineeringXianPetroleumInstituteXianShaanxiChinaJXAPIVNpAnalysisofwholelighteningprooftechniqueforrailwaysignalmicrocomputerinterlockingsystemAbstract:TheproducingprocessandthephysicalpropertyofthunderstormelectricityareanalyzedandtherequirementsandthecharacteristicsofthelighteningprooftechniqueofrailwaysignalmicrocomputerinterlockingsystemarediscussedBasedontheseanewlighteningprooftechniquevoltagesharingbridgingshieldinggroundingisappliedtorailwaysignalmicrocomputerinterlockingsystemKeywords:microcomputerinterlockingsystemanalysisofthunderstormelectricityphysicalpropertywholelighteningproofYANGFanXianRailwaySignalInstituteChinaRailwayCommunicationSignalGroupCorporationXianShaanxiChinaJXAPIVNpDesignandimplementationofautomatictraincontrolsystemAbstract:AccordingtothebasicprincipleofautomatictraincontroltechniqueanewautomatictraincontrolsystemisdesignedAnditiscomposedofthreesubsystems:automatictrainprotectionautomatictrainoperationandautomatictrainsupervisoryThefunctionsandcharacteristicsofthesubsystemsaresystematicallystatedKeywords:automatictrainprotectionautomaticsupervisoryautomaticoperationWANChuanjunElectricityServicesCoLtdNoBureauofChinaRailwayXiangfanHubeiChinaJXAPIVNpDesignandimplementationofcomputermonitoringandcontrollingsystemforwatersluicegatebasedonprofibusAbstract:ProfibustechniqueisappliedtothemonitoringandcontrollingsystemforwatersluicegateThehardwareandthesoftwareofthesystemaredesignedOperationshowsthatthissystemisreliableanditalsohastheadvantagesofhighintegrationeasymaintenancegoodexchangeabilityetcKeywords:profibusprogrammablelogiccotrollermonitoringandcontrollingsystemhydraulichoistwindlasshoistGAOWeiCollegeofPhysicsandInformationTechnologyShaanxiNormalUniversityXianShaanxiChinaJXAPIVNpDesignmethodofrandomaddressrangedecoderbasedonPLD

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