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1、,2018年08月,城市軌道交通信號系統(tǒng)簡介,讓世界更暢通,1,八、信號施工圖,2,1.概述 在城市軌道交通系統(tǒng)中，信號系統(tǒng)是一個集行車指揮和列車運行控制為一體的非常重要的機電系統(tǒng)，它直接關系到城市軌道交通系統(tǒng)的運營安全、運營效率以及服務質(zhì)量。它保證列車的行車安全，實現(xiàn)列車快速、高密度、有序運行的功能。 聯(lián)鎖：為了保證行車安全，通過技術(shù)方法，使進路、進路道岔和信號機之間按一定程序、一定條件建立起的既相互聯(lián)系，而又相互制約的關系，這種關系稱為聯(lián)鎖。 閉塞：閉塞就是用信號或者憑證，保證列車按照前行列車和追蹤列車之間必須保持一定距離(空間間隔制)運行的技術(shù)方法。,3,2.地鐵信號系統(tǒng)分類 盡管各類信
2、號系統(tǒng)在實現(xiàn)列車控制方式、車地數(shù)據(jù)傳輸方式、列車定位方式和信息量等方面各有不同，但基本上可按以下方式分類：,4,5,1、地鐵信號系統(tǒng)的組成 地鐵信號系統(tǒng)的核心是列車自動控制（ATC）系統(tǒng)。它由正線計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）、列車自動防護（ATP）子系統(tǒng)、列車自動駕駛（ATO）子系統(tǒng)、列車自動監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)構(gòu)成、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)(DCS)、信號維護監(jiān)測系子統(tǒng)、車輛段計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、培訓系統(tǒng)、試車線信號系統(tǒng)等。,ATC系統(tǒng),6,6,控制中心,車輛段,試車線,設備集中站,非設備集中站,培訓中心,骨干網(wǎng),車載設備,7,ATS系統(tǒng),8,ATO車載人機界面,9,2 正線信號系統(tǒng)的主要功能,10,11,
3、1 概述,目前城市軌道交通正在使用的信號系統(tǒng)主要有兩種：基于數(shù)字軌道電路的準移動閉塞和基于通信的移動閉塞系統(tǒng)（CBTC)。 準移動閉塞在國內(nèi)地鐵建設的初期有著廣泛的應用，但近些年隨著CBTC系統(tǒng)的快速發(fā)展，新建城市軌道交通項目已基本不再采用基于軌道電路的準移動閉塞技術(shù)，基于通信的移動閉塞已成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的主流技術(shù)，是城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展方向。,12,2 CBTC的車地通信方式,CBTC系統(tǒng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能日趨一致或接近的情況下，車-地雙向連續(xù)通信方式是系統(tǒng)的關鍵技術(shù)之一和主要區(qū)別。目前移動閉塞的車-地通信媒介方式主要有兩類： 交叉感應環(huán)線方式（IL） 無線擴頻通信方式（RF）
4、目前的CBTC系統(tǒng)中的無線擴頻通信多采用開放ISM（工業(yè)、科學、醫(yī)療）頻段2.4-2.4835GHz，不需要申請專用頻段。也有少量系統(tǒng)可采用5.725-5.850GHz頻段，但在我國該頻段非開放頻段，需要申請并付費使用?，F(xiàn)在隨著LTE技術(shù)的發(fā)展及在地鐵信號系統(tǒng)中的應用，現(xiàn)在也有不少線路采用1.785-1.805GHz頻段，該頻段為行業(yè)頻段，需要申請。 無線擴頻通信根據(jù)采用的傳播介質(zhì)的不同又分為： 自由空間無線天線 波導管 漏瀉電纜,13,3 交叉感應環(huán)線方式（IL）,特點是系統(tǒng)成熟，應用范圍廣。傳輸特性好，抗干擾能力強。 數(shù)據(jù)傳輸速率較低，能夠滿足列控數(shù)據(jù)的需求。 感應環(huán)線電纜敷設于軌道之間，
5、每25m交叉一次。每組感應環(huán)線控制距離約為1000m左右。 沿鋼軌和道床鋪設，對軌道專業(yè)的維護有一定的影響。,14,4 自由空間無線方式,自由空間傳播的無線方式是目前CBTC系統(tǒng)研發(fā)、應用的主流方向。 通常采用符合IEEE802.11系列標準的商用現(xiàn)貨供應的無線設備。通信速率11Mbps至54Mbps。 軌旁設置無線接入點AP和定向天線采用冗余配置，AP之間的間隔平均200400m。 在頻率覆蓋方面相鄰AP點之間設計為重疊覆蓋，使得任何一個AP點的故障均不影響整個系統(tǒng)的正常運行。 隧道側(cè)壁或立柱安裝，對軌道及附近設備無影響。,15,5 漏泄電纜方式,特點是場強覆蓋較好、均勻，抗干擾能力強。 通
6、信采用專用擴頻通信標準，也可采用IEEE802.11標準，通信速率較高。 單點AP的控制距離通常達600800m。 可安裝在線路頂部，也可安裝在道床中間和側(cè)壁。,16,16,6 波導管方式,特點為信號傳輸損耗小，場強覆蓋均勻，抗干擾能力強。 通信標準采用IEEE802.11a或IEEE802.11g，通信速率11Mbps至54Mbps。 單點AP的控制距離通常達1600m（每側(cè)波導管長度800m）。 擠壓鋁材質(zhì)波導管強度較高，外部覆蓋保護套，抗損壞能力也較強，基本可做到免維護。 安裝在道床一側(cè)，需要時也可安裝在隧道頂部。,17,7 CBTC后備信號系統(tǒng)方案,后備系統(tǒng)根據(jù)功能需求不同，配置方案上
7、也有所區(qū)別： 聯(lián)鎖級：由計軸器、轉(zhuǎn)轍機、信號機和聯(lián)鎖設備構(gòu)成基本后備信號系統(tǒng)，實現(xiàn)自動站間閉塞功能。 點式ATP級：在聯(lián)鎖級配置基礎上，通過地面點式設備和車載ATP設備實現(xiàn)ATP的保護功能。 點式ATO級：在點式ATP級的基礎上增加車載設備的ATO功能。,18,19,主要室外信號設備 1、信號機 高柱、矮型、半高柱 鑄鐵、鋁合金 透鏡式、LED,20,2、轉(zhuǎn)轍機 電動、電液、電空 電動：直流電動、交流電動,21,3、列車占用檢測設備 軌道電路 25Hz相敏軌道電路、50Hz單軌條軌道電路 計軸,22,4、應答器 有源應答器 無源應答器,23,24,1 信號系統(tǒng)生產(chǎn)用房工藝要求,房間內(nèi)墻面、天花
8、選用水泥沙漿抹面刷乳膠漆、裝修材料均按一級防火要 求控制。信號系統(tǒng)生產(chǎn)用房的內(nèi)裝修，應滿足信號設備的要求，應滿足防雷、防 塵、防潮、防震、防火、防鼠等要求； 信號設備及電源室和其他信號設備用房凈空應不低于 2800mm，各設備用 房應設防靜電架空，架空地板凈空要求不少于 400mm。設備用房靜電地板下地面 應光潔平整，并需做液體硬化劑處理； 信號設備用房應設甲級防煙防火門，運輸通道的門洞尺寸應不小于 12002100mm，向外開門； 5）信號設備及電源室要求設空調(diào)，設自動滅火設備，室內(nèi)不得有消防拴出口，空調(diào)出風口和照明燈具應避開設置在設備機柜正上方； 6）信號系統(tǒng)維護管理用房按辦公用房的標準設
9、計；,25,2 信號系統(tǒng)對線路的要求,有效站臺端部至 9/12 號道岔岔尖（岔心至岔尖的距離向軌道專業(yè)落實） 的距離應不小于 11m，如下圖所示 兩組對向 9/12 號道岔之間（岔尖到岔尖,岔心至岔尖的距離向軌道專業(yè)落 實）的長度不小于一列車長加 22m，如下圖所示,26,3 轉(zhuǎn)轍機安裝位置預留要求,要求道岔轉(zhuǎn)轍機安裝區(qū)域不設置隧道變形縫。 道岔轉(zhuǎn)轍機安裝位置加寬部分高度為從隧道底部到軌面以上 2m，如下圖 所示。 道岔轉(zhuǎn)轍機安裝區(qū)域范圍內(nèi)設備高度高于軌面，設置人防門時應考慮關門區(qū)域避開轉(zhuǎn)轍機高于軌面的安裝區(qū)域。,27,3 轉(zhuǎn)轍機安裝位置加寬要求,為滿足道岔轉(zhuǎn)轍機的安裝要求，方便工程施工及運營
10、維護，需要對轉(zhuǎn)轍機安裝處進行局 部加寬。 采用 9 號曲尖軌道岔，轉(zhuǎn)轍機安裝加寬位置至少在岔尖前 1m，岔尖后 7 米加寬范圍，共加寬 8m。采用 12 號曲尖軌道岔，轉(zhuǎn)轍機安裝加寬位置至少在岔 尖前 1m，岔尖后 8m 加寬范圍，共加寬 9m。,9 號道岔轉(zhuǎn)轍機安裝局部加寬范圍示意圖,12號道岔轉(zhuǎn)轍機安裝局部加寬范圍示意圖,28,4 信號過軌預埋要求,過軌鋼管采用預埋DN100/DN50無縫鍍鋅鋼管。 預埋鋼管的彎曲半徑R不得小于600mm，伸出管口與軌面齊平。 原則上預埋鋼管的伸出管口應緊貼隧道壁（或中隔墻）邊墻。 在施工時及施工后應用木塞或塑料蓋堵住管口，切忌水泥等雜物進入、堵塞鋼管，務
11、必確保所埋鋼管管內(nèi)暢通。管口不應有毛刺，以免損傷電纜。,29,5 車站內(nèi)土建預埋預留要求,孔洞和預埋應在結(jié)構(gòu)和裝修施工過程中完成。地板下墻洞底邊與結(jié)構(gòu)樓板平齊。 所有預埋鋼管均為鍍鋅鋼管，管內(nèi)部應光滑，兩端平整、長度一致，并在端頭采取木塞等臨時塞堵保護措施，避免雜物進入。 垂直預埋鍍鋅鋼管要求： 至隧道上方預埋鋼管必須一次連續(xù)貫穿隧道頂風道，風道內(nèi)不得截斷或焊接，下部管口伸出風道底板50100mm，上部管口與結(jié)構(gòu)板平或者稍高； 至隧道上方的預埋鋼管，如室內(nèi)設有離壁墻和水溝，應避開離壁墻或水溝，設在水溝和離壁墻外側(cè)。 水平預埋鍍鋅鋼管要求：管兩端伸出隔墻約50100mm。,30,6 地面、高架車
12、站信號設備用房法拉第籠,信號設備室隔墻應采用鋼筋混凝土墻。 信號設備用房的六面（墻、頂、地面或樓面）砼墻內(nèi)用不小于8mm的鋼筋焊成不大于0.6m*0.6m的網(wǎng)格作法拉第屏蔽籠，屏蔽籠與墻內(nèi)主鋼筋多數(shù)焊接。 門應采用全金屬屏蔽門，窗應用金屬網(wǎng)覆蓋，金屬網(wǎng)采用不小于9mm2鋁合金網(wǎng)，網(wǎng)格不應大于80mm*80mm。金屬門和窗戶金屬網(wǎng)應與屏蔽籠采用鉚接或栓接（砼墻內(nèi)屏蔽籠應在對應為預留引出端子），栓接用電線截面不小于10mm2。 防靜電地板金屬支架之間應互相可靠連接，或者在金屬支架底部地面用0.2x20mm銅箔帶鋪成與防靜電地板方格相同的網(wǎng)格，銅箔帶交叉處用錫焊接。 防靜電地板相互連接的金屬支架或者
13、網(wǎng)格應采用10mm2銅帶（扁平銅網(wǎng)編織帶）與屏蔽層相連，至少4處。 信號設備室內(nèi)所含的門、窗應與屏蔽籠構(gòu)成閉合的法拉第籠，屏蔽籠在地板下不超過5m預留一處引接端子，用于與室內(nèi)綜合接地端子排相連。,31,32,信號系統(tǒng)工期,信號系統(tǒng)施工總工期一般約10個月左右，主要影響因素如下： 室外電纜支架安裝、電纜敷設：洞通；相關材料一般由施工單位自行采購，施工圖由設計院提供。 軌旁信號設備安裝：長軌通，集成商供貨；信號機、轉(zhuǎn)轍機一般由施工單位采購，其余設備由集成商提供；施工單位采購的設備由設計院提供安裝圖，集成商提供的設備由集成商提供安裝圖。 室內(nèi)信號設備安裝：室內(nèi)裝修完成，集成商供貨；一般設備由集成商提供，主材由施工單位采購；施工圖一般由集成商提供。,交 融 天 下 建 者 無 疆,知識回顧Knowledge Review,
城市軌道交通信號系統(tǒng)的介紹
