JT1—CZ2000型機車信號車載系統探索

鄧曉云+張永格

【摘 要】闡述JT1-CZ2000型機車信號車載設備系統的構成、工作原理及安裝方法，從而對整套系統的認識更直接明了，有利于對系統故障問題的處理。

【關鍵詞】JT1-CZ2000型 機車信號 車載系統

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）07C-0186-03

機車信號是用設在機車司機室的機車信號機自動反映運行條件，指示司機運行的信號顯示制度。列車按照地面信號顯示行車時，由于風、雪、雨、霧等氣候條件不良或隧道、彎道等地形條件的影響，司機往往不能在規定距離內確認信號顯示，存在冒進信號的危險。尤其是在行車密度大、列車速度快及載重量大的區段，發生冒進信號的可能性更大。機車信號能復示前方地面信號機的顯示，改善司機的瞭望條件。當機車上采用機車信號后，就能較好地避免自然條件的干擾，提高司機接受信號的可靠性。JTl-CZ2000型機車信號采用多項先進技術，能滿足鐵路信號故障一安全原則，具有數據記錄功能，在地面信號具備條件時可作為主體化機車信號應用。

一、系統構成及原理

JT1-CZ2000型機車信號車載系統由機車信號主機、機車信號雙路接收線圈、雙面八燈LED機車信號機、連接電纜等組成。車載系統如圖1所示。

（一）機車信號主機。JT1-CZ2000型機車信號主機是設備的核心部分，主要作用是對接受信號進行處理、解碼、譯碼，得到機車信號信息。將信息結果輸出給機車信號機，構成機車信號各種顯示。同時還將信息結果輸出給列車運行監控記錄裝置LKJ，作為控制列車運行的條件。機車信號主機箱采用合體式六槽機箱結構，由六塊板組成，分別是記錄板、主機板A、主機板B、連接板、電源板1和電源板2，如圖2所示。

1.記錄板。主要功能是對機車信號運行過程中的有關動態信息進行采集并記錄，其記錄信息能夠真實反映主體化機車信號動態運行中的各種狀態變化，對機車信號相關信息進行全面的實時記錄。記錄板可連續記錄地面信號波形，使用戶能夠直觀地了解和判斷機車信號掉燈和異常輸出的原因，為機車信號的使用與維護提供有效手段。

2.主機板。主機板是主機的核心部分，負責實現對通過接受線圈接收到地面軌道電路信息進行處理，并完成向后級設備的并口、串口輸出和主機的安全控制。有兩塊主機板，主機板A和主機板B，接收線圈的一路接主機板A，另一路接主機板B，兩塊主機板為雙機熱備冗余的關系，正常工作時，一塊處于工作狀態，另一塊處于熱備狀態。每塊主機板內部為二取二結構，具有高安全性。板面上設有上行和下行指示燈。雙路主機板主要完成地面信號的譯碼及點燈輸出工作。

3.連接板。連接板實現電源分配、主機A和主機B的自動或人工切換，對主機狀態顯示，對電源及上、下行工作狀態的監督等。連接板上設有監督主機A和主機B的正常表示燈、工作表示燈、電源表示燈、上下行輸入表示燈和主機A主機B的切換按鈕。

4.電源板。主機中有兩塊電源板，兩套電源板電路基本相同，構成雙套電源供電。電源板輸入電壓直流110V，輸出雙路直流50V。一路50V供給機車信號主機，是主機板和記錄板的工作電源；另一路50VD為動態控制安全點燈電源。兩塊板設有相應電源表示燈，電源板1板面上還設有I端和II端按鈕及表示燈，電源板2還單獨設置了一塊DC50V轉換為DC12V的電源模塊，用于向遠程監測裝置提供電源，12V電源輸出受記錄器板控制。

（二）雙路接收線圈。接收線圈是機車信號車載設備的接收器件，通過電磁感應原理接收地面軌道電路信號。當地面軌道電路電流在鋼軌中流通時，圍繞鋼軌產生交變磁通，磁通穿過接收線圈鐵芯，使線圈感應出電動勢，即產生與軌面電流相同的信號電流。感應出的信號電流經接線盒流經機車信號主機，實現了從鋼軌信號電流到機車信號主機接收電壓信號的轉換。機車信號主機采用雙路接收線圈，兩組線路為雙套冗余關系，當一路線圈發生故障時，另一路接收線圈仍可維持系統正常工作，從而提高系統的可靠性。雙路接收線圈如圖3所示。

（三）機車信號機。機車信號機采用J·XS-8型雙面八燈LED機車信號機，LED顯示，主機輸出的點燈輸出信號直接顯示到信號機上，向司機提供相應的顯示。信號機共有八種燈位，其顯示從上到下排列依次為：綠、半綠半黃、黃、黃2、半黃半紅、雙半黃、紅、白。這種LED顯示的信號機與傳統的燈絲燈泡相比，具有高可靠性，降低了功耗，每個LED內部為雙路發光管結構，一路斷路后，只是亮度減半，不影響應急使用，從而提高了整個系統的可靠性。機車信號機如圖4所示。

（四）系統工作原理。主體化機車信號系統通過安裝在機車第1輪對前面的雙路接收線圈感應接收軌面信息，送給機車信號主機；主機板通過模數變換、頻譜分析等一系列譯碼處理過程，將譯碼結果輸出顯示于司機室的顯示器上；主機還將信息結果輸出給機車信號機，構成機車信號各種顯示。主機同時對機車信號運行過程中的有關動態信息進行記錄，并可通過地面處理系統對記錄的信息進行讀取顯示分析。

二、系統的安裝及連接

JT1-CZ2000型主體化機車信號車載系統包括：機車信號主機、雙路接收線圈、雙面八燈LED機車信號機等。系統間通過專用電纜進行連接。主體化機車信號系統連接如圖5所示。

如果單端安裝，則機車信號機II、接線盒II、接收線圈II及與其直接相連的電纜可不安裝。

機車信號主機上的航空插座有X27、I-SZ、X28、II-SZ、LX22、X22、X23、X26，各插座用途：

X27、I-SZ：與I端八顯示信號機相連。

X28、II-SZ：與II端八顯示信號機相連。

LX22：與ATX2箱相連。

X22：與列車運行監控裝置相連。

X23：與列車運行監控裝置串口相連。

X26：與機車電源和接線盒相連。

機車單端安裝八顯示機車信號機時電纜使用表如表1所示。

按照以上介紹的方式，可以將機車信號主機、雙面八燈LED機車信號機和雙路接收線圈連接起來，構成簡單的JT1-CZ2000型主體化機車信號車，后續工作要進行系統的測試，檢查是否能正常工作。

三、結束語

JT1一CZ2000型主體化機車信號車載設備，能夠滿足CTCS1級對主體化機車信號車載設備的要求。它完整復示地面信息，并為監控裝置提供可靠的地面信息，兩者結合再加上點式設備填補了中國鐵路CTCS1級車載列控系統的空白。JT1一CZ2000型主體化機車信號車載設備根據“故障一安全” 原則設計，關鍵部分采用容錯安全結構，設備應用采用雙套熱備方式提高了整個系統的可靠性。機車信號的不斷發展為我國鐵路行車安全發揮著重要的作用。

【參考文獻】

[1]邱寬民.JT1-CZ2000型機車信號車載系統[M].北京：中國鐵道出版社，2007

[2]張鐵增.列車運行控制系統[M].北京：中國鐵道出版社，2009

[3]田新英.JT—C型機車信號車載系統在鐵路行車中的應用[J]. 科技風，2011（5）

【基金項目】2015年度校級立項課題（2015-B12）

【作者簡介】鄧曉云，女，柳州鐵道職業技術學院教師，北京交通大學在職研究生，研究方向：鐵道通信信號；張永格，男，柳州鐵道職業技術學院副教授，研究方向：電氣自動化。

（責編 黎 原）