ATP系统培训.ppt

北京和利时系统工程股份有限公司北京和利时系统工程股份有限公司ATP ATP 系系 统统 介介 绍绍既有线既有线200km/h动车组列控系统动车组列控系统车载设备车载设备北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司提纲ATPATP系统名称、特点和功能系统名称、特点和功能CTCS2-200HCTCS2-200H系统及各部分简介系统及各部分简介CTCS2-200HCTCS2-200H技术参数技术参数行车异常情况及应急处理行车异常情况及应急处理5/6/20242北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司2.1ATP的名称ATP是英文是英文 Automatic Train Protection 的缩写的缩写 中文名为：列车超速防护。中文名为：列车超速防护。ATP车载设备以接收到的地面信息为基础，由车载设备生成速度控制曲线，并实时与实际速度相比较，如果实际速度超过了速度控制曲线，车载设备就自动实施制动。2.ATP系统名称、特点和功能5/6/20243北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司5/6/20244北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司名词解释名词解释:允许速度允许速度:列车运行过程中允许达到的最高安全速度列车运行过程中允许达到的最高安全速度目标速度目标速度:列车运行前方目标点允许的最高速度列车运行前方目标点允许的最高速度目标距离目标距离:列车前端至运行前方目标点的距离列车前端至运行前方目标点的距离目标距离模式曲线目标距离模式曲线以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础 生成的保证列车安全运行的一次制动模式曲线生成的保证列车安全运行的一次制动模式曲线5/6/20245北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司2.2ATP系统的主要特点可有效地实现超速防护功能。可有效地实现超速防护功能。能给司机充分、确切的显示，有利于司机最能给司机充分、确切的显示，有利于司机最优地驾驶列车。优地驾驶列车。地面应答器安装方便地面应答器安装方便,十分灵活。十分灵活。车载计算机采用符合车载计算机采用符合“故障安全故障安全”准准则则的的计计算机系算机系统统，安全性，安全性较较高高5/6/20246北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司2.3 列控系统主要组成：列控系统主要组成：列控系统主要由六大部分组成：列控系统主要由六大部分组成：列控中心列控中心微机联锁微机联锁调度集中调度集中轨道电路轨道电路应答器应答器车载设备车载设备5/6/20247北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司5/6/20248北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司EMU司机DMILKJRLU车载主机VC测速模块STM模块车载设备主机车载设备主机GSM-R车载电台BTM轨道电路应答器车站联锁调度集中系统（CTC）车站列控中心车站列控中心DRU编码设备 LEU列控系统构成框图5/6/20249北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司车载设备基本工作原理5/6/202410北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司车载设备基本工作原理5/6/202411北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司列控车载设备主要工作模式待机模式待机模式(SB)ATP车载设备在电源接通后的初始状态。ATP完全监控模式完全监控模式(FS)ATP车载设备接收到地面应答器信息并确定位置后，即转为本模式。（RO）ATP部分监控模式部分监控模式(PS)无线路数据；侧线发车；连续两组及以上应答器的线路数据丢失（BF）引导模式引导模式(CO)适用于车站设备故障时，引导接车进站的模式目视行车模式目视行车模式(OS)ATP生成固定限速，司机负全部责任走行调车监控模式调车监控模式(SH)适用于调车作业时的模式隔离模式隔离模式(IS)ATP车载设备发生故障的模式LKJ模式（模式（CS）LKJ控车模式5/6/202412北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司5/6/202413北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司车载列控系统3.CTCS2CTCS2200H200H型车载列控系统介绍与型车载列控系统介绍与 各部分简介各部分简介CTCS2CTCS2200H200H型车载列控系统，是在日本数字型车载列控系统，是在日本数字ATCATC系统系统的基础之上，根据我国的基础之上，根据我国CTCSCTCS技术标准的要求，引进开技术标准的要求，引进开发的新一代列车控制系统，属于一种新型发的新一代列车控制系统，属于一种新型ATPATP系统系统,接接近于近于ATCATC系统。系统。CTCS2CTCS2200H200H型车载列控系统的引进开发，对实现我型车载列控系统的引进开发，对实现我国列控技术与国际接轨，加快发展我国国列控技术与国际接轨，加快发展我国CTCSCTCS建设具有建设具有重大意义重大意义 5/6/202414北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司车载列控系统3.CTCS2CTCS2200H200H型车载列控系统介绍与型车载列控系统介绍与 各部分简介各部分简介5/6/202415北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司车载列控系统3.3.控制条件控制条件控制条件控制条件线路参数线路参数 来自应答器来自应答器(点式信息点式信息)包括坡段、线路限速、临时限速、等级切换命令等包括坡段、线路限速、临时限速、等级切换命令等；轨道电路信号来自轨道电路信号来自STM（连续信息）连续信息）列车参数存储或用户输入列车参数存储或用户输入 包括列车长度、列车制动减速度等包括列车长度、列车制动减速度等；列车速度来自测速单元列车速度来自测速单元 列车接口来自动车组接口列车接口来自动车组接口 包括紧急和常用制动接口、司机手柄位、与包括紧急和常用制动接口、司机手柄位、与LKJ接口等；接口等；3.CTCS2-200H3.CTCS2-200H型车载列控系统介绍与型车载列控系统介绍与 各部分简介各部分简介5/6/202416北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.2 CTCS23.2 CTCS2200H200H车载列控系统各单元车载列控系统各单元系统构成车载安全计算机车载安全计算机(VC)(VC)轨道信息接收单元（轨道信息接收单元（STMSTM）、）、应答器信息接收单元（应答器信息接收单元（BTMBTM）、）、制动接口单元制动接口单元(RLU)(RLU)、记录单元记录单元(DRU)(DRU)、人机界面（人机界面（DMIDMI）、）、速度传感器速度传感器(AG43E)(AG43E)轨道信息接收天线、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线应答器信息接收天线 5/6/202417北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司系统整体组成LKJ MMISTMATPVCBTMSWLKJDistributionpanelATP DMIBrake handleMaster controllerBrake commandPowering commandSWSpeed sensorSpeed sensorBTM antennaSTM antenna5/6/202418北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司系统构成5/6/202419北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.3 CTCS2200H车载列控系统车载列控系统 主要功能：主要功能：轨道电路信息接轨道电路信息接轨道电路信息接轨道电路信息接收收收收 应答器信息接应答器信息接应答器信息接应答器信息接收收收收 速度、距离计速度、距离计速度、距离计速度、距离计算算算算 列车位置校正列车位置校正列车位置校正列车位置校正 模式曲线的生模式曲线的生模式曲线的生模式曲线的生成成成成 制动指令输出制动指令输出制动指令输出制动指令输出 防止列车溜防止列车溜防止列车溜防止列车溜逸逸逸逸 控制显控制显控制显控制显示示示示 异常检测异常检测异常检测异常检测 动作、状态记动作、状态记动作、状态记动作、状态记录录录录 与与与与LKJLKJ的接口功能的接口功能的接口功能的接口功能 与与与与EMUEMU的接口功的接口功的接口功的接口功能能能能5/6/202420北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.4 3.4 CTCS2200H车载列控系统主体装置车载列控系统主体装置主体装置5/6/202421北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.4 3.4 CTCS2200H车载列控系统主体装置车载列控系统主体装置主体装置5/6/202422北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.4 3.4 CTCS2200H车载列控系统主体装置车载列控系统主体装置系统构成安全计算机安全计算机(VC)ATP装置的核心部分，负责从装置的核心部分，负责从ATP各个各个模块搜集信息，生成制动模式曲线，必要时模块搜集信息，生成制动模式曲线，必要时通过故障安全电路向列车输出制动信息，控通过故障安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全运行。安全计算机为制列车安全运行。安全计算机为22取取2结构，结构，以保证列车控制的安全性和设备的冗余性。以保证列车控制的安全性和设备的冗余性。安全计算机的核心安全逻辑由安全计算机的核心安全逻辑由FS-LSI实现。实现。5/6/202423北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司vc安全计算机5/6/202424北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司vc安全计算机5/6/202425北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司轨道电路信息接收模块轨道电路信息接收模块(STM)通过通过STM天线天线(感应器感应器)接收轨道电路信接收轨道电路信号，解调轨道电路上传的信号信息号，解调轨道电路上传的信号信息，将解调将解调的信息传递给安全计算机的信息传递给安全计算机。STM可以接收可以接收最多最多16种载频，包括国产移频以及种载频，包括国产移频以及ZPW-2000、UM71系列轨道电路信息系列轨道电路信息。STM可根可根据应答器信息、轨道电路载频锁定信息、司据应答器信息、轨道电路载频锁定信息、司机操作锁定可接收的载频。机操作锁定可接收的载频。系统构成ATPATP5/6/202426北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司STM轨轨道道信信息息接接收收单单元元5/6/202427北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司STM轨轨道道信信息息接接收收单单元元5/6/202428北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司应答器信息传输模块应答器信息传输模块(BTM)通过通过BTM天线，接收符合应答器信息定义标天线，接收符合应答器信息定义标准的信息，经过校核后，将正确的信息传输至准的信息，经过校核后，将正确的信息传输至安全计算机。应答器信息包括线路参数信息、安全计算机。应答器信息包括线路参数信息、进路信息、临时限速信息以及级间切换等信息。进路信息、临时限速信息以及级间切换等信息。系统构成ATPATP5/6/202429北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司BTM 应答器传输单元5/6/202430北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司BTM 5/6/202431北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司数据记录单元(DRU)该模块记录该模块记录ATP装置的动作、状态、司机的操装置的动作、状态、司机的操作等信息，采用作等信息，采用PCMCIA卡作为存储介质，通过卡作为存储介质，通过读卡器可将数据下载至地面分析管理微机读卡器可将数据下载至地面分析管理微机，进行进行设备运行状况分析。设备运行状况分析。系统构成ATPATP5/6/202432北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司DRU记录单元5/6/202433北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司DRU记录单元5/6/202434北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司制动接口单元制动接口单元(RLU)这是主要由继电器组成的单元，实现输入与这是主要由继电器组成的单元，实现输入与输出接口功能。输出接口功能。它的作用是它的作用是核对车载安全计算机各系统输出核对车载安全计算机各系统输出的制动指令，对两套车载安全计算机输出的的制动指令，对两套车载安全计算机输出的制动指令进行制动指令进行“或或”操作后，作为系统的最操作后，作为系统的最终输出。终输出。5/6/202435北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司RLU继电器逻辑单元5/6/202436北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司RLU继电器逻辑单元5/6/202437北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司隔离开关隔离开关 5/6/202438北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.5 3.5 3.5 3.5 CTCS2CTCS2200H200H车载列控系统车载列控系统主机外围设备主机外围设备主机外围设备主机外围设备人机界面人机界面(DMI)通过声音、图象等方式将通过声音、图象等方式将ATP车载装置的状车载装置的状态通知司机。司机可以通过态通知司机。司机可以通过DMI上的按键来切换上的按键来切换ATP装置的运行模式或是输入必要的信息。装置的运行模式或是输入必要的信息。DMI人机界面5/6/202439北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司5/6/202440北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司STM天线天线 感应钢轨中的轨道电路信号，传输至感应钢轨中的轨道电路信号，传输至STMSTM模块模块进行解码处理。进行解码处理。STMSTM轨道电路感应器是由感应线圈、轨道电路感应器是由感应线圈、固定支架和线缆组成，如图固定支架和线缆组成，如图3 3所示，它是所示，它是STMSTM的前端的前端信号感应部件，安装于机车前部，感应线圈的底部信号感应部件，安装于机车前部，感应线圈的底部距离钢轨面距离钢轨面1351355mm5mm。5/6/202441北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司STMSTM轨道电路感应器的最底部是带有保护外壳的感轨道电路感应器的最底部是带有保护外壳的感应线圈，它可以通过线缆将感应的轨道信号输出。应线圈，它可以通过线缆将感应的轨道信号输出。在感应线圈的上面是两个固定固定支架，用于将在感应线圈的上面是两个固定固定支架，用于将STMSTM轨道电路感应器固定在机车上，根据现场安装轨道电路感应器固定在机车上，根据现场安装的需要，固定支架可以进行并更。的需要，固定支架可以进行并更。5/6/202442北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司BTM天线天线 接收来自地面应答器的信号，传输至接收来自地面应答器的信号，传输至BTM模块进行信息解调处理。模块进行信息解调处理。5/6/202443北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司BTM天线天线 接收来自地面应答器的信号，传输至接收来自地面应答器的信号，传输至BTM模块进行信息解调处理。模块进行信息解调处理。5/6/202444北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司点式应答器5/6/202445北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司点式应答器5/6/202446北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司速度传感器速度传感器 安装在车辆安装在车辆2、3轴上，通过车轮的转动轴上，通过车轮的转动产生脉冲信号，并输入至安全计算机，用产生脉冲信号，并输入至安全计算机，用于测量列车运行速度。于测量列车运行速度。5/6/202447北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.6 3.6 CTCS2CTCS2200H200H车载列控系统车载列控系统相关设备相关设备相关设备相关设备 动车组动车组(EMU)接口接口 ATP车载装置的控制对象。向车载装置的控制对象。向ATP提供包括前进、提供包括前进、后退、零位、制动、牵引在内的司机操作状态，同时后退、零位、制动、牵引在内的司机操作状态，同时接收接收ATP发出的制动、切除牵引等信息。发出的制动、切除牵引等信息。运行监控记录装置运行监控记录装置(LKJ)在在CTCS0/1级或级或ATP某些故障的情况下，由某些故障的情况下，由LKJ控车。当控车。当LKJ控车时，控车时，ATP负责向负责向LKJ提供轨道电路提供轨道电路信息信息(机车信号机车信号)。另外，。另外，ATP与与LKJ之间还存在一些之间还存在一些列车控制、状态信息的交互，用于运行管理。列车控制、状态信息的交互，用于运行管理。系统构成ATPATP5/6/202448北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.7 3.7 CTCS2CTCS2200H200H主机主机外部电缆外部电缆外部电缆外部电缆系统外部连接电缆与系统外部连接电缆与ATPATP车载设备主机连接车载设备主机连接:CN1 CN1 外接速度传感器外接速度传感器CN2 CN2 外接外接110V110V电源电源CN3 CN3 外接手柄位外接手柄位CN4 CN4 外接制动单元外接制动单元CN5CN5外接外接LKJ-2000LKJ-2000CN6 CN6 外接外接DMIDMICN7CN7外接制动显示单元和车辆监视器外接制动显示单元和车辆监视器CN8CN8外接外接GSM-RGSM-R（暂不使用）（暂不使用）主机外部电缆5/6/202449北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.7 3.7 CTCS2CTCS2200H200H主机主机外部电缆外部电缆外部电缆外部电缆5/6/202450北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司 3.8 CTCS2200H车载列控系统车载列控系统各部件安装位置各部件安装位置各部件安装位置各部件安装位置车载设备安装位置车载设备安装位置:动车组两端各装一套，运行中只有动车组两端各装一套，运行中只有 动车组行进方向段的车载设备工作动车组行进方向段的车载设备工作机柜安装位置：机柜安装位置：设置在驾驶室后方的机械室。设置在驾驶室后方的机械室。DMI安装位置：安装位置：设置在驾驶台上设置在驾驶台上ATP的制动由的制动由ATP装置的继电器逻辑单元输出，并连装置的继电器逻辑单元输出，并连 接到车体方的设备接到车体方的设备综合配电盘上综合配电盘上,再通过该装置与制动装置连接。再通过该装置与制动装置连接。STM天线及连接盒天线及连接盒：从头车的第一轴起，在左右轨道：从头车的第一轴起，在左右轨道 的正上方各设一台的正上方各设一台BTM天线及天线保护板：天线及天线保护板：在头车的第一转向架的后在头车的第一转向架的后 方，车体的左右中心线上。方，车体的左右中心线上。测速传感器：测速传感器：安装在头车的第安装在头车的第2轴和第轴和第3轴的轴箱上轴的轴箱上 5/6/202451北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司 系统整体主机柜5/6/202452北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司4.CTCS2-200H技术参数最大工作电压：DC 138V (1101.25)最低工作电压：DC 77V (110V0.7)最大功耗电流：不大于13.5A重量：220kg体积:1250mm*1070mm*450mm抗振性能指标：(试验工况属于车体安装A级,试验范围频率 f在5Hz150Hz)功能性随机振动试验:(试验时间不少于10min)垂向加速度：0.75 横向加速度:0.37 纵向加速度：0.505/6/202453北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司工作环境温度：系统设备：-2570存储温度：-4070相对湿度：当温度为25时，周围空气 相对湿度不大于90%适用海拔高度：3000m 以下系统平均故障间隔时间（MTBF）大于 h 系统响应时间：信息接受应变时间：不大于 3.5s列车超速至给出制动指令时间：不大于5/6/202454北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司记录时间：用于事故分析的详细记录时间：不少于24h用于一般设备状态记录时间：不少于30天测速误差：列车速度低于30km/h时：不大于2km/h列车速度高于30km/h时：不大于列车速度的2%测距误差：系统测距误差：不大于2%区间累计测距误差：不大于80m(包括一组应答器信息丢失的情况)站间累计测距误差：不大于30m(包括一组应答器信息丢失的情况)5/6/202455北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司行车异常情况及应急处理行车异常情况及应急处理 发生异常时，司机停车处理异常权限等，参见机务系统相关规定；以下内容如与铁道部其他文件内容发生冲突，应以铁道部文件为准。行车异常情况及应急处理5/6/202456北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司1.单系异常DMI出现以下文本信息：|与安全计算机1系通信故障|与安全计算机2系通信故障|安全计算机1系故障|安全计算机2系故障|STM 1系故障|STM 2系故障在该种情况下，司机应按照如下步骤进行操作：（1）使ATP断电30秒后，重新启动ATP。（2）ATP在重新启动后，如仍有此类故障文本提示，司机应立即报告列车调度员或车站值班员。此时，此时，ATP的一系发生异的一系发生异常，但另一系仍在正常工常，但另一系仍在正常工作。不具备处理异常条件作。不具备处理异常条件下，列车可在下，列车可在ATP监控下，监控下，正常行车正常行车5/6/202457北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司2.双系异常DMI出现以下文本信息或状况：|测速系统异常|安全计算机双系故障|与安全计算机双系通信故障|STM双系故障|ATP设备故障|BTM故障|其他故障|DMI双系全部不工作在该种情况下，司机应按照如下步骤进行操作：（1）使ATP断电30秒后，重新启动ATP。（2）ATP在重新启动后，如仍有此类故障文本提示，司机应立即报告列车调度员或车站值班员。（3）将列控车载设备（ATP）隔离开关转换到“隔离”位置，运行等级将自动切换到CTCS0级，按调度命令行车。ATP双系故障，双系故障，ATP不能不能向向LKJ传输机车信号。此传输机车信号。此时，时，ATP和和LKJ全部失去全部失去监控作用。监控作用。LKJ设备的操作方法，参设备的操作方法，参考考LKJ司机操作手册司机操作手册5/6/202458北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司3.DMI显示异常DMI出现以下文本信息或状况：|显示器故障|DMI显示不正常或无显示在该种情况下，司机应按照如下步骤进行操作：（1）使ATP断电30秒后，重新启动ATP。（2）ATP在重新启动后，如仍有此类故障文本提示，司机应立即报告列车调度员或车站值班员。（3）对于单显示DMI，将列控车载设备（ATP）隔离开关转换到“隔离”位置，运行等级将自动切换到CTCS0级，按调度命令行车。（4）对于双显示DMI，司机按压DMI切换开关，将DMI显示功能切换到辅显示屏显示。5/6/202459北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司4.非ATP设备原因|地面列控中心、地面LEU、地面应答器故障，引发列车无法高速运行时，司机应立即报告列车调度员或车站值班员，按调度命令行车。红光带等选择红光带等选择【目视目视】行车模式时，需停车行车模式时，需停车2分钟后，手动切分钟后，手动切换可生效。紧急制动后，停车信号开放后，制动可手动缓解。换可生效。紧急制动后，停车信号开放后，制动可手动缓解。5/6/202460北京和利时系统工程有限公司北京和利时系统工程有限公司欢迎参观北京和利时公司欢迎参观北京和利时公司地址：北京海淀区西三旗建材城中路地址：北京海淀区西三旗建材城中路10号号网址：网址：电子信箱电子信箱:电话联系电话联系:010-518916415/6/202461 北京和利时系统工程股份有限公司北京和利时系统工程股份有限公司谢谢谢谢!