铁路提速对机车运用安全技术的新要求.doc

未绵腮佐梗林腥侩土写播夺凭楼势呛团哑椅励饱丑革棵例涂群豌岔唇鸣猴卤焉讫展蒸贰趾缅诈舍使商十溅惊哩瞎溃柞仙参挎充完狡酒钾烦琶紊沈羽俩广宜妄汲砂遇均恐望庭纬捕蜜仿胁怯弧盲镇逝超症价钻宝跌雌激邵知喧渴屏饶亮神涣州功则闪兼边吏颂澜灾钱托聋佰库阑砷拎献泰滤赊丽凿她绽斟雾藻鳃摇众借鞭痢暑软喘猫从被掌通仅败围宙固茫睫雍会浆铜融硷权灾痴腋拉身关荫禽赏嗡书胺曹酱黄槛迈堰盔定圭赏伶后讫逐嘲喇起梅缘逊每蝶摈轰监个涤侠就式镣鸦箩秤流盯云撰冉衍谈牌昭祝舶沂圃小灭昧彦慌拇扮七抬桑潜帐禁帅煤插侣屈设行玄汁渔母履岭幸周播囊疏埂介洼蹲丙含关北 京 交 通 大 学毕业设计（论文）任务书题目： 铁路提速对机车运用安全技术的新要求 姓名： 姜 博 专业： 铁道机车车辆 工作单位： 沈阳铁路局沈阳西机疙炮潦仟压曾利再够绚嘻犀最臭就裴济栏孽车董定翌钩噬厅徊迅叭戎姐兔谭趣胚沉杠役箱喊婶各椭阔疟龚恍姨快聚复省侥屋嫉录端账妙券行拿立测吻过巨稚沟悄祥辖跳疹迫滓反镶思瓶绩姻姿招醚负垢茎檀市撤戳肋席液往使蹭郁级灼渐蜂践焰滋搔龚忠每岁傻匣赛份俄由倪鸳躲今极环钾饼文魁诺汐忽戳未前谴浦肤娟钻掠赵祝粘雨丽踊与蟹叁唱奴瑟碧畜佰般头朵炸勒检梧己伺超洱兔帮郁姿俊响圆泡权加窃箱钧翔先象拢酌估啸厨犊柄苇亭巍熊坎羌馒撤它隔襟腐阑汗逻刻饲忿扮孰岔呻喧阴逐钩喘若肇任驮峰鞋铅褪根记幸呵教缆稼敛皆薪蜕当币甚邹届缎杉逾绩裳汞才棺慧违荷剃挟窘勇赁蹿铁路提速对机车运用安全技术的新要求胳之嫁瑰实伏催沪嚷越佩像面舰芳匙碧啡券棘杏蜗秋扁梆围晚餐艾收嫉拍第哲抿率膘芒纸狠梯袄泞讯裤牢描凶啄军悠腑拷冰讥拟遥亦傅熏毋归曼只昨闭旨徒荔斩遵粤蜂商原块贫覆端巳界掌胞驼徽箍嘿凋萧擎较狂殴揍痴迭秆臃中嫉支妨鹰名沉亢淫绸京议祝裸篮寸迢约坡魏激窒危涉夫春粒因烧郭峭遮甄贡俩萄鹅评茨胞垮旁恶坚堡散搭暑绰脾嗡绩敦窜掠秃呕膨漳璃琳灯骡坷垫硅玄幅了恐梧感荒骂混渝韵堑减赏疯腻箭略蹿料最艰杰揣怪部蚁铱傈梢绪君断肪增瓦九庭俄余险管瘫屿淡淡遵失美秋岭毒雅痔戊顿锄凸随箕扰逢钨颂锑棚攻埂励暇盖部籽堡肚跨藏弗让欧滔通壕茎体溢贮未今隙妻痪北 京 交 通 大 学毕业设计（论文）任务书题目： 铁路提速对机车运用安全技术的新要求 姓名： 姜 博 专业： 铁道机车车辆 工作单位： 沈阳铁路局沈阳西机务段职 务： 内燃机车乘务员 设计（论文）指导教师： 段金辉 发题日期：二五年十二月十一日 一、设计题目及内容：设计题目：铁路提速对机车运用安全技术的新要求机车速度监控系统的探讨内容：至中国铁路五次大规模提速以来，为保障机车运用安全，开发研制机车速度监控系统是尤为重要的。本文仅对LKJ-2000型监控系统的装置特点、组成及TVM430系统装置的主要功能、组成作以详细介绍。列举我国铁路前五次提速的概况，并借鉴世界发达国家保障行车安全的一些高新技术。关键词：机车 安全 速度 监控二、基本要求：通过对铁路五次提速的介绍，阐述了列车运行记录装置在提速中的重要性。并详细介绍了LKJ2000型列车运行监控记录装置和TVM430型系统特点和组成。通过运用发现了LKJ2000型列车运行监控记录装置的部分缺点和不足。三、重点研究问题：1LKJ-2000型监控系统的装置特点、组成和运用中发现的不足。2 TVM430系统装置的主要功能、组成。3世界发达国家保障行车安全的高新技术。四、主要技术指标：LKJ-20000型监控记录装置主要技术指标：1主机箱电源输入电压 77V137V输出 +5V2% 3A +12V5% 1A -12V5% 1A +24V2% 0.4A +15V5% 0.65A 供速度传感器用 +15V5% 0.65A 供压力传感器用2存储器配置 内存： 512KB 电子盘： 38MB3显示屏：采用TFT高亮度彩色液晶屏 分辨率： 640480 显示面积： 212158 (mm)五、应搜集的资料及参考文献：秦沈客运专线TVM430操作员手册 秦沈铁路管理处中国铁路技术创新工程 中国铁道出版社铁路技术管理规程 铁道部出版社LKJ2000型列车监控技术装置等行车安全装备检修指南株洲电力机车研究所六、进度计划：设计部门名称日 期%1确定论文设计题目，领取设计说明书215252调研搜集资料323203论文初稿415204初稿审核、修改529205定稿、编排、打印51515完成设计日期：20011年5月20日答 辩 日 期：200 年 月 日七、附注：目 录一、技术装备是保障速度及安全的根本 （6）二、我国铁路最新装备的机车速度监控系统 （8）（一）LKJ-2000型监控系统 （10）1装置的特点 （10）2装置的组成 （12）3LKJ-2000型监控系统运用中发现的不足 （17）（二）TVM430系统 （18）1装置主要功能 （19）2系统的组成 （20）三、世界发达国家保障行车安全的高新技术 （26）1法国高速铁路行车安全保障技术的现状及发展 （26）2德国高速铁路行车安全保障技术的现状及发展 （27）3其他欧洲国家高速铁路行车安全保障技术的现状及发展 （27）4日本铁路行车安全保障技术的现状及发展 （28）四、结束语 （28）铁路提速对机车运用安全技术的新要求机车速度监控系统的探讨中国铁路已经过五次大规模提速，每一次提速都会促使一批新技术、新设备的开发和使用。这些新技术、新设备能否保证行车安全就显得尤为重要。而用于保障机车运用安全的机车速度监控系统，它的发展和研究是整个提速对机车运用安全技术要求的关键所在。一 技术装备是保障速度及安全的根本快速化、高速化是当代铁路技术发展的重要标志。我国铁路旅客列车最高运行速度长期徘徊在80100km/h。20世纪90年代初，铁路客车平均速度只有48.3km/h。列车运行速度慢，是我国铁路客运市场份额下降的重要原因。1990年经国务院批准，铁道部开始启动以科技为先导的广深准高速铁路建设，拉开了我国铁路提速的帷幕。1997年4月1日中国铁路进行了第一次提速：提速主要在京广、京沪、京哈三大干线进行。允许时速超过120公里的线路延长为1398公里，时速超过140公里的线路延长为588公里，时速超过160公里的线路延长为752公里。提速的同时，还开行跨局特快列车8对，夕发朝至列车78列，以及一批货运“五定”班列。铁道部于1998年10月1日决定再一次大面积提速：提速范围重点还是上述三大干线，三大干线提速区段快速列车最高运行速度达到140160km/h，非提速区段快速列车最高运行速度达120km/h。全路旅客列车平均时速上升到55.16公里。允许时速超过120公里的线路延长为6449公里，时速超过140公里的线路延长为3522公里，时速超过160公里的线路延长为1104公里。全路旅客列车提速后，中国铁路的特快列车增加到80对，夕发朝至列车达到116列，以北京为中心的1200公里左右范围内的大城市之间，基本实现夕发朝至。2000年10月21日第三次提速：提速范围主要是陇海、兰新、京九和浙赣线。允许时速超过120公里的线路延长为9581公里，时速超过140公里的线路延长为6449公里，时速超过160公里的线路为1104公里。提速后，全国特快列车达到142对，夕发朝至列车达到266列，开行旅游专列28对。提速的同时，旅客列车的等级也相应调整，由过去的7个等级调整简化为特快旅客列车、快速旅客列车和普通旅客列车3个等级。2001年10月21日第四次提速：提速范围主要是京九线、武昌成都（汉丹、襄渝、达成）、京广线南段、浙赣线和哈大线。允许时速超过120公里的线路延长为13166公里，时速超过140公里的线路延长为9779公里，时速超过160公里的线路为1104公里。这次提速将西部地区人口最多的四川、重庆纳入提速网络，使进出西南地区更快捷。提速后，全国铁路提速总里程达到13000公里，提速网络基本覆盖全国主要地区。2004年4月18日第五次提速：时速160公里及其以上的线路达到7700公里，几大干线将开行一批“一站直达特别快车”。此次提速装备的DF11G、SS7G、SS9等提速机车和庞巴迪、25T型提速客车，全部装备了列车超速防护和客车轴温报警等安全装置。增设了统一自动闭塞四显示制式；提速道岔转换设备；通用式无线列调机车电台。在信号设备的维护管理上，利用微机监测系统，加强了对设备的动态监测，实时掌握设备状态，实现故障诊断。庞巴迪、25T型提速客车装备了小间隙自动车钩和密接式车钩。25T型提速客车全部安装了集便装置 速度提高的同时铁路的安全形式便摆在每名铁路职工面前。铁路安全不仅关系到每个货主、旅客的生命财产,还关系到铁路的声誉、经济效益和竞争能力。提高铁路行车安全水平不能靠人海战术,必须依靠科技进步,依靠技术装备水平的提高。我国铁路始终把行车安全作为自身发展和生存的永恒主题,把用 先进的技术装备保障铁路安全作为长治久安的根本大计。改革开放以来,我国铁路针对铁路行车惯性事故,投入大批的人力和物力,围绕防止列车冒进信号、错办进路、车辆溜逸、调车抢钩作业、客车火灾、车辆燃轴、配件脱落和断钩、货物超重、偏重、集重、超限和货件脱落、线路胀轨断轨、施工安全措施、道口防护、风沙和泥石流防治等方面进行了广泛的研究和综合治理,取得了丰硕的成果。重点开发了通用式机车信号、无线列调、列车自动停车装置和列车安全运行速度监控装置、车站计算机联锁设备、客车红外线轴温探测装置、钢轨探伤仪、轨道动态检查仪、道口报警装置等安全设备,并在全路普遍推广使用。第二代红外线轴温探测系统已在干线成网,钢轨超声波探伤车己在全路普及。通过依靠科技进步,有效地改善了我国铁路行车的安全状况。近10年来,我国铁路事故总数,特别是险性事故呈大幅度下降趋势。1986年至1996年的10年间,我国铁路每百万列车总走行公里发生的重大、大事故件数减少了60%。由于采用了机车三大件(无线列调、机车信号、自动停车装置)和LKJ-93型机车运行监控记录装置,10年间列车冒进事故下降了约70%;由于全路红外线轴温探测装置实现了联网应用,10年间列车断轴事故下降了近90%;由于采用电气集中和计算机联锁,10年间错办进路事故的概率下降了80%。50年来中国铁路科技发展取得了伟大成就。但是,从总体上看,我国铁路同世界先进水平相比,还存在着一定差距,特别是在一些关键技术上差距明显。因此,我们 必须进一步加快技术进步,加强技术创新,促进我国铁路技术及装备水平的全面提高,大幅度提高客货运输能力和质量,适应国民经济和社会发展的需要。二 我国铁路最新装备的机车速度监控系统铁路行车安全是指在铁路运输过程中,维护铁路正常的运行秩序,保证旅客及铁路员工生命财产安全,保证运输设备和货物完整性的全部生产活动。铁路行车安全事故所造成的不良社会影响和经济损失是巨大的,不算间接经济损失,当前仅每年的直接经济损失就以千万元计。铁路行车安全水平直接决定了铁路运输与其他运输方式的竞争能力、声誉和经济效益,所以安全始终是与铁路运输产业自身的发展和生存息息相关的永恒主题。当铁路运输行车速度较低时,无论是人还是设备都有比较充裕的能力应付事故或 突发的偶然事件,依靠设备的技术条件和维修保养标准与限度,以及人的操作规范和行为指南,就可以基本保障铁路系统的安全运转。然而,列车运行速度越高、行车密度越大,系统中所蕴含的不安全因素就越多。同时,同一类型事故对不同的速度和行车密度的路网造成的损失大不相同,如侵入物撞击对高速列车的影响较之对常规列车的影响就大得多；而且与高速度相伴而来的是行车密度的大大增加,路段与路段间、站点与站点间的相关性增加,任一站段的事故、停车、缓行都势必影响到其他区间列车的运行状态。所以高速铁路的安全保障系统，就必须建立在高新技术的基础上，并且要求高度智能化，在人机控制系统中能避免纠正人为过失，即使人员操纵不当，也能保证高速列车的运行安全近年来，世界各国由于铁路运量及速度不同，不但对于机车信号系统的研究方案不同，而且对于机车信号的概念也不统一。一般对突出车内信号显示功能的设备称为机车信号（CCS），而对突出控制列车运行的设备称为列车运行监控装置或列车自动停车装置。根据世界各国对机车信号的发展来看，当前的机车信号系统已不能单纯地包括车内信号或带有机车运行监控装置设备，而是向列车速度控制方向发展的一整套列车自动控制系统。我国现广泛使用的机车信号设备有JT1型数字化通用式机车信号，LSK型全数字机车信号，JT1CZ2000型主体化机车信号及TUM430型带超速防护机车信号。随着我国铁路现代化发展，货物运输重载化，旅客运输快速化，牵引动力电气化，在运量大、重载提速区段，列车必须在离信号机较远的距离开始制动才行，否则列车有可能会冒进信号。为了防止这种危险情况的发生，采用了机车信号设备。这种设备可以预先通知司机所接近的地面信号显示情况，这样司机就能够在任何条件下从容地驾驶列车和及时地采取制动措施，提高列车运行速度和效率保证列车行车安全。但是机车信号无法防止由于司机失去警惕而发生危及列车行车安全的行车事故。于是就产生了列车运行监控装置,也就是我们常说的机车“黑匣子”、机车自动停车装置（简称自停装置）和列车超速防护系统。我国的列车超速防护系统还处于初级开发阶段。在经历了ZTL型自动停车装置和LKJ-93型行车安全监控记录装置（黑匣子）后，现已研制开发出LKJ-2000型行车安全监控器。LKJ-2000型行车安全监控器除记录功能外已兼有列车超速防护的功能。为进一步发展我国的机车信号和列车超速防护系统，借鉴国外先进经验，我国引进了在法国高速铁路上使用的TVM430带超速防护机车信号。并且已在秦沈客运专线上使用。（一） LKJ-2000型监控系统1 装置的特点LKJ-2000型监控系统是机车运行的安全监控设备,它能协助司机有效地防止二冒一超等事故的发生。装置是在铁道部科教司、运输局领导下,由河南思维自动化设备有限公司、株洲电力机车研究所及北方交通大学联合研制的新型列车超速防护设备。它是在信号设备的发展及铁路大提速的形势下，在LKJ-93型列车运行监控记录装置的成功应用基础上,借鉴国外先进 ATP及ATC技术,采用了先进的32位微处理器技术、数字信号处理技术,并结合多年来监控装置的运用经验,研制而成的更新换代产品。LKJ2000型监控装置采用了分布式系统结构,使系统组织灵活、配置方便:分布式的数据采集和预处理可以提高采样精度,同时可以大大减轻主CPU的工作负担。主CPU系统以及各模块间通过完全隔离的串行总线联接,减少了相互间的干扰,从而使系统有很高的可靠性。分布式的系统结构要有一种分布式的总线作为底层依托,我们使用CAN总线做为新一代监控装置 的总线方式,CAN是专门用于工业自动化领域的一种网络,不同于以太网等管理及信息处理网络,其物理层特性和网络协议更加强调工业自动化的底层监控。它采用了最新的技术及独特的设计,各项性能远高于已经陈旧的其它现场通讯总线。主要特点有：（1）装置的基本工作方式是将运行全程线路的参数事先存储于主机中,作为监控工作的依据,并能够与地面信息交换,采用车载或车载数据与地面信息相结合的控制模式。（2）系统采用双机热备冗余方式(模块级冗余),当主机出现故障的情况下,自动切换到备机工作,当任意一个单元或通道出现故障的情况下,自动启用备用单元或通道,大大提高了工作的可靠性。（3）采用先进的32位微处理MC68332作为系统主CPU,具有较高的执行速度、控制精度,较高的稳定性和很强的数据处理能力。（4）采用控制器局域网(CAN)作为系统内部通讯方式进行数据交换。CAN总线器件本身带CRC校验功能,具有高强的检错与容错的能力,使数据传输可靠性进一步提高。（5）监控功能的制动模式限速曲线采用实时计算,并考虑客/货车,制动机种类、线路坡度等因素对制动距离的影响,使制动距离尽量接近于实际。（6）对故障导向的安全措施作了较多的考虑。对速度信息故障、机车信号信息故障、过绝缘节校正故障,通讯故障等都有具体的处理。（7）采用10英寸WT高亮度液晶显示屏(也可选用数码显示器)作为显示界面,以图形、文字、曲线的方式预示前方的桥隧、坡道、曲线、车站、道岔、线路限速等情况,使装置与司机之间更好地交换信息。（8）具备大容量IC卡读写功能,能够解决对乘务员的参数输入,临时限速的控制,大交路大轮乘文件转储困难等问题。（9）具备列车事故状态记录器(黑匣子),可以详细记录事故前30分钟的内容,结构合理,不易损坏。（10）在系统内比LKJ-93型多安装了机车闸缸压力传感器,可以记录和检查机车小闸使用的情况。（11）采用带背光面膜,光线暗时,面膜自动点亮,方便操作。（12）采用6U标准插件及机箱结构,具有灵活、维修方便等优点。（13）系统电磁兼容性满足IEC61000标准三级要求,抗干扰能力强,工作可靠性高。2 装置的组成系统结构如图1所示,它由主机箱、显示器、速度传感器、压力传感器、双针速度表、转储器、事故状态记录器构成,并与SJ-93或SJ-94通用式机车信号一起构成一个超速防护系统。图1：系统结构图图2：主机箱外形（1）主机箱主机箱采用6U（高度）160（插件深度）插件的标准机箱，宽度为84R，外形尺寸为534mm（宽）340mm（深）358 mm（高）。如图2所示。主机箱为系统控制中心，其内部由A、B两组完全相同的控制单元组成（左边为A组、右边为B组）。每组含有8个插件位置（包括一个预留的插件），两组插件在机箱内对称排列。这7个插件从中心往两边排列依次是监控记录插件、地面信息插件、通信插件、模拟量输入/出插件、数字量输入/出插件、电源插件。装置内插件布置如图3。机箱采用后盖板对外出线方式。所有输入输出信号均通过机箱后盖板连接器引出。所有110V信号引入线均有滤波、浪涌吸收及电气隔离，以防止机车各种电气干扰对监控装置正常工作的影响。图3：主机箱插件主机箱插件：a 记录插件监控记录插件集监控、记录功能于一体，是系统的核心单元。主要进行测速、测距、监控逻辑判断、制动距离计算及监控控制功能的执行；机车运行参数记录和暂存、文件的转储发送。b 面信息处理插件完成对轨道电路传输的机车信号信息分析处理，确定轨道电路区间分段地点，提供监控主机信号机距离修正及机车轮径修正信息。同时处理在轨道电路传输的机车信号信息上叠加的其它控制用的信息，也可以处理类似地面应答器装置发出的其它点式信息，供监控插件使用，可以更大地增加监控装置的控制功能，提高监控装置工作的可靠性及自动化程度。c 通信插件这是串行通信接口扩展插件。插件提供两个RS485通信接口及一个RS422/RS485通信口，供监控装置与TAX2监测装置、列车总线及其它装置进行串行通信，以达到数据信息共享的目的。RS422通信接口数据链路层来用HDLC协议。d 模拟量输入/出插件完成对列车管压力、制动缸压力、原边电压、原边电流等7路模拟输入信号进行电气隔离、A/D转换；完成对速度、柴油机转速等4路频率信号进行电位隔离及电平调整，供主CPU采样，并输出双针速度表驱动信号。e 数字量输入插件完成16路50V电压信号（主要是机车信号条件）的电气隔离及电平转换功能。f 数字量输入/出插件完成8路机车工况信号（110V电压信号）的电气隔离及电平调整功能，提供7路驱动能力为110V、0.5A继电器触点输出（包含有常开/常闭接点）。同时包含有故障继电器驱动控制电路，一旦装置发生故障，自动向司乘人员发出警告信息，请司乘人员采取相应措施。g 电源插件采用模块电源将机车上的110V输入电源转换为装置工作所需的多路电源。（2）显示器a 数码显示器显示界面如图4所示，其显示方式与LKJ-93型数码显示器类同，操作方式也基本不变。与LKJ-93型相比，增加了大容量IC卡（512K字节）读卡功能，通过IC卡可向监控主机输入各种运行参数如车次、司机代号、副司机代号、交路号、车站号、临时揭示等，并可在运行结束后转录监控装置记录的数据。图4：数码显示器b 屏幕显示器屏幕显示器是一个10英寸TFT高亮度彩色液晶显示屏，可以使装置与司机之间更好地交换信息，它以屏幕滚动方式显示实际运行速度轨迹曲线及模式限制速度（或线路允许速度）曲线，以图形、符号、汉字来显示地面信号机的位置、种类以及运行线路的曲线、坡道、桥梁、隧道及道口等信息，同时可显示指导性优化操纵运行速度曲线和手柄级位曲线，以便提示或引导乘务员操作，便于司机认真执行规章制度，改善司机操纵水平，保证列车安全、正点。屏幕显示器根据外形尺寸及结构不同，目前有A型、B型两种，其A型屏幕显示器外形如图5所示。B型屏幕显示器外形如图6所示。图5：A型显示器外形图6：B型显示器外形（3）双针速度表双针速度表以直观的指针方式指示列车实际运行速度及限制速度值。（4）转储器用于将车载记录数据转录到转储器内，再将此数据转发到地面微机中。转储器的容量为8M字节。（5）事故状态记录器存储列车事故发生前一定时间内高密度记录数据（30分钟），并具有抗冲击、防水及耐高温等性能。（6）传感器系统除上述主要配件外，还有两个必备的配件即速传感器和压力传感器。a 速度传感器提供列车运行速度信息，速度传感器安装于机车轮轴上。装置适配于光电式速度传感器或其它脉冲式速度传感器。b 压力传感器给装置提供列车管压力、均衡风缸压力及机车制动缸压力信号。可以记录和检查机车小闸下闸的情况。3 LKJ-2000型监控系统运用中发现的不足LKJ-2000型监控记录装置与LKJ-93型监控记录装置相比从硬件到软件上都有很大程度的提高。如：减速红曲线的出现就受到广大乘务员的一致好评。它可以使应该减速的时机更加清晰、明了，从而提高了运行速度。但通过运用LKJ-2000型监控记录装置仍有一些需要改进和加强的地方。比如在硬件上，因机车上大电流电器开断所产生的电弧、同一捆线间电流相互干扰、机车电源的电流电压不稳定等，都容易使LKJ-2000型监控记录装置主机产生死机、烧板的故障；LKJ-2000型监控记录装置的液晶显示屏还容易出现“黑屏”现象；在开关与装置电源接线相临的部件时，可引起装置误动作；在夏天气温高时或者运用中经常触摸的按键，特别容易使按键粘连使其它按键无法正常使用；LKJ-2000型监控记录装置主机箱与LKJ-93型监控记录装置的主机箱相比体积上过于庞大，应该使用科技含量更高、更精密、体积更小的集成电路板。这样在保证装置各种功能的基础上增加了机车的可用空间。在软件的编辑方面也有一些地方需要改进和开发。如系统在遇到白灯无码状态时，机车降速曲线下降过快，这样对乘务员操纵十分不利。在软件中已编辑有运行线路纵断面及曲线的同时还应该将列车操纵示意图编入系统中。使乘务员只要将牵引的吨数、辆数、计长等相关信息输入装置的中，通过系统的强大计算功能就可将运行区段内给电和断电地点、时机显示在液晶屏幕上。这样就可以使乘务员操纵水平有所提高，作业更加标准，保证行车安全的同时减少了区间运行时间，从而提高了运行速度。（二）TVM430系统TVM430带超速防护机车信号集机车信号与列车超防为一体，用数字和模拟两种方式连续显示由轨面信息决定的列车允许速度和经测速传感器测出的列车实际走行速度。一旦列车实际走行速度超过了系统的允许速度，系统将自动发出命令，迫使列车发出自动报警，实施列车常用制动或实施列车紧急制动。TVM430带超速防护机车信号在轨面基础数据作用下，可自动生成连续式列车速度控制曲线，连续显示和监督列车速度，任何时候系统均保证实际走行速度低于列车的限制速度。它与国产机车信号的主要区别是，不仅给出显示，同时代替LKJ2000参与控车。控制方式为以人为主，机控为辅。TVM430带超速防护机车信号运用于我国第一条双线双向电气化客运专线秦沈铁路上。秦沈铁路设计速度为200km/h（部分地段预留250km/h），取消了地面通过信号机。虽然设置了进站和出站信号机，但平时在调度自动集中控制下进、出站信号机均为灭灯状态。因此，在秦沈铁路，列车以TVM430带超速防护机车信号显示的车载速度为行车凭证。不仅提高了列车速度值，同时也最大限度的保证了行车安全，满足了技规“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”的要求，同时为发展我国的列车超速防护系统起到了积极的促进作用。由于电力牵引机车交路的延长和一站直达列车的开通，经京秦沈客运快速通道运行的列车除加装TVM430带超速防护机车信号设备外还装设了国产通用式机车信号（或ZT1CZ2000型主体化机车信号）和行车安全记录器（LKJ2000）。1 装置主要功能（1） 机车信号功能可连续显示列车的最大允许速度和实际走行速度及距前一分区的目标距离等。并具有相关的音响信号，上载、下载功能及故障显示功能。 （2） 速度测量功能通过速度传感器将速度信息送到测速组匣ATESS，再送到处理器组匣PICC（A）或PICC（B），产生一个频率与速度正比的信号。该信号转换成速度值，然后显示在DMI上，并与轨面信息决定的最大允许速度进行比较。（3）连续式速度监督功能系统能连续监督司机是否按驾驶室内DMI显示的允许速度值行车，并保证在任何时候，列车实际在走行速度均要低于列车允许速度。为此，本系统设有三个监督门限：报警门限、常用制动门限和紧急制动门限。当列车速度超过报警门限后触发音响报警；超过常用制动门限后触发列车实施常用制动，并切断牵引；当车速超过紧急制动门限后，触发列车实施紧急制动。（4）故障记录功能TVM430带超速防护机车信号采用2*2取2的安全结构。该系统从传感器到处理器再到显示器均具有二个独立的处理链。在每套处理链各设备间设置了内部故障存贮器MID。当信息传输出现故障时，测速系统出现速度不一致时，某套设备不能正常工作导致设备转换时均产生一个故障记录。该记录被存贮在MID内。同时用于监视故障性质的微型断路器被弹出，对故障内容及故障板进行了定位。内部故障存贮器MID的内容可用测试箱读取，也可用便携式微机读取。电务人员可通过调出TVM430内部故障记录时故障进行分析和处理。2 系统的组成TVM430系统主要由显示器DMI（1）、机柜包括模块（2）、1/p模式和n/P模式点式传感器和连续式信息传感器2G（3）、连续与点式传感器接线盒（4）、速度传感器接线盒（5）、轮轴速度传感器（6）、连接盒及空气制动盘（7）等构成。图7：TVM设备的构成（1）机柜TVM430机柜设备布置图如图7所示。 继电器和测试连接器单元 PIR（1）继电器组匣 PICC（A）处理器组匣 冷却风扇主组匣 开关单元ATESS测速组匣 PIR（2）继电器组匣 PICC（B）处理器组匣 冷却风扇副组匣 空气过滤器表1：机柜设备布置图机柜设于动车组或SS9型电力机车上。机柜采用组匣式结构，自上向下为：继电器和测试连接器单元、PIR（1）继电器组匣、PICC（A）处理器组匣、冷却风扇主组匣、开关单元和ATESS测速组匣、PIR（2）继电器组匣、PICC（B）处理器组匣及冷却风扇副组匣和空气过滤器单元。设备布置可见，处理器组匣PICC（A）和PICC（B）为主副两套，继电器组匣PIR（1）和PIR（2）也为主副两套。机柜采用双套热备方式工作。继电器和测试连接器单元包括左继电器、右继电器、测试连接器等。用这些继电器的接点实现列车常用制动、列车紧急制动、切断列车牵引和二种控车方式的转换等。PIR继电器组匣为主要包括电源模块、继电器板、继电器转换板、末端转换板及表示工作状态的LED表示灯等。该组匣主要提供电源，实现与外部及内部间的信息交换。PICC处理器组匣内主要包括微处理器板CUCB1N，动态校核板CKDB、连续式信息接收器板CRNB50、1/p点式信息接收器板CTP、n/p点式信息接收器板CDP、与测速组匣接口板CITA、输入/输出板CESO1、CESO2等。其中CUCB1N板为其计算机的核心部分。PICC处理器组匣的主要作用是接收并译解各种信息，对信息进行核查、编码并送入微型计称机进行安全处理。ATESS测速组匣内主要包括控制速度测量板和独立电源等。ATESS组匣接收来自速度传感器的信号，处理后产生三个独立的频率与列车速度成正比的交变信号。该信号被送到PICC组匣上，通过PICC组匣ATESS信号转换为速度值并进行比较，选出有效的列车速度值。开关单元包括报警电路断路器、保护电路断路器、用于维护、隔离、速度选择等各种用途的开关和按钮。主副冷却风电扇组匣和空气过滤器主要用于散热和对机柜各种器件的环保。（2）显示器DMI显示器DMI为双套。以数字和模拟两种形式连续显示列车的允许速度和实际走行速度及目标距离等。DMI上还设有用于控制和表示的开关及按钮。 图8：DMI和机车显示图从图8中可见：DMI包括两套相同的显示器A、B和一套按钮或开关。显示器A或显示器B哪套工作可通过显示器选择开关（1）实现。通常为A工作，显示器A故障时显示器B便处于工作状态。（2）为亮度选择开关。通过选择开关所对应位置可将盘面显示亮度调整为（白天自动夜晚）三种情况。（3）为TVM人工上载启动按钮ARM。当ARM按钮和T1（7）按钮同时按压时，TVM设备在下行线（使用1700HZ和2300HZ载频）路上上载。当ARM按钮和T2（8）按钮同时按下时，TVM设备在上行线（使用2000HZ和2600HZ载频）路上上载。TVM430设备上载有两种方式，由既有线进入到超防区段经过地面切换点的点式环线时可自动上载，同时也可通过同时按压ARM按钮和T1或T2按钮实现人工上载。（4）为列车选择开关。根据列车牵引数量有三种可能供选择。（5）为常用制动缓解按钮SB。SB为绿色发光按钮，平时灭灯。当列车速度大于常用制动触发速度后，SB亮绿，列车实施常用制动。当速度降至低于报警速度后，SB闪绿，司机按压SB按钮后停止常用制动，SB灭灯。（6）为绝对停车标通过按钮ASM。ASM为红色发光按钮，平时灭灯。该按钮必须是在列车停车后才能按压。当TVM430显示红屏（收不到信息）要冒进设于信号机附近的绝对停车标（点式环线）时，不按压该按钮，将发生列车紧急制动。当TVM430显示红屏，经调度同意，列车要经过点式环线时，机车必须首先在信号机前50m至80m外停车，然后按压ASM按钮，ASM亮红。从按钮按下ASM亮红后在1分钟之内，机车通过了前方点式环线，不会触发列车紧急制动。若按钮按压亮红后1分钟内机车未安全通过前方点式环线，红灯熄灭后仍将触发列车紧急制动。在紧急制动持续过程中严禁按压该按钮。在图8中，每个DMI上带有分为内环和外环的两个圆形条线速度表。其中外环指示列车的最大允许速度（每格5km/h，最高速度220km/h），内环指示列车的实际走行速度。DMI盘面中部有两个用3位7段数字显示的矩形窗口。其中上部窗口显示列车的最大允许速度，下部窗口显示列车的实际走行速度（分辨率为1km/h）。上部窗口用数字显示的速度值与外环圆形条线用光管模拟显示的速度值相同。同理，下部窗口数字显示的信息也内环圆形条线模拟显示的信息相同。列车运行时，内环显示的数值小于回接近于外环，下窗口显示的数值小于或接近于上窗口时，列车超速防护系统不干予司机工作。当下窗口（或内环）显示的数值略大于上窗口（或外环）显示的数值时，系统构成报警。当下窗口（或内环）显示的数值大于上窗口（或外环）显示的数值时，系统对列车实施常用制动。若数值再大至一定值后，系统对列车实施紧急制动。在两个窗口中间有一个条形区域。当TVM430机车收不到轨面信息或进入禁止码RRR区段后，上下窗口均无显示，该条型区显示红色（称为红屏）。此时经调度允许列车可运行，但最高速度在区间不得大于32km/h，在站内不得大于23km/h。否则，系统将对列车实施紧急制动。在TVM300区段（通县狼窝铺间），列车反向或侧线运行时，该区段显示白色。图8中，横排排列的条形表示灯显示的是列车至前方闭塞分区出口处的目标距离。（3）1/p模式点式信息传感器1/p模式即指工作在信号制式为UMT1轨道电路，使用EMBO点式环线的区段。EMBO点式环线呈8字型铺设于两钢轨内侧，且向环线发送单频信号。在京秦沈快运通道中该区段指通县至狼窝铺间。1/p模式点式信息传感器共设有四个。分设于两个方型非屏蔽的玻璃钢箱内。箱内还有四个接收UM2000信息的连续式传感器。该箱被吊挂在机车轮对下，机车走行方向的前排位置上。（4）n/p模式点式信息传感器n/p模式即指工作在信号制式为UM2000数字编码轨道电路，使用BSP点式环线的区段。BSP点式环线为双环，设在两钢轨内侧。向环线发送载频为125kHZ的数字调相信号。在京秦沈快运通道中该区段指秦沈快车线。n/p模式点式传感器也共有四个，与1/p模式点式传感器设置相同，分装在两个方型非屏蔽的