《车站信号自动控制》实验指导书.doc

《车站信号自动控制》
课内实验指导书

适用专业：轨道通号技术
主编：曹加云

轨道交通学院
2011年10月

目 录

前言
实验一 （联锁设计实验1）进路选择实验…………………………………… 4
实验二 （联锁设计实验1）进路解锁实验…………………………………… 7
实验三 （系统认识实验）进路模拟行车实验………………………………… 9
实验四 （接口电路实验）进路故障模拟及处理实验………………………… 11
实验五 车站联锁维修实验……………………………………………………… 13
参考文献…………………………………………………………………………………15

前言
计算机联锁系统采用了最新计算机技术、总线技术、网络技术，实现了一套性能可靠、具有故障安全性、功能完善、操作简单、维护方便的车站联锁系统。本课程的目的是通过本课程的教学使学生计算机联锁的基本知识、基本原理和基本技能，熟悉计算机联锁的使用和维护，使计算机联锁更加安全可靠地运行，充分发挥其效能。

前言
车站信号自动控制（联锁）系统是保证行车安全的信号基础设备，必须保证工作可靠，并符合“故障-安全”原则。实现车站联锁的基本功能，完成列车进路建立、锁闭、解锁、道岔控制、信号机控制，完成轨道电路和信号设备状态的监督。通过车站联锁实验的教学使学生掌握联锁系统的基本知识、基本原理和基本技能，熟悉车站联锁系统的使用和维修，使联锁系统更加安全可靠地运行，充分发挥其效能。

实验1 进路选择实验
一、实验目的
1.了解车站联锁车务仿真培训系统，熟悉系统的操作。
2.通过办理进路过程过程，验证各种进路的选路处理过程。
二、实验设备及工作原理
1.实验设备：
⑴PC机E8000 1台
⑵瘦客户机T5740W 20台
⑶服务器E8100 2台
⑷交换机ProCurve 1台
⑸集群软件Pink E8000 1套
⑹车站联锁车务仿真培训系统 1套
2. 车站联锁车务仿真培训系统的体系结构，如下图1-1所示。
图1-1 车站联锁车务仿真培训系统体系结构图
三、工作原理
本系统把联锁上位机操作平台，底层联锁逻辑和模拟现场设备的状态及变化过程集合到一台计算机上构成学员机，在一台计算机上实现了联锁系统的所有功能。同时结合教学及培训的特点，设置了一台教师机来完成学员操作过程的记录、回放并设置设备故障及行车命令以供考核学员的处理作业的能力。
四、车站站场图
实验用车站站场图，如下图所示。

图1-2实验用车站站场图
五、实验内容及实验报告
1．实验内容
（1）实验教师结合具体设备讲解车站联锁车务仿真培训系统、工作原理。
（2）实验教师通过办理进路使学生熟悉车站联锁车务仿真培训系统的实验。
（3）由实验同学动手操作，进路各种情况的进路办理，并验证联锁逻辑关系，具体内容：
①办理道岔的总定和总反，办理道岔的单封和解封，办理道岔的单锁和单解；
②办理北京方面至4G的下行接车进路；
③办理5G至东郊方面的发车进路；
④办理D1到D9之间调车基本进路；
⑤办理D1到IG的长调车进路；
⑥办理正线下行通过进路；
⑦办理D9至IIIG的变通进路；
⑧办理下行引导进路；
⑨办理引导总锁接车。
2．实验报告问题
⑴进路的定义、分类和各分类的定义，并画图一一解释分类中的进路。
⑵办理北京方面至4G的下行接车进路时按压哪些按钮，当排列进路表示灯红灯熄灭时，表示进路的什么状态？进路锁闭后光带的颜色？
⑶办理5G至东郊方面的发车进路时按压哪些按钮，进路光带的颜色？相应信号机的颜色？
⑷办理D1到D9之间调车基本进路时按压哪些按钮？
⑸设计D1到IG的长调车进路的方法，请一一列出。分段办理时为什么要求由远及近办理各段进路？若由近及远开放调车信号机，会发生什么？一次办理时要注意什么？
⑹办理正线下行通过进路时按压哪些按钮，进路光带的颜色，开放哪些信号机？
⑺办理D9至IIIG的变通进路时按压哪些按钮，分别经由哪些道岔的定位或反位？
⑻办理下行引导进路时按压哪些按钮，引导接车是在什么情况下采用的接车办法?办理引导接车时，为什么要引导锁闭？能否往侧线上引导接车？
⑼办理引导总锁接车时按压哪些按钮？引导总锁闭在什么情况下办理？

实验2进路解锁实验
一、实验目的
1．了解进路的取消进路和人工解锁方式各种使用场合及联锁条件上的差别。
2．通过办理进路的各种解锁，验证取消进路的工作原理和工作时序。
二、实验设备及站场
1.实验设备：
⑴PC机E8000 1台
⑵瘦客户机T5740W 20台
⑶服务器DL380 2台
⑷交换机ProCurve 1台
⑸集群软件Pink E8000 1套
⑹车站联锁车务仿真培训系统 1套
2.所采用站场，如下图所示。

图2-1 实验用车站站场图
三、实验内容及实验报告
1．实验内容
⑴实验教师通过办理各种进路的取消进路和人工解锁，使学生熟悉车站联锁车务仿真培训系统的实验执行过程。
⑵由实验同学动手操作，进行各种进路在各种情况下的取消进路和人工解锁，并验证进路解锁过程的联锁逻辑关系，具体内容：
①办理东郊方面下行接车至5G的进路解锁；
②取消北京方面下行IG接车进路；
③取消D1到IG的长调车进路；
④取消正线下行通过进路；
⑤设计区段解锁东郊方面至5G下行接车。
2．实验报告问题
⑴如何取消东郊方面下行接车至5G的进路？列车按照什么顺序解锁？
⑵如何取消北京方面下行IG接车进路？
⑶什么情况下必须使用人工解锁？
⑷什么情况下采用区段解锁？如何设计区段解锁东郊方面至5G下行接车？轨道区段有什么变化？说明什么？

实验3 进路模拟行车实验
一、实验目的
1．通过模拟行车了解进路的各种正常解锁方式特点。
2．通过设计进路和办理进路的各种解锁，验证各种进路的解锁过程的工作原理和工作时序。
二、实验设备及站场
1.实验设备：
⑴PC机E8000 1台
⑵瘦客户机T5740W 20台
⑶服务器DL380 2台
⑷交换机ProCurve 1台
⑸集群软件Pink E8000 1套
⑹车站联锁车务仿真培训系统 1套
2.所采用站场，如下图所示。
图3-1 实验用车站站场图
三、实验内容及实验报告
1．实验内容
⑴实验教师通过办理各种进路并通过模拟行车过程来进行正常解锁，使学生熟悉车站联锁车务仿真培训系统的实验操作过程。
⑵由实验同学动手操作，观察各种进路在模拟行车正常解锁时的道岔和信号机变化情况。
具体内容：
①设计东郊方面下行接车至5道；
②设计从II道向4道的转线作业；
③设计D1至SIID的长调车进路；
④设计北京方面下行IG接车进路；
⑤设计东郊方面至5道下行接车。
2．实验报告问题
⑴设计东郊方面下行接车至5道解锁时，列车按照XD信号机显示的两个黄灯，进入5道停车。列车进入7DG后，XD信号机如何变化？列车依次占用哪些道岔？道岔的颜色依次如何变化？列车依次出清哪些道岔后，道岔的颜色如何变化?
⑵办理从II道向4道的转线作业解锁时，由于调车车列较长，调车车列从股道牵出时需办理哪一段的长调车进路？当调车车列越过D15信号机的19-17DG解锁后，就可办理哪段的折返进路？这种解锁方式的优点是什么？
⑶办理北京方面下行IG接车进路解锁时，信号机和进路如何变化？
⑷办理东郊方面至5道下行接车解锁时，列车进站停好后，21DG仍显示白光带，解锁21DG后，21DG的光带如何变化？说明了什么？

实验4 进路故障模拟及处理实验
一、实验目的
1．了解故障-安全性在铁路车站联锁系统中的作用。
2．熟悉进路中可能的各种故障及故障处理办法。
3．办理各种类型的进路和模拟行车时通过人为设计各种类型的故障，并采取相应的故障处理措施，确保站内列车运行安全。
二、实验设备及站场
1.实验设备：
⑴PC机E8000 1台
⑵瘦客户机T5740W 20台
⑶服务器DL380 2台
⑷交换机ProCurve 1台
⑸集群软件Pink E8000 1套
⑹车站联锁车务仿真培训系统 1套
2.所采用站场，如下图所示。

图4-1 实验用车站站场图
三、实验内容及实验要求
⑴实验教师办理各种进路和模拟行车，通过设置各种故障来使进路进行安全解锁，使学生熟悉车站联锁车务仿真培训系统的实验过程。
⑵由实验同学设计几种进路故障情况和各种相应的处理办法，通过故障处理办法来使故障情况下的进路进行安全性解锁。
具体要：
①设计XD闭塞故障；
②设计道岔设备故障；
③设计信号设备故障；
④设计区段设备故障。
四、实验报告问题
⑴什么是区间？什么是闭塞？闭塞的基本原理是什么？闭塞的分类？XD闭塞故障后，有什么操作信息提示？如何清除XD闭塞故障？
⑵什么是道岔？道岔有哪些状态？设置道岔设备挤岔故障后，有什么操作信息提示？道岔的状态？如何清除道岔挤岔故障？
⑶车站内基本信号设备有哪些？信号机采用什么样的灯泡？并设有什么装置？信号设备一灯丝断丝，有什么操作信息提示？如何清除信号设备故障？
⑷铁路上依据什么划分区段？设置区段设备故障后如何清除故障？

实验5车站联锁维修实验
一、实验目的
1.了解故障-安全性在铁路车站联锁系统中的作用。
2.熟悉车站联锁的各种故障及故障处理办法。
3.设计远距离的车站联锁系统监控连接图。
二、实验设备
1.实验设备：
⑴PC机E8000 1台
⑵瘦客户机T5740W 20台
⑶服务器DL380 2台
⑷交换机ProCurve 1台
⑸集群软件Pink E8000 1套
⑹车站联锁车务仿真培训系统 1套
2.车站联锁车务仿真系统采用客户端/服务器模式（C/S），服务器为教师机，每一个学生机是一个客户端。教师机在车站联锁系统里相当于上位机，学生机在车站联锁系统里相当于下位机。
系统的体系结构，如下图1-1所示。
图1-1 车站联锁车务仿真培训系统体系结构图
三、工作原理
本系统把车站联锁上位机操作平台，底层联锁逻辑和模拟现场设备的状态及变化过程集合到一台计算机上构成学员机，在一台计算机上实现了车站联锁系统的所有功能。同时结合教学及培训的特点，设置了一台教师机来完成学员操作过程的记录、回放并设置设备故障及行车命令以供考核学员的处理作业的能力。
三、实验内容及实验要求
⑴实验教师在运行教师机后，学生机可以连接到教师机，学生机站场的状态发送到教师机上，教师机可以选择监视某个学生机的状态。
⑵实验教师能够通过教师机向某一个或多个学生机发送命令，用于实现辅助教学的功能。
⑶实验教师使用教师机实时保存了学生机站场的状态信息和学生的操作信息，可以通过回放的方式复现。
四、实验报告问题
⑴什么是上位机？什么是下位机？
⑵设计远距离的并基于485总线的车站联锁系统监控连接图。
⑶当对应的学员机出现无法连接到教师机的故障时，应当如何维修？
⑷当端口号出现设置无效的故障时，应当如何维修？

参考文献：
[1] 郭进，铁路信号基础，西南交通大学出版社，2010
[2] 何文卿，6502电气集中电路，中国铁道出版社，2007
[3] 王永信，车站信号自动控制，中国铁道出版社，2007
[4] 车站联锁车务仿真培训系统学生机和教师机操作手册，厂家提供
15