车站信号控制系统自学指导书.doc

车站信号控制系统自学指导书
课程的性质
本课程是高等院校交通信号与控制专业必修课程，通过该课程的学习使学生掌握铁路车站信号控制系统的作用、构成、工作原理和发展方向。以及以故障-安全技术为核心的铁路控制系统的构成方法，为今后从事铁路信号方面的工作打好基础。
本课程的基本要求
要求学生掌握铁路车站控制系统的构成，故障-安全技术。掌握电气集中系统的构成、工作原理及工程设计的基本方法。并对铁路信号微机监测系统和计算机联锁系统有所了解。
课程的内容与学习要求
第一篇 车站信号自动控制基础
第一章 车站信号控制系统概述
[基本要求]
1、铁路信号的主要功能。
2、进路控制过程可分为两个大的阶段。第一阶段是建立进路的过程，第二阶段是进路解锁过程。
3、在车站联锁系统中主要包括下列技术及相应器材：进路空闲的检测技术、道岔控制技术、信号控制技术、联锁技术、故障—安全技术、监测技术。
4、轨道电路是检查铁路线路上有无车辆存在的主要手段，也是铁路信号现代化的基础设备之一。要求掌握下面一些基本概念：预先锁闭、接近锁闭、分段（或逐段）解锁、一次解锁、道岔的区段锁闭等。
5、动力转辙机是道岔控制系统中的执行机构，它的基本任务是什么？
6、道岔有四种状态，这就是道岔在定位且尖轨处于密贴锁闭状态，简称定位状态；道岔在反位且尖轨处于密贴锁闭状态，简称反位状态；道岔的尖轨不密贴于基本轨的状态；以及道岔被车轮挤动的不正常状态称做挤岔状态。
7、铁路运营对于信号机的基本要求是什么？
8、现代化的集中联锁系统是由室外的信号机、动力转辙机、轨道电路以及室内的联锁机构、控制台和电源所组成。按信息处理的观点什么是联锁？
[学习重点]
以上4、6、7、8为重点。
[复习题]
1、 名词解释：联锁；接近锁闭；预先锁闭；分段解锁。
2、 什么是轨道电路？轨道电路的主要功能是什么？
3、 动力转辙机的基本任务是什么？
4、 铁路运营对于信号机的基本要求是什么？
第二章 电磁继电器原理
[基本要求]
继电器是控制系统的重要元件之一，在铁路信号控制系统中，具有不对称特性的安全型继电器仍占有重要地位。本章应掌握以下几个问题：
1、直流无极继电器、偏极继电器、极性保持继电器的工作原理。
2、什么是安全型继电器。
3、继电器图形符号及电路画法。
4、继电器电路的表述方法。
[学习重点]
以上3、4为重点。
[复习题]
1、 什么是安全型继电器？
2、 继电器电路有那几种表述方法？
第三章 继电器电路基本原理
[基本要求]
本章要求掌握铁路信号控制系统中常用的基本继电电路的作用和构成原理。
1、继电电路串联、并联和串并联三种基本连接方式。
2、缓放型继电器的延时电路。
3、自闭电路的作用和构成。
4、继电电路的简化方法。

5、站场形网络的分析。
[学习重点]
以上3、4、5为重点。
[复习题]
举例说明站场形网络的构成和作用。
第四章 铁路信号安全技术
[基本要求]
1、故障导向安全是铁路信号领域必须贯彻的原则，铁路信号安全技术便以故障-安全为核心逐步发展起来。
2、安全性指的是设备在运行过程中无论发生什么变故都不会产生有可能造成人民生命财产损失的危险因素。安全性包含两层含义：1、设备未出故障的情况下是不应当出现不安全因素的，包括在错误操作的情况下；2、设计者把系统设计得在任何部分发生故障及系统处于任何可能的外界环境中，系统的输出均处于安全状态（安全侧）。
3、可靠性是指设备或系统在规定的条件下，在规定的时间内完成规定功能的能力。
4、根据安全技术所能达到的目标，信号安全技术可分为哪几类。
5、继电器电路的故障可以归纳为两大类：一类是使电路开路的故障，称断线故障；一类是使电路短路故障称混线故障。要求掌握断线（开路）防护电路和混线防护电路的基本方法。
[学习重点]
以上2、4、5为重点。
[复习题]
1、 什么是可靠性？什么是安全性？
2、 信号安全技术可分为哪几类？
第二篇
第五章 电气集中联锁概述
[基本要求]
1、电气集中联锁设备可分为室内设备和室外设备两大部分，其中室内设备包括控制台、电源、继电器组合及组合架；室外设备包括信号机、动力转辙机和轨道电路等。
2、控制台是用来操作和监督控制对象用的。另外还可以利用控制台了解车站线路的运用情况，以利于车站值班员集中指挥列车和调车作业。对控制台的技术要求是：操作简单、表示明确、便于生产和改造、便于维护等。
3、电源：电气集中联锁系统是一个实时系统，它的电源必须稳定、可靠。
4、继电器组合和组合架：6502电气集中的定型组合可分三类，共12种定型组合。属于信号组合类的有6种，属于道岔类型的组合有3种，区段组合（Q），另外两个定型组合是方向组合F和电源组合DY。
5、进路建立过程可分解成哪5个阶段？
6、进路的解除过程是指将已被锁闭的道岔和敌对进路予以解锁。故常称进路解除为进路解锁。根据列车或车列的运动进程有哪几种解锁方式？
[学习重点]
以上4、5、6为重点。
[复习题]
1、 说明电气集中联锁设备由哪几部分构成的？
2、 6502电气集中包括哪12种定型组合？
3、 进路建立过程可分解成哪5个阶段？
4、 根据列车或车列的运动进程有哪几种解锁方式？
第六章 进路选择与选择组电路的时序逻辑关系表达式
[基本要求]
1、控制台站场模拟盘中列车按钮、调车按钮、变通按钮和通过按钮的设置、作用和选路（操作）方法。
2、选择组电路的具体功能。
3、图6—2—1选择组电路的时序逻辑表达式。
[学习重点]
以上3为重点。
[复习题]
结合图6—2—1写出选择组电路的时序逻辑表达式。
第七章 记录电路
[基本要求]
1、按钮继电器电路基本上分为两类，一类主要是记录按钮动作的，对应每个按钮设一个按钮继电器。另一类不仅要记录按钮动作，而且还要记录进路的始端和终端。要求掌握尽头型调车信号按钮继电器电路、出站兼调车信号按钮继电器电路、并置和差置调车信号机的按钮继电器电路、单置调车信号按钮继电器电路和变通按钮继电器电路的工作原理。
2、 方向继电器电路应满足的技术要求。
3、方向继电器电路工作原理。
4、方向电源的构成和用法。
[学习重点]
以上3、4为重点。
[复习题]
1、结合图7—1—4电路图说明三个按钮继电器的功能和电路工作原理。
2、举例说明方向继电器电路工作原理。
第八章 选岔电路
[基本要求]
选岔电路包括道岔操作继电器电路—定、反位操纵继电器电路和进路选择继电器电路。
6502电气集中的选岔电路采用6线制选岔网络，1、2线用来选双动撇形道岔的反位，3、4线用来选双动捺形道岔的反位，5、6线用来选单、双动道岔的定位、单动道岔反位和进路中所有的信号点，包括始端、终端和中间信号点。本章要求掌握下面几个问题：
1、撇形渡线道岔反位操纵继电器电路工作原理。
2、捺形渡线道岔反位操纵继电器电路工作原理。
3、进路选择继电器和道岔定位操纵继电器电路工作原理。
4、选岔电路的特殊处理。
[学习重点]
以上1、2、3为重点。
[复习题]
1、 说明1—6网路线的作用。
2、 结合图8—2—1说明撇形渡线道岔反位操作继电器电路的构成和工作原理。
3、 结合图8—3—1说明捺形渡线道岔反位操作继电器电路的构成和工作原理。
4、 结合图8—4—1说明进路选择和道岔定位操作继电器电路的构成和工作原理。
第九章 辅助开始继电器和终端继电器电路
[基本要求]
1、辅助开始继电器的功能是接续按钮继电器和方向继电器的工作；防止信号自动重复开放。应掌握辅助开始继电器电路应满足的技术条件；列车和调车共用的FKJ电路以及调车专用的FKJ电路的工作原理。
2、终端继电器ZJ的功能接续进路终端的进路选择继电器和方向继电器的工作；用其接点来区分进路的性质以防迂回电路的产生。掌握调车终端继电器电路的工作原理。
[学习重点]
以上1、2为重点。
[复习题]
说明列车和调车共用的FKJ电路是如何满足技术要求的？
第十章 执行组电路概述
[基本要求]
1、实现进路建立到进路解锁的电路称做执行组电路。进路从建立到解锁可划分成若干阶段：道岔转换阶段、进路选排一致检查阶段、进路锁闭阶段、信号开放阶段和进路解锁阶段。结合图10—1—1和图10—1—2掌握执行组电路的时序逻辑关系表达式和进路解锁的时序逻辑关系表达式。
2、执行组的网路线从7到15共九条，要求掌握每一条网路线的基本结构和主要用途。
[学习重点]
以上1、2为重点。
[复习题]
1、 说明7至15网路线的主要用途。
2、参见图10—1—1站场，写出执行组电路的时序逻辑关系表达式和进路解锁的时序逻辑关系表达式。
第十一章 道岔控制电路
[基本要求]
1、道岔表示电路用于监督道岔的位置，为实现联锁提供道岔状态信息。道岔表示电路必须采用较完善的故障安全措施，要求掌握道岔表示电路应满足的技术要求和道岔表示电路的工作原理。
2、道岔启动电路应保证实现的技术条件。
3、四线制道岔控制电路工作原理
[学习重点]
以上1、2为重点。
[复习题]
1、 道岔表示电路应满足哪些技术要求？电路中是如何实现的？
2、 道岔启动电路应满足哪些技术条件？
3、 试说明四线制道岔控制电路工作原理。
第十二章 进路检查与锁闭及其相应的电路
[基本要求]
1、开始继电器的主要作用一是接续进路始端的辅助开始继电器的工作，将进路的始端和进路的性质记录下来。二是检查进路选排的一致性和解锁状态。掌握开始继电器KJ电路的工作原理。
2、信号检查继电器的主要功能；8网路线的结构和检查的联锁条件。
3、区段检查继电器和股道检查继电器的作用。9网路线结构和QJJ、GJJ励磁电路工作原理。10网路线结构和QJJ自闭电路的工作原理。
4、照查继电器电路工作原理。
[学习重点]
以上12、3为重点。
[复习题]
1、 说明开始继电器的作用及电路工作原理。
2、 举例说明8网路线的结构和检查的联锁条件。
3、 说明9网路线结构和QJJ、GJJ励磁电路工作原理。
4、 说明10网路线结构和QJJ自闭电路的工作原理。
第十三章 信号控制电路
[基本要求]
1、开放信号时必须检查的联锁条件。
2、信号继电器的励磁网路11线网路结构及检查的联锁条件。
3、调车信号继电器和列车信号继电器的局部电路的工作原理
4、正线信号继电器、通过信号继电器、绿黄信号继电器、引导信号继电器、主信号继电器和信号辅助继电器的作用。
5、 进站信号机、出站兼调车信号机和调车信号机点灯电路结构和工作原理。
[学习重点]
以上1、2、5为重点。
[复习题]
1、 开放信号时必须检查的联锁条件是什么？
2、 说明信号继电器电路结构和工作原理。
3、 说明进站信号机点灯电路工作原理。
第十四章 引导信号继电器电路
[基本要求]
在6502电气集中系统中，把引导锁闭分为两种：引导进路锁闭和引导总锁闭。
1、 引导进路的锁闭与解锁。
2、 引导总锁闭。
[学习重点]
以上1、2为重点。
[复习题]
什么情况下需办理引导接车？什么叫引导进路锁闭？什么叫引导总锁闭？
第十五章 进路锁闭与解锁用的电路
[基本要求]
1、进路解锁的分类取消进路、正常解锁、调车中途返回解锁、人工延时解锁和故障解锁。
2、解锁按钮继电器电路。
3、接近预告继电器电路。
4、进路、锁闭及轨道反复示继电器电路。
5、传递和轨道停电继电器电路。
6、 解锁网络的构成。
7、 正常解锁时网络工作的分析。
8、 取消进路和人工解锁时网络工作的分析。
9、 调车中途返回解锁电路工作原理。
[学习重点]
以上5、6、7、9为重点。
[复习题]
1、 什么是调车中途返回解锁？
2、 说明解锁网络的构成，分析正常解锁时电路的工作过程。
3、 结合图15—9—2、图15—9—3说明调车中途返回解锁电路工作过程。
第十六章 控制台各种表示灯电路
[基本要求]
1、进路按钮表示灯、进路排列表示灯的作用。
2、 轨道光带表示灯电路的主要作用。
[学习重点]
以上1为重点。
[复习题]
控制台各种表示灯的作用是什么？
第十七章 电气集中微机监测系统
[基本要求]
1、为什么要开发电气集中微机监测系统？
2、 电气集中微机监测系统应具备的主要功能是什么？
[学习重点]
以上2为重点。
[复习题]
微机监测系统应具备哪些主要功能？
第三篇 微机联锁系统
第十八章 微机联锁系统概述
[基本要求]
1、微机联锁系统的发展。
2、开发微机联锁的目的。
[学习重点]
以上2为重点。
[复习题]
微机联锁同继电联锁相比具有哪些优点？
第十九章 微机联锁系统的硬件结构
[基本要求]
1、安全性硬件结构构成方法。
2、可靠性硬件结构的基本构成。
3、 功能模块化硬件结构。
4、 联锁机与室外设备的联系方法。
[学习重点]
以上1、2为重点。
[复习题]
什么是安全性硬件结构？什么是可靠性硬件结构？什么是可靠性、安全性硬件结构？
第二十章 微机联锁系统的软件构成
[基本要求]
1、系统软件概述。
2、联锁程序的可靠性和安全性措施。
3、联锁软件中的数据编码及差错控制方法。
4、联锁软件的两种数据结构。
5、 联锁处理程序的构成。
6、 进路搜索流程。
[学习重点]
以上3、4、6为重点。
[复习题]
1、 联锁程序采用了哪些可靠性和安全性措施？
2、 说明联锁软件中总进路表式数据结构和站场型数据结构的构成。
3、 举例说明进路搜索的任务和算法。
第二十一章 微机联锁系统可靠性和安全性估算
[基本要求]
1、可靠性基础知识。
2、联锁系统可靠性和安全性的特征量。
3、微机联锁系统的MTBF和MTBFAS指标。
4、微机联锁可靠性和安全性的估算论据。
5、联锁微机可靠性与安全性的估算。
[学习重点]
以上1、3为重点。
[复习题]
说明微机联锁系统可靠性和安全性的性能指标？