信号控制系统在地铁的应用.docx

1、信号控制系统在地铁的应用 毕业设计（论文）中文题目： 信号控制系统在地铁的应用学习中心（函授站）： 黑龙江交通职业技术学院 专 业：自动化（信号与控制方向）姓 名： 学 号： 指导教师： 北京交通大学远程与继续教育学院2019年3月毕业设计(论文)承诺书与版权使用授权书本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的

2、组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。论文作者签名：_ _嗖嗖嗖_ _2016_年_6_月_ 11_日指导教师签名：_嗖嗖嗖_ _2016年_ 6 月_20_日北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议年级14秋层次本科专业自动化姓名嗖嗖嗖题目信号控制系统在地铁的应用指导教师评阅意见该学员能根据所学专业理论知识，对信号控制系统在地铁的应用进行论证，具有一定的实用性，论证过程认真并且真实。成绩评定：优良 指导教师：嗖嗖嗖2016年 6 月 20日评阅教师意见

3、 评阅教师：年 月 日答辩小组意见答辩小组负责人： 年 月 日北京交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给： 14秋 级 自动化（信号与控制方向） 专业 学生 嗖嗖嗖 设计（论文）题目：一、设计（论述）内容：1信号微机监测系统的简介。2数据的采集及处理。3监测系统的功能。4系统的操作。5监测系统的维护与故障处理。二、基本要求：1对系统的采集和处理的数据进行详细的介绍和说明。2对相关的技术标准和规定尽心详细的介绍。三、重点研究的问题：信号微机监测系统的采集和处理以及监测系统的维护与故障处理四、主要技术指标：1对模拟量的监测。2对开关量的监测。3对采集数据与故障的分析。4信号微机监测系统的维护

4、和运用的标准。5微机监测系统的故障处理的方法。五、其他要说明的问题1. 及时提交开题报告，中期报告，按照进度计划要求完成相应的设计任务。1. 及时提交开题报告，中期报告，按照进度计划要求完成相应的设计任务。2. 设计说明书要把涉及到的技术标准和要求以及维护的方式进行具体的说明。 3. 参考书目： Zpw-2000A系统 赵东 主编 中国铁道出版社信号微机监测系统概述 李红 编著 中国铁道出版社下达任务日期： 2016年 7 月 3 日要求完成日期： 2016年7 月 8 日指导教师：嗖嗖嗖开 题 报 告题 目：信号控制系统在地铁的应用报告人：嗖嗖嗖 学号： 嗖嗖嗖 2016年7 月 15 日一

5、、文献综述 信号微机监测系统是铁路专用信号微机监测设备，可作为电务维护管理的辅助工具。信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。它把现代最新技术，如传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程等技术，融为一体，监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的运用质量和故障分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备的工作情况偏离预定界限或出现异常时及时报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。信号微机监测系统是由铁道部、铁路局、铁路分局上层监测设备和

6、电务段、车间（领工区）、车站基层监测设备组成的，监测本单位管辖内各车站信号设备运行状态的网络系统。信号微机监测系统应用计算机和信息采集机实时监测各种信号设备。该设备存录的大量现场数据对分析事故原因，有很大的帮助。可以分析事故当时的设备状况，操作人员操作程序，总结设备安全操作的经验。信号微机监测系统主要检测对象是车站6502电气集中系统。信号微机监测系统将6502中的有关开关量（键操作情况、轨道光带状态、道岔位置、信号机状态等）、有关模拟量（轨道电压、道岔表示电压、各种电源电压以及道岔电流等）采集进来，建立原始数据库。段机、车间机通过网络取得各个车站的数据，形成全线的模拟图，进行各种分析。二、选

7、题的目的和意义目的作为电务维修管理的辅助工具，信号微机监测系统利用计算机告诉信息处理能力实现不间断的全面.自动的对信号设备进行实时监测。能够取得完整.连续的实时监测。能够取得完整。连续的实时数据，避免人为因素的告饶和影响，提高信号设备管理的质量，防止隐性事故发生。三、研究方案：通过信号机监测系统分析微机监测系统的数据的采集和处理以及维护与故障处理的详细讲解和说明。四. 进度计划 在接到设计任务书以后，我详细安排了自己的设计步骤：1收集微机监测系统的相关资料。2查看各种相关文件3撰写毕业论文五、指导教师意见：题目符合当前铁路的发展要求，研究方案可行，进度安排合理，可以进行下一步工作。指导教师：

8、嗖嗖嗖 2016年 7月 15 日中 期 报 告题目：信号控制系统在地铁的应用报告人：嗖嗖嗖一、总体设计分析与介绍信号微机监测系统的数据的采集及处理，信号微机监测系统的功能，信号微机监测系统操作，微机监测系统维护与故障处理。二、框架（框图）1信号微机监测系统的简介2数据的采集及处理3监测系统的功能4系统的操作5测系统的维护与故障处理三、进展情况 已经完成相关资料的搜集，各种相关文件都已经查阅，其他部分还不能汇总，资料搜集不齐，只有个别部分成形，后面还需继续努力。 二、指导教师意见论文按照进度计划进行，确定的整体思路符合任务书的要求，框架结构合理，可以进行论文的撰写工作。指导教师：嗖嗖嗖 201

9、6年 9月6日结 题 验 收 一、完成日期 2016-9-18 二、完成质量论文基本上符合要求，结构较完整，层次较清楚。能运用所学专业理论知识结合铁路企业特点完成论文，具有一定的分析问题解决问题的能力。 三、存在问题 如能多增加实际运用中具体案例说明问题会更好。 四、结论毕业论文进行过程中，态度较认真，基本按照任务书的要求查找资料，总结现场存在的问题，并能够与老师联系、沟通。按时完成了开题报告、中期报告、初稿的写作，并对初稿进行了反复修改，基本上达到了论文的写作要求。经检查可以结题。指导教师： 嗖嗖嗖 2016年 9月 20中 文 摘 要信号微机监测系统是铁路专用信号微机监测设备，可作为电务维

10、护管理的辅助工具。信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。它把现代最新技术，如传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程等技术，融为一体，监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的运用质量和故障分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备的工作情况偏离预定界限或出现异常时及时报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。信号微机监测系统是由铁道部、铁路局、铁路分局上层监测设备和电务段、车间（领工区）、车站基层监测设备组成的，监测本单位管辖内各车

11、站信号设备运行状态的网络系统。信号微机监测系统应用计算机和信息采集机实时监测各种信号设备。该设备存录的大量现场数据对分析事故原因，有很大的帮助。可以分析事故当时的设备状况，操作人员操作程序，总结设备安全操作的经验。信号微机监测系统主要检测对象是车站6502电气集中系统。信号微机监测系统将6502中的有关开关量（键操作情况、轨道光带状态、道岔位置、信号机状态等）、有关模拟量（轨道电压、道岔表示电压、各种电源电压以及道岔电流等）采集进来，建立原始数据库。段机、车间机通过网络取得各个车站的数据，形成全线的模拟图，进行各种分析。AbstractSignal PC Monitoring System i

12、s a special railway signal computer monitoring equipment, maintenance and management services as electronic aids. Signal PC monitoring system is to ensure traffic safety, signal equipment, combined with the Department of Management, monitoring the quality of railway signaling equipment, the use of a

13、n important road equipment. Railway Signal PC Monitoring System is an important part of modern equipment. It is the latest modern technology, such as sensors, field bus, computer network communications, database and software engineering technology, integration, Jiance and record the signal equipment

14、 in the major operation state, to control the equipment for the Telecommunication sectors Yunyongzhiliang and failure analysis to provide scientific basis. At the same time, the system also has the function to the data logic, when the signal equipment limits or work away from the pre abnormal timely

15、 warning to avoid the impact of equipment failure or irregular operation of the trains safety, on-time running. Signal PC monitoring system from the Ministry of Railways, Railway Bureau, Railway Bureau upper monitoring equipment and electricity department, workshop (collar work area), monitoring equ

16、ipment consisting of primary stations, monitoring stations within the jurisdiction of the unit signals the network device operation status . Signal PC monitoring system using computer and information gathering machine real-time monitoring of signal equipment. The device kept a large number of field

17、data recorded on the analysis of cause of the accident, there is a great help. The device can analyze the situation at the accident, the operator procedures, summarize the experience of safe operation of equipment. Signal PC monitoring system is mainly targeted at testing station 6502 Electric Syste

18、m. Signal PC moni toring system will be 6502 in the amount of therelevantSwitch (key operating conditions, track light with the state, switch, said Voltage, various power voltage and current turnout, etc.)signalcollection come in, set up the original database. Paragraph machine, workshop machine thr

19、ough the network to obtain data on each station, the formation of a full range of simulated maps for various analysis.目 录中 文 摘 要 7Abstract 8目 录 9引 言 121 简介 132 信号采集 152.1 开关量 152.2 模拟量 152.3 采集方法 152.3.1 采集方法 152.3.2 模拟量的采集 163 监测系统功能 173.1 系统硬件 173.2 系统软件 173.2.1 上位机的运行环境 173.2.2 系统文件 174 系统操作 184.

20、1 简介 184.2 系统管理 184.2.1 数据管理 184.2.2 系统日志 184.2.3 本站登记 194.2.4 采集机状态 194.2.5 工区人员登记 194.2.6 用户权限设置 194.2.7 打印机设置 194.2.8 打印站场图 204.2.9 退出 204.3 系统工具 204.3.1 组合排列表维护 204.3.2 开关量索引 204.3.3 模拟量参数设置 204.3.4 铅封按钮状态窗口 214.3.5 创建远端HOST 214.4 显示 214.4.1 层次显示 214.4.2 放大，工具条的图标 214.4.3 缩小，工具条上的图标 224.4.4 电流表

21、224.4.5 铅封按钮状态窗口 224.4.6 道岔状态窗口 224.5 数据报表 224.5.1 继电器状态 224.5.2 显示或打印轨道电路的各种报表、曲线图和直方图。 224.5.3 转辙机 234.5.4 电源屏 234.5.5 设备运用情况统计，工具条上的图表 234.5.6 开关量历史记录 234.5.7 开关量模拟 234.5.8 值班巡视记录 244.6 人工测试 244.6.1 轨道电路感应度测试 244.6.2 轨道电路检修记录 244.6.3 转辙机检修测试 244.6.4 区间电路感应测试 244.6.5 电缆绝缘测试 254.6.6 电源接地测试 254.6.7

22、电源对地漏电流测试 254.7 报警 254.7.1 报警窗口 254.7.2 报警记录查阅 254.8 回放 264.9 诊断分析 264.9.1 轨道电路 264.9.2 道岔 264.9.3 网络 264.10 帮助 274.11 图形操作 274.11.1 实时测试 274.11.2 设备属性 274.11.3 快捷菜单 275 监测系统的维护与故障处理 285.1 采集机的运用与维护 285.1.1 电源板 285.1.2 板 285.1.3 模拟量输入极与传感器板 285.1.4 开关量输入板 285.1.5 开关量输出板 295.1.6 电压转换单元 295.2 常见故障处理 3

23、05.2.1 工作正常而不通信 305.2.2 绝缘值不对 305.2.3 电源屏电压不正常 305.2.4 开关量不正常 305.2.6 道岔监测故障实例 305.2.7 网络破障实例 315.2.8 熔丝断丝报警故障实例 325.2.9 灯丝断丝报警故障实例 32总结 33参考文献 34附 录 35引 言随着铁路建设的发展，信号设备的维护管理逐步向大工区模式过渡，无信号维护人员的车站越来越多。为了使维护人员能够实时全面地掌握现场设备状况，及时发现问题并尽快处理，需将影响行车安全的因素纳入信号微机监测系统，在既有功能的基础上 ， 实现道岔状态智能判断，以及信号人员作业、设备运用环境监控，补充

24、对既有和新上信号设备的监测和统计分析能力，加强故障诊断功能，使信号微机监测系统进一步满足实际使用需求。信号微机监测系统是铁路专用信号微机监测设备，可作为电务维护管理的辅助工具。信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。它把现代最新技术，如传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程等技术，融为一体，监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的运用质量和故障分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备的工作情况偏离预定界限或出现异常时及时报警，避免因设备故障或违

25、章操作影响列车的安全、正点运行。信号微机监测系统是由铁道部、铁路局、铁路分局上层监测设备和电务段、车间（领工区）、车站基层监测设备组成的，监测本单位管辖内各车站信号设备运行状态的网络系统。信号微机监测系统应用计算机和信息采集机实时监测各种信号设备。该设备存录的大量现场数据对分析事故原因，有很大的帮助。可以分析事故当时的设备状况，操作人员操作程序，总结设备安全操作的经验。信号微机监测系统主要检测对象是车站6502电气集中系统。信号微机监测系统将6502中的有关开关量（键操作情况、轨道光带状态、道岔位置、信号机状态等）、有关模拟量（轨道电压、道岔表示电压、各种电源电压以及道岔电流等）采集进来，建立

26、原始数据库。段机、车间机通过网络取得各个车站的数据，形成全线的模拟图，进行各种分析。1 简介信号系统是采用微型计算机技术产生信号的微机监测系统,采用基于TCP/IP协议的广域网模式,由车站采集系统、电务段中心服务器管理系统、上层网络终端（包括车间机、电务段监测终端、铁路分局监测终端、铁路局监测终端、铁道部监测终端等）及广域网数据传输系统组成。1.1监测系统在铁路中的应用1.1.1车站采集系统是系统的基础,是所有原始信息的源头。所提供有关信号设备的质量信息应该是精确的,告警信息是可靠的,运输状态的记录是完整的。因此站机和采集机的工作应该是高稳定、高可靠的,满足微机监测系统要求的各项技术条件和原则

27、。1.1.2车间机用于管理和查看所辖车站的数据。1.1.3电务段中心服务器管理系统是微机监测网络系统的中枢部分,是管内各站的微机监测数据和网络通信的管理中心。1.1.4铁路分局、铁路局和铁道部作为上层网络终端具有终端机的所有功能。-信号微机监测系统通过广域网数据传输系统把车站系统、电务段系统及上层网络连接起来。广域网数据传输系统完成IP数据包在各计算机间的传输,它包括：路由器、调制解调器、集线器等。1.2监测系统技术特点信号微机监测系统的网络结构是由车站基层网、电务段管理网和远程访问用户网三部分组成的,以多级监测管理层自下而上地逐级汇接而成的层次型计算机广域网络系统。车站基层网由沿线各站主机和

28、车间机（领工区）构成;电务段管理网由一台服务器和若干台终端构成局域网,数据库服务器兼作通信服务器和远程访问服务器,负责监测信息的管理并接收终端用户的访问;远程用户终端可通过拨号网络与电务段服务器或各站工控机连接,索取需要的信息。车间机直接连在基层网中,可以用一台工控机或商用机运行相应软件查询所管辖各站的监测信息。服务器采用IBM或者惠普等,工控采用研华工控。 信号微机监测系统的网络结构是基于铁路的现状而设计的。在铁路沿线,每个段管辖范围往往延伸上百公里,而邻站之间距离仅10余公里,一条铁路线上通信资源往往很有限,如采用星状拓扑结构,不仅占用很多通信资源,而且需要增加线路中继;如果采用总线结构,

29、虽然占用资源较少,但仍需要增加线路中继。信号微机监测系统的网络结构是采用串联加环路的方式实现的,即一条线路上的各站仅需要一条通道,该通道站站开口,将沿线各站串联在一起,线路末端站再增加一条通道至电务段,使网络成环。网络上传输的数据到达某个站后,由该站路由器对数据的传输进行路由选择,确定最佳传输路径并将数据传递给下一站,站站接力,一直到达目的地。1.3监测系统的基本技术 采用先进的现场总线（CAN）技术、传感技术和计算机网络通信技术、数据库及软件工程技术,监测并记录信号设备的主要运行状态,为铁路电务部门掌握设备运用质量和故障分析提供科学依据,是面向用户的开放性和模块化设计的系统。 1.3.1利用

30、微机高速信息处理能力,进行实时监测、故障诊断、自动分析;利用微机大规模信息存储能力,进行数据处理、记忆存储、回放再现。利用微机联网能力,加强调度指挥、故障处理、集中管理。 1.3.2信号微机监测系统具有自诊断功能。能在信号设备运行的全部时间内监测运行状态和质量特性,全天候实时或定时对主体设备进行参数测试、存储、打印、查询、再现;能监测信号设备主要电气性能,当电气性能偏离预定界限时及时报警;能发现信号故障和故障预兆,为防止事故、实现信号设备预防维修提供可靠信息。进行实时监测、数据处理、故障诊断,从而大幅度提高了信号系统的安全性。1.3.3信号微机监测系统具有自记忆功能。记忆、存储信号设备的运行过

31、程,并通过逻辑智能判断,有利于捕捉瞬间故障和间歇故障,克服“疑难杂症”,提高信号系统的可靠性;通过历史回放,为进行事故分析提供重要的手段和依据。 1.3.4信号微机监测系统设备具有网络诊断管理和维护功能,可以实现电务段、分局、路局和铁道部的全路联网。加强生产指挥,便于指导维修,实现科学管理。 随着铁路网络规模的不断扩大,随着信息因特网技术的迅速发展,信号微机监测系统作为管理维修的主要设备,将向智能化、网络化方向不断完善和发展,并将同调度监督系统和运输信息管理系统汇接整合,更好地为铁路运输服务。2 信号采集2.1 开关量2.1.1开关量是指类似接通或关断的、在时间和数值上断续变化的数值量。如通和断、亮和灭、有和无、高电平和低电平、吸起和落下等，开关量可用数字信号（0或1）表示。开关量信息包括： 实时监测6502控制台、人工解锁按钮盘全部按钮的操作，包括