铁路平面无线调车系统
2013-07-26
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  铁路平面无线调车系统(radio marshalling of railway plane system) 基于无线电台加装控制软、硬件实时传送铁路车辆平面交叉编组调车连挂作业所需各种“色灯信令与语言提示、通信与信号一体化的车辆编组调度的信息与控制系 统。

  发展 长期以来铁路平面调车信号采用手信号旗和灯显示方式,安全和效率难以保证,特别是雨、雾天时,长大列车作业十分困难。20世纪60年代中国在南京轮渡上采 用了电子管无线电台进行调车指挥,70年代中国探索、试制了电子管和分立元件的无线调车系统,80年代初引进日本NEC电台,应用在丰台、南翔调车场,形 成了“语音为主,通话与音响并行”的中国第一代无线调车系统。80年代中期,中国开发研制了南京西的“单频控制直流点灯的色灯显示和通话并用,以及双音频 控制交流点灯”的第二代无线调车系统。90年代初又研制出“色灯信号、通话、音响、记忆”的第三代新型无线调车系统。1991年山现了“运用单片微处理机 技术实现数字编码灯显和语音合成”的第四代无线平面调车系统。2002年后又研制出多信道共用平面无线调车系统,还可进行机车台传真调车信息,结束了20 年来信道忙闲不均、利用率不高的专用信道式无线调车方式。

  铁道部运输局于1992年下达了“关于站场无线调车‘八五’规划实施意见的通 知”文件,从政策上确立了以下事项:2000年全部甩掉手持灯旗;从无线调车制式上把“色灯信号”改为“灯显装置”,逐步推广应用,淘汰电话、音响制式; 从技术上由“单音频”发展为“双音频”及“数字编码”;设备购置、维修一律从运营成本或“基建”、“更改”中列支。1996年,铁道部制定了《铁路调车作 业标准》(GB/T 7178),1997年制定铁道行业标准《铁路平面无线调车设备供货技术条件》(TB/T 2834—1997),至今已有8个工厂、公司生产设备,型号不断翻新,功能更加完善,完全符合中国国情、路情,全面满足车务、机务需要。

  组成  无线平面调车由三大部分组成(下图)

  机车设备 以机车控制器为核心,机车台完成调车指令的识别、显示,还有司机话盒、可转动色灯显示器、外接扬声器、调车信息记录仪(黑匣子)和打印机、传真的外围设备及机车设备编号。

  移动设备  由调车员控制盒(电台)、连结员控制盒(电台)和制动员控制盒(电台)组成。主要完成由调车人员向机车发送指令、话音以指挥机车运行,电台与控制盒是一体化,则可在送灯显信号同时传送语音提示,还可以与司机通话以及调车组人员间通话。

  固定设备  以调车区长控制器、电台为核心,有区长台、台式话筒、外接扬声器和有录音插孔的外接录音装置,可记录调车作业中的通话情况。

   原理  平面无线调车系统的基本原理主要是利用无线通信设备的通信功能,另加装调车信号显示所需数字编码信号的控制钮,在电台内部加装微处理器,注入研发的灯显及 语音合成等各种控制软件,在电台外部接口加装了信号显示灯、外接扬声器、记录打印及传真等各种信息输出装置。平面无线调车系统采用了专用或多信道共用、 FSK数字调制的无线数控、通信技术,所有控制器采用单片微处理机技术,应用了安全控制技术,有“故障停车”、各频率间“串码防护”、“交流点灯”,制动 员间“联锁制动”有紧急制动、“指令强插”,还采用了语音合成技术,将调车员指令以标准语通知司机。机车控制器采用E2PROM存储器,设置了“运记”接 口进行数据采集与交换及记录技术,还设有奇偶检错和纠错技术。各个主要组成部分工作原理见下图。

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  系统构成图

 

  T—发射机;R—接收机。

   机车装置原理 机车设备含机车控制器、电源、手持送话器、电台及机车天线,其中机车控制器是机车设备的核心。机车控制器内设有微机数据记录系统,记录调车作业过程数据, 如点灯状态、车速等,记录数据可以用打印机打印出来,以备事故分析。全部数据均设“掉电保护”,断电半年时钟也不用重置。调车过程中的命令不仅通过色灯显 示给司机,而且可通过话音合成方式用符合标准的语声通知司机。机车控制器是整个平面无线调车灯显系统的核心。机车控制器由电台、控制板和电源板组成。控制 又是整个机车控制器的核心。控制板是一块以8031为核心的微处理机系统。E2PROM为系统的程序存储器及语音数据存储体,是理想的“黑匣子”数据存储 器。

  移动设备原理 移动设备包括调车员控制盒(电台)、连结员控制盒(电台)和制动员控制盒(电台)。

  调车员控制盒与无线电台配套,它具有送、受话器和对讲键及红、绿、黄3种色灯指令按钮,可分别发送话音信号(通话)和各种调车作业指令及呼叫,并具有本地监听功能和响应机车控制器发来的回示信号。该控制盒还备有灯光照明装置。

  连结员控制盒有5 个键,在通常情况下,连结员只能发送停车信号,只能向机车台发射强插“停车”及解锁信号。在放权后,连结员控制盒的功能同调车长一样。

  制动员控制盒具有红、绿、黑及照明4 个键,有送、受话器及紧急停车按钮、发射强插信号和解锁信号,可收听机车回示话音,控制器盒上装有夜间照明装置。

  固定设备原理 固定设备由区长控制器、电台及双循环录音机、解码放音机组成。

   调车区长控制器接收调车员发来的呼叫信号。它具有监听调车作业及与调车员通话的功能。设备带有录音输出插孔,可以通过双迹循环录音机对收、发话音及调车 作业过程进行录音,具有自动倒带循环录音、时标显示等功能。调车长控制盒共有5个按钮,这些键单独使用或组合使用可分别向机车、区长台、连结员发出各种信 令。向机车发送的显示控制有8种信令:①停车;②绿灯;③十、五、三车;④连结;⑤溜放;⑥减速;⑦牵出(绿闪);⑧接近连挂(黄闪)。向区长台发送音频 选呼信号。向机车控制器发送收、放机信号。

  双迹循环录音机是一种磁记录设备,可同时记录2 路话音信号和时间信号,具有声控自动启动和暂停、双卡替换工作,卡带、断带故障自动报警和提示等多种功能,还具备慢速录音、自动循环、时标信号记录和可锁定等专用功能。

  应用 1994年铁道部召开了平面无线调车互检工作会议,总结了应用经验,为进一步推广应用该系统铺平了道路。编组站、区段站平面调车在2000 年已全面应用该无线调车系统,且已基本甩掉手灯、手旗,保证了安全,提高了效率,减轻了调车人员劳动强度。

  中间站的调车作业中,由于中国铁路有近5000 个中间站,安全问题很突出,故也广泛采用无线调车系统。1993年铁道部召开了“中间站无线数控调车设备技术”研讨会,为中间站调车应用该系统开辟了道路。

  客运站在客运列车到达后,需转场到客技站进行客车整备、检修、编组甩挡、车辆调动等,采用“平面无线调车系统”,则信号传递迅速、准确,保证了安全,实现了甩开手灯、手旗,提高了编组能力,故在中国铁路大中型客运站广泛应用了“平面无线调车系统”。

“平面无线调车系统”也适于特殊要求的钢铁企业。由于企业内部铁路运输环境恶劣,弯道多,道口多,货物体积大,作业频繁,且多台机车交叉运行,调车安全不保证。无线调车系统解决了多年难题,提高了运输效率。

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