电子双线双向自动闭塞系统——本站模拟研究

摘要

进入21世纪，伴随着计算机技术、通信技术及自动控制技术的飞速发展，铁路信号设备的发展也迎来了快速的发展时期。目前，铁路信号设备正朝着信息化、智能化和更加人性化的方向发展，尤其是区间闭塞设备在经历了早期的人工闭塞和半自动闭塞设备之后，正朝着自动闭塞设备的方向发展。目前，在中国的既有线CTCS0/CTCS1中大部分区间控制采用的是继电自动闭塞设备，继电自动闭塞设备相比于CTCS2/CTCS3中的列控中心具有效率低、故障率高、体积庞大、配线复杂等缺点。为此，论文提出了CTCS0/CTCS1区间控制系统的电子化实现方案。
　　电子双线双向自动闭塞系统以实际站场神华铁路三汲站和灵寿站两站一区间为原型，设计和开发了一套电子自动闭塞系统。该系统以既有的ZPW-2000A型区间自动闭塞系统的继电逻辑关系为基础，使用软件实现列车在区间运行的闭塞控制。电子自动闭塞系统的仿真测试平台主要包括区间控制主机、本站模拟系统、临站模拟系统和微机监测终端。本论文主要完成了本站模拟系统的研究和开发。
　　在论文中，首先介绍了课题的研究背景和意义，然后对自动闭塞系统做了论述。根据电子双线双向自动闭塞系统的功能需求，借鉴6502分散控制思想和CTCS2/CTCS3中列控中心的思想，提出了本系统的技术方案。
　　论文重点针对本站模拟系统的实现作了详细的说明和介绍。本站模拟系统是以实际站场神华铁路三汲站为原型，采用软件和硬件模拟其计算机联锁功能。主要包括计算机联锁功能模拟、外部设备模拟、外部设备数据采集和驱动及与区间控制主机的通信。
　　在软件开发中，使用现在比较流行的VC++6.0软件设计开发了一套本站计算机联锁模拟软件。该软件可以实现简单的接发车进路办理、信号灯表示及与区间控制主机的实时通信。在硬件设计方面，采用研华PCI-1761板卡、JYXC-270型有极继电器、全电子继电器采集模块(JCJ)完成方向继电器和区间轨道继电器的采集和驱动。
　　通过测试，论文研究的本站模拟系统可以实现其基本功能，达到之前制定的目标。在后期的联机调试中，本站模拟系统结合区间控制主机、临站模拟系统、微机监测终端能够预演电子自动闭塞系统的运行过程。该系统的设计对于既有线的改造可以提供一定的技术支持，同时也具有一定的现实借鉴意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景和意义

1．2 区间闭塞系统的发展及现状

1．2．1 区间闭塞系统的发展

1．2．2 区间闭塞系统的现状

1．3 计算机仿真技术在铁路上的应用

1．4 论文主要研究内容

2 双线双向自动闭塞系统

2．1 自动闭塞系统

2．1．1 自动闭塞系统概述

2．1．2 双线双向自动闭塞

2．2 ZPW-2000A型移频自动闭塞系统

2．2．1 设备组成

2．2．2 工作原理

2．2．3 系统缺点

3 电子双线双向自动闭塞系统总体设计

3．1 系统技术要求

3．2 系统方案选择

3．2．1 分散控制模式

3．2．2 列控中心控制模式

3．2．3 系统方案比选

3．3 系统实现方案

4 本站模拟系统

4．1 原型介绍

4．2 本站模拟系统功能需求

4．1．1 联锁设备模拟

4．1．2 区间轨道继电器模拟

4．1．3 方向继电器模拟

4．3 本站模拟系统数据流图

5 本站模拟系统硬件设计

5．1 硬件总体结构

5．2 硬件配置及功能

5．2．1 研华PCI-1761板卡

5．2．2 JYXC-270型有极继电器

5．3 方向继电器驱动采集电路设计

5．3．1 方向继电器驱动电路设计

5．3．2 方向继电器采集电路设计

5．4 轨道继电器模拟电路设计

6 本站模拟系统软件设计

6．1 本站模拟系统软件总体设计

6．1．1 软件设计原则

6．1．2 软件设计方法

6．1．3 软件总体结构

6．2 核心模块

6．2．1 人机交互界面

6．2．1 进路处理

6．2．2 信息显示

6．2．3 进站信号机红灯断丝信息设置

6．3 通信模块

6．3．1 通信技术要求

6．3．2 通信协议

6．3．2 客户机／服务器模式及套接字

6．3．2 具体实现

6．4 方向继电器驱动模块

6．5 轨道继电器模拟

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果