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城市轨道交通信号系统安装与调试王宁

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王宁

[导读] 摘要：近年来，我国各大城市纷纷开展轨道交通建设，以缓解城市路面的交通压力。

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        摘要：近年来，我国各大城市纷纷开展轨道交通建设，以缓解城市路面的交通压力。而轨道交通基础设施的数量不断增多的同时，轨道交通的管理也更加复杂。作为保证轨道交通系统正常安全运行的一种重要手段，交通信号系统就显得很有必要，因此，本文就地铁车辆信号系统的安装调试要点进行了简要分析。
        关键词：地铁车辆；安装调试；信号系统
        随着现代科学技术的不断进步，地铁车辆信号系统将会朝着智能化更高、性能更佳的方向发展。地铁车辆信号系统的安装、调试和验收是一个非常系统的工程，只有充分做好地铁信号系统的安装调试工作，才能更好地确保地铁施工质量和运行安全。
        1、地铁车辆信号系统
        地铁信号系统是保障地铁车辆运行安全的重要基础，由于地铁站间距离较短，而行车密度大，行车速度较快，乘客是其主要运送对象，所以对信号设备的安全性要求较高。地铁车辆的轨道交通信号系统，主要由列车自动控制系统组成，简称为 ATC。列车自动控制系统有ATS、ATO 和 ATP 三个子系统，这三个子系统通过信息交换网络实现对地铁车辆的控制和管理。
        地铁车辆的自动控制系统按照闭塞布点方式可以分为移动式和固定式两种，移动闭塞系统主要通过无线通信、感应环线等媒体向地铁车辆设备传递信息，保障列车的正常运行。固定闭塞系统则可以分为目标距离码模式和速度码模式，其中速度码模式的每个闭塞分区传送一个信息代码，传输的信息量相对较少，而目标距离码模式，具有较强的抗干扰能力和较强大的信息传输能力，有助于提高地铁线路的通过能力，增强列车运行的舒适度。
        2、轨道交通信号系统安装中的要点
        2.1 室外设备的安装
        （1）信号机安装。信号机安装基础是根据施工现场的实际情况而决定的。信号机安装分隧道内、站台上、站内两侧壁上，信号机最下方灯位中心距轨面的高度为 1500± 100mm。
        （2）计轴设备安装。计轴设备应根据设备厂商的测量位置确认，并与铺轨专业确认轨道是否完成焊轨及锁轨工作，安装时必须确保计轴磁头中心点位于两根轨枕最中心位置，周围不能有磁性干扰。
        （3）信标安装。每个信标必须采用专用底座进行安装，信标底座应相对于列车运行方向，信标必须横向或是纵向安装。无论横纵向安装，信标接头侧应位于靠近弱电电缆支架侧，以便有源信标接头电缆走线。信标安装完成后，应保证信标顶部到钢轨上表面的距离在[65± 5]mm。
        （4）紧急停车按钮。紧急停车按钮的安装位置是站台楼梯口的墙壁或是站台的柱子，每个站台的安装数量为四个。需要注意的是，紧急停车按钮的安装应该与装修施工一起完成。
        2.2 室内设备的安装
        （1）ZC/LC 机柜安装。每个 ZC/LC 机柜在施工时，需要分别各引入两路 AC220V 的红蓝电源至机柜内部，电源需要制作成三芯电源母插头，接入 ZC/LC 机柜的后部 IEC1-1/2 和 IEC2-1/2 四个电源口。同时，每个 ZC/LC 机柜需从后部分别引两根 RJ45 接头超五类屏蔽网线连接至 DCS 子系统 DCS 机柜内交换机上及监测终端，同时添加备用网线。
        （2）联锁机柜安装。应按设计所提供的室内机房布置图施工，使用三台 CBI 机柜时，面对机柜正面，左侧安装 A 机（联锁主机 A 机机柜），中间安装C机（电源机柜），右侧安装B机（联锁主机B机机柜）。
        （3）ATS机柜安装。ATS 机柜内需由电源屏引入两路 AC220V 电源，温控仪设置在 25℃左右，自律机A/B 机分别各引两根RJ45接头超五类屏蔽网线连接至DCS机柜内交换机上，机柜后侧电源线与网线需要分开引入，按照电源线左侧，数据线右侧进行走线。
        3、城市轨道交通信号系统的调试要点分析
        信号系统安装工程全部或部分完成后，应根据工期计划对设备进行调试，调试一般可分为单项设备调试、各子系统调试，全系统试验，144小时连续试验等。
        3.1单项设备调试
        （1）信号机试验
        目前国内城轨信号机多采用 LED 信号机。信号机的试验方法可采用在分线盘直接对每架信号机的每个灯位单独送电试验，每个灯位的电气性能应满足技术指标的要求，并满足显示方向、距离的要求。采用模拟进路的方式对信号机显示进行室内外一致性核对。并进行故障报警试验。

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        （2）发车指示器
        采用模拟程序对其显示进行调试，测试电气性能应满足技术指标的要求，检查时间信息、扣车信息等是否正确。
        （3）紧急停车按钮
        当站台按压按钮时，室内显示正确，站台附近列车应能够紧急制动。
        3.2子系统调试
        （1）CBI子系统调试
        CBI系统在完成单项设备调试后，即可进行子系统的调试，调试分模拟试验阶段和室内外联调阶段。调试的内容主要包括功能性试验和联锁关系验证。
        首先制作模拟盘，模拟道岔、信号机、轨道条件，在分线盘接入（甩开室外配线），确认控制台显示正确，通过模拟室外条件，进行进路排列、各种解锁、道岔单操、封锁道岔、各项故障报警等功能试验。根据联锁表逐条进路进行验证联锁关系是否正确。模拟试验完成后，拆除模拟盘，接入室外设备，进行室内外一致性的验证和调试。
        （2）ATS子系统调试
        ATS子系统调试主要包括：软件测试、功能性试验、系统间接口调试。施工单位主要是配合设备系统商完成此工作。
        1.软件测试：确认ATS 设备间的连线正确，开始上电，安装软件及各种参数组件，验证人机接口以及服务器间的冗余操作。
        2.功能性试验：功能性验证主要包括：时刻表的编制和使用，车站及中心的系统操控功能，列车的监督与追踪，自动进路触发，进路取消，自动列车调整，调度列车调整，车次号折返功能，报警功能等。
        3.系统间接口调试主要包括：ATS 系统与无线传输系统的接口调试和ATS 系统与时钟系统的接口调试
        （3）ATP子系统调试
        ATP子系统调试主要是针对其功能进行的。但是调试时一般不会单独的去测试其某一项功能，而是在进行综合系统调试时一起测试，这样可以提高试验效率。
        调试内容包括：不同模式下的列车运行试验，列车追踪运行试验，车门安全控制，临时限速防护，紧急停车防护，自动换端和自动折返等功能测试。
        （4）ATO子系统调试
        ATO 和ATP子系统功能相辅相成，通过其设备间的数据交换共同控制列车运行，ATO 子系统调试主要是验证列车运行速度曲线的计算，并能够在ATP 的控制下按速度曲线运行，实现自动牵引和制动，同时验证其准确停车以及自动开闭车门等功能。
        （5）DCS子系统调试
        DCS 子系统是实现 CBTC 系统地面设备之间和车地设备之间的双向信息交互的子系统，是 CBTC 系统的核心部件。调试主要内容包括：列车首尾双套无线接收设备冗余倒替，车载设备的无线全覆盖，车载设备有无丢失数据包现象，列车在前后有车的情况下能够正常收发报文。
        3.3全系统试验
        全系统试验是指对正线运行列车的车载设备与轨旁设备进行的一系列联动试验，这与在试车线的静态、动态调试不同，主要目的是验证车载、轨旁设备的一致性和有效性，检验列车运行控制状态和性能是否满足要求。
        全系统试验通常由系统集成商负责，安装施工单位配合，同时需要列车厂、信号系统供应商、运营接管单位的人员一起参加。试验内容和顺序一般包括：电子地图与地面设备一致性试验，无线系统试验，速度试验（列车运行稳定性验证），停车对标试验，自动换端试验，车门开闭及与屏蔽门的联动试验，RM、SM、AM 驾驶模式试验，自动折返试验等。单车试验完成后应进行多车追踪及跑图试验，以评价其可靠性、可用性和安全性。
        结语：
        总之，地铁作为一种重要的轨道交通方式，在缓解交通压力，解决空气污染等方面有着非常重要的价值，所以对地铁信号系统进行科学的安装调试，明确安装调试要点，是保障地铁车辆运行安全的关键。
        参考文献：
        [1]杜平.城市轨道交通信号系统的发展[J].铁道通信信号，2018（11）.
        [2]朱贵钦.关于地铁信号系统施工的思路构建[J].现代工业经济和信息化，2017（05）.