第二章 机车信号设备简介
机车信号设备的组成
机车信号设备的组成随着铁路交通的发展，机车信号设备也越来越重要。
机车信号设备是铁路交通中的一项基础设施，它能够确保列车行驶的安全和顺畅。
本文将介绍机车信号设备的组成和作用。
一、信号机信号机是机车信号设备的核心部分，它是指用来指示列车行驶方向、速度和限制的装置。
信号机有多种类型，包括色灯信号机、机械信号机、声光信号机等。
其中，色灯信号机是目前应用最广泛的一种信号机。
色灯信号机通过不同颜色的灯光组合来表示不同的行车指示，如红灯表示停车，黄灯表示减速，绿灯表示通行等。
二、轨道电路轨道电路是一种通过电气信号来检测列车位置的装置。
它由电缆、电极和控制器组成。
当列车通过轨道电路时，电极会感应到列车的金属部分，从而产生电气信号。
控制器会接收这些信号并将其转化为数字信号，从而判断列车的位置和速度。
轨道电路还可以用来检测轨道上的异物或故障，从而及时进行维修。
三、联锁设备联锁设备是用来控制信号机和道岔的装置。
它可以确保列车行驶方向的正确和安全。
联锁设备由控制器、接触器、电源等部件组成。
当列车需要转向或停车时，联锁设备会自动控制信号机和道岔，从而确保列车行驶方向的正确和安全。
四、道岔道岔是铁路交通中的一种重要设备，它能够将列车从一条轨道引导到另一条轨道上。
道岔由铁路轨道、转辙器和锁闭装置组成。
当列车行驶到道岔处时，转辙器会自动控制铁路轨道的转向，从而将列车引导到另一条轨道上。
锁闭装置则可以确保转辙器的位置正确和牢固。
五、信号电缆信号电缆是机车信号设备中的一种重要部件，它用来传输信号机、轨道电路、联锁设备和道岔等装置的信号。
信号电缆具有传输速度快、抗干扰能力强等特点。
六、信号机柜信号机柜是机车信号设备中的一个重要组成部分，它用来存放信号机、联锁设备和控制器等装置。
信号机柜具有防尘、防水、防腐等特点，可以保护设备免受外界环境的影响。
七、信号电源信号电源是机车信号设备中的一种重要部件，它为信号机、轨道电路、联锁设备和道岔等装置提供电源。
第二章-铁路信号基础设备
号机前停车，不许越过该信号机）； V 中 --表示减速运行（指示列车通过该信号机后应减速到规定速度以
下运行）； V 高 --表示高速运行（准许列车按规定最大速度通过该信号机运行）。
3）固定信号机显示方式 我国铁路色灯信号机主要采用速差与预告混合的始端高速终 端预告组合显示方式 。将始终端两种速度和三个速度级组合 起来得到的色灯信号机的显示方式。如三速五显示方式：
第二章-铁路信号基础设备
第一节 铁路信号机
1.1 铁路信号及其作用 ➢ 定义：铁路信号是用特定物体（包括信号灯、仪
表、音响设备）的颜色、形状、位置或声音等媒 体向列车或车列（司机或装置）传达（有关前方 路况、机车车辆运行条件、行车设备状态以及行 车命令等）信息、指挥车列安全运行的控制设备。 ➢ 作用：保证行车安全、提高运输效率，提高劳动 生产率，改善运输人员的劳动条件，提高铁路运 输现代化水平。
透镜式色灯信号机
有高柱和矮柱两种类型
透镜式色灯信号机结构
机构的主要部件是透镜组，它 由一块外径为139mm有色外棱梯 透镜和一块外径为212mm无色内 棱梯透镜，通过透镜框组装而 成，透镜框上还装有可调灯座， 可调灯座在上下前后左右六个 方向调整，使灯泡的主灯丝位 于透镜组主光轴的焦点上，灯 丝光源发出的光经有色外棱梯 透镜和无色内棱梯透镜前后两 次折射，产生平行的有色光束 射向前方。满足信号显示距离 的要求。
磁通随着电流的增加而增大，在铁心未饱和的情况 下吸力与磁通量的平方成正比。
当吸力增到足以克服衔铁上的机械力时，衔铁就被 吸动并经由连杆带动接点组动作到吸起状态。
当切断线圈电源时，电流逐渐减小，磁通也随之减 弱，当磁通减到一定值以致由它产生的吸力小于 衔铁的机械力时，衔铁就释放，接点组也随之恢 复到落下状态。
信号设备介绍
信号设备介绍信号设备的介绍一、轨道计轴器的组成计轴器由传感器、计数比较器等部分组成。
当车辆轴数的信息需要远距离传输时，计轴器还需采用传输设备。
1.传感器是计轴器的基础设备，其作用是将机车、车辆通过的车轴数转换成电脉冲信号。
早期使用的传感器一般是机械式，目前一般采用电磁式。
电磁式传感器由磁头、发送器、接收器三部分组成。
磁头有一个发送线圈和一个接收线圈分别装在钢轨的两侧。
发送器向磁头的发送线圈馈送较高频率的电流，使其周围产生交变磁场，并通过空气、钢轨、扣件等不同介质环链到磁头的接收线圈,感应出一交流电压。
车轴通过磁头时,车轮的屏蔽作用和轮缘的扩散作用，使环链到磁头的接收线圈的磁通量发生变化，并使感应电压显著降低。
接收器将这个变化的感应电压转换成车轴电脉冲信号。
2.计数比较器主要由计数器、鉴别器、比较器组成。
它将进出两个计轴点之间的车轴电脉冲信号进行计数和比较，以判断区间（或轨道区段）是否空闲。
3.传输设备主要由电信号发送器和电信号接收器组成。
多采用频率数码传输方式二、轨道计轴器的应用计轴器可应用于半自动闭塞和自动闭塞区段，也可用于铁路道口的防护、驼峰编组场的高轴阻检查、测速、判定钩车数等，还可在行车指挥自动化、列车运行自动化方面作为校正里程的依据。
三、计轴器的工作原理计轴设备利用轨道传感器、计数器来记录和比较驶入和驶出轨道区段的轴数，以此确定轨道区段的占用或者空闲。
其工作原理是：利用电磁感应的原理，当列车出发，车轮进入轨道传感器作用区时，微机开始计时，轮对经过传感器磁头时，计轴磁头可以探测到通过列车的轴数，向微机传送计轴脉冲，并经电子连接单元EAK单元向计轴运算器报告。
判定运行方向，确定对轴数十累加计数还是递减计数。
通常情况下，由2个计轴探头可以确定1个闭塞分区。
计轴探头沿线路安装在钢轨上，其位置也是闭塞分区的分界点。
计轴运算器是计轴的核心部件，收集器控制范围内的计轴探头发来的所有信息。
计轴运算器计算相邻2个计轴报告的轴数关系，就可以确定该闭塞分区是否空闲。
机车信号设备概况
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（一）正线电码化闭环检查
压入进路条件 压入进路条件
JC
X BJJ
JC
XI BJJ
27.9
JMJ
27.9
FMJ
FS
FS
FS
QMJ
QMJ
QMJ
QMJ
X XI ＳI ＳII XII
QMJ
QMJ
QMJ
QMJ
ＳＮ
XＮ
Ｓ
X JMJ KZ ＤＧＪ DGＪ DGＪ DGＪ KZ
XI FMJ
ＤＧＪ
固定地点复示进站信号机的显示。 2.连续式机车信号
主要用在自动闭塞区段，利用自动闭塞分区的轨道电 路向机车上传送信息。因此，在整个区间正线上，机车信 号能连续地反映前方地面信号机的显示。
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3.接近连续式机车信号 用于非自动闭塞区段，它是 点式和连续式的综合。在进站信 号机外方制动距离附近的固定地
IIG 2000-2 XII 4G 6G 2300-1 X4 1700-1 X6 Ｓ
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（三）机车信号载频切换
1700Hz 2300Hz
2000Hz 2600Hz
X
2000-1 Ｓ5 2600-1 Ｓ3 1700-2 ＳI
5G 1700-1 X5 3G IG 2300-1 X3 1700-2 XI 1700-2+25.7
ＳＮ
2000-2 ＳII
XＮ 2600-1 Ｓ4 2000-1 Ｓ6
IIG 4G 6G
2000-2 XII 2300-1 X4 1700-1 X6
2000-2+25.7
Ｓ
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（三）机车信号载频切换
机车信号设备的组成
机车信号设备的组成
机车信号设备是指用于控制铁路列车行驶的信号设备，它由多个部件组成，包括信号机、道岔、轨道电路、信号电缆等。
下面将分别介绍这些部件的作用和组成。
1. 信号机
信号机是机车信号设备中最重要的部件之一，它用于向列车驾驶员发出行车指示。
信号机通常分为三种类型：色灯信号机、机械信号机和数字信号机。
色灯信号机是最常见的信号机，它通过不同颜色的灯光来表示不同的行车指示。
机械信号机则是通过机械装置来表示行车指示，而数字信号机则是通过数字显示屏来显示行车指示。
2. 道岔
道岔是机车信号设备中用于控制列车行驶方向的部件。
它通常由两条铁轨和一个可移动的铁路交叉部分组成。
当列车行驶到道岔处时，道岔会根据信号机的指示自动切换，使列车能够顺利地进入正确的轨道。
3. 轨道电路
轨道电路是机车信号设备中用于检测列车位置和速度的部件。
它通过在铁轨上安装电气设备来检测列车的位置和速度，并将这些信息传输给信号机和道岔，以便它们能够自动控制列车的行驶方向和速
度。
4. 信号电缆
信号电缆是机车信号设备中用于传输信号和电力的部件。
它通常由多根电缆组成，这些电缆连接着信号机、道岔、轨道电路等各个部件，以便它们能够相互通信和协调工作。
机车信号设备是铁路运输中不可或缺的一部分，它通过自动控制列车的行驶方向和速度，保证了列车的安全和高效运行。
各个部件的协调工作，使得列车能够在铁路上安全、快速地行驶，为人们的出行和物资运输提供了重要的保障。
管理学第二章驼峰调车场的基础设备课件
（3）防止重复开放信号：FCJ （4）推送进路锁闭： T1SJ （5）其它安全作业条件： 限界检查器在定位：XJJ 减速器动力正常：BOJ 灯丝完好：DJ 现场无意外情况：QXA在定位。
2、T1开放溜放信号时，需要照查的联锁条件：
（1）推送线上的道岔位置正确(2DBJ ， 4DBJ )， 溜放线上的顺向道岔位置正确(16DBJ , 12FBJ )
（2）敌对信号在关闭状态：
D2KJ ， T1DKJ 12DBJ （半场溜放）：B1ZJ （D50关闭），
D36XJ ， D40XJ ，D14XJ
（4）推送进路锁闭： T1SJ （5）其它安全作业条件：
灯丝完好：DJ
现场无意外情况：QXA在定位。
12DBJ
4、T1开放后退信号时检查的条件
（1）敌对信号在关闭状态： D2KJ 、 T1DKJ （2）从迂回线后退时（2FBJ ），要检查4DGJ 。
（3）到达场未向场间无岔区段调车：照查继电器ZCJ 或总 信号继电器ZXJ 。
我国现行标准分路灵敏度为0.06Ω，即用 0.06Ω电阻在任何地方分路时，轨道电路的接收设 备都应停止工作。
由于驼峰分路道岔区段的轨道电路长度很短等 原因，规定标准分路灵敏度为0.5Ω。
2、驼峰高灵敏度轨道电路
可以解决高阻轮对的分路不良问题，提高轨道电 路的分路灵敏度。
五、驼峰转辙机及其控制电路
当车组出清DG1进入DG区段，FDGJ1尚需经过 一段时间后才能落下（缓放时间0.5s）。在此期间， 车组已压上尖轨，即使车组再跳动，也不致造成四开 的危险
第二章 机车信号设备简介
第二章机车信号设备简介机车信号是指设在司机室内反映列车前方运行条件的信号显示，通常实现机车信号功能的车载设备也被简称为机车信号。
机车信号发展初期，其功能是为了改善司机瞭望条件而向司机复示地面信号。
随后在机车信号设备的基础上增加了自动报警、自动停车设备，机车信号设备不仅向司机提供信号显示，同时向后级设备提供信号来源，机车信号成为提高运输安全，实现车上自动报警、自动停车功能所必备的重要车载设备，被作为机车“三大件”之一。
我国铁路目前采用的机车信号分为接近连续式和连续式两种。
接近连续式多用于非自动闭塞区段。
在进站信号机外方制动距离附近的固定地点设置发送设备，并从固定地点到进站信号机之间加装一段轨道电路。
从列车最前面的车轮轧在轨道电路上时起，发送装置就连续不断地向机车上传送地面信号的信息，使机车信号机连续复示进站信号机的显示。
连续式机车信号没有距离限制，只要列车在轨道上行驶，被机车第一轮对短路的轨道信号电流就会在钢轨周围产生磁场。
装在机车上的感应器接收到信号，经过解码使机车信号机不断地显示与前方地面信号机相同的信号。
随着运输要求的提高和技术的发展，要求机信号的译码输出提供给已广泛配备的列车运行监控装置，对机车信号设备的性能要求随之提高，机车信号除了向司机提供显示外，向后级列车运行监控设备提供信息成为一项重要功能。
随着列车运行速度的进一步提高，司机已难以仅通过地面信号来驾驶列车，这样就对机车信号的可靠性与安全性有了更加严格的要求，机车信号系统的概念也进一步明确：机车信号系统由车载信号和地面信号设备共同构成，必须符合故障导向安全原则。
车载信号设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。
机车信号是否安全、可靠，取决于地面信号设备和车载信号设备构成的系统是否安全、可靠。
第一节机车信号的发展史一、JT1型通用式机车信号设备JT1-A/B型通用式机车信号，是采用数字信号处理技术及高速超大规模集成电路设计而成的新一代通用式机车信号装置。
第四讲通用式机车信号
接线盒内设若干接线柱。通用式机车信号整个系
统的所有设备都经接线盒汇接，完成它们之间的连接 和控制。 传感器即机车接收线圈，采用移频机车信号接收 线圈。Ⅰ、Ⅱ端各设两个，通过感应接收轨面信息。
机车信号机构为 8 灯机构。 列车 I 、 Ⅱ端各设一台，安装于正、 副司机前方中间，为双面显示。
通用式机车信号机如图 2-2 所示。
第二章 机车信号车载设备
第一节 JT1型通用式机车信号
一、系统构成 JT1 型通用式机车信号由一个主机箱、一个 接线盒、四个接收线圈（传感器）、两个 8 灯信号 机构及连接电缆等构成。
通用式机车信号系统框图如图 2-1 所示。
主机箱是机车信号的主机，主要由数字信号处理 器 DSP 等 30 余块集成芯片构成，完成机车信号译码 和机车信号点灯等控制。
执行继电器采用 8 个高可靠的小型继电器。 JT1型通用机车信号点灯电路如图 2一5 所示。
三、系统连接 图 2 -7 为 JT1 -A 型通用式机车信号系 统连接图。 图 2 -8 为 JT1 -B 型通用式机车信号系 统连接图。
1 ．主机箱与接线盒
图 2 一 9 为 JT1-A 型通用式机车信号主机箱外形图。 图 2 一 10 为 JT1-B 型通用式机车信号主机箱外形图。 图2 一 11 为 JT1-A 型接线盒外形图。 图2 一 12 为 JT1-B 型接线盒外形图。
速度等级 SD2、速度等级 SD3等条件。
输出接口 2 输出 8 位开关量，控制相应的 8 个执 行继电器动作。
动态监督电路 1 的作用是：在有 f 1方波输入的情 况下，输出高电位，加到 DSP 芯片和 A / D 转换器的 复位端，使其正常工作；当输入不符合条件时，输出 方波振荡信号使 DSP 芯片和 A / D 转换芯片复位。 动态监督电路 2 的作用是：在有f2方波输入的情 况下，输出低电位，控制输出接口电路 2 有信号输出； 当输入不符合条件时，输出高电位控制输出接口电路 2 的输出线呈高阻态。 动态监督电路 3 的作用是：当输入 f3 方波信号时， 输出低电位，使光电开关打开，构成机车信号点灯； 当输入不符合方波条件时，输出高电位使光电开关断 开。
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第二章机车信号设备简介
机车信号是指设在司机室内反映列车前方运行条件的信号显示，通常实现机车信号功能的车载设备也被简称为机车信号。
机车信号发展初期，其功能是为了改善司机瞭望条件而向司机复示地面信号。
随后在机车信号设备的基础上增加了自动报警、自动停车设备，机车信号设备不仅向司机提供信号显示，同时向后级设备提供信号来源，机车信号成为提高运输安全，实现车上自动报警、自动停车功能所必备的重要车载设备，被作为机车“三大件”之一。
我国铁路目前采用的机车信号分为接近连续式和连续式两种。
接近连续式多用于非自动闭塞区段。
在进站信号机外方制动距离附近的固定地点设置发送设备，并从固定地点到进站信号机之间加装一段轨道电路。
从列车最前面的车轮轧在轨道电路上时起，发送装置就连续不断地向机车上传送地面信号的信息，使机车信号机连续复示进站信号机的显示。
连续式机车信号没有距离限制，只要列车在轨道上行驶，被机车第一轮对短路的轨道信号电流就会在钢轨周围产生磁场。
装在机车上的感应器接收到信号，经过解码使机车信号机不断地显示与前方地面信号机相同的信号。
随着运输要求的提高和技术的发展，要求机信号的译码输出提供给已广泛配备的列车运行监控装置，对机车信号设备的性能要求随之提高，机车信号除了向司机提供显示外，向后级列车运行监控设备提供信息成为一项重要功能。
随着列车运行速度的进一步提高，司机已难以仅通过地面信号来驾驶列车，这样就对机车信号的可靠性与安全性有了更加严格的要求，机车信号系统的概念也进一步明确：机车信号系统由车载信号和地面信号设备共同构成，必须符合故障导向安全原则。
车载信号设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。
机车信号是否安全、可靠，取决于地面信号设备和车载信号设备构成的系统是否安全、可靠。
第一节机车信号的发展史
一、JT1型通用式机车信号设备
JT1-A/B型通用式机车信号，是采用数字信号处理技术及高速超大规模集成电路设计而成的新一代通用式机车信号装置。
JT1-A型为单套，JT1-B型为双套，设备能够自动接收移频4信息、8信息、18信息、交流计数（25Hz、50 Hz、75 Hz和微码化）信息、极频信息、UM71信息及ZPW2000（UM系列）等自动闭塞信息。
通过制式自动识别并处理后，将相应的信息显示在八显示机车信号机构上。
技术特点
1、采用高速DSP数字信号处理技术，减少了信号反应识别时间，抗干扰能力增强；
2、JT1-B型机车信号设备主机的每块主机板内采用二取二容错安全结构，并采用双机热备提高系统的可靠性；
3、使用双面8色灯LED机车信号显示器提高了显示器的可靠性；
4、为监控装置提供机车信号灯位、速度等级、绝缘节等信息。
JT1-A（93）型主机
JT1-B（94）型通机整套设备
二、JT1—CZ2000主体化机车信号设备
JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统，吸取了JT1-A/B型通用式机车信号十多年来大面积推广运用的经验，它采用尖端的DSP译码技术、创新性的安全冗余技术、完备的海量数据记录技术，充分满足了铁路信号设备“故障导向安全”原则，具备高度可靠与高度可用的特点。
该系统于2002年7月通过铁道部技术审查，2003年10月通过铁道部科技成果鉴定，并已在全路推广使用，为保障中国铁路的提速与发展发挥着重要的作用。
JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统由主体化机车信号接收主机（含机车信号记录器）、机车信号带电源接线盒、机车信号双路接收线圈、机车信号显示器构成。
JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统设备的构成如下图所示，显示器可选用双面8色灯LED机车信号显示器或双面点阵式机车信号显示器。
主机信号机
开关盒接线盒
主体化机车信号车载系统设备构成框图
JT1-CZ2000型主体化机车信号技术特点是：
1、采用“二乘二取二”的容错安全结构，提高了设备的安全性；
2、采用32位浮点高速DSP运算，频域处理和时域处理相结合技术，提高了系统的抗干扰能力。
使其抗干扰性能比JTA、B型有较大提高，移频干信比满足用钢轨电流迭加法测试的3：l的要求，UM71信息接收干信比比TVM300略有提高。
3、具备UM2000数字编码信息接收功能；
4、采用主机双套热备、双套电源、双路接收线圈接收等冗余技术和LED机车信号显示器，提高了系统的可靠性；
5、该系统的多制式并行接收处理、动态控制安全点灯电源、双路线圈同时接收、系统冗余结构、记录信号原始波形、地面数据处理软件等技术具有创新性。
三、JT-C一体化机车信号设备
JT1-CZ2000型一体化机车信号车载系统设备是根据2000年铁道部科技司“主体化机车信号的研制”项目要求，开发设计的新一代机车信号设备。
JT1-CZ2000型一体化机车信号车载系统设备采用了“2×二取二”的冗余容错安全结构，满足铁路信号设备的“故障－安全”要求。
其技术已经广泛应用于轨道车机车信号领域，并在城市轨道交通领域得到应用。
JT1-CZ2000型机车信号车载系统在全路使用，其系列产品占全路机车信号保有量的90%以上，在多次铁路大提速中起到了重要作用，创造了巨大的经济效益和社会效益，获得了各个路局的广泛认可。
2008年11月，JT1-CZ2000型机车信号车载系统获得铁道部科技进步一等奖。
该设备符合科技运函2006 [82]号《JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）》和运基信号2006 [243]号《JT-C系列机车信号车载系统设备安装规范（暂行）》。
该设备适用于运行速度160km/h及以下的内燃机车、电力机车、动车组。
主要技术特点：
1、采用“2×二取二”的冗余容错安全结构，机车信号主机内双套热备、双套电源、双路接收线圈接收等冗余措施，提高设备的安全性与可靠性；
2、采用32位浮点高速DSP运算、频域处理和时域处理相结合技术，提高接收设备可靠工作的干信比；
3、各制式信号并行处理,提高了信息译解速度；
4、采用带有动态控制点灯电源的故障安全电源，进一步提高了系统的安全性；
5、配套研制了双面点阵式LED显示器，或者使用配套的双面8色灯LED显示器，可靠性高，功耗低；
6、预留CAN总线和RS485输出，为机车计算机系统一体化、远程监测等设备提供了条件。
主机 信号机
第二节 JT-C 系列机车信号车载系统的由来
JT1—A/B 数字化通用式机车信号的主要使命是：在辅助信号的技术条件下较好解决了多制式通用的问题，以及和运行监控结合提供信息的问题。
从铁路运输的要求看，列车速度越来越快，交路越来越长，对机车信号的要求越来越高，随着机车信号重要性的提高，如何解决提速区段机车信号的主体化问题，变得十分突出，经过各方对机车信号的深入研究，统一认识,认为提速区段的机车信号必须走主体化的道路。
铁道部令第29号颁布，2007年4月1日起施行的《铁路技术管理规程》第93条规定“机车信号作为行车凭证时，由车载信号和地面信号设备共同构成，必须符合故障导向安全原则。
车载信号设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。
”
2000年，科技司设立“主体化机车信号设备的研制”项目，要求北京交通大学从整个车载的故障安全性、可靠性、可用性角度出发，全面研制包括主机、机车感应器、电源系统在内的全新的机车信号系统，满足提速区段列控设备的需要。
2001--2002年，北京交大研制了两批样机，2002年7月进行审查，2003年10月，通过了铁道部技术鉴定，2004年4.18铁路提速开始，JT1-CZ2000主体化车载系统装备于六大干线2000余台客运提速机车上，正式进入批量应用。
JT-C 系列机车信号车载系统设备发展动态：
2006年底9月底 1.5个亿投资
2006年底 2个亿投资
2007年5个亿投资
2008年5个亿投资
截至本书定稿时，JT-C型一体化机车信号在全路已全面运用，从二十多年来各种类型、型号机车信号设备实际使用情况来看，JT-C型一体化机车信号设备是目前运用状态最稳定、安全性能最可靠、实用功能最全面、维修防护最便捷的在用设备，也是今后一个时期使用的主要车载设备之一。
请读者重点关注、研究本书中的JT-C型一体化机车信号所属设备。