轨道安全教案第四章.docx
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轨道安全教案第四章
理论课授课教案
任课教师:
课程名称:
城市轨道交通运营
安全管理方法与技术
授课班级
授课日期
授课节次
缺课学生
授课章节:
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
1、列车运行控制(ATC)系统
2.环境与设备监控(BAS)系统
3.电力监控(SCADA)系统
目的要求:
1、了解列车自动防护系统、运行系统的组成;列车自动监控系统的作用。
2、了解环境监控系统的功能,结构,掌握车站BAS主要功能。
3、了解电力监控系统的构成、功能和结构
重点、难点及措施
重点:
车站BAS主要功能
教具:
课件
教务处审核
教案专用纸
第页
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
4.1列车运行控制(ATC)系统
4.1.1列车自动防护系统(ATP)
列车自动防护系统主要用于对列车驾驶进行防护,对于安全有关的设备或系统实行
监控,实现列车间隔保护,超速防护等功能。
其工作原理是将信息不断地从地面传到列
车上,从而得到列车当前允许的安全速度,以此来实现对列车的监督及管理。
ATP系统具有以下功能:
(1)自动连续地对列车位置进行检测,并向列车发送必要的速度、距离、线路条件
等信息,运行的最大安全速度。
(2)确保列车进路正确以及列车的运行安全;确保同一路径上的不同列车之间具有
足够的安全距离,防止列车侧面冲撞。
(3)防止列车超速运行,保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。
(4)为列车车门开启提供安全、可靠的信息。
(5)根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向,确定相应轨道电路发码方向。
(6)任何车-----地通信中断以及列车的非预期移动(含退行)、任何列车完整性电路
的中断、列车超速(含临时超速)、车载设备故障等均将产生安全性制动。
(7)实现与ATP的接口和有关的信息交换。
(8)系统自诊断、故障报几个和记录。
(9)列车的实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。
4.1.2列车自动运行系统(ATO)
列车自动运行系统主要实现“地对车的控制”,即用地面信息实现、对列车驱动、制动
控制。
ATO具备以下功能:
P-53页
4.1.3列车自动监控系统(ATS)
列车自动监控系统主要是实现对列车运行的监督,辅助行车调度人员对全线列车运行
进行管理。
它可以显示列车的运行状态,监督和记录运行图的执行情况,为行车调度人
员调度指挥和运行调整提供依据。
ATS能实现以下功能:
P-53下半页
教案专用纸
第页
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
4.1.4列车运行控制(ATC)系统的分类
1.固定闭塞ATC系统
1)速度码模式。
2.目标距离式(曲线式)。
2.移动闭塞ATC系统P55中页
4.2环境与设备监控(BAS)系统
采用现代计算机控制和网络技术对城市轨道交通车站的隧道通风系统、空调通风系统
空调水系统、车站给排水系统、车站照明系统、电扶梯系统和车站导向标志系统等机电
设备进行自动化管理和控制,通过优化控制实现城市轨道交通的安全运行。
即BAS系统。
4.2.1BAS系统的功能
1.中央控制中心BAS功能。
P56
2.车站BAS主要功能。
1)监视功能。
2)控制与调节功能。
3)报警处理功能。
4)统计分析功能。
3.就地级设备主要功能。
P57
4.2.2BAS系统结构
系统的网络结构分为车站监控系统局域网、地铁主干线通信网和控制中心局域网。
P-57
4.3电力监控(SCADA)系统
4.3.1系统的构成
电力监控(SCADA)系统主要是对城市轨道交通全线各类变电所、接触网等电力设备
运行分层分步远程实时监视和控制,处理供变配电系统各种异常事故及报警事件,保障
系统的正常运行,同时提升供变配电系统调度、管理及维修的自动化程度,提高供电质
量,保证系统安全、可靠地运行。
两级管理(中央级和车站级)三级控制(中央级、车站级、现场级)P58-59
1.主站2.被控站3.数据传输通信通道4.监控对象
教案专用纸
第页
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
4.3.2系统的功能
1.城轨监控应用中心系统:
采用主备冗余系统,它对全线重要监控对象的状态、性
能数据进行实时收集和处理,通过各种调度员工作站以图形、图像、表格和文本的形式
显示出来,供调度人员控制和监视。
同时系统根据一定的逻辑关系自动向分布在各站点
的被监控对象或系统发送模式、程控、点控等控制命令,由调度人工发布控制命令,从
而完成对全线供电设备集中监控和调度管理,确保轨道交通的供电质量和供电安全。
2、车站级电力监控系统对本站供电设备监控对象的状态、性能数据进行实时收集和
处理。
当中心系统或通信网络发生故障时,该系统可对车站范围内的供电设备进行控制,
形成多数冗余。
3、现场级测控设备与监控系统的中心和车站均有通信接口。
它们位于各监控对象附
近,起接口转换、信息采集、传送、汇聚、命令接收、执行和反馈作用。
4.3.3系统的结构
1、硬件结构:
分3大块,
(1)控制中心的中央电力调度系统;
(2)各变电所内的变电所综合自动化系统;
(3)通信通道。
2.软件结构
(1)前置数据采集系统
(2)实时网后台系统
(3)商用关系数据库系统
教案末页纸
本课小结:
作业与练习1、列车自动控制系统包括哪些子系统?
2、环境与设备监控系统车站BAS主要功能有哪些?
3、问答电力监控的对象有几种?
是什么?
改进措施:
理论课授课教案
任课教师:
刘崇军课程名称:
城市轨道交通运营
安全管理方法与技术
授课班级
授课日期
授课节次
缺课学生
授课章节:
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
4、火灾自动报警(FAS)系统
5.综合监控(ISCS)系统
6.乘客资讯(PIS)系统
7、城市轨道交通控制中心系统
目的要求:
1、了解列车自动防护系统、运行系统的组成;列车自动监控系统的作用。
2、了解环境监控系统的功能,结构,掌握车站BAS主要功能。
3、了解电力监控系统的构成、功能和结构
重点、难点及措施
重点:
车站BAS主要功能
教具:
课件
教务处审核
教案专用纸
第页
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
4.4火灾自动报警(FAS)系统定义P-61下
4.4.1FAS系统构成
1.地铁全线FAS系统构成。
.地铁FAS系统按两级(中央、车站)管理,三级(中央、车站、就地)控制设置
全线系统。
2.中央级系统构成。
中央级作为OCC管理全线火灾报警系统网络控制工作站,是整个系统的设备、管理
和控制中心。
3、车站级系统构成。
车站火灾报警控制器、图形显示终端和本管辖区域内的各种探测器、手动报警按钮、
电话插孔、消防专用电话、控制联动设备、信号输入和信号输出模块等现场设备构成
车站级自动报警系统。
4.(现场级设备构成。
(1)各类火灾探测器。
(2)监测及控制模块。
。
(3)手动火灾报警按钮、消防电话分机及电话插孔。
(4)警铃及声光报警器。
。
(5)消防广播。
4.4.2系统的主要功能
1、中央级FAS系统功能(9项)P63下-64上半页
2、车站级、FAS系统功能(8项)P-64页
4.4.3系统的网络结构
按连接方式:
分多线制和总线制两种
按识别方式:
分集中智能型和分布智能型两种应用形式。
按实际产品形式:
分中控机、主子机和网络通信应用形式。
教案专用纸
第页
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
4.4.4系统的运作模式包括监视模式与报警模式
1.监视模式
2.报警模式。
(1)自动确认模式;2)人工确认模式;3)消防联动模式)
4.5.综合监控(ISCS)系统
.综合监控(ISCS)系统提出的背景。
P66
4.5..1综合监控系统结构
综合监控系统建设的目的是将SCADA、BAS、FAS及ATS等系统功能集于一体。
1.中央级综合监控系统位于综合监控中心,直接与各个业务子系统监控中心及车站
级综合监控系统相联系,所涉及的交通信息资源来自各个子系统的监控中心和车站级综
合监控系统。
2.车站级综合监控系统直接集成车站级各监控系统的信息,使全站的各个系统成为
有机整体,并为新建系统提供开放的接口。
城轨综合监控系统包括:
1、数据层;2、系统层;3、应用层;4、表示层。
4.5..2综合监控系统的功能P68
1、基础数据管理功能。
2、可视化监控调度的功能。
3.查询、统计和分析及必要的决策支持的功能。
具体决策支持功能有四方面P69
4.6.乘客资讯(PIS)系统
乘客资讯(PIS)系统定义P69
4.6.1乘客资讯(PIS)系统的结构
按照乘客资讯(PIS)系统提供的空间环境不同分:
站外乘客资讯系统、站内乘客资讯
系统和车载乘客系统。
逻辑上分三层结构:
第一层OCC运营控制中心的子系统;
第二层车站子系统;
第三层车载子系统。
教案专用纸
第页
第4章城市轨道交通运营安全保障系统
4.6.2PIS系统的子系统及其功能P71
1.中心子系统
2、车站子系统
3、车载子系统
4、节目制作子系统
5、网络传输子系统P71-72
4.6.3PIS系统的应用情况P73
车---地视频传输采用准实时方式;移动视频系统;数字广播技术;双向实时传输。
4.7城市轨道交通控制中心系统
4.7.1控制中心设计原则74-75
1.先进性原则;2、安全可靠性原则;3、可扩展性原则;
4、开放性、兼容性原则;5、可维护原则。
4.7.2控制中心系统功能
控制中心负责进行日常监督、管理、运营调整和调度指挥,并为不同的运营主体提供
公共服务,在突发事件下组织、协助抢险救援。
控制中心系统总体功能包括:
日常业务、
客流、列车和设备监视/协调、应急处理、辅助决策、统计分析和共享信息。
1.日常业务
2、客流、列车和设备监视/协调(客流监察、列车监察、设备监察)P76细讲
3、应急处理
4、辅助决策
5、统计分析
6、共享信息
4.7.3系统组成P77下
1、调度指挥系统各子系统的构成
2、调度指挥系统设备构成重点P77-78
4.7.4系统接口
教案末页纸
4.7.4系统接口
为了完成控制中心调度指挥系统的相关功能,控制中心调度指挥系统需要与线路控制
中心的供电系统、信号系统、环控系统、防灾系统、自动售检票系统和主控系统等接口。
1)控制中心与OCC(线路控制中心)综合监控系统(ISCS)接口。
2)控制中心调度指挥系统与部分专业进行综合的OCC(线路控制中心)接口
3)控制中心调度指挥系统与未设综合监控系统的OCC(线路控制中心)接口
4)控制中心调度指挥系统与OCC(线路控制中心)的PIS接口
5)控制中心调度指挥系统与线路CCTV接口
本课小结:
参见课本P80-81页
作业与练习1、火灾自动报警系统的主要功能是什么?
2、综合监控的结构是什么?
3、城市轨道交通控制中心系统的功能有那些?
4、电力监控系统的结构是什么?
5、乘客资讯系统的子系统及其功能是什么?
改进措施:
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