劉錦玲（青島四方龐巴迪鐵路運(yùn)輸設(shè)備有限公司,山東　青島　266111）

動(dòng)車(chē)組2種ATP系統(tǒng)CTCS2-200H/200C的兼容性設(shè)計(jì)

劉錦玲
（青島四方龐巴迪鐵路運(yùn)輸設(shè)備有限公司,山東青島266111）

摘要：為了減小更換ATP對(duì)車(chē)輛設(shè)計(jì)的影響，車(chē)輛系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮兼容可能潛在的不同型號(hào)ATP的接口。本文針對(duì)CTCS2-200H與CTCS2-200C兩種型號(hào)ATP系統(tǒng)接口的不同點(diǎn)進(jìn)行分析研究，結(jié)合CRH1動(dòng)車(chē)組機(jī)械、電氣的實(shí)際接口，制定出了一套簡(jiǎn)潔可實(shí)施的解決方案。200H型ATP已在CRH1動(dòng)車(chē)組上安裝運(yùn)行多年，運(yùn)行狀態(tài)良好，而安裝200C型ATP的新一代CRH1已完成廠(chǎng)內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組;ATP;CTCS2;200C;200H;WSP;兼容設(shè)計(jì);系統(tǒng)集成

0　背景

安裝在動(dòng)車(chē)組上的列控車(chē)載設(shè)備（下稱(chēng)ATP），不屬于動(dòng)車(chē)組車(chē)輛的供貨范疇，屬于客戶(hù)單獨(dú)招投標(biāo)設(shè)備，經(jīng)常出現(xiàn)同一型號(hào)動(dòng)車(chē)組中安裝不同型號(hào)ATP系統(tǒng)的情況，而且不同型號(hào)的ATP系統(tǒng)，接口也各有不相同。為減小動(dòng)車(chē)組的設(shè)計(jì)因不可控的ATP型號(hào)更換或不確定ATP型號(hào)而導(dǎo)致，后期動(dòng)車(chē)組車(chē)輛設(shè)計(jì)發(fā)生重大的更改，在動(dòng)車(chē)組車(chē)輛設(shè)計(jì)中需要盡可能的兼容考慮潛在ATP系統(tǒng)的機(jī)械及電氣接口。

1　CRH1新一代動(dòng)車(chē)組可能安裝的兩種ATP系統(tǒng)介紹

在CRH1新一代動(dòng)車(chē)組可能會(huì)安裝CTCS2-200H型(以下簡(jiǎn)稱(chēng)200H)和CTCS2-200C型(以下簡(jiǎn)稱(chēng)200C)兩種型號(hào)的ATP系統(tǒng)。

200H型ATP系統(tǒng)主要由主機(jī)、DMI(顯示器)、NFB盤(pán)（電源分配盤(pán)），速度傳感器、BTM天線(xiàn)，TCR天線(xiàn)，TCR接線(xiàn)盒、插接件及相關(guān)電纜等組成。

200C型ATP系統(tǒng)主要由主機(jī)、DMI(顯示器)、BTM主機(jī)、工礦繼電器接口盒，速度傳感器、BTM天線(xiàn)，TCR天線(xiàn)，TCR接線(xiàn)盒、插接件及及相關(guān)電纜組成。

2　200H型ATP與200C型ATP的主要不同分析及動(dòng)車(chē)組接口兼容設(shè)計(jì)策略

2.1ATP速度傳感器不同

為了減小安裝ATP速度傳感器的軸發(fā)生空轉(zhuǎn)對(duì)ATP測(cè)速系統(tǒng)的影響，最好將速度傳感器安裝于不帶動(dòng)力的拖車(chē)轉(zhuǎn)向架軸端上。同時(shí)為了減小速度傳感器受車(chē)輛電磁環(huán)境的影響，要求從ATP速度傳感器到主機(jī)的電纜要盡量的短。ATP主機(jī)要求安裝在頭車(chē)上，而CRH1新一代動(dòng)車(chē)組頭車(chē)為動(dòng)車(chē)，所以距離主機(jī)最近的拖軸為第2車(chē)的1、2軸，但是2車(chē)轉(zhuǎn)向架軸端傳感器已經(jīng)布置滿(mǎn)，已安裝了包括WSP速度傳感器、GB(接地)、回流等多種傳感器，沒(méi)有空余的軸端安裝ATP速度傳感器，且接地/回流的軸端不適合安裝測(cè)速傳感器。只能考慮在安裝WSP的軸端上安裝，同時(shí)還需要兼容兩種ATP速度傳感器的安裝。200H型ATP的速度傳感器采用測(cè)速發(fā)電機(jī)形式，傳感器外形為方形，要求的測(cè)速齒輪模數(shù)為2.5，齒數(shù)為72。

200C型ATP速度傳感器采用光電型6通道轉(zhuǎn)速傳感器（TQG15F-Tn型）。

WSP速度傳感器采用霍爾型速度傳感器，模數(shù)為2，齒數(shù)為80，這三種速度傳感器的測(cè)速原理完全不同。

動(dòng)車(chē)組接口兼容設(shè)計(jì)策略：基于此，為滿(mǎn)足以上3種速度傳感器同時(shí)安裝在一個(gè)軸端，車(chē)輛設(shè)計(jì)出了一個(gè)特殊的復(fù)合測(cè)速齒輪，大齒輪部分配合安裝在車(chē)軸上，用于ATP速度傳感器；小齒輪配合安裝在大齒輪上用于WSP速度傳感器；200C的速度傳感器的中心榫配合安裝在測(cè)速齒輪中心孔上，200H的速度傳感器配合安裝在端蓋上。同時(shí)車(chē)輛設(shè)計(jì)了一個(gè)端蓋帶有兩種傳感器的接口，如果安裝200C,則200H的接口用空板補(bǔ)上，如果安裝200H，則200C的接口用白板堵上。詳細(xì)信息參考圖3所示。

2.2與車(chē)輛控制器的接口不同

（1）ATP系統(tǒng)與車(chē)輛控制器的信號(hào)接口，包括“前向”、“后向”及手柄信號(hào)“牽引”、“制動(dòng)”、“零位”等。200H型ATP與車(chē)輛的接口為DC110V電平信號(hào)，而200C型ATP系統(tǒng)接口為DC24V，且CRH1新一代動(dòng)車(chē)組ATP控制柜附近沒(méi)有DC24V電源線(xiàn)路。

動(dòng)車(chē)組接口兼容設(shè)計(jì)策略：統(tǒng)一車(chē)輛與ATP的電平接口

經(jīng)過(guò)調(diào)查，在200C控制機(jī)柜內(nèi)部可提供DC24V電源供電，為此，設(shè)計(jì)了一個(gè)工況繼電器轉(zhuǎn)換盒，用于將車(chē)輛提供的DC110V電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC24V電平信號(hào)，以提供給200CATP控制柜，從而保證了車(chē)輛側(cè)與兩家的ATP接口一致，如圖1所示。

（2）200H輸出的給車(chē)輛的SB1、SB4、SB7及過(guò)分相信號(hào)都為有源DC110V電平信號(hào)；而200C輸出的給車(chē)輛的SB1、SB4、SB7及過(guò)分相信號(hào)都為無(wú)源的干觸點(diǎn)信號(hào)，需要車(chē)輛多提供幾路DC110V電源輸入。

動(dòng)車(chē)組接口兼容設(shè)計(jì)策略：統(tǒng)一車(chē)輛與ATP的電平接口

為了統(tǒng)一車(chē)輛接口，200C工況電器轉(zhuǎn)換盒內(nèi)增加分線(xiàn)端子，使得DC110V電源輸入從200C內(nèi)部提供，從而保證了車(chē)輛側(cè)與兩家的ATP接口一致。

（3）200H型ATP與車(chē)輛的TCMS接口有牽引切除TCO信號(hào), 而200C型ATP不提供牽引切除信號(hào)。

動(dòng)車(chē)組接口兼容設(shè)計(jì)策略：統(tǒng)一車(chē)輛與ATP的信號(hào)接口

經(jīng)過(guò)分析，ATP輸出牽引切除指令的主要目的是為了避免在ATP輸出制動(dòng)的同時(shí)，車(chē)輛施加正向牽引。ATP輸出任何級(jí)別的制動(dòng)時(shí)都會(huì)攜帶輸出切牽引指令，并且在輸出高級(jí)制動(dòng)的同時(shí)會(huì)攜帶低級(jí)的制動(dòng)指令，所以在200CATP輸出的常用制動(dòng)SB1級(jí)指令后并接出切牽引指令，這樣就可以做到車(chē)輛的接口不用改變，200C的核心控制邏輯也不需要更改，且保證了車(chē)輛側(cè)與兩家的ATP接口一致如圖2所示。

2.3車(chē)下TCR電纜布線(xiàn)方案不同

200H的TCR信號(hào)走線(xiàn)路徑為從TCR分線(xiàn)箱到ATP主機(jī),然后由ATP主機(jī)內(nèi)部并出FSK信號(hào)LKJ2000監(jiān)控裝置；而200C的TCR相關(guān)信號(hào)走線(xiàn)路徑為一路從TCR分線(xiàn)箱直接到ATP，另外一路從TCR分線(xiàn)箱直接到LKJ2000監(jiān)控裝置機(jī)柜，LKJ2000監(jiān)控裝置機(jī)柜位于司機(jī)室，因此兩種ATP的TCR電纜安裝方案不同，會(huì)導(dǎo)致車(chē)下線(xiàn)槽的安裝、車(chē)下電纜的布置方案等不同。

動(dòng)車(chē)組接口兼容設(shè)計(jì)策略：經(jīng)過(guò)分析，調(diào)整200C的TCR電纜線(xiàn)為兩路都先到ATP柜附近，在ATP柜附近增加過(guò)渡端子，然后從過(guò)渡端子排再布線(xiàn)到LKJ2000監(jiān)控裝置，這樣可以保證兩家ATP的布線(xiàn)路徑基本一致，統(tǒng)一了車(chē)下線(xiàn)槽的安裝、車(chē)下電纜的布置等方案，見(jiàn)下圖4所示。

3　結(jié)論

目前200H型ATP已在CRH1動(dòng)車(chē)組上安裝運(yùn)行多年，運(yùn)行狀態(tài)良好，而安裝200C型ATP的新一代CRH1目前已完成設(shè)備安裝及廠(chǎng)內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，車(chē)輛功能正常，ATP功能正常，兩者達(dá)到了良性匹配，并滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)要求。

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