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系统介绍:HL型数控无线调车系统

发布者: 发布时间:2012/7/31 阅读:6546

铁路调车作业是铁路运输的重要组成部分,长期以来指挥调车作业一直沿用的是旗灯信号,不但作业人员劳动强度大,工作效率低,而且在作业过程中有时还因信号传递速度慢,信号中断等原因造成伤亡事故。
我厂自八十年代以来,一直致力于铁路平面无线调车调度系统的开发和生产,先后生产了许多种型号的无线调车系统设备,受到了广大用户的欢迎,获得国家科技先进二等奖及省级新产品金牛奖。
HL 数控无线调车系统是我厂研制生产的新一代铁路平面无线调车调度系统,该系统采用数字信念传递各种调车作业指令。抗干扰能力强,容量大,易于升级扩展,具有先进的信号实时记录(黑匣子)和对调车人员身份识别的技术和功能,以及标准清晰的语言提示功能。能够达到保证作业安全,降低作业人员的劳动强度,节省人员,提高工作效率的目的。在推广使用过程中,得到了现场的好评。
为了更好的正确作用该系统,我们编写了该使用说明,同时强调质量第一和售后服务,希望广大车务、电务、机务使用人员给我们的工作提出宝贵意见。
谨此,表示衷心的感谢!
编  者
一、系统概述
HL型数控无线调车调度系统是新一代铁路运输调车作业专用设备,具有信号和对讲双重功能,以原装进口电台为传输媒介,信号采用数字化处理技术,以色灯、音响、语音三结合的方式传递各种调车作业指令,实现了调车组成员对机车的控制及调车人员之间的相互联系更加可靠、方便,从根本上抛掉啊两杆旗、一盏灯的传统作业方式,有效地解决了调车作业中的信号中断问题,对保障人身和行车安全,改善作业条件,节省人员,提高作业效率等具有显著效果。
该系统符合铁道行业TB/T2834-2002《铁路平面无线调车设备供货技术条件》,适用于内燃机车、蒸汽机车、电力机车,可用于冶金、化工、煤炭、有色、港口、电力、建材、铁路等铁路站场和铁路专用线的调车作业。
 
二、系统组成
 
本系统由站调设备、机车设备和移动设备等组成。
站调设备由调度台主机、话筒、全向天线及馈线组成。
机车设备由机控器、司机话盒、显示器、机车天线等组成,机控器有多种款式供选择。
移动设备包括调车员手持机和连接员手持机(可通外部编程设置)。
 
三、系统特点
本系统的核心是单片微处理机,采用高性能单片机STC12C5A60S2,该系列的微处理机具有指令多、功能强、速度快、可靠性高等优点,非常适宜和用工业控制场合。
本系统移动设备:调车员、连接员、制动员一体化电台的核心是特制的“调车作业专用芯片”,集调车程序和单片微处理机于一体,使微机调车技术进入了专用集成块的时期。
先进信令数字传输技术采用专用的数字调制解调片,具有较强的 干扰能力,为指挥调车作业提供了先进、可靠、快捷的技术手段,大大提高了调车作业的效率,并有效地保障了调车作业和调车人员的安全,   
2.安全控制系统
众所周知,铁路运输安全是第一位的,因此,本系统把提高设备的安全性放在首位。保证无论发生什么情况都不发生信号升级(点绿灯)。为此,主要采取以上措施:
A.行进指令安全防护
行进指令(点绿灯)是调车机车的前进命令,是关系到行车安全的指令。因此,当调车员发出该指令后,系统能间断地发出测机信号(为给司机较安静的环境,对测机信号采取了屏蔽措施,司机听不见“嘀嘟……”声。)一旦调车员电台故障或其它原因造成指令发送不出去时,车载机可检测出故障,在规定的时间内提醒调车员“注意”“注意”再收不到信号时并发出“故障停车”的语言及显示。
B.相互串扰安全防护
由于无线信道的固有特点,使不同频点的调车组有可能发生信号串扰现象。一旦发生行进指令串扰,就有可能发生事故。因此,本系统在编码上考虑到这一点,在指令中加有调车组的组码。加上这样的技术措施,万一发生信号串扰,也不可能使这个调车组的行进指令点亮另一个调车组的绿灯,从而保证行车安全。
C.绿灯采用交流点灯
为了防止电路的硬件故障造成信号升级,绿灯点灯电路采用交流点灯方式。这样绿灯信号不仅由软件产生的交流电驱动,而且输出还直接取自微处理机管脚,可避免由于点灯驱动口损坏,形成固定电平误点绿灯,以及软件出问题造成的误点绿灯现象。
D.制动员间的联锁制动
由于系统对每个调车组人员赋予不同的人员编码,使得当多个制动员同时发制动指令后(红2灯亮)。当某一制动员发出制动指令后,只有该制动员发解锁指令才能解锁,而其它制动员是不能解锁该制动员发出的制动指令。
制动员无论发制动及解锁指令,均伴有语音回示提示,司机调车人员都能听见“X号紧急停车”或“X号解锁”,以利于多个制动员同时发令时,不会误会,保证作业安全。而且,司机可随时查询没有解锁的停车信号是哪位制动员发出的。
3.语音合成技术的应用
为了加强调车机司机的指令的接受信息量,并使调车组人员得到指令回示,以保证发送指令的可靠性。本系统语音电路采用最新的ISD1700芯片,,语音清晰可靠,将调车组人员发出的指令用标准语音通知司机,并把此信息回返给调车组的每个成员。
4.运行数据记录和语音通话录音
本系统的机车控制器安装具有“黑匣子”功能的数琚采集和记录系统,可以记录和打印调车指令,发令人的编号和种类,发指令的时间,通过对这些数据的分析,可帮助了解调车作业过程和分析事故的原因。记录系统具有断电保护功能,采用先进的EEPROM存储器件存储数据,保证数据永不丢失。
同时,机控器内部选用专用的录音模块,实时录制作业过程中的对讲语音,并能通过专用的记录读取软件回放,查找分析事故原因。
5、在线升级
本系统采用最新的单片机在线电擦写技术,不要拆开设备外壳,通过专用软件和数据线,即可对机控器内置电台进行写频,对机控器软件升级,对手持机软件升级,大大方便了维修和使用。
本系统由于采用了当今国际上进的信息处理技术使设备至灵活性、可靠性实用性几个方面得到较大的提高。
 
四、系统功能
 
1、调度台
调度台内置电台选用进口原装通讯机TK768/868G或GM3688,实现调度与各调车组之间的通道功能。该机具有发射功率大、灵敏度高、通话距离远、声音清晰等特点,最多可以控制64台机车,可24小时连续不停电工作。内置数字录音电路,实时录制作业过程中对讲、信令语音,录音时间180小时,采用循环控制方式录完180小时后再录时将会覆盖以前所录的信息,已录语音数据可由用户操作下载到计算机中,并进行回放。
2、机车控制器(车载机)
机控器选用进口原装电台为通讯主机,应用单片微机对调车指令进行识别、处理,驱动色灯显示、发出回示声,并具有对讲功能,对收到的调车指令进行实时记录,必要时可以打印出来。
1HL-3机控器:采用建伍TK768G/TK868G主机改装,外接色灯显示器,发射功率大,信道切换方便,适用于铁路、煤炭、矿山等机车作业运行区间长、距离远的调车作业。
2 HL-4机控器:主机、灯显一体,壁挂式结构,安装时挂于司机前方,体积小,较适合于内燃、电力机车上安装使用。
3 HL-5机控器:主机、灯显一体,配9.6/1800Wah可充电Nico电池,或机车逆变电源,为小型车载机,其运用很灵活,带上电池块配上机套可至本务机上随上随下。
4 HL-8机控器:主机灯显一体,机控器外壳底部装有三块强力磁铁,方便安装,较适合安装于内燃机车。
注:录音功能根据用户要求可选
3、调车员手持机
调车员手持机选用进口健伍TK278G/TK378G、摩托罗拉GP3688军标铁路专用通讯机,具有体积小、重量轻、防小、防尘。能发出停车、推进、起动、十车、五车、三车、一车、减速、连接、溜放(或鸣笛)、收权、放权信号,以及与调度台联系的选呼信号。在发信号同进监听三色键对应的不同提示音响。具有自动检测功能和低电压报警功能。对各调车组的调车员赋予不同的编号,便于识别。
4、连接员手持机
连接员手持机同调车员手持机一样选用进口铁路专用通讯机,能发出连接员停车信号和解锁信号,以及对应的提示音响,还具有停车优先功能和低压报警功能。在调车员放权后,头钩连接员功能和调车员一样。每个连接员都有不同的编号,能自锁自解。
 
五、系统主要技术指标
 
1、频率范围:
VHF(低):138—150MHZ    VHF(高):150—174MHZ
  UHF(低):400—420MHZ    UHF(高):450—470MHF
2、频道数:16个
3、频道间隔:25KHZ(或12.5KHZ)
4、工作电压:手持机:6.1—12VDC
             机控器:20—32VDC    40—70VDC
70—130VDC
调度台:170—240VDC
5、射频输出功率:2W/4.5W(手持机)
                 2W/15W(机控器)
                 5W/25W(调度台)
6、调制频偏:5KHZ(波段间隔为25KHZ时)
7、音频输出功率:
500MW(手持机)2.5W(机控器)  2W(调度台)
8、信念调制方式:FSK
9、予置调车组号数:最多32个
10、电台的电性能指标符合:TB/T2834—2002/铁路平面无线调车供货技术条件。
 使用方法及注意事项
 
1、调车员手持机
(1)将充足电的电池装入主机,打开电源,音量调到合适的位置。电台会发出“嘟”一声提示音,提示本机是调车员手持机。
(2)发停车信号:一般情况下,按下红键听到提示音马上松开按键,听到“嘀嘟”一声,表示停车信号己发出,车载机收到信号后向手持机送来“停车”回示音,以示“停车”指令沟通。
(3)发“推进”信号调车员手持机按绿键二次电台发出“推进”信号,车载机绿灯常亮,并向手持机送来“推进”回示声,以示“推进”指令沟通,随后手持机开始定时发射测机信号,以示手持机工作正常。
(4)发“起动”信号:按绿键一次,手持机发出“起动”指令,车载机绿灯闪亮后熄灭并向手持机送来“起动”的回示声,以示“起动”沟通。
(5)发“连接”信号,先按“绿”再按“红”手持机收到“连接”的回示声,以示连接指令沟通。
(6)发“减速”信号,按“黄”键2秒,车载机黄灯闪亮,并向手持机送来“减速”的回示声,以示“减速”沟通。
(7)调车员手持机还可发“十车”“五车”“三车”“一车”等指令,具体操作顺序见指令表。
(8)在调车员手持机向车载机发送行进信号后(即除停车、起动以外所有信号),每5秒钟会自动向车载机发送检测信号,当行进时听到机车发生“注意,注意”的语音时,应马上补发一个绿灯信号,并检查电池是否有电,电台是否有故障。
(9)当行进期间听到有紧急停车以后,应马上按停车信号结束行进状态,不让发出测机信号,以节省电池。
2、连接员手持机
(1)头钩连接员手持机
a、将充足电的电池装入主机,打开电源开关把音量开关调到合适的位置,电台会发生“嘟,嘟”二声提示,提示本机为头钩连接员手持机。
b、非头钩连接员手持机在通常情况下等同于一个 “连接号”制动员,只能向车载机发射强插“停车”及解锁信号。发紧急停车时的操作与调车员发停车时的操作相同。发解锁时,按下绿键两秒不放,直到发出信号。
C、在调车员放权后,头钩连接员手持机的功能、操作同调车员手持机一样。头钩连接员不能发射放权信号。
(2)、非头钩连接员手持机(制动员手持机)
a、非头钩连接员手持机开机后会发出“嘀—嘟”声,提示本机是非头钩连接员手持机(制动员手持机)。
b、非头钩连接员手持机只有红、黄两个按键起作用,即只能发射“紧急停车×号”信令和“×号解锁”信令。
C、按下红键达1秒不放,发出一连串紧急停车信号,并能听到自己编号的语言回示。紧急停车后,车载机将封锁调车员手持机的一切指令。手持机每隔10秒发出“嘀”一声音响,提醒连接员作业完毕后发解锁信号。
d、按下黄键一秒后,发出解锁信号,并能听到“×号解锁”的语音回示。发出紧急停车后其它信号全部封锁,应适时发解锁信号。
3、手持机维护
a、使用人员爱惜电台,杜绝人为损坏,禁止手提天线;
b、雨天做好防雨措施;
c、防止磕碰手持机,有条件的应配备机套;
d、不要频繁快速开关电台电源,否则有可能造成电台本机或编码板上微处理器无法正常复位,不能正常使用;
e、拆装电池时,手持机应处于关机状态;
f、未当班人员禁止使用手持机防止干扰正常调车作业,产生不安全隐患。
4、机车控制器(车载机)
(1)机控器必须与机车车体作绝缘处理,否则,如果机车壳体带电,易造成机控器收发信故障或死机。机控器的天线缋线架设布线可按电话线架设布线工艺要求实施,不能发生因开关门窗造成压断馈线的情况。安装完毕接通电源前,要仔细检查机车供电电压是否在机控器输入电压标称范围,确认无误后将机车的电源电缆插头接到车载机的电源插座上,将机车天线插头接到车载台天线输出插座上,机车天线吸附于机车外顶棚上,并垂直于地面。
(2)将机控器话盒插入到前面板的话筒插座内。
(3)开机时,显示灯依次闪亮,同时报“X调、自检通过”,表示自检正常,可以正常使用,机控器报的调车组号是由程序中予置的。使用时不要反复开关机,每次机控器关机后,等待一段时间后再开机(1分钟),以免上电冲击损害设备。
(4)机控器要与调车员、连接员手持机构成一个工作系统,必须符合两个条件:一是所有设备频点一致;二是所有设备车号相同。
频号一致,但车号不同。此时只有话音,没有信号。
车号一致,但频点不同,此时既没有话音,也没有信号。
(5)机控器灯显意义如下:
红灯——停车,语言回示“停车”二次。
绿灯——行进信号,语言回示“推进”。
绿闪后熄灭——牵出信号,语音回示“启动”。
黄闪——减速,语音回示“减速”。
黄绿——十车,语音回示“十车”。
黄黄黄—五车,语音回示“五车”。
黄黄——三车,语音回示“三车”。
黄——一车,语音回示“一车”。
绿红交叉——连接语音回示“连接”。
绿黄交叉——溜放(或鸣笛),语音回示“溜放”(或“鸣笛”)。警灯、红灯都亮一一连接员红灯,回示“紧急停车”并报出连接员(制动员)号码。
(6)机控器具有故障导向安全的重要功能。当机车行进时,机控器连续两个测机信号收不到,系统发出“注意、注意”第三个测机信号仍未收到、则发出“故障停车”,同时红灯闪烁,直到收到信号。
(7)机控器开始使用中,易出现报出“注意、注意”现象,原因是调车员或司机一次通话时间过长,应要求调车组人员规范作业,每次通话尽量简洁,最好不超过10秒。
5、调度台(站调台
调度台内置进口原装电台,发射功率大音质好,调度台由主机、专用电源、话筒、馈线全向天线组成,调度最多可以管64个调车作业组,平时在等候呼叫信号时,电台处于扫描状态当任一台机车呼叫时,调度台收到后立即停留至发出呼叫信号的调车组所在的频道,调度即可与调车长通话,通话完毕后按扫描键回到等候状态,调度若想了解某个调车组的作业情况可用按选频键选择该调车组所在的频道,即可监听到该调车组的作业情况。
6DK-4/8路智能充电器
(1)、概述
本充电器根据镍镉电池充放电器特性,可先对电池组进行放电,彻底消除记忆效应,放电结束后,自动切换为充电状态,充电采用微电脑芯片自动检测,及脉冲充电,保证了电池充电效果。当电池充足电后,即转换为小电流补充充电状态。有效地延长电池使用寿命与保持电池容量。操作简单、使用方便。
(2)、使用方法:
a、电源线插入AC220V电源插座,打开电源开关,各路电源插座即有充电电源。
b、把电池插入相关座内,红色发光管亮即处于充电状态。如果需要放电,请按一下开关,红色发光管闪动,即处于放电过程。
c、放电结束后,红色发光管闪动停止,红色发光管亮,即开始充电。
d、充电结束后,红色发光管灭,绿色发光管亮,即自动转入小电流补充充电状态。
7、机车专用对讲机电池充电器
本充电器安装在机车驾驶室,使用机车110V电源给充电器供电,可同时充二块对讲机电池,调车人员更换电池更加方便
七、系统设置与记录读取说明
 按住机控器面板“FUN”键,打开电源开关,显示“00’00”(带下划线表示闪烁位) ,语音提示“设置”,进入到系统设置模式。前两位数字表示设置项目,后两位数字表示设置值。
按键功能: “+”:闪烁位数据加1; “-”: 闪烁位数据减1;
         “FUN”:调整闪烁位位置(从个位调到十位或从十位调到个位)
          “OK”:确认,确认本项数据,进入下一项 
1.机控器设置方法:
调整好设置值后按“OK”键,进入到下一项目。
设置项目分别为:
0-设置使能密码(71),只有正确才能进入下一项目。
1-调数(范围1-64)
2-音量,高位为对讲接收音量,低位为信号提示音量(范围0-7)。
3-提示次数,高位为“滴滴”提示次数,低位为信号语言提示次数。(范围0-5) 
4 –提示方式 0:正常  1:调X
5,6,7,8,9-备用
10-以上设置保存密码(71)
11-年    12 -月    13-日    14-时    15-分
20-时间设置保存密码(71)
 “FUN”键:可调整位(闪烁位)左右移
 “+”键:可调整位(闪烁位)数字增一
“-”键:可调整位(闪烁位)数字减一
“OK”键:项目切换
 注意:开机显示“00’00”,必须设置成“71”才能够进入到以后各相设置项目。
    项目10:若为“71”,按“OK”键,1-9项设置数据保存,并回到项目1;若为其他值,再按“OK”键,进入项目11(年)设置,1-9项设置数据不保存。
  项目20:若为“71”,按“OK”键,时钟设置数据将被保存,并回到项目1;若为其他值,再按“OK”键,回到项目1设置,时钟设置数据不保存。
2.机控器记录读取
1)PC联机读取
进入记录读取模式之前,必须先连接好计算机数据读取线。
按住面板“OK”键,打开电源开关,语音提示“下载”,进入到记录读取模式。
启动计算机记录读取软件,点击记录读取按钮,PC机接收来自机控器的记录数据,信号指示灯由上向下循环闪亮,表示正在进行记录读取,读取完毕时有提示音。
    2)U盘读取
    关闭机控器电源一段时间(30s以上),在机控器面板USB插口位插上U盘,按住面板上的“+”按钮,打开机控器电源,语音提示“下载”,进入U盘记录读取模式,读取完毕有”滴滴”提示音。
3.手持机调号设置
   1.进入设置状态:同时按住“红”“黄”“绿”三个按钮,打开机器电源,直到听到三次连续“叮咚”声音后,松开按钮。
   2.按“绿”按钮设置调车员调数,每按一次调数增一,最大为64调。
   3.按“黄”按钮设置号数,每按一次号数增一,最大为15号。
      (调车员和连接/制动员都可以设置号数)
   4.按“红”按钮设置连接/制动员调数,每按一次调数增一,最大为64调。
   5.按“PTT”对讲按键,保存设置,机器重新启动。
注意:调车员和连接/制动员都可以设置号数,号数为1-15
      调车员手持机开机时,声音提示短音“叮咚”
连接/制动员手持机开机时,声音提示长音“叮咚”
例1:设置成调车员5调3号
      进入设置后,按5次绿键,再按3次黄健,最后按PTT保存
例2:设置成连接员8调2号
      进入设置后,按8次红键,再按2次黄健,最后按PTT保存
 
 
 
 
使用信令表
HL数控无线调车系统调车指令(A型)
内容
按  键
方  法
回  示
语  音
信  号
显  示
注  释
调  车  员
停车
红灯亮
操作过程中,任何时候按下红红键1.5秒或听到提示音后马上松开按键都能发停车信号。
绿(1.5秒)
起动
绿闪后熄灭
牵出,单机起动信号。
绿  绿
推进
长绿
行进信号。
黄(1.5秒)
减速
黄闪后长绿
减速信号。
黄黄黄
十车
长黄
十  五  三车可以在任何时候发出。
黄黄绿
五车
长黄
 
黄  绿
三车
长黄
 
绿  红
连接
绿红交叉
 
绿  黄
溜放
经黄交叉
或根据需要可为“鸣笛”。
黄  红
收权或
放权
 
收权或放权交替进行,只有在停车后发指令有效。在放权时,连接员能点绿灯;收权后,连接员不能点绿灯。
黄黄红
呼叫区长
 
 
(制动员)
连接员
红  键
紧急停车
X号X号
二个红灯亮
二个红灯亮后封锁一切指令。
绿  键
X号解锁
红二灯熄灭
谁发的紧急停车,只能由同一人解锁,其它人不能解锁。
连接员
头  钩
 
 
 
在正常情况下,操作及回示同制动员(相应号码为连接号)在放权情况下,操作及回示同调车员。
HL数控无线调车系统调车指令(B型)
 
内 容
按键
方法
回示
语音
信号
显示
注  释
 
停车
红灯亮
操作中,任何时候按下红键或听到提示音后松开按键都能发停车信号。
调  车  员
绿(1.5)秒
起动
绿闪后熄灭
牵出,单机起动信号
绿绿
推进
长绿
行进信号
黄(1.5秒)
减速
黄闪后长绿
减速信号
黄绿
十车
长黄
 
黄黄黄
五车
长黄
 
黄黄
三车
长黄
 
一车
长黄
 
绿红
连接
绿红交叉
 
绿黄
呜笛
色灯不变
 
黄红
收权或放权
 
收权或放权交替进行只有在停车后发指令有效,在放权时,连接员能点绿灯;收权后,连接员不能点绿点。
(制动员)
连接员
红键
紧急停车
X号X号
二个红灯亮
二个红灯亮后封锁一切指令。
绿键
X号解锁
红二灯熄灭
谁发的紧急停车,只能由同一人解锁,其它人不能解锁。
连接员
头钩
 
 
 
在正常情况下,操作及回示同制动员(相应号码为连接号)在放权情况下,操作及回示同调车员。
注:1、其他调车信号及联系均通过通话对讲联系,通话标准由各使用单位制定。
2、电台本机使用注意事项见电台使用说明书。
3、健伍电台频率,功率、静噪等编程方法见健伍电台维修手册。
4、摩托罗拉电台频率,功率、静噪等编程方法见摩托罗拉电台编程手册。

 


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