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  • 简述CTCS-3级列控系统及工作原理
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    2021-07-22 03:24:45

    摘要:随着铁路的高速发展,结合中国国情,一种可以确保列车运行安全和提高运输效率的列车运行控制系统也应运而生。它就是在CTCS-2级系统基础上,通过集成欧洲列车控制系统(ETCS)无线控车的关键技术构建的CTCS-3级列车控制系统。CTCS-3级列控系统是保证列车安全运行的信号系统,CTCS-3级列控系统通过GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输,为配备CTCS-3级车载设备的列车提供实时的运行许可、线路信息,车载设备根据动车组参数自动生成连续控制模式速度曲线,保证列车安全运行的控制系统,适用于300-350km/h客运专线,是我国目前使用等级最高的列车运行控制系统。本文主要对CTCS-3级列控系统的构成及基本原理、CTCS-3级与CTCS-2级列控系统的区别两方面进行了阐述。

    关键词:CTCS-3级列控系统工作原理

    中图分类号:C35文献标识码: A

    一、列控系统概念及中国列车运行控制系统(CTCS)发展现状

    1、列控系统的概念

    列控系统是确保列车运行安全的信号系统。利用地面提供的线路信息、前车(目标)距离和进路状态,列控车载设备根据动车组参数自动生成列车允许速度控制模式曲线,并实时与列车运行速度进行比较,列车超速后及时进行控制,保证列车运行安全的监控系统。

    2、中国列车运行控制系统发展现状

    中国列车运行控制系统(CTCS)作为保证列车安全运行的监控设备,目前共分为五个等级(CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4级)。

    (1)CTCS-0/1级列控系统:既有线现状。

    (2)CTCS-2级列控系统:既有提速干线CTCS-2级区段及时速250公里客运专线。

    (3)CTCS-3级列控系统:是在CTCS-2级列控系统的基础上开发出来的列车运行控制系统,符合我国高速铁路的发展需求,是我国目前安全级别最高、技术设备最先进、运用于时速300公里以上高速铁路的列车运行控制系统。

    (4)CTCS-4级列控系统:作为面向未来的列车运行控制系统,采用移动闭塞设计,能够有效缩短列车运行间隔,提高运输效率,是我国目前正在研发的面向未来的列车运行控制系统。

    二、CTCS-3级列控系统的构成及基本原理

    1、 CTCS-3级列控系统的构成

    CTCS-3级列控系统由地面设备与车载设备两部分构成。

    2、 地面设备的构成及功能

    地面设备由调度集中系统(CTC)、临时限速服务器系统(TSR)、无线闭塞中心系统(RBC)、计算机联锁系统(CBI)、列控中心系统(TCC)、ZPW-2000轨道电路、LEU与应答器、信号集中监测系统(CSM)等组成。

    2.1 调度集中系统(CTC)

    调度集中系统(CTC)是调度中心(调度员)对某一区域内的信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥、管理的技术装备。调度集中系统是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术,采用智能化分散自律设计原理,以列车运行图调整计划控制为中心,兼顾列车与调度作业的高度自动化的调度指挥系统,具备列车进路及调车进路的控制、列车运行监视、列车运行计划人工/自动调整、实际运行图自动描绘,行车日志自动生成、储存、打印,调度命令传达,车次号校核临时限速设备等功能。

    2.2 临时限速服务器系统(TSR)

    临时限速服务器系统(TSR)采用硬件安全比较冗余结构,系统由临时限速服务器、临时限速操作终端、临时限速维护终端等设备组成。临时限速服务器系统(TSRS)集中管理客运专线的临时限速命令,具备全线临时限速命令的存储、校验、撤销、拆分、设置、取消及临时限速设置时机的辅助提示功能。

    临时限速服务器设备于靠近调度中心的车站,分别向列控中心(TCC)及无线闭塞中心(RBC)传递列控限速指令。使RBC能够根据行车许可、临时限速等信息实时生成相应的无线消息,经GSM-R传输至车载设备。

    2.3 无线闭塞中心系统(RBC)

    无线闭塞中心系统(RBC)根据车载子系统、列控地面子系统地面外部系统提供的列车状态、轨道占用、临时限速命令、联锁进路状态、灾害防护等信息,产生针对所控列车的行车许可(MA)及线路描述、临时限速等控制信息,并通多GSM-R无线通信系统传输给CTCS-3级车载设备。同时通过GSM-R接收列车传输的精确位置、列车运行参数等信息。

    2.4 无线闭塞中心RBC的特点:

    (1)采用基于通用计算机的二乘二取二信号安全平台;

    (2)符合中国CTCS-3级列控系统运营规则和欧洲ETCS相关规范;

    (3)完全通过以太网实现与地面系统的信息交互,配线简单。

    (4)通过ISND网络和GSM-R网络实现与车载的双向信息交互,控制列车运行;

    (5)提供多种故障记录方式和大容量的日志记录,可重现历史记录,便于定位和分析故障。

    2.5 计算机联锁系统(CBI)

    计算机联锁系统(CBI)接收来自CTC或控显机的操作和控制命令,完成道岔控制、进路排列、信号机控制等功能。与RBC设备接口,向其提供进路状态信息、紧急停车区信息等,并接收列车状态信息。

    2.6 列控中心系统(TCC)

    列控中心系统(TCC)接收轨道电路占用信息并通过联锁传送给RBC。在CTCS-2级运用时,具有轨道电路编码、应答器报文产生与发送,根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息产生CTCS-2行车许可,通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给CTCS-2列车。

    2.7 ZPW-2000无绝缘轨道电路

    ZPW-2000无绝缘轨道电路,增加通信接口板,实现与列控中心接口通信,通过CAN通信向列控中心提供轨道占用及完整性检查,并从列控中心接收编码信息。在CTCS-2级运用时连续向具有CTCS-2级功能的列车传送空闲闭塞分区数量等信息。

    2.8 应答器与LEU

    应答器向车载设备传输线路定位、级间转换等信息,在CTCS-2级运用时向具有CTCS-2级功能的列车传送线路参数、临时限速等信息。

    2.9 信号集中监测系统(CSM)

    信号集中监测系统(CSM)实现对站场表示状态、外电网输入、信号电缆回线、电源输出、轨道电路、道岔转辙机、道岔表示线、列车信号机、排架熔丝的监测。并与智能电源屏、RBC、ZPW-2000轨道电路、TCC、计算机联锁、智能灯丝报警系统等接口,获取监测信息,实现对信号设备的集中监测。

    3、车载设备的构成及功能

    车载设备由车载安全计算机(VC)、GSM-R无线通信单元(RTU)、轨道电路信息接收单元(TCR)、应答器信息接收模块(BTM)、记录单元(DRU)、人机界面(DMI)等组成。车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息和动车组参数,按照目标-距离模式生成控制速度,监控列车安全运行。

    4、CTCS-3级列控系统的基本原理

    CTCS-3级列控系统是基于GSM-R(铁路数字移动通信设备)无线通信实现车-地信息双向传输,无线闭塞中心(RBC)生成行车许可,轨道电路实现列车占用检查、应答器实现列车定位,车载设备综合无线闭塞中心(RBC)提供的运行许可和动车组参数自动生成连续控制模式速度曲线,保证高速动车组的安全运行。并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。

    三、CTCS-3级列控系统与CTCS-2级列控系统的区别

    1、系统结构不同

    CTCS-3级列控系统较CTCS-2级列控系统在结构上地面设备多了无线闭塞中心(RBC)、GSM-R无线通信系统;车载设备多了GSM-R无线通信单元及接受天线。

    2、工作原理不同

    2.1 CTCS-2级列控系统工作原理

    由轨道电路以码序向车载提供运行许可和闭塞分区数量,实现列车占用检查,应答器向车载提供进路、临时限速可变信息和闭塞分区长度、线路允许速度等固定信息,车载计算机综合轨道电路和应答器提供的信息及动车组参数自动生成连续速度控制模式曲线,实时监控列车安全运行。

    2.2 CTCS-3级列控系统工作原理

    由无线闭塞中心(RBC)提供列车运行许可,轨道电路实现列车占用检查,应答器实现列车定位,通过GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输,车载安全计算机综合无线闭塞中心提供的运行许可及动车组参数自动生成连续速度模式曲线,实时控制列车安全运行。

    3、信息传输媒介不同

    (1)CTCS-2级列控系统信息传输媒介采用轨道电路加应答器的方式。

    (2)CTCS-3级列控系统信息传输媒介采用GSM-R移动通信无线传输方式。

    4、兼容性不同

    CTCS-3级列控系统兼容CTCS-2级列控系统,CTCS-2级列控系统不兼容CTCS-3级列控系统。

    四、结束语

    中国列车运行控制系统(CTCS)是借鉴欧洲列车运行控制系统(ETCS)的发展经验,结合我国铁路信号控制系统的特点,遵循全路统一的原则,构建的列车运行控制系统。

    参考文献

    [1] 徐丽.CTCS-3列控系统仿真测试平台――车载设备仿真系统的研究[D].北京.北京交通大学.2007.4-6

    [2] 万传军. 高速铁路CTCS-3 列控中心接口分析. 中国西部科技SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA 2010年12期

    [3] 曹加云,杨扬.CTCS-3级车载设备介绍[J]. 企业技术开发(下半月)TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 2010年5期

    作者简介:刘剑(1985.01-) 男 北京铁路局北京电务段 助理工程师

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    在说明CTCS-3级列控系统之前,必要介绍一下它在CTCS体系结构中的相邻等级,这样会助于理解CTCS-3级列控系统在CTCS体系结构中的位置,同时也助于理解RBC在列控系统中的作用,明确为什么需要在列控系统中引入RBC...

          在说明CTCS-3级列控系统之前,有必要介绍一下它在CTCS体系结构中的相邻等级,这样会有助于理解CTCS-3级列控系统在CTCS体系结构中的位置,同时也有助于理解RBC在列控系统中的作用,明确为什么需要在列控系统中引入RBC以及RBC具有什么特殊性。

    CTCS-2级列控系统

            CTCS-2级是目前现有的列车控制系统,是基于点式应答器、连续轨道电路传输列车运行控制信息的点-连式列车超速防护系统,已经在提速线路和客运专线获得成功应用,适用于200km/h~250km/h的线路。但是,该系统还存在如下可以改进的方面: 地面设备和线路检查设备沿铁路全线分布,设备投资高,维护成本大。尤其是一些地理环境恶劣的区域,维护的困难很大。 列车在站间反向运行时,只能采用自动站间闭塞,列车不能追踪运行,影响运行效率。 目前的ZPW2000轨道电路最多只能显示前方七个闭塞分区空闲,难以支持350公里以上时速高速列车的运行需要。 临时限速和解除临时限速信息只能通过一些点式设备传送给列车,所以有时候临时限速不能及时下达,而有时候临时限速条件解除后列车又不能及时加速,影响列车运行安全和运行效率。同样,一些紧急信息也难以实时地传递给列车。 列车只能正向运行,不允许退行,而在某些紧急情况下(如隧道起火),列车的退行功能能让列车尽快退出危险区域。 只能从地面向列车单向传输信息,列车的信息无法传输到地面,所以地面不能区分列车,只能对列车进行粗放型的控制。 上述问题可以归纳为:铁路沿线地面设备过多,地面向列车传送信息的信息量不足、实时性不够,车地之间不能实现双向通信。针对上述问题,一个很好的解决方案就是尽量减少地面设备,采用无线传输方式来实现车地之间的双向、大容量、实时的信息传递。这就导致了CTCS-4级列控系统的出现,该系统特点为:连续式列车速度监控,信息通道是无线通信(GSM-R)方式,地面不设区间传统信号设备和检查轨道状况的设备,列车运行控制功能集中于车上,列车具有自行定位的功能,只设一些固定地面应答器用于列车定位校准。列车的位置由列车传至RBC,并由RBC传送至后续列车,实现移动闭塞方式的间隔控制。列车运行安全速度是根据地面设备传递的信息,由车上设备进行自动控制。 在CTCS-4级列控系统中,车地之间大数据量的传输可以支持高速列车的运行需要,列车运行的时速可以达到350公里以上;取消地面信号和轨道区段空闲检查设备及相应电缆,可以降低设备成本;可以实现移动闭塞方式,使两列车追踪间隔大大缩短,提高列车在区间追踪运行的密度,从而大大提高铁路运输效率;由于能够实现车地之间的双向信息传输,构成了闭环控制系统,使列车运行的安全性大大提高;地面可以根据列车报告的具体情况进行更加精准的控制(例如,可以实现对不同等级的列车施加不同的临时限速)。此外,还可以通过RBC将列车信息和防护信息发送给其他相关信息管理系统,实现调度系统全方位的集成。显然,CTCS-4级列控系统具有诸多良好的特性,是未来的发展方向,而这些特性在很大程度上获益于RBC的引入。 但是,我们应该清醒地看到,从CTCS-2级到CTCS-4级的发展绝不可能是一蹴而就的,存在很多技术问题需要解决。其中最重要的问题就是采用无线方式传输列控信息的可靠性、实时性。由于我们目前对无线传输通道的特性并不十分了解,对无线传输通道的可靠性和实时性没有十足的把握,所以列车报告的位置可用性也不确定,出于安全起见,需要实现一个中间的列车控制等级,即CTCS-3级。

    CTCS-3级列控系统

    由于上述原因,CTCS-3级列控系统依然使用准移动闭塞而非移动闭塞,并采用成熟的CTCS-2级列控系统作为后备模式。CTCS-3级与CTCS-2级基本类似,只是在CTCS-2级的基础上引入RBC实现了车地双向通信。事实上,CTCS-3级列控系统使用的地面设备等于全套的CTCS-2级地面设备加上RBC和大量的GSM-R基站,经济性并不是很高,但是CTCS-3级系统是CTCS体系结构中不可或缺的一个重要环节。只有成功实现了CTCS-3级列控系统,并且通过CTCS-3级系统获得大量详实的研究资料,才有可能实现更为理想的CTCS-4级列控系统。 RBC与CTCS-2级列控系统中的地面设备有所不同,其中最大的区别在于RBC对外接口中存在一个比较特殊的接口,即RBC与ISDN/GSM-R网络之间的接口。事实上,CTCS-2级地面列控设备都是采用封闭传输网络来传输列控信息,而RBC是首个利用开放的通信环境(GSM-R)来传输列控信息的列控设备。由于是首次尝试,肯定会遇到很多问题,需要不断摸索。只有通过CTCS-3级的RBC设备彻底解决了开放网络环境下的各种问题后,才有可能实现CTCS-4级的RBC设备和CTCS-4级列控系统。

    CTCS3+ATO

    我国CTCS3+ATO系统在CTCS一2/CTCS一3级列控系统基础上,车载设置ATO单元实现自动驾驶控制,地面设置专用精确定位应答器实现精确定位,地面设备通过GPRS通信实现站台f-1(包括安全门或屏蔽门)控制、站间数据发送和运行计划处理,CTCS3+ATO系统结构见下图。

    CTCS3+ATO系统功能及其在既有设备上的主要改动如下:
    (1)CTCS3+ATO系统主要功能包括:车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、车门自动开门(防护)、车门,站台门联动控制。在CTCS一2/CTCS一3级列控系统的基础上,车载增加ATO单元、GPRS电台及相关配套设备;地面在临时限速服务器(TSRS)、调度集中(CTC)、列控中心(TCC)等设备上增加功能;
    车站股道增加精确定位应答器,构成CTCS3+ATO系统。
    (2)ATP车载设备在既有功能的基础上,增加列车开门防护功能,并根据ATO自动驾驶的需要适当调整。
    (3)ATO车载设备在ATP的行车许可下,通过GPRS无线通信接收到的运行计划、站问数据(含线路基础数据和临时限速)等信息实现列车速度自动控制、自动开车门和车门/站台门联动控制等功能。
    (4)TSRS设备在既有功能的基础上,增加站台门门控信息管理,站台门命令/状态转发,运行计划处理和转发,站间数据存储、调用、发送等功能。
    (5)CTC设备在既有功能的基础上,增加发送对应的运行计划、实时管理在线列车、运行计‘划自动调整等功能。
    (6)TCC设备在既有功能的基础上,增加车门/站台门联动控制和站台门防护功能。
    (7)在相关应答器组中增加停车标、门侧、隧道信息等应答器报文。

    CTCS-4级列控系统

          CTCS-4关键技术

          列车自主定位技术、车地数据传输技术、移动闭塞和自动驾驶技术

           CTCS-4级列控系统基于无线通信传输平台,由 无线闭塞中心RBC和车载系统共同完成列车定位和 列车完整性检查。RBC依据列车的位置报告和列车 完整性确认列车头部和尾部位置,逻辑判断线路上各 车的占用状态。由于RBC知道线路上每辆列车的位 置,所以为后车分配的行车许可能够延伸至前车的安 全车尾处,在保证安全的前提下,提高了运输效率。

          CTCS-4级列控系统主要由车载设备和地面设备构成。地面设备主要由轨旁设备、站内设备及中心设备组成。其中,轨旁设备包括在站间设置的计轴设备、元源应答器、转辙机、信号机等;站内设备包括列控联锁一体化设备、调度中心系统 (CTC)车站分机、卫星差分基站等;中心设备包括 CTC设备、RBC设备、临时限速服务器 (TSRS)设备以及维护中心设备等。车载设备主要由 ATP主控单元、ATO主控单元、人机界面单元 (DMI) 、应答器信息接收单元(BTM)、轨道电路信息读取单元(TCR) 、测速测距单元、列车完整性检查单元、无线通信单元,以及卫星接收天线等组成。与现有的 CTCS-3级列控系统相比较,CTCS-4级列控系统在系统结构和功能上主要有以下区别。
          1 )基于北斗卫星的列车定位及完整性检查。通过为车载设备加装卫星接收天线,在地面增设卫星差分基站,引人基于北斗卫星的定位功能。车载设备通过综合使用北斗卫星定位、速度传感器和加速度计等多源数据,并结合电子地图,实现列车的精确测速和自主定位,从而使列车具备在区间不依靠轨旁设备即可实现高精度自主测速定位的能力。
          2 )进一步丰富 TSRS功能,增加电子地图管理和 ATO控制功能。TSRS新增电子地图及卫星差分数据的存储、管理和分发功能,车载设备通过车地无线通信网络与 TSRS建立通信,实现电子地图及卫星差分数据的实时在线请求、接收、拼接、使用和存储等功能。
          3 )通过研制全新的基于北斗卫星定位的 SIIA级列车完整性检查设备,解决自主定位列车的安全完整性检查问题。该设备功能原理如图 2所示。
          4 )基于IP的无线通信系统。为使系统具备与CTCS其他等级列控系统跨线运行的能力,车载无线通信设备及电台应同时支持电路域和分组域 2种制式的车-地数据传输方式。
          5 )传统 RBC功能适当扩展。RBC系统新增以下功能:

                ①移动闭塞功能,要求 RBC能够根据列车位置报告、轨旁列车占用检查等信息,生成移动闭塞行车许可信息,并通过车-地无线通信系统传送给其控制范围内的车载设备,以控制列车安全运行。
                ②列车占用检查功能,要求 RBC能够以新增虚拟区段为基础,根据列车位置报告,结合轨旁设备占用检查情况综合判断列车所在虚拟区段的占用状态,并将该状态实时发送给联锁设备。RBC综合判断虚拟区段的 3种占用状态如表 2所示。③在车-地通信超时、失去列车完整性检查、列车位置丢失等故障场景下,RBC能够通过设置虚拟区段占用的方式采取安全防护措施。

    展开全文
  • 列控系统 CTCS(重点是CTCS-2)

    千次阅读 2014-10-29 10:24:24
    CTCS2级列控系统地面设备包括: 1,车站列控中心 2、LEU

    CTCS简介:

    本文的最后抄写了百度百科的关于CTCS的介绍。

    TDCS是铁路调度信息指挥信息管理系统。

    应用等级分为:ctcs0、1、2、3、4

    技术平台:

    CTCS-0:既有线现状,组成:通用机车信号和运行监控记录装置

    CTCS-1:主体机车信号+安全型运行监控记录装置,面向160km以下区域,达到机车信号主体化要求,增加点式设备,

    实现列车运行安全监控功能。

    在这里,要谈到通用机车信号与主体机车信号的差别,通用机车信号主要是解决在多制式自动闭塞通用机车信号通用。

    而主体化机车信号以JT1-CZ2000型主体化机车信号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,同时还具有功能完善的机车信号记录器(现在我做的项目就是属于记录器

    一块,瞬间感觉好亲切~)。

    主体机车信号机的设备组成如图所示:

    主机:





    其中TAX2箱:

    TAX2型机车安全信息综合监测装置是一种集与列车运行安全有关的检测设备与信息传输设备与一体的信息共享

    的工作平台,提供数据记录与数据转储和地面分析。装置各功能单元采用统一的硬件规范和软件通信协议,4U(工控机箱的标准规格高度单位为U一般常规的比如 1U,2U ,3U ,4U 等。1u=44MM 2U=88MM以此类推宽度一般都是标准的430MM 标准深度是450MM和480MM)标准机箱,数据记录格式与LKJ-93A

    完全兼容。

    监控记录装置:LKJ-2000型监控装置车载软件包含:监控记录插件软件、对外通信软件、地面信息处理插件软件、显示器软件

    监控功能:防止列车越过关闭的信号机、防止列车超过线路(或道岔)允许速度及机车、车辆的构造速度、防止机车

    高于规定的限制速度进行调车作业、防止列车溜逸、临时限速。

    其中运用到轨道电路:ZPW-2000

    增加的点式应答器其实主要是在进站处。

    1级的控制模式为目标距离式,采取大存储方式把线路数据全部存储在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,

    结合列车性能计算出目标距离式制动曲线。在车站附件在车站附近增加点式信息设备,传输定位信息,以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

    CTCS-2:基于轨道电路和点式信息设备传输信息的列车运行控 制系统,面向提速干线和高速新线,适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机。是一种点-连式列车运行控制系统,功能比较齐全和适合国情。采取目标距离控制模式(又称连续式一次速度控制)。目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线,不设定每个闭塞分区速度等级,采用一次制动方式。

     采取闭塞方式称为准移动闭塞方式,准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端,留有一定的安全距离,而后行列车从最高速开始一次制动曲线的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点相对固定,在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化,而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的,由于要与移动闭塞相区别,所以称为准移动闭塞。显然其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些

    列控系统地面设备包括:

    1,车站列控中心

    2、LEU和应答器

    3、ZPW-2000(UM)系列轨道电路

    其中:

    列控中心总体描术

    列控中心与车站计算机联锁或6502电气集中、CTC或TDCS(DMIS)接口,根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关

    控车信息,通过有源应答器及轨道电路传送给列车。

    车站列控中心设于各车站,原则上区间不设列控中心和有源应答器。

    临时限速调度命令,在调度中心以“表格形式”体现,调度命令由调度中心传送至车站的时机及准确性应能满足列车运行控制的需要。

    列控中心主要逻辑

    保证调度命令、进路、LEU、列车对应关系,信号开放后连续发送报文。

    列控中心技术要求

    符合故障-安全原则,LEU与有源应答器采用基带信息传输方式。

    LEU+有源应答器:

    接收车站列控中心的信息,并向列车传送。LEU的作用相当于功率放大器。有源应答器提供的信息包括

    进路信息和临时限速信息。一个LEU控制4台应答器。车站的4架进站信号机处各设一个有源应答器。

    无源应答器提供信息包括:线路坡度、闭塞分区或轨道电路长度、载频、线路、固定限速等信息。3-5KM布置一个。

    CTCS-2级列控系统具有统一的技术标准和技术平台,系统兼容既有线、客运专线的设备制式,成功解决了洞车组跨线运行、互连互通等多种类型

    列车混合运输等技术难题。

    由应答器和轨道电路传输控制信息的“点-连”式CTCS-2列控系统,具有中国自主知识产权的重大创新。


    CTCS-3:

    是基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统, 它可以叠加在既有干线信号系统上。
    轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的 定位基准信息。 无线通信系统实现地-车间连续、双向的信息传输,行车许可由地面列控中心产生,通过无线通信系统传送到车上。 CTCS 3级与2级一样,采取目标距离控制模式(又称连续式一次速度控制)和准移动闭塞方式。由于其实现了地-车间连续、双向的信息传输,所以功能更丰富些,实时性更强些。

    CTCS 4级是完全基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统。由地面无线闭塞中心(RBC)和车载设备完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。
    CTCS 4级采取目标距离控制模式,列车按移动闭塞或虚拟闭塞方式运行。
    虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式,它不设轨道占用检查设备,采取无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查功能,闭塞分区是以计算机技术虚拟设定的。
    移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部,留有一定的安全距离,后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点是前行列车的尾部,与前行列车的走行和速度有关,是随时变化的,而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的,所以称为移动闭塞。其追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。
    等级划分有两个特点:

     各应用等级均采用目标距离控制模式,采取连续一次制动方式

    各应用等级是根据设备配置来划分的,其主要差别在于地对车信息传输的方式和线路数据的来源。

    基于国情多信息轨道电路(UM系列18信息)比较成熟,达到国产化程度,所以以它为基础设备之一;欧标应答器通用性强,供货厂商多,也作为基础设备之一;轨道电缆和计轴器不准备推广;数字轨道电路国际上唯有日本用它实现了目标距离控制模式,国内研制尚未成熟,暂不于确定,数字轨道电路的生命力将取决于其国产化程度和进度;无线通信(如GSM-R)欧洲推广,能实现地-车间连续、双向的大信息量传输,有发展趋势,用于高等级列控系统



    CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写,中文意为 中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统,即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级,分为0~4级。

    1基本介绍编辑

    CTCS概述

    地面子系统可由以下部分组成:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列车控制中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC)。其中GSM-R不属于CTCS设备,但是重要组成部分。
    应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备,既可以传送固定信息,也可连接轨旁单元传送可变信息。
    轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能,应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。
    无线通信网络(GSM-R)是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统。
    列车控制中心是基于安全计算机的控制系统,它根据地面子系统或来自外部 地面系统的信息,如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令,并通过车地信息传输系统传输给车载子系统,保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。
    车载子系统可由以下部分组成:CTCS车载设备、无线系统车载模块。
    CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统,通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。
    无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息交换。

    CTCS - 简介

    TDCS是铁路调度指挥 信息管理系统,主要完成调度指挥信息的 记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能,还句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。
    中国铁路调度指挥系统

    中国铁路调度指挥系统

    参考欧洲ETCS规范, 中国逐步形成了自己的CTCS(Chinese Train Control System)标准体系。如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新,是值得深入研究的 课题
    铁路是国民经济的大动脉,是 中国社会和经济发展的先行产业,是社会的基础设施,铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门,它肩负着国民经济各种物资运输的重任,对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满足国民对铁路运输的要求,进入二十一世纪以后,铁路部门致力于 高速铁路和客运专线的建设,并取得了骄人的成绩。
    为了适应 中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输 安全的需要,铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”(即:铁路列车控制系统,是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”)

    2产生背景编辑

    由于早期 欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多,且各国信号制式复杂、互不兼容,为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题,保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行,1982年12月欧洲运输部长会议做出决定,就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。
    2001年欧盟通过立法形式确定ETCS(European Train Control System)为强制性技术规范。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场,在规范的设计上融入了欧洲各主要列控系统的 功能,制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展,ETCS系统目前已经比较成熟,得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。
    中国人口密集, 资源紧张,城市化发展非常迅速。一直处于 发展中的中国铁路,始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展,铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力,铁路部门先后实行了六次大提速。
    与此同时,高速铁路的蓬勃发展,对 铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因,中国铁路存在多种信号系统,严重影响了运输效率。铁路信号系统迫切需要建立统一的技术标准,确立数字化、网络化、智能化、一体化发展方向,国产高速铁路列车运行控制系统标准的制定迫在眉睫。为实现 高铁战略,铁道部组织相关专家开始制定适合我国国情的中国列车控制系统CTCS(Chinese Train Control System)。
    在CTCS 技术规范中,根据 系统配置CTCS按功能可划分为5 级。为满足客运专线和高速铁路建设需求,通过对ETCS标准的引进、消化、吸收,并结合成功应用的CTCS-2级列车运行控制系统的建设和运营经验,我国构建了具有 自主知识产权的CTCS-3级列控系统标准。CTCS-3级列车运行控制系统是基于GSM-R无线通信的重要技术装备,是中国铁路技术体系和装备现代化的重要组成部分,是保证高速列车运行安全、可靠、高效的核心技术之一。

    3应用等级编辑

    CTCS应用等级0(以下简称L0):由通用机车信号+列车运行监控装置组成,为既有系统。
    CTCS应用等级1(以下简称L1):由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成,点式信息作为连续信息的补充,可实现点连式超速防护功能。
    CTCS应用等级2(以下简称L2):是基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。可实现行指-联锁-列控一体化、区间-车站一体化、通信-信号一体化和机电一体化。
    CTCS应用等级3(以下简称L3):是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。点式设备主要传送定位信息。
    CTCS应用等级4(以下简称L4):是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面可取消轨道电路,由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查,实现虚拟闭塞或移动闭塞。
    同条线路上可以实现多种应用级别,L2、L3和L4可向下兼容。
    CTCS 0级
    为了规范的一致性,将目前干线 铁路应用的地面信号设备和车载设备定义为0级。0级由通用机车信号+列车运行监控装置组成,对这一定义,业内尚有不同的看法。0级到底是在等级内还是在等级外不够明确,目前的通用机车信号尚未能成为主体机车信号,列车运行监控装置尚未能被公认为 安全系统,所以称列车运行控制系统还是不够格的,但目前确实在运用,并起着保证安全的作用。
    0级 的控制模式也是目标距离式,它在既有地面信号设备的基础上,采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,结合列车性能计算给出目标距离式制动 曲线。如能在每个进出站口增加点式设备,加强核对地址,就能大大减少逻辑推断地址产生错误的可能性。
    日本的数字列车运行控制系统I-ATC就是采取车载信号设备贮存电子电图,通过每一轨道区段的地址编码来调取所需的线路数据,这种方式可以使地-车信息传输的信息的需求量减少。在欧洲列车控制系统ETCS规范中也不排斥车载信号设备贮存线路数据的方式。
    正因为0级尚未成为安全系统,适用于列车最高运行速度为160km/h及以下,一般自动闭塞设计仍按固定闭塞方式进行,采用四显示自动闭塞,信号显示具有分级速度控制的概念,其目标距离式制动曲线可作为参考。应该说这是一个过渡阶段。
    CTCS 1级
    CTCS 1级由主体机车信号+加强型运行监控装置组成,面向160km/h及以下的区段,在既有设备基础上强化改造,达到机车信号主体化要求,增加点式设备,实现列车运行安全监控功能。利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,连续向列车传送控制信息。
    1级的控制模式为目标距离式,采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加点式信息设备,传输定位信息,以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。
    1级与0级的差别在于全面提高了系统的安全性,是对0级的全面加强,可称为线路数据全部贮存在车载设备上的列车运行控制系统。
    CTCS 2级
    CTCS 2级是基于轨道电路和点式信息设备传输信息的列车运行控 制系统,面向提速干线和高速新线,适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机。是一种点-连式列车运行控制系统,功能比较齐全和适合国情。
    轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,连续向列车传送控制信息;点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速成和停车信息。
    CTCS 2级采取目标距离控制模式(又称连续式一次速度控制)。目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线,不设定每个闭塞分区速度等级,采用一次制动方式。
    CTCS 2级 采取闭塞方式称为准移动闭塞方式,准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端,留有一定的安全距离,而后行列车从最高速开始一次制动曲线的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点相对固定,在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化,而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的,由于要与移动闭塞相区别,所以称为准移动闭塞。显然其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些。
    CTCS 3级
    CTCS 3级是基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统, 它可以叠加在既有干线信号系统上。
    轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的 定位基准信息。 无线通信系统实现地-车间连续、双向的信息传输,行车许可由地面列控中心产生,通过无线通信系统传送到车上。
    [1]  
    CTCS 3级与2级一样,采取目标距离控制模式(又称连续式一次速度控制)和准移动闭塞方式。由于其实现了地-车间连续、双向的信息传输,所以功能更丰富些,实时性更强些。
    CTCS 4级
    CTCS 4级是完全基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统。由地面无线闭塞中心(RBC)和车载设备完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。
    CTCS 4级采取目标距离控制模式,列车按移动闭塞或虚拟闭塞方式运行。
    虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式,它不设轨道占用检查设备,采取无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查功能,闭塞分区是以计算机技术虚拟设定的。
    移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部,留有一定的安全距离,后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点是前行列车的尾部,与前行列车的走行和速度有关,是随时变化的,而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的,所以称为移动闭塞。其追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。
    等级对照
    分析CTCS的应用等级划分,发现有以下两个特点:
    ① 各应用等级均采用目标距离控制模式,采取连续一次制动方式。
    这是由于我国的列控系统的应用起步晚,起点高,因此一步就瞄准了比较先进的控制模式。在我国阶梯式和曲线式分级速度控制都用过,取得了经验,好在并未形成规模,CTCS推荐采用目标距离控制模式是适宜的,符合国际列控系统的发展趋势。由于列控系统的控制模式是其主要特征和性能之一,控制模式决定了闭塞方式和列车运行间隔,从而决定了运输能力,所以说除移动闭塞外,各应用等级的主要功能几乎是一样的。
    ② 各应用等级是根据设备配置来划分的,其主要差别在于地对车信息传输的方式和线路数据的来源。
    基于国情多信息轨道电路(UM系列18信息)比较成熟,达到国产化程度,所以以它为基础设备之一; 欧标应答器通用性强,供货厂商多,也作为基础设备之一;轨道电缆和计轴器不准备推广;数字轨道电路国际上唯有日本用它实现了目标距离控制模式,国内研制尚未成熟,暂不于确定,数字轨道电路的生命力将取决于其国产化程度和进度;无线通信(如GSM-R)欧洲推广,能实现地-车间连续、双向的大信息量传输,有发展趋势,用于高等级列控系统。
    线 路数据大贮存于车载数据库靠逻辑推算来提取相应数据的方式,用于较低等级列控系统;点式信息设备传输线路数据的方式,增加了线路数据的实时性,用于中等级列控系统,至于采用贮存电子地图和点式信息设备提供闭塞区段地址码的方式将在技术发展中比选;无线通信连续、双向信息传输,有大信息量和实时性的优势,用于高等级列控系统。
    为便于对照,用以下简表归纳
    应用等级
    L0
    L1
    L2
    L3
    L4
    控制模式
    目标距离
    目标距离
    目标距离
    目标距离
    目标距离
    闭塞方式
    固定闭塞或准移动闭塞
    准移动闭塞
    准移动闭塞
    准移动闭塞
    移动闭塞或虚拟闭塞
    制动方式
    分级式
    分级式
    一次连续
    一次连续
    一次连续
    轨道占用检查
    轨道电路
    轨道电路
    轨道电路
    轨道电路
    无线定位,应答器校正
    地对车信息传输
    多信息轨道电路+点式设备
    多信息轨道电路+点式设备
    多信息轨道电路+点式设备;或数字轨道电路
    无线通信双向信息传输
    无线通信双向通信传输
    列车运行间隔
    按固定闭塞运行,大于L
    设为对照值L
    L
    L
    小于L
    线路数据来源
    大贮存于车载数据库
    大贮存于车载数据库
    应答器提供;或由数字轨道电路提供
    无线通信提供
    无线通信提供
    对应ETCS级
       
    ETCS1级
    ETCS2 [2]  
    ETCS3级

    4技术平台编辑

    CTCS 列控系统是为了保证列车安全运行,并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。CTCS 系统包括地面设备和车载设备,根据系统配置按功能划分为以下5 级:
    1、CTCS—0 级为既有线的现状,由通用机车 信号和运行监控记录装置构成。
    2、CTCS—1 级由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成,面向160 km/h以下的区段,在既有 设备基础上强化改造,达到机车信号主体化要求,增加点式设备,实现列车运行安全监控功能。
    3、CTCS—2 级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统,CTCS—2 级面向提速干线和高速新线,采用车—地一体化计,CTCS—2 级适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。
    4、CTCS—3 级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统;CTCS—3 级面向提速干线、高速新线或特殊线路,基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞,CTCS—3级适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。
    5、CTCS—4 级是基于无线传输信息的 列车运行控制系统,CTCS—4 级面向高速新线或特殊线路,基于无线通信传输平台,可实现虚拟闭塞或移动闭塞,CTCS—4 级由RBC 和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查,CTCS—4 级地面不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。中国新建200 km/h~250 km/h,客运专线采用CTCS—2 级列控系统,300 km/h~350 km/h客运专线的列控系统采用CTCS—3级功能,兼容CTCS—2级功能。
    客运专线的CTCS—3列控系统包含了CTCS—2列控系统的全部设备,并在CTCS—2的基础上增加了铁路专用全球移动通信系统(GSM—R)系统设备。
    新型列车控制系统的核心是通信技术的应用,铁路通信是专门的通信系统,历史上是有线通信,后来是有线和无线结合,现在是先进的无线通信是GSM-R。

    5级间关系编辑

    符合CTCS规范的列车超速防护系统应能满足一套车载设备全程控制的运用要求
    系统车载设备向下兼容
    系统级间转换应自动完成
    系统地面,车载配置如具备条件,在系统故障的条件下应允许降级使用
    系统级间转换应不影响列车正常运行

    6特点编辑

    首先是系统的开放性。ETCS技术规范是得到 欧洲联盟国际铁路联盟承认的标准,所有ETCS的设备供应商都可以按照该标准来生产ETCS设备。
    其次是互可操作性与互用性。由于所有ETCS设备均按照统一的技术规范 生产,所以不同厂家的设备可以很好地组合甚至互换使用,互联互通非常方便。
    第三是兼容性。ETCS系统中5个应用等级的机车,尽管其车载设备不同,但机车可以在不同等级的线路上互通运营。
    最后是可升级性。ETCS的低 等级系统在原有设备的基础上,通过增加一些新的设备(模块)就能方便地升级到更高的等级,原有的 列控车载设备可以在高等级的系统中继续使用。

    7工作模式编辑

    完全监控模式(FS):当车载设备具备列控所需的全部基本数据(包括列车数据,行车许可和线路数据等),列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线,并通过人机界面(DMI)显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息,监控列车安全运行。
    调车模式(SH):当进行调车作业时,司机按下调车按钮,列控车载设备按固定限制速度40km/h(顶棚)监控列车前进或折返运行。当工作在CTCS-3级时,需要RBC(无线闭塞中心)给出授权,列控车载设备转入调车模式(SH)后与RBC断开连接,退出调车模式(SH)后,再与RBC重新连接。
    休眠模式(SL):该模式用于非本务端列控车载设备。在这种模式下,列控车载设备仍执行列车定位,测速测距,记录等级转换机及RBC切换信息等功能。列车立折,非本务端升为本务端后,车载设备可自动进入正常工作状态。
    待机模式(SB):车载设备上电,执行自检和外部设备测试正确后自动进入的模式。此时车载设备禁止列车移动。当司机开启驾驶台后,列控车载设备中的DMI投入正常使用。
    隔离模式(IS):当列控车载设备停用时, 司机停车并操作隔离开关隔离车载设备。在该模式下,车载设备不具备安全监控功能。列控车载设备应能够监测隔离开关状态。
    部分监控模式(PS):该模式仅用于CTCS-2级列车运行控制系统。在CTCS-2级中,当车载设备接收到轨道电路允许行车的信息,而缺少应答器提供的 线路数据时,列控车载设备产生一定范围内的固定限制速度,监控列车运行。
    机车信号模式(CS):该模式同样仅用于CTCS-2级列车运行控制系统。当列车运行到地面设备未装备CTCS-3/CTCS-2级列控系统的区段时,根据行车管理办法(含调度命令),经司机操作后,列控车载设备按固定限制速度80km/h监控列车运行,并显示机车信号。当列车越过禁止信号后触发紧急制动。
    引导模式(CO):当引导信号机或出站信号机开放且列车前端距离出站信号机较远(大于250m)发车时,列控车载设备生成目标距离连续速度控制曲线,并通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等。车载设备按照固定限速40km/h监控列车运行,由司机负责检查轨道占用情况.。
    [3]  

    8作用编辑

    在DMIS 基础上,调度集中应具备列车运行计划人工、自动调整、实际运行图自动描绘,行车日志自动生成、储存、打印,调度命令传送,车次号校核等功能。 在 DMIS 基础上,调度中心具备向车站、机务段调度、乘务室等部门发布调度命令以及经调度命令无线传送系统向司机下达调度命令(含许可证、 调车作业通知单等)的功能。 系统依据列车运行调整计划,《技规》、《行规》、《站细》等规定,以及相关联锁技术条件对列车、调车作业进行分散自律安全控制(汉分散自律控制模式下的中心、车站人工直接操作)。
    对违反分散自律安全条件的人工操作,系统应能进行安全提示。 系统对于影响正常运用的故障,如信号故障关闭(或灭灯及灯丝断丝)时应具有报警、提示、记录等功能。 与调度命令无线传送系统配合具有解车进路信息自动预告功能。 进行调车作业时不需要控制权转换。 不影响既有的平面调车区集中联锁功能。 具有部分非正常条件下接发列车功能以及降级处理措施。 具有本站及相邻各两个车站的列车运行调整计划显示功能。 具有本站及相邻各两个车站的站间透明功能。 具有人工办理排进路功能,为进路指令的执行做好准备。 具有自我 诊断、运行日志保存、查询和打印等功能,并逐步实现 系统维护智能化。 对所有的人工操作具有完整的记录、查询、回放和打印功能。 实时监控电源状态,停电时应自动保存列车、调车作业等重要信息。
    在保证网络安全的条件下可与其他相关系统联网,实现数据资源共享。 列车作业 调度集中控制范围内的列车作业,以列车运行调整计划自动控制为基本方式,以调度中心人工控制为辅助方式。 列车计划管理 日班计划 调度集中应具有接收日班计划或者单独制定日班计划的功能。系统可按要求时间将日班计划以运行图或车次时刻表的方式提供给调度员,同时以 调度命令的方式下达到有关站段。 调度集中应具有以日班计划为依据,人工和自动调整列车运行计划以及中间站甩挂调车作业计划的功能,经批准后实施下达到车站自律机执行。
    调整列车运行计划应遵循单一指挥,按图行车,确保重点等原则,正确合理地使用车站正线、到发线,组织和完成列车在车站的到开、会让、越行、通过等性车作业。 调整列车运行计划应根据运行图,通过压缩停站时间、调整列车区间运行时分、变更越行站和会让站等方法完成。 对于有特殊要求的列车由调度员依照相关管理规定特别设置(超限列车、专列等特殊列车应有明显的标记),并产生相应的列车运行调整 计划。 调度员可随时查询、调整列车运行调整计划的内容(含计划使用股道信息);车站值班员可随时查询计划和进路内容。 系统在列车调整计划下达前必须通过合法性、时效性、完整性和无冲突性的检查。

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  • 台式机主机有哪些配件组成

    千次阅读 2021-07-20 02:33:14
    台式机主机有哪些配件组成电脑主机是电脑最重要的组成部分,那么台式机主机有哪些配件组成,下面我们一起来看看吧,希望能够帮助到大家。台式机主机有哪些配件组成1、机箱(必备)机箱作为电脑配件中的一部分,就是...

    台式机主机有哪些配件组成

    电脑主机是电脑最重要的组成部分,那么台式机主机有哪些配件组成,下面我们一起来看看吧,希望能够帮助到大家。

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    台式机主机有哪些配件组成

    1、机箱(必备)

    机箱作为电脑配件中的一部分,就是主机的外壳,它起的主要作用是放置和固定各电脑配件,起到一个承托和保护作用,此外,电脑机箱具有电磁辐射的屏蔽的重要作用,现在的高配机箱具有防辐射、防尘、加强散热、静音等多中功能。但由于机箱不像CPU、显卡、主板等配件能迅速提高整机性能,所以在DIY中一直不被列为重点考虑对象。但是机箱也并不是好无作用,一些用户买了杂牌机箱后,因为主板和机箱形成回路,导致短路,使系统变得很不稳定。

    2、电源(主机供电系统,没有电源计算机将无法工作)

    计算机属于弱电产品,也就是说部件的工作电压比较低,一般在正负12伏以内,并且是直流电。而普通的市电为220伏(有些国家为110伏)交流电,不能直接在计算机部件上使用。因此计算机和很多家电一样需要一个电源部分,负责将普通市电转换为计算机可以使用的电压,一般安装在机箱内部。计算机的核心部件工作电压非常低,并且由于计算机工作频率非常高,因此对电源的要求比较高。目前计算机的电源为开关电路,将普通交流电转为直流电,再通过斩波控制电压,将不同的电压分别输出给主板、硬盘、光驱等计算机部件。

    3、主板(承载和连接主机各个配件的主体)

    又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它安装在机箱内,是计算机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

    4、CPU(中央处理器,计算机的大脑,负责数据运算,是计算机的核心硬件。)

    中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。主要包括运算器(ALU,Arithmetic and Logic Unit)和控制器(CU,Control Unit)两大部件。此外,还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。

    5、内存(存储主机调用文件,不可缺少。)

    内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的`影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

    目前计算机内存普遍已经采用DDR3代,单条容量都在2GB以上,DDR4代内存也即将问世。

    6、硬盘(计算机数据的存储设备,负责存放文件、音乐、视频、文档等等)

    我们所有长期存储的数据都存储在硬盘上,比如电影,音乐,软件,游戏等等,而那些计算机临时需要的文件都在内存中,硬盘就相当于我们的仓库,所有数据的存放都需要硬盘,硬盘也是计算机的核心硬件之一,没有硬盘,计算机将无法工作(无盘工作站除外)。

    硬盘有固态硬盘(SSD盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD传统硬盘)、混合硬盘(HHD一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性碟片来存储,混合硬盘(HHD:Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。

    7、声卡(主板都有集成声卡,部分行业需要专门处理计算机音效,就需要独立声卡)

    声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。

    8、显卡(计算机最重要的硬件之一,承担着图像的处理作用)

    显卡全称显示接口卡(Video card,Graphics card),又称为显示适配器(Video adapter),显示器配置卡简称为显卡,是个人电脑最基本组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。

    没有显卡(没有独立显卡也没有核心显卡),计算机将无法启动,目前大多数平台都有集成显卡,而集显又多用在移动平台(笔记本)。

    9、网卡(联网设备,没有网卡将无法和其他计算机联机)

    计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板(或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡),但是现在绝大多数主板都有集成网卡设备,也就是我们插网线的地方。网络接口板又称为通信适配器或网络适配器(Win7系统就能见到这个词语)(network adapter)或网络接口卡NIC(Network Interface Card),但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。

    网卡也分为集成网卡和独立网卡,按速率来也分为百兆网卡(100Mbps)、千兆网卡(1,000Mbps)、万兆网卡(10,000Mbps)。

    10、光驱(光驱用来读取CD,VCD和DVD光碟)

    光驱用来读写CD、VCD等等光盘内容,也是台式机和笔记本电脑里比较常见的一个部件。

    11、软驱(早期计算机都有软驱,现在已经彻底淘汰)

    软盘驱动器就是我们平常所说的软驱,英文名称叫做“floppy disk drive”,它是读取3.5英寸或5.25英寸软盘的设备。现今最常用的是3.5英寸的软驱,可以读写1.44MB的3.5英寸软盘,5.25英寸的软盘已经淘汰,很少会见到。

    12、散热系统(如CPU风扇、机箱散热器)

    散热其系统主要是对电脑的一些高温部件进行降温,如CPU、显卡、电源等,这些硬件在工作时会产生高达几百摄氏度的高温,如果温度过高,计算机将无法正常工作,出现死机、蓝屏等故障。

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  • 计算机硬件组成有哪些

    千次阅读 2021-07-17 00:50:21
    相信大家还不是很了解吧,学习啦小编在这里给大家详细讲诉计算机硬件组成有哪些。主要分为五个部分:1. 控制器(Control):是整个计算机的中枢神经,其功能是对程序规定的控制信息进行解释,根据其要求进行控制,调度...
  • 地铁FAS设备组成系统结构

    万次阅读 多人点赞 2018-03-07 07:06:56
    三、JSM-FMM-1C输入模块七、消火栓按钮J-XAP-M-M500H 【摘 要】火灾自动报警系统(Fire Alarm System,简称FAS)是地铁自动化系统的一个重要组成部分,监控对象为火灾,利用电子通信技术、检测技术和计算机技术,...
  • 计算机五大部分组成,分别是哪五...计算机的主要组成以下五个部分:控制器、运算器、存储器、输入设备、和输出设备。 具体的用处如下:一、控制器是整个计算机的中枢神经,其功能是对程序规定的控制信息进行解释,...
  • 智能网联汽车——底盘线控系统

    万次阅读 多人点赞 2020-01-07 12:33:03
    1)汽车线控转向系统由方向盘总成、转向执行总成和主控制器(ECU)三个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助系统组成。 方向盘总成包括了方向盘、方向盘转角传感器、力矩传感器、方向盘回正力矩电机;将驾驶...
  • 计算机组成原理实验:微程序控制实验

    万次阅读 多人点赞 2021-02-07 15:20:32
    实验课名称:计算机组成原理 实验项目名称:微程序控制实验 一、实验名称: 微程序控制实验 二、实验目的: (1)掌握微程序控制器的组成原理。 (2)掌握微程序的编制、写入,观察微程序的运行过程。 三、实验要求...
  • 主要从计算机的硬件和操作系统两方面介绍了计算机的组成及功能一.计算机的组成及其功能如图1.1所示,计算机系统主要由硬件和软件两部分组成。1.1计算机的组成硬件的各部分功能:(1)CPU:通常把运算器与控制器合称为...
  • 计算机组成原理:P1-计算机系统概述 计算机组成原理:P2-系统总线 计算机组成原理:P3-存储器(上) 计算机组成原理:P4-存储器(中) 计算机组成原理:P4-存储器(下) 文章目录一、概述二、I/O设备和主机的联系方式三、I...
  • 计算机软件系统组成

    千次阅读 2018-11-05 21:57:18
    系统软件: 操作系统、 实用程序、 语言...支撑软件接口软件、 工具软件、 环境数据库,支持用户使用计算机的环境, 提供开发工具,也可认为是系统软件的一部分。 应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序。 ...
  • Linux系统的特点有哪些

    万次阅读 2019-05-24 20:57:10
    Linux系统的特点有哪些 1.开放性:系统遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连(OSI)国际标准。  2.多用户:是挃系统资源可以被丌同用户使用,每个用户对自己的资源(例如:文件、设备)特定的权限,互相影响。 ...
  • 所谓授权就是指定义存取权限 在非关系系统中,用户只能对数据进行操作,存取控制的数据库对象也仅限于数据本身 在关系数据库系统中,存取控制的对象不仅数据本身(基本表中的数据、属性上的数据),还有数据库...
  • 超硬核!操作系统学霸笔记,考试复习面试全靠它

    万次阅读 多人点赞 2021-03-22 18:43:49
    5)实现与其他进程的同步和通信 进程控制块中的信息: 进程标识符:唯一表示一个进程,两种: 1)外部标识符:方便用户对进程的访问,通常数字和字母组成 2)内部标识符:方便系统对进程的访问,每一个进程一...
  • (1)掌握微程序控制器的工作原理和组成结构; (2)掌握微程序的编写、输入方法,观察微程序的执行过程。 三、实验环境 硬件资源:PC机或笔记本电脑,康芯实验箱;软件资源:Quartus17.1设计平台。 四、实验原理 ...
  • 计算机系统组成及其功能

    千次阅读 2018-05-08 15:43:11
    计算机系统组成及其功能计算机系统组成计算机系统由硬件 计算机系统由硬件(Hardware) 系统和软件(Software)系统两大部分组成计算机的功能: 把需要的程序和数据送至计算机中。 必须具有长期记忆程序、数据、中间...
  • 计算机硬件的五大组成部分

    千次阅读 2020-10-09 16:35:45
    五大组成部分 控制器:计算机的指挥系统,负责控制所有硬件的运行 运算器:负责数学运算和逻辑运算 控制器+运算器+寄存器 -> cpu(中央处理器) 存储器: 内存:比如内存条 基于电存取数据,断点数据全部丢失 ...
  • 目前,计算机市场提供了大量以数字形式存储信息的机会,现有的存储设备包括内部和外部硬盘驱动器、照片/摄像机的存储卡、USB 闪存驱动器、RAID 集以及其他复杂存储。数据片段以文件的形式保存在它们上,如文档、图片...
  • 设备管理信息系统

    万次阅读 多人点赞 2016-04-08 19:26:29
    设备管理系统 设备管理系统(Equipment Management System)是将信息化了设备技术信息与现代化管理相结合,是实现研究级管理信息化的先导。设备管理软件是设备管理模式与计算机技术结合的产物,设备管理的对象是...
  • 操作系统(02326)课后习题答案

    千次阅读 2021-12-02 20:28:33
    计算机科学与技术专业 自考本科中操作系统2018版教材的课后习题答案
  • 这可能最全的操作系统面试题

    万次阅读 多人点赞 2021-04-13 09:30:37
    文章目录操作系统简介篇解释一下什么是操作系统操作系统的主要功能软件访问硬件的几种方式解释一下操作系统的主要目的是什么操作系统的种类有哪些为什么 Linux 系统下的应用程序不能直接在 Windows 下运行操作系统...
  • 由于它包含了很多领域的不同设备以及与设备相关的应用程序,因此很难一个通用且一致的设计方案。所以在理解设备管理之前,应该先了解具体的I/O设备类型。 计算机系统中的I/O设备按使用特性可分为以下类型: 1) 人...
  • 计算机组成原理:储存系统和结构

    万次阅读 2019-06-19 22:27:37
    储存系统组成: 1.按作用分类 1>高速缓冲存储器:位于主存和CPU之间,用来存放正在执行的程序段和数据,以便CPU能高速的访问它们。其速度可以和CPU速度相匹配。 2>主存储器:存放计算机运行期间所需要...
  • 计算机组成原理总结及知识网图

    万次阅读 多人点赞 2021-01-19 23:52:03
    计算机组成原理知识摘要,个人复习整理,仅供参考
  • 操作系统 I/O 全流程详解

    千次阅读 多人点赞 2020-06-18 11:18:24
    我们之前的文章提到了操作系统的三个抽象,它们分别是进程、地址空间和文件,除此之外,操作系统还要控制所有的 I/O 设备。操作系统必须向设备发送命令,捕捉中断并处理错误。它还应该在设备和操作系统的其余部分...
  • 操作系统 1. 中断和陷入什么异同? 外中断时指来自处理机和内存外部的中断,如I/O中断、定时器中断、外部信号中断等。狭义上也叫中断; 内中断主要指在处理机和内存内部产生的中断,也称陷入,如校验错、页面失效...
  • 手把手教你用Java设计并实现一个城市公交查询系统

    千次阅读 多人点赞 2020-12-19 10:11:33
    近年来,Internet推动了以互联网技术为核心的各项工作蓬勃展开,互联网的强大也大大的促进了社会的发展,整个社会信息化进程逐步加快,网络也变成了我们日常活动中越来越重要的组成成分。为了使得我国公交乘客出行及...
  • 智能家居近几年比较火,随着技术不断的推陈出新,已经是大势所趋 。作为消费者,面对琳琅满目的智能家居产品跟市场,我们先不要充当...智能家居又有哪些系统组成呢? 相关阅读:(一)智能家居的介绍与发展前景 ...
  • 计算机组成原理习题——日常记录

    千次阅读 多人点赞 2020-02-21 17:07:57
    软件分为两种,分别是系统软件和应用软件 冯·诺依曼型计算机的主要特点是什么?(5点) 1. 计算机由五大部件组成 2. 指令和数据采用二进制表示 3. 存储程序控制 4. 以运算器为中心 5. 指令由操作码(地址码)和操作...

空空如也

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列控系统有哪些设备组成