第一篇：高鐵傳感器總結

高速鐵路技術及傳感器應用

一、高鐵的定義

對于“高速鐵路”一詞，現時世界上并沒有統一的定義，所以不同的組織或國家均對“高速鐵路”有各異的標準。但近年各地的標準均趨于接近，現時世界上最為受廣泛接受的“高速鐵路”定義為：最高（日常/商業）的營運速度達到200公里/小時的鐵路。

二、世界高速鐵路發展概況

1、高速鐵路的興起

1964年，日本新干線開通運營，開啟了世界鐵路發展的新時代。1981年，法國高速鐵路后來居上，將高速鐵路的發展推上一個新臺階，同時帶動了歐洲高速鐵路的發展，意大利、德國、西班牙等國先后投入建設高速鐵路的行列。

2、中國高速鐵路

2008年中國大陸擁有了第一條時速350公里的高速鐵路-京津城際鐵路。2009年中國擁有了世界上一次建成里程最長、運營速度最高的高速鐵路-武廣客運專線。

3、高速鐵路的發展

法國在發展高速列車方面一直居世界領先地位，曾在1990年創造了每小時515.3公里的世界最高時速紀錄。

2007年4月3日，在剛剛竣工的巴黎－斯特拉斯堡東線鐵路進行了ＴＧＶ試驗，列車時速達到574.8公里。

4、日本高速鐵路

面對法、德等發達國家的激烈競爭，日本聲言:21世紀是新干線時代。日本要使新干線總長從目前的2000公里增加到7000公里，屆時在日本全國將形成以東京為中心的全國一日交通圈(即當日到達東京以外的任一大城市)。

日本高速鐵路技術特點：

（1）線路中橋、隧比重不斷增加，線路標準不斷提高（2）建立試驗段，通過試驗研究解決技術關鍵

（3）高速列車采用動力分散型，不斷降低軸重，全面提高列車性能（4）列車運行密度高、定員多、旅客輸送量大（5）安全性能好、無旅客死亡事故

（6）增加服務設施、提高服務質量、方便旅客換乘

5、法國高速鐵路

馳名世界的高速鐵路是法國技術的驕傲，但在經濟上卻

使國家背上了沉重的包袱，目前法國高速鐵路只有1282公里，法國計劃在21世紀的頭10年內，把東南線延伸至馬賽，還要修建通向意大利和西班牙的南部歐洲線以及巴黎至德國斯特拉斯堡的東部歐洲線。

高速鐵路是個典型的法國傳奇—技術上的成功與財政方面的災難密不可分。法國高速鐵路技術特點：

（1）動車組采用動力集中方式及鉸接式車廂（2）多電流制供電與簡單鏈型懸掛接觸網，能使用一般線路的1500V 3000V直流供電，也能使用高速線25KV交流供電。

（3）采用符合ETCS標準的TVM列車控制系統（4）注重系統的安全性與可靠性。（5）高標準、高質量的線路。

6、德國高速鐵路 德國的高速鐵路技術儲備不亞于法國，1988年他們電力牽引的行車試驗速度突破每小時400公里大關，達到406.9公里。但是德國的實用性高速鐵路直到20世紀90年代初才開始修建。目前已建成總長約2620公里的高速運輸走廊。

德國高速鐵路技術特點：

（1）客貨混跑對高速鐵路線路的要求更高（2）三相交流傳動技術

（3）計算機控制的機車牽引與列車制動技術（4）輕型車體構造（5）列車自診斷技術（6）統一調度指揮（7）無渣軌道技術

三、中國高鐵的關鍵技術及傳感器應用

1、轉向架

轉向架是支承車體并沿著軌道走行的裝置。轉向架是車輛最重要的組成部件之一，它的結構是否合理直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。

轉向架中的傳感器 速度傳感器

(1)光電式車速傳感器--由帶孔的轉盤兩個光導體纖維，一個發光二極管，一個作為光傳感器的光電三極管組成。發光二極管透過轉盤上的孔照到光電二極管上實現光的傳遞與接收。

(2)磁電式車速傳感器--模擬交流信號發生器，產生交變電流信號，通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。磁組輪上的逐個齒輪將產生一一對應的系列脈沖，其形狀是一樣的。輸出信號的振幅與磁組輪的轉速成正比(車速)，信號的頻率大小表現于磁組輪的轉速大小。

(3)霍爾式車速傳感器--它們主要應用在曲軸轉角和凸輪軸位置上，用于開關點火和燃油噴射電路觸發，它還應用在其它需要控制轉動部件的位置和速度控制電腦電路中。由一個幾乎完全閉合的包含永久磁鐵和磁極部分的磁路組成，一個軟磁鐵葉片轉子穿過磁鐵和磁極間的氣隙，在葉片轉子上的窗口允許磁場不受影響的穿過并到達霍爾效應傳感器，而沒有窗口的部分則中斷磁場。

紅外軸溫探測傳感器

列車在運行中，車軸與軸承相互摩擦產生熱能。當車軸與軸承間出現故障時，摩擦力增大，產生的熱能就隨之增加,軸箱的溫度也隨之升高。因此,測定軸箱的溫度變化，可以確定軸箱的工作狀態是否正常。鐵路行車早期，采用手摸軸箱的辦法來判斷溫度的變化情況，并以手的感覺來確定車輛與軸承間的工作狀態。采用這種方法，檢測人員勞動強度大，效率低，而且人的手感有差異，沒有標準。

紅外線軸溫探測設備由探頭、軸溫信息處理裝置、傳輸線路、信號報警裝置等部分組成。探頭由光敏器件和光電轉換器件組成。

軌道清障器

CHR1動車組兩個端部轉向架上各裝有一個軌道清障器，用來防止軌道有異物導致出現脫軌現象。

2、弓網系統

電弓是電力牽引機車從接觸網取得電能的電氣設備，安裝在機受車或動車車頂上。受電弓與接觸電網直接接觸，為電力機車提供電力。（包括高壓牽引電機電力以及車廂照明等低壓電力）受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，菱形受電弓，也稱鉆石受電弓，以前非常普遍，后由于維護成本較高以及容易在故障時拉斷接觸網而逐漸被淘汰，近年來多采用單臂弓。弓網電弧

弓網電弧是指由于接觸導線的不平順、接觸網的振動、受電弓弓頭的振動、軌道的不平順等多種因素的影響，受電弓與接觸導線在相對高速滑動中分離而產生的氣體放電現象。弓網電弧的危害有：侵蝕和磨損接觸導線和受電弓滑板；產生過電壓；產生高頻噪聲；使電力機車的供電質量下降等。

針對以上問題，人們提出許多應對方案，如最初的人工觀察記錄的方法，到后來的檢測車，再到現在的視頻監測等。而隨著光開關，即光電傳感器技術的快速發展，這一技術也被用到了弓網離線電弧的檢測方面。由于受電弓離線時，受電弓上的電流為零，所以可通過檢測此時受電弓的電流狀態來測定離線。而這一檢測可通過光電傳感器來完成。

激光位移傳感器

激光位移傳感器對接觸線（車頂）位置和高度的準確測量對接觸網的監控和安裝非常重要。恰當的無接觸的接觸線測量系統已經為韓國高速鐵路公司（KHRC）和英國OLE聯盟所采用。激光三角掃描儀在運行中在線測量接觸線的高度和側面位置，另外5個激光傳感器安裝于車箱上，用于測量車箱的傾斜度、側面位移和軌道間距，所有的這些數據都可以圖形顯示，這套測量系統幾乎可在任何環境下操作（下雨、高溫或結霜天氣）。

3、制動系統

閘瓦制動，又稱踏面制動，是自有鐵路以來使用最廣泛的一種制動方式。它用鑄鐵或其他材料制成的瓦狀制動塊（閘瓦）緊壓滾動著的車輪踏面，通過閘瓦與車輪踏面的機械摩擦將列車的動能轉變為熱能，消散于大氣，并產生制動力。其他制動方式除閘瓦制動外，鐵路機車車輛還有一些其他制動方式。

（一）盤形制動盤形制動（摩擦式圓盤制動）是在車軸上或在車輪輻板側面裝上制動盤，一般為鑄鐵圓盤，用制動夾鉗使合成材料制成的兩個閘片緊壓制動盤側面，通過摩擦產生制動力，把列車動能轉變成熱能，消散于大氣。與閘瓦制動相比，盤形制動有下列主要優點：（1）可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。（2）可按制動要求選擇最佳“摩擦副”（采用閘瓦制動時，作為“摩擦副”一方的車輪的構造和材質不能根據制動的要求來選擇），盤形制動的制動盤可以設計成帶散熱筋的，旋轉時它具有半強迫通風的作用，以改善散熱性能，為采用摩擦性能較好的合成材料閘片創造了有利的條件，適宜于高速列車。（3）制動平穩，幾乎沒有噪聲。但是，盤形制動也有它不足之處：（1）車輪踏面沒有閘瓦的磨刮，輪軌粘著將惡化，所以，還要考慮加裝踏面清掃器（或稱清掃閘瓦），或采用以盤形為主、盤形加閘瓦的混合制動方式，否則，即使有防滑器，制動距離也比閘瓦制動要長。（2）制動盤使簧下重量及其引起的沖擊振動增大，運行中還要消耗牽引功率。盤形制動的制動力

（二）磁軌制動磁軌制動（摩擦式軌道電磁制動）是在轉向架的兩個側架下面，在同側的兩個車輪之間，各安置一個制動用的電磁鐵（或稱電磁靴），制動時將它放下并利用電磁吸力緊壓鋼軌，通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動摩擦產生制動力，并把列車動能變為熱能，消散于大氣。參看圖4—1－5。磁軌制動的制動力式中K——每個電磁鐵的電磁吸力；φ一一電磁鐵與鋼軌間的滑動摩擦系數。與閘瓦和盤形制動相比，磁軌制動的優點是，它的制動力不是通過輪軌粘著產生的，自然也不受該粘著的限制。高速列車加上它，就可以在粘著力以外再獲得一份制動力，使制動距離不致于太長。磁軌制動的不足之處是，它是靠滑動摩擦來產生制動力的，電磁鐵要磨耗，鋼軌的磨耗也要增大，而且，滑動摩擦力無論如何也沒有粘著力大。所以，磁軌制動只能作為緊急制動時的一種輔助的制動方式，用于粘著力不能滿足緊急制動距離要求的高速列車上，在施行緊急制動時與閘瓦（或盤形）制動一起發揮作用。

（三）軌道渦流制動軌道渦流制動又稱線性渦流制動或渦流式軌道電磁制動。它與上述磁軌制動（摩擦式軌道電磁制動）很相似，也是把電磁鐵懸掛在轉向架側架下面同側的兩個車輪之間。不同的是，軌道渦流制動的電磁鐵在制動時只放下到離軌面幾毫米處而不與鋼軌接觸。它是利用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應出渦流，產生電磁吸力作為制動力，并把列車動能變為熱能消散于大氣。軌道渦流制動既不通過輪軌粘著（不受其限制），也沒有磨耗問題。但是，它消耗電能太多，約為磁軌制動的10倍，電磁鐵發熱也很厲害，所以，它也只是作為高速列車緊急制動時的一種輔助制動方式。

（四）旋轉渦流制動旋轉渦流制動（渦流式圓盤制動）是在牽引電動機軸上裝金屬盤，制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉，盤的表面被感應出渦流，產生電磁吸力，并發熱消散于大氣，從而產生制動作用。與盤形制動（摩擦式圓盤制動）相比，旋轉渦流制動（渦流式圓盤制動）的圓盤雖然沒有裝在輪對上，但同樣要通過輪軌粘著才能產生制動力，也要受粘著限制。而且，與軌道渦流制動相似，旋轉渦流制動消耗的電能也太多。

（五）電阻制動電阻制動廣泛用于電力機車、電動車組和電傳動內燃機車。它是在制動時將原來驅動輪對的自勵的牽引電動機改變為他勵發電機，由輪對帶動它發電，并將電流通往專門設置的電阻器，采用強迫通風，使電阻發生的熱量消散于大氣，從而產生制動作用。

（六）再生制動與電阻制動相似，再生制動也是將牽引電動機變為發電機。不同的是，它將電能反饋回電網，使本來由電能或位能變成的列車動能獲得再生，而不是變成熱能消散掉。顯然，再生制動比電阻制動在經濟上合算，但是技術上比較復雜，而且它只能用于由電網供電的電力機車和電動車組，反饋回電網的電能要馬上由正在牽引運行的電力機車或電動車組接收和利用。上述各種制動方式中，除磁軌制動和軌道渦流制動外，都要通過輪軌粘著來產生制動力并受粘著限制，所以習慣上統稱為“粘著制動”，并把不通過粘著者統稱為“非粘（著）制動”。制動機種類按制動原動力和操縱控制方法的不同，機車車輛制動機可分類為：手制動機、空氣制動機、真空制動機、電空制動機和電（磁）制動機。

動車組采用復合制動方式，即動車使用電制動＋空氣制動、拖車使用空氣制動的復合制動方式。M車、T車的基礎制動裝置都是采用進行空油變換的增壓缸和油壓盤式裝置。4M4T的編組構成下，T車為全機械制動。再生制動與空氣制動的切換，通過電－空協調。控制，由制動控制裝置判斷制動力，當再生制動力不足時由空氣制動補充。

4、列車控制系統

列車運行控制系統是對列車速度進行自動控制的各種裝置的統稱, 主要由列車自動防護系統(A TP)和列車自動運行系統(A TO)組成。

列車定位系統的基本功能: 能夠在任何時刻、任何地方按要求確定列車的位置, 包括列車行車安全的相關間隔、速度;對軌旁設備和車載設備等資源進行分配和故障診斷;在局部出現故障時, 能夠在滿足一定精度要求的前提下, 降級運行。

高速鐵路已在發達國家取得了很大發展, 所采用的列車定位技術是多種多樣的。如法國AS2TREE 系統采用多普勒雷達進行測速定位;北美ARES、PTC、PTS 系統采用GPS(全球定位系統)進行定位;歐洲ETCS、日本CARA T 系統采用查詢/ 應答器和速度傳感器進行定位;德國L ZB系統采用軌間電纜進行列車定位;美國AA TC 系統采用無線測距進行定位。

（1）輪軸速度傳感器。目前采用的測速裝置, 大多是光電式的。當車輪旋轉一周, 產生脈沖的個數是固定的, 通過對脈沖的計數, 得到車輪的旋轉周數, 通過已知的輪徑, 即可得到運行距離, 再除以計數時間就可得到運行速度。但是當輪徑由于磨損改變時, 會帶來誤差。此外在運行過程中, 車輪出現的滑行和空轉也會帶來誤差。目前采用鋪設用于位置校核的查詢/ 應答器來修正運行距離, 可以將誤差限制在要求的范圍內。

（2）全球衛星定位系統(GPS)。GPS 由位于地球上空24 顆衛星和監視管理這群衛星的5 個地面站組成。這些衛星用原子鐘作為標準時間, 24h 連續向地球播發精確的時間及位置信息。配有GPS接收機的用戶, 可在地球上任何地方、任何時刻收到衛星播發的信息, 通過測量衛星信號發射和接收的時間間隔, 計算出用戶至衛星的距離, 然后根據4 顆衛星的數據, 即可實時地確定用戶所在地理位置。GPS 定位的優點是設備簡單, 成本低, 易于維護, 但在某些受地形、建筑或樹木遮蔽的地區, 由于可捕獲衛星的數目少于4 顆, 將導致定位精度顯著下降, 甚至無法應用。

（3）慣性導航系統。慣性導航系統是通過加速度計和陀螺等慣性傳感器來測量角速度和加速度的數值, 進而通過積分獲得速度和位置信息。它的優點是自主性強, 但由于其位置需要對加速度進行2次積分得到, 所以定位誤差會隨著時間的平方增長。光纖陀螺慣性系統能夠準確獲取高速列車實時運行中的狀態參數, 特別是能夠分辨列車過道岔的信息, 從而可以準確判斷列車是在上行線還是在下行線行駛。

加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力是物體在加速過程中作用在物體上的力，可以是常量或變量。一般加速度傳感器根據壓電效應原理工作，加速度傳感器利用其內部由于加速度造成的晶體變形產生電壓，只要計算出產生的電壓和所施加的加速度之間的關系，就可將加速度轉化成電壓輸出。還有很多其他方法制作加速度傳感器，如電容效應、熱氣泡效應、光效應，但其最基本的原理都是由于加速度使某種介質產生變形，通過測量變形量并用相關電路轉化成電壓輸出。

（4）查詢/ 應答器。查詢/ 應答器是鋪設在軌道中央, 能夠給列車提供位置、路況等信息的裝置,分為有源和無源2 種。它可以用作連續式列車速度自動控制系統的列車精確定位設備, 也可以用作點式列車速度自動控制系統的列車檢測、定位輔助設備。顯然采用這種方法, 想要準確定位就必須在軌道上設置大量的應答器。

（5）多普勒雷達。多普勒雷達通過多普勒頻移效應, 直接測量列車相對于雷達波反射面的速度,從而避免了車輪滑行、空轉和由于磨損導致輪徑改變而帶來的誤差。但是, 反射面的表面特性會對雷達的性能產生影響, 列車加速和制動導致的雷達波與反射面的夾角的改變也會影響定位的精度, 此外列車的振動也會帶來誤差。

(6)交叉感應回線定位

在整個軌道線路沿線鋪設電纜環線，電纜環線位于軌道中間，每隔一定的距離交叉一次。列車經過每個電纜交叉點時通過車載設備檢測環線內信號的相位變化（相位變化原理見圖6。并對相位變化的次數進行計數，從而確定列車運行的距離，達到對列車定位的目的。

（7）無線擴頻定位。在地面設置測距基站和中心控制站, 在列車二端安裝無線擴頻通信發射機發射機向地面測距基站發射定位信息, 測距基站收到定位信息后計算出偽距, 送至中心控制站進行信息處理, 其結果顯示在電子地圖上, 并以無線方式傳遞到機車上。采用這種方式定位比較精確, 但價格較高。

（8）其他定位方法。在電力牽引區段, 為了測試并確定接觸網故障點的位置, 發展了一種車載的應用光電技術記錄線路沿途電桿數的定位方法,但這種方法在非電力牽引的環境中無法應用。

5、其他傳感器的應用

（1）內端墻拉門為電動式自動門，由天花板內置的光線開關的探測信號，來控制內端墻拉門的自動開閉。

（2）洗臉盆的光電傳感器感應到使用者伸出的手，會分別自動進行噴出乳液、出水、吹出暖風的動作。

（3）高鐵中的煙霧傳感器 離子式煙霧傳感器

該煙霧報警器內部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術先進，工作穩定可靠的傳感器，被廣泛運用到各消防報警系統中，性能遠優于氣敏電阻類的火災報警器。它在內外電離室里面有放射源镅241，電離產生的正、負離子，在電場的作用下各自向正負電極移動。在正常的情況下，內外電離室的電流、電壓都是穩定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。干擾了帶電粒子的正常運動，電流，電壓就會有所改變，破壞了內外電離室之間的平衡，于是無線發射器發出無線報警信號，通知遠方的接收主機，將報警信息傳遞出去。

光電式煙霧傳感器

光電煙霧報警器內有一個光學迷宮，安裝有紅外對管，無煙時紅外接收管收不到紅外發射管發出的紅外光，當煙塵進入光學迷宮時，通過折射、反射，接收管接收到紅外光，智能報警電路判斷是否超過閾值，如果超過發出警報。

光電感煙探測器可分為減光式和散射光式，分述如下：

減光式光電煙霧探測器

該探測器的檢測室內裝有發光器件及受光器件。在正常情況下，受光器件接收到發光器件發出的一定光量；而在有煙霧時，發光器件的發射光到受到煙霧的遮擋，使受光器件接收的光量減少，光電流降低，探測器發出報警信號。

散射光式光電煙霧探測器

該探測器的檢測室內也裝有發光器件和受光器件。在正常情況下，受光器件是接收不到發光器件發出的光的，因而不產生光電流。在發生火災時，當煙霧進入檢測室時，由于煙粒子的作用，使發光器件發射的光產生漫射，這種漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗發生變化，產生光電流，從而實現了煙霧信號轉變為電信號的功能，探測器收到信號然后判斷是否需要發出報警信號。

（4）CRH1動車組真空集便器（液面傳感器、壓力傳感器）CRH1、CRH5動車組采用真空集便器。CRH1集便器工作原理：

①按下廁所的沖水按鈕（當有來自TCMS控制信號，廁所可用狀態下），沖水燈亮。真空發生器開始工作，開始在集污管內形成真空；

②Y1電磁閥得電導通，水增壓器開始工作，使沖水噴嘴對便池進行沖水，此時集污管內很很快達到-35KPa的真空度；

③Y5電磁閥得電，使滑動閥門在水閥和水增壓器關閉前瞬間打開，便池內的污物被抽到集污箱內；

④滑動閥門關閉，稍后真空發生器停止工作，Y1電磁閥失電斷開壓縮空氣后，進水電磁閥Y6開啟，使水流入水增壓器處，當水放滿后進水閥關閉，集便系統處于待令狀態。

第二篇：高鐵總結

一、緒論

一.1 要點：

一.1.1 目前對高速鐵路比較一致的定義是：最高行駛速度在200km/h以上、旅行速度超過150km/h的鐵路系統。高速列車——以最高速度200km／h以上運行的列車。

一.1.2 動車組——由兩輛或兩輛以上帶動力的車輛（動車）和不帶動力的客車（拖車）固定編組在一起的列車。（拖車可有可無）一.1.3 高速鐵路的經濟優勢

01)

02)03)04)05)06)07)08)09)10)11)

速度快、旅行時間短；

列車密度高、運量大；

乘座舒適性好；

土地占用面積小；

能耗低；

環境污染小；

外部運輸成本低；

列車運行正點率高；

安全可靠；

不受氣候影響，全天候運行；

社會、經濟效益好

二、基礎設施

二.1 高速鐵路與普速鐵路相比有很大的不同，其運營特征概括為高速度、高舒適性、高安全性、節能環保和高密度。二.2 高速線路

二.2.1 要求具有高平順性、高穩定性、高可靠性及一定的耐久性。

二.2.2 高速鐵路線路平面標準包括超高（欠超高,過超高）、最小曲線半徑、緩和曲線長度等；

二.3 線路縱斷面標準包括最大坡度值和豎曲線等。

二.4平面標準

二.4.1 最大超高允許值[h]主要取決于列車在曲線上停車時的安全、穩定和旅客乘坐舒適度要求。

（一條鐵路的實設

h

既定，當

v>v平

時存在未被平衡的離心加速度，即外軌超高度不足(欠超高hq)；當

v

時，又會產生多余的向心加速度，外軌超高度過大(過超高hq)

二.4.2 最小曲線半徑與運輸組織模式、速度目標值、旅客乘坐舒適度和列車運行平穩度等有關：

二.4.3 緩和曲線：為了使列車安全、平順地由直線運行到圓曲線(或由圓曲線運行到直線）而在直線與圓曲線之間設置一個曲率半徑逐漸變化的曲線稱為緩和曲線。緩和曲線長度由車輛脫軌加速度、未被平衡橫向離心加速度時變率和車體傾斜角速度確定，主要是由超高時變率和欠超高時變率兩項因素確定緩和曲線的長度：

兩相鄰曲線間的直線段，即前一曲線終點(HZ1)與后一曲線起點(ZH2)間的直線段，稱為夾直線。

緩和曲線間的夾直線和圓曲線的最小長度受列車的運行平穩性和旅客乘坐舒適度控制。

二.4.4 建筑限界分為鐵路建筑限界、隧道建筑限界和橋梁建筑限界。我國高速鐵路建筑限界的基本尺寸取最大高度7.25m，最大寬度4.6m，即可滿足高速行車安全要求。

二.5 縱斷面標準

二.5.1 最大坡段長度：在一定自然條件下，線路的最大坡度與設計線的輸送能力、牽引質量、工程數量和運營質量有著密切的關系，有時甚至影響線路走向 二.5.2 最小坡段長度：兩個坡段的連接點，即坡度變化點，稱為變坡點。一個坡段兩端變坡點間的水平距離稱為坡段長度

二.5.3 相鄰坡段的坡度差：相鄰坡段的坡度差允許的最大值，主要由保證運行列車不斷鉤這一安全條件確定 二.5.4 豎曲線

二.6 高速鐵路的基本組成：鋼軌、軌枕、扣件、道床、道岔等部分

二.6.1 高速鐵路對軌道的基本要求：（1）高平順性；（2）高可靠性；（3）長壽命；（4）高穩定性

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（1）辦理高速、跨線旅客列車的客運業務和旅客換乘；（2）辦理停站、不停站的高速、跨線旅客列車通過作業；（3）辦理部分始發、終到高速旅客列車的始發、終到作業；（4）辦理高速列車動車組的整備、檢修作業。

三.3 高速鐵路車站的分布

三.3.1 分布的依據：高速鐵路車站的分布主要取決于城市的分布、高速鐵路沿線人口密度、客運市場需求、站間距、運輸組織模式等因素。

三.3.2 我國客專車站分布的基本原則：

1.應最大限度滿足沿線各城市的旅客出行需求和促進沿線地區經濟發展的需要;2.應滿足高速客運專線的運輸需要;3.不僅要便于高速客運專線與其他運輸方式的銜接，而且要增強客運專線在各種交通運輸方式中的競爭力;4.在滿足運輸需求的基礎上應考慮遠期發展的需要，高速客運專線車站設置應充分合理利用既有車站，盡可能做到投入最少、效益最高并避免以后的廢棄工程;5.應充分考慮便于客運專線與既有路網的連接，同時在與既有樞紐銜接的高速車站與既有車站有明確的作業分工;6.應考慮國家的政治需要和國防需求。

三.4 高速鐵路車站的設計原則: 1,功能性：(1)注重流線組織，縮小換乘距離；2)為旅客提供舒適的站內空間；(3)為旅客提供良好的站內服務。

2.系統性：(1)與城市規劃相協調；(2)客站各組成部分形成統一整體(3)鐵路客運站專業系統應實現整體最優。(4)站址選擇應與城市規劃相配合，鐵路客站應與城市融為一體,客站應與城市軌道交通、道路交通有效銜接

3.先進性：(1)前瞻性的規模、布局與標準；(2)完善的公共安全技術；(3)先進的節能環保技術。

4.文化性：1)體現地域特征及人文特征；(2)體現時代特征；(3)體現交通建筑特征。

5.經濟性:(1)合理把握客站規模及標準；(2)充分考慮近遠期結合 ；(3)兼顧建設投入與維護成本。

三.5 車站設備

三.5.1 線路設備：站內正線，到發線，輔助線來（安全線，渡線，聯絡線，走行線）

三.5.2 客運服務設備：1．旅客站房（售票、候車設施）2．旅客站臺 3．雨棚 4．進出站通道 5．車站安全監控設備

三.6 車站站型及特點

三.6.1 兩線式布置圖（越行站）

三.6.2 兩線兩臺式布置圖（對應式站型，島式站型）三.6.3 帶綜合維修基地的布置圖

三.6.4 兩臺四線以上的布置圖

三.7 高速鐵路樞紐

三.7.1 概念：把以高速鐵路車站為中心，在場站外部有動車檢修基地、動車檢修所、動車運用所、綜合維修段(工區)及連接這些段所區的聯絡線、迂回線等相銜接，在車站內部實現了高速鐵路、普通鐵路、城際鐵路，地鐵、公交、出租等多種交通方式間的立體換乘，這類綜合體稱之為高速鐵路樞紐。

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1、粘著制動（盤形制動、電阻制動、再生制動、旋轉渦流制動）非粘著制動（磁軌制動、軌道渦流制動）

五.1.8.2 制動系統基本要求：保證高速制動時車輪不滑行 五.1.8.3 制動控制系統組成 ：空氣制動+動力制動+輔助制動

五.1.8.4 動車組的運用與管理特點：

1、運用效率提高

2、整備和維修體系革新

3、運用與整備、維修一體化

五.1.8.5 動車組檢修基地：重點承擔動車組的集中維修和運用整備，1～5級修程

五.1.8.6 動車運用所：重點承擔配屬動車組運用整備和存放工作，1～2級修程

六、高速信號與通信系統

六.1.1 高速鐵路的服務宗旨：安全

正點

高速 舒適

其保障是：信號與通信系統

六.1.2 組成：

1、列控系統——控制行車間隔

2、綜合調度系統——指揮列車（調度集中）

3、計算機連鎖系統——控制進路

4、附屬子系統——代用信號及專用通信設備

六.1.3 高速信號與通信系統特點：

1、取消傳統的地面信號機，采用列車運行自動控制（ATC）系統

2、高速鐵路都建有調度中心，對列車運營指揮實行集中控制方式

3、在各站臺及區間信號附近設置車次號核查等列車——地面信息傳遞設備（TIPB）對列車實際位置進行 確認

4、車站采用計算機連鎖和大號碼道岔，道岔轉換采用多臺轉轍機

5、通信信號一體化

6、行車不維修，施工不行車

六.1.4 功能及作用：

1、防止列車冒進關閉的信號機

2、防止列車錯誤出發

3、防止列車退行

4、防止列車超速通過道岔

5、防止列車超過線路允許的最大速度

6、監督列車通過臨時限速區段

7、在出入庫無信號區段限制列車速度

六.1.5 車載列控防護與自動閉塞：固定閉塞

準移動閉塞

虛擬閉塞

移動閉塞

六.1.6 列車控制系統ATC包括三個子系統：列車自動監控ATS

列車自動防護ATP

列車自動運行ATO 六.1.6.1 列控構成：

1、地面設備（控制中心

軌道電路

應答器）

2、車載設備（接收線圈

司機顯示器

測速傳感器

車載主機

車—地通訊設備

監測設備）

六.1.6.2 計算機連鎖系統

六.1.6.2.1 功能：

1、車站信號機不連鎖功能

2、排列列車調車進路、引導、引導總鎖等功能

3、滿足車站、個場區的各種鐵路信號作業要求

4、各場間、各站間聯系與結合5、信號相關設備診斷功能

6、與CTC、TDC、SATC等系統交互信息功能

六.1.6.2.2 組成：信息輸入電路、列控監視機、連鎖邏輯處理機、控制驅動電路、現場設備

六.1.7 高速鐵路系統設備分布：調度中心

車站

區間信號室

線路旁

機房內 六.1.8 綜合調度系統

六.1.8.1 調度集中系統（CTC）——對列車運營指揮實行集中控制，同時負責與列車有關的管理工作 六.1.8.1.1 任務

1、編制運營計劃

2、編制臨時運行圖

3、監視沿線列車運行情況、控制車站進路

4、統計旅客集散情況，想旅客提供信息服務

六.1.8.1.2 組成：調度中心

信號室

車輛段、維修基地等

六.1.8.1.3 類型：

1、高速客運專線型

2、客貨混合運輸高速線型

六.1.8.1.4 控制模式：分散自律控制

非常站控

六.1.9 鐵路專用信號系統

六.1.9.1 功能：

1、及時傳輸各種調度命令選項以指揮列車運行

2、為設備維修及運營管理提供通信條件

3、為旅客提供各種通信服務

六.1.10 高速鐵路運營對通信系統的要求：

1、高可靠性

2、高效率

3、與信號系統緊密聯系

4、與計算機結合5、移動通信、衛星通信、無線通信等多種通信方式結合

七、磁懸浮鐵路

七.1.1 按導體材料分

1、超導磁懸浮（高溫超導磁懸浮

低溫磁懸浮）

2、常導磁懸浮（長定子直線電機

短定子直線電機）

七.1.2 按懸浮方式分

電磁（磁吸式）懸浮（EMS）

電動（磁斥式）懸浮（EDS）

第三篇：高鐵維護總結

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陳林

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高速鐵路線路維護總結

我國高速鐵路近年發展迅速，鐵路線路維修市場廣闊。高速鐵路線路技術特點決定了養護維修方式的變革，按設備的狀態進行必要的“狀態修”，養護維修組織管理以“修養分開”為目標，鼓勵專業維修維護公司的發展，注重線路維修新技術新設備的應用，適應高速鐵路的養護維修。我國高速鐵路建設取得重要成果。目前，中國已成為世界上高速鐵路營業里程最多、運營速度最高、在建高速鐵路規模最大的國家。對于《高速鐵路線路維修崗位》這本教材。全書分七章，內容包括理論知識和實作技能。理論知識主要內容為:安全知識、專業知識、相關知識；實作技能主要內容主要為：基礎技能和專業技能，包括：常用儀器及工具，線路、道岔檢查及作業，線路設備故障應急處理等專業技能知識。下面我就針對本書理論知識和實作技能進行總結。

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陳林

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一、理論知識

1、安全知識：高速鐵路工務安全管理應堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，遵循“行車不施工、施工不行車”的原則，實行天窗修制度。嚴格作業紀律和勞動紀律，突出設備檢查和分析環節，嚴檢慎修，滿足線路高可靠性、高穩定性、高平順性，確保行車和人身安全。實行高速鐵路工務從業人員資格準入管理和持證上崗制度，飯高速鐵路工務從業人員應經過培訓、考察考核，并取得相應資格，具備相關任職資格條件后方可上崗。凡上道使用涉及行車安全的小型養路機械、機具及防護設備應專管專用，專人負責上道登記和下道清點。未設置安全裝置、未經產品認證或狀態不良的，嚴

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禁上道使用。同時應加強對小型養路機械、機具的日常檢修和定期檢查，時期經常保持良好狀態。鐵路單位應根據高速鐵路實際情況，制定工務設備故障處理的各種預案，并定期組織應急演練。線路備用軌料應在車站范圍內碼放整齊，并置于兩側的封閉柵欄內。工務部門需開行軌道車、大型養路機械等路用列車時，應事先提出申請，經調度所值班主任批準。勞動作業安全應注意人身安全、電氣化安全、勞動保護、安全用電、防暑防寒作業。

2、專業知識：高速鐵路軌道剛度、基礎變形控制、高速道岔、精密控制測量、軌道電路傳輸及綜合接地等關鍵技術得到較好的解決；與有砟軌道相比，無砟軌道雖取消了道砟層，但仍延續了有砟軌道層狀結構體系，實現垂向荷載逐層傳遞和擴散這一特征，且依靠其作為結構物的優勢，具有更好的結構連續性和剛度均勻性；道岔是線路的薄弱環節，對高速鐵路而言，速度目標值的提高、線間距的加大，傳統的道岔結構應經不能適應高速鐵路的需要，需要在道岔平面線形、尖軌和新軌轉換理論，轉轍器和摺叉結構、電務轉換安裝裝置、道岔動力學仿真分析、道岔的施工工藝裝備等方面進行創新；同時為適應高速鐵路運營要求，應做好高速鐵路軌道線路設備維修管理，提高維修技術水平，滿足線路高可靠性、高

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穩定性、高平順性的要求，保持高速鐵路軌道耐久性。

3、相關知識: 高速鐵路系統由土建工程、牽引供電、列車運行控制、高速列車、運營調度、客運服務及防災安全監控等子系統構成。土建系統是一個龐大的系統，設計線路、站場、路基、橋涵、軌道、建筑和環保等專業工程；牽引供電系統為高速鐵路列車運行提供穩定、高質量的電能；列車運行控制系統為高速列車安全、高密度運行提供保證；高速列車系統是高速鐵路的海信技術裝備和實現載體；運營調度系統是完成高速鐵路運輸組織特別是日常運營的根本保證；客運服務系統是處理與旅客服務相關事件的系統，具有統計分析功能，為管理層提供決策依據；防災安全監控系統提供有關防災數據，為列車運行計劃調度、行車控制提供依據，保證列車正

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陳林

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常運行。

二、實作技能

1、基本技能：電子軌距尺是高速鐵路現場職工檢查線路道岔的常用工具，高速鐵路長鋼軌焊縫接頭平直度對行車安全和旅客舒適度影響較大，電子平直尺能有效測量鋼軌焊補、接頭以及絕緣軌接頭的平順度。高速鐵路使用扣件是調整軌道幾何尺寸的重要組件，特別是無砟軌道取消了道砟層，代之以剛性或半剛性道床，原來有道砟提供的彈性，方便調整軌道幾何行位的功能須有扣件實現。

2、常用儀器及工具：電子水準儀、全站儀、軌道測量儀和電子平直儀。

3、線路、道岔檢查及作業：線路檢查分動態檢查和靜態檢查，以動態檢查為主，做到動、靜態檢查相結合。作業前，應對監測資料進行綜合分析，制定作業方案。作業方案應明確質量要求和安全措施，并應經批準。現

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場作業負責人應確定作業范圍和作業量，作業人員應按操作規程使用作業機具。作業后現場作業負責人應組織質量回檢，填寫作業日志。對道岔的檢查是對軌距、水平（超高）高低、軌向、支距、查照間隔、道岔各部位間隙等進行精確測量。軌道精調應遵守“先高低，后水平”，“先軌向，后軌矩”的原則。鋼軌打磨分預打磨、預防性打磨和修理性打磨。鋼軌預打磨應在軌道精調完成后進行。鋼軌預打磨性周期按通過總重和鋼軌運用狀態確定。道岔鋼軌打磨周期應與正線鋼軌打磨周時進行修理性打磨。打磨尖軌、轍軌、基本軌軌頭作用邊壓塌產生的肥邊，使基本軌與基本軌密貼，軌距查照間隔、護背距離、護軌輪緣槽和轍岔咽喉、輪緣槽寬度符合標準，保證行車安全。

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4、線路設備故障應急處理：高速鐵路公務設備故障主要指鋼軌折斷、道岔故障、檢查車（軌道檢查車、綜合檢查列車）。當高速鐵路發生設備故障或自然災害時，有關單位應立即向列車調度員匯報。當工務人員作業發現設備故障或自然災害是，作業負責人應立即組織故障或自然災害處理，并向調度所聯絡員報告，同時向工務段調度報告。工務段調度立即向工務處領導、綜合設施調度和值班段長報告。工務段值班段長立即組織檢查、搶修。

三、學習心得

1、我國鐵路線路維修主要是貫徹“預防為主，防治結合，修養并重”的維修原則，按照設備技術狀態的各種變化不同程度地進行相應的維修工作。線路檢測以人工檢查為主，軌道檢查車主要負責線路的動態檢查。鐵路線路的維修按周期有計劃地進行，分為綜合維修、經常保養和臨時補修。

2、高速鐵路線路設計標準具有平面半徑大、縱向坡度小、橋隧比例大和設計標準高、普遍采用整體道床、無縫線路、長鋼軌鋪設、提速道岔，采用全立交全封閉運行。線路穩定、平順、沉降少、地質病害少，對線路狀況和材料質量要求高等特點。高速鐵路的技術和運行特點決定了其線路維修方法和模式

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陳林

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不同于普通鐵路。

3、高速鐵路線路養護維修的主要特點是按設備的狀態進行必要的適度維修，即“狀態修”。以線路設備運用狀態為基礎，通過監測手段來掌握線路設備的工作狀態，對照狀態標準分析確定線路設備是否處于正常狀態，在線路設備狀態臨近失效控制線但尚未出現故障時，進行適當和必要的維修，做到既不失修也不過剩修，避免養護維修中的盲目性，使設備始終處于可靠受控狀態。我國的線路檢測依然是以人工檢查為主，軌檢車、車載添乘儀所測得的線路質量信息要經過工區檢查、車間匯總、報段整理后才能用于指導養護維修，時效性低、誤差多，不能滿足設備綜合分析的需要。因此如何做到線路狀態信息檢測工作的定性監測與定量檢測相結合，加快信息傳遞是我國線路檢測應該重點考慮的問題。

第四篇：高鐵培訓總結

高鐵培訓總結

近日，路局組織我們在包頭東培訓中心參加高鐵培訓。這次培訓使我對高鐵有了更加系統和深刻的認識。高鐵是鐵路技術新時代發展的必然選擇，熟練掌握和運用高鐵技術才能更好的服務我國鐵路事業的發展，在此就此次培訓 作如下總結。

一、高鐵技術是多學科的交叉。高鐵技術集現代精密機械技術、軌道技術、電子控制技術、信號技術等，是現代科學技術在鐵路交通方面的集成。高精密的機械技術保證了車輛飛速運行時的穩定性和軌道的耐沖擊性，為乘客安全提供最基本的保障。高速運行的車輛控制極為復雜，只有采用全自動化的信號和控制技術才能實現精確控制與故障診斷，掌握和監控車輛實時狀況，保證車輛運行安全。

二、高鐵技術是系統性工程。高鐵技術指的不僅是動車，它包括高速機車、高速無縫鋼軌、高鐵信號控制系統、高鐵專用調度系統等。熟練掌握和運行各個子系統，出現誤差及時調整，加強系統間的集成和監控，才能保證高鐵使用中的安全，將乘客及時舒適的運抵目的地。

三、高鐵技術是鐵路新時期發展的必然。隨著人類科技的進步，鐵路經歷了蒸汽機車、內燃機車、電力機車的發展，現已步入高鐵時代。每次的技術革新都帶來鐵路技術的迅速發展，運力和安全性不斷提高。當今世界經濟一體化進程不斷加速，商業的實時性也越來越強，高鐵的出現極大的方便了人們的出行，促進了當地經濟和社會的發展。

四、掌握高鐵技術更好服務人民鐵路。近幾年高鐵在我國取得了巨大的發展，拉動了國民經濟的增長，方便了人們的出行，已經成為人們生活中不可缺少的一部分。所以作為鐵路人，我們更要熟練掌握高鐵技術，提高自己的技術水平，更好的服務于人民鐵路的建設事業。

通過本次學習，我不但豐富了自己的科學知識、提高了業務水平，同時也樹立了堅定的服務鐵路的意識，更加深刻的理解了高鐵安全的重要性。在今后的工作中，我將不斷學習，全身心的投入到我國鐵路事業的建設中。感謝老師的耐心講解和細心指導，謝謝大家！

2015年4月2日

第五篇：傳感器在高鐵中的應用

1、轉向架

轉向架是支承車體并沿著軌道走行的裝置。轉向架是車輛最重要的組成部件之一，它的結構是否合理直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。

CHR1動車組轉向架上安裝有用于多個系統用的速度傳感器。

速度傳感器

(1)光電式車速傳感器--由帶孔的轉盤兩個光導體纖維，一個發光二極管，一個作為光傳感器的光電三極管組成。發光二極管透過轉盤上的孔照到光電二極管上實現光的傳遞與接收。

(2)磁電式車速傳感器--模擬交流信號發生器，產生交變電流信號，通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。磁組輪上的逐個齒輪將產生一一對應的系列脈沖，其形狀是一樣的。輸出信號的振幅與磁組輪的轉速成正比(車速)，信號的頻率大小表現于磁組輪的轉速大小。

(3)霍爾式車速傳感器--它們主要應用在曲軸轉角和凸輪軸位置上，用于開關點火和燃油噴射電路觸發，它還應用在其它需要控制轉動部件的位置和速度控制電腦電路中。由一個幾乎完全閉合的包含永久磁鐵和磁極部分的磁路組成，一個軟磁鐵葉片轉子穿過磁鐵和磁極間的氣隙，在葉片轉子上的窗口允許磁場不受影響的穿過并到達霍爾效應傳感器，而沒有窗口的部分則中斷磁場。

紅外軸溫探測傳感器

列車在運行中，車軸與軸承相互摩擦產生熱能。當車軸與軸承間出現故障時，摩擦力增大，產生的熱能就隨之增加,軸箱的溫度也隨之升高。因此,測定軸箱的溫度變化，可以確定軸箱的工作狀態是否正常。鐵路行車早期，采用手摸軸箱的辦法來判斷溫度的變化情況，并以手的感覺來確定車輛與軸承間的工作狀態。采用這種方法，檢測人員勞動強度大，效率低，而且人的手感有差異，沒有標準。

紅外線軸溫探測設備由探頭、軸溫信息處理裝置、傳輸線路、信號報警裝置等部分組成。探頭由光敏器件和光電轉換器件組成。

軌道清障器

CHR1動車組兩個端部轉向架上各裝有一個軌道清障器，用來防止軌道有異物導致出現脫軌現象。

2、弓網系統

電弓是電力牽引機車從接觸網取得電能的電氣設備，安裝在機受車或動車車頂上。受電弓與接觸電網直接接觸，為電力機車提供電力。（包括高壓牽引電機電力以及車廂照明等低壓電力）受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，菱形受電弓，也稱鉆石受電弓，以前非常普遍，后由于維護成本較高以及容易在故障時拉斷接觸網而逐漸被淘汰，近年來多采用單臂弓（圖）。

弓網電弧是指由于接觸導線的不平順、接觸網的振動、受電弓弓頭的振動、軌道的不平順等多種因素的影響，受電弓與接觸導線在相對高速滑動中分離而產生的氣體放電現象。弓網電弧的危害有：侵蝕和磨損接觸導線和受電弓滑板；產生過電壓；產生高頻噪聲；使電力機車的供電質量下降等 針對以上問題，人們提出許多應對方案，如最初的人工觀察記錄的方法，到后來的檢測車，再到現在的視頻監測等。而隨著光開關，即光電傳感器技術的快速發展，這一技術也被用到了弓網離線電弧的檢測方面。由于受電弓離線時，受電弓上的電流為零，所以可通過檢測此時受電弓的電流狀態來測定離線。而這一檢測可通過光電傳感器來完成。

激光位移傳感器對接觸線（車頂）位置和高度的準確測量對接觸網的監控和安裝非常重要。恰當的無接觸的接觸線測量系統已經為韓國高速鐵路公司（KHRC）和英國OLE聯盟所采用。激光三角掃描儀在運行中在線測量接觸線的高度和側面位置，另外5個激光傳感器安裝于車箱上，用于測量車箱的傾斜度、側面位移和軌道間距，所有的這些數據都可以圖形顯示，這套測量系統幾乎可在任何環境下操作（下雨、高溫或結霜天氣）。

3、制動系統

閘瓦制動，又稱踏面制動，是自有鐵路以來使用最廣泛的一種制動方式。它用鑄鐵或其他材料制成的瓦狀制動塊（閘瓦）緊壓滾動著的車輪踏面，通過閘瓦與車輪踏面的機械摩擦將列車的動能轉變為熱能，消散于大氣，并產生制動力。其他制動方式除閘瓦制動外，鐵路機車車輛還有一些其他制動方式。

（一）盤形制動盤形制動（摩擦式圓盤制動）是在車軸上或在車輪輻板側面裝上制動盤，一般為鑄鐵圓盤，用制動夾鉗使合成材料制成的兩個閘片緊壓制動盤側面，通過摩擦產生制動力，把列車動能轉變成熱能，消散于大氣。與閘瓦制動相比，盤形制動有下列主要優點：（1）可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。（2）可按制動要求選擇最佳“摩擦副”（采用閘瓦制動時，作為“摩擦副”一方的車輪的構造和材質不能根據制動的要求來選擇），盤形制動的制動盤可以設計成帶散熱筋的，旋轉時它具有半強迫通風的作用，以改善散熱性能，為采用摩擦性能較好的合成材料閘片創造了有利的條件，適宜于高速列車。（3）制動平穩，幾乎沒有噪聲。但是，盤形制動也有它不足之處：（1）車輪踏面沒有閘瓦的磨刮，輪軌粘著將惡化，所以，還要考慮加裝踏面清掃器（或稱清掃閘瓦），或采用以盤形為主、盤形加閘瓦的混合制動方式，否則，即使有防滑器，制動距離也比閘瓦制動要長。（2）制動盤使簧下重量及其引起的沖擊振動增大，運行中還要消耗牽引功率。盤形制動的制動力

（二）磁軌制動磁軌制動（摩擦式軌道電磁制動）是在轉向架的兩個側架下面，在同側的兩個車輪之間，各安置一個制動用的電磁鐵（或稱電磁靴），制動時將它放下并利用電磁吸力緊壓鋼軌，通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動摩擦產生制動力，并把列車動能變為熱能，消散于大氣。參看圖4—1－5。磁軌制動的制動力式中K——每個電磁鐵的電磁吸力；φ一一電磁鐵與鋼軌間的滑動摩擦系數。與閘瓦和盤形制動相比，磁軌制動的優點是，它的制動力不是通過輪軌粘著產生的，自然也不受該粘著的限制。高速列車加上它，就可以在粘著力以外再獲得一份制動力，使制動距離不致于太長。磁軌制動的不足之處是，它是靠滑動摩擦來產生制動力的，電磁鐵要磨耗，鋼軌的磨耗也要增大，而且，滑動摩擦力無論如何也沒有粘著力大。所以，磁軌制動只能作為緊急制動時的一種輔助的制動方式，用于粘著力不能滿足緊急制動距離要求的高速列車上，在施行緊急制動時與閘瓦（或盤形）制動一起發揮作用。

（三）軌道渦流制動軌道渦流制動又稱線性渦流制動或渦流式軌道電磁制動。它與上述磁軌制動（摩擦式軌道電磁制動）很相似，也是把電磁鐵懸掛在轉向架側架下面同側的兩個車輪之間。不同的是，軌道渦流制動的電磁鐵在制動時只放下到離軌面幾毫米處而不與鋼軌接觸。它是利用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應出渦流，產生電磁吸力作為制動力，并把列車動能變為熱能消散于大氣。軌道渦流制動既不通過輪軌粘著（不受其限制），也沒有磨耗問題。但是，它消耗電能太多，約為磁軌制動的10倍，電磁鐵發熱也很厲害，所以，它也只是作為高速列車緊急制動時的一種輔助制動方式。

（四）旋轉渦流制動旋轉渦流制動（渦流式圓盤制動）是在牽引電動機軸上裝金屬盤，制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉，盤的表面被感應出渦流，產生電磁吸力，并發熱消散于大氣，從而產生制動作用。與盤形制動（摩擦式圓盤制動）相比，旋轉渦流制動（渦流式圓盤制動）的圓盤雖然沒有裝在輪對上，但同樣要通過輪軌粘著才能產生制動力，也要受粘著限制。而且，與軌道渦流制動相似，旋轉渦流制動消耗的電能也太多。

（五）電阻制動電阻制動廣泛用于電力機車、電動車組和電傳動內燃機車。它是在制動時將原來驅動輪對的自勵的牽引電動機改變為他勵發電機，由輪對帶動它發電，并將電流通往專門設置的電阻器，采用強迫通風，使電阻發生的熱量消散于大氣，從而產生制動作用。

（六）再生制動與電阻制動相似，再生制動也是將牽引電動機變為發電機。不同的是，它將電能反饋回電網，使本來由電能或位能變成的列車動能獲得再生，而不是變成熱能消散掉。顯然，再生制動比電阻制動在經濟上合算，但是技術上比較復雜，而且它只能用于由電網供電的電力機車和電動車組，反饋回電網的電能要馬上由正在牽引運行的電力機車或電動車組接收和利用。上述各種制動方式中，除磁軌制動和軌道渦流制動外，都要通過輪軌粘著來產生制動力并受粘著限制，所以習慣上統稱為“粘著制動”，并把不通過粘著者統稱為“非粘（著）制動”。制動機種類按制動原動力和操縱控制方法的不同，機車車輛制動機可分類為：手制動機、空氣制動機、真空制動機、電空制動機和電（磁）制動機。

? 動車組采用復合制動方式，即動車使用電制動＋空氣制動、拖車使用空氣制動的復合制動方式。

? M車、T車的基礎制動裝置都是采用進行空油變換的增壓缸和油壓盤式裝置。4M4T的編組構成下，T車為全機械制動。? 再生制動與空氣制動的切換，通過電－空協調控制，由制動控制裝置判斷制動力，當再生制動力不足時由空氣制動補充。

4、列車控制系統

列車運行控制系統是對列車速度進行自動控制的各種裝置的統稱, 主要由列車自動防護系統(A TP)和列車自動運行系統(A TO)組成。列車定位系統的基本功能: 能夠在任何時刻、任何地方按要求確定列車的位置, 包括列車行車安全的相關間隔、速度;對軌旁設備和車載設備等資源進行分配和故障診斷;在局部出現故障時, 能夠在滿足一定精度要求的前提下, 降級運行。

高速鐵路已在發達國家取得了很大發展, 所采用的列車定位技術是多種多樣的。如法國AS2TREE 系統采用多普勒雷達進行測速定位;北美ARES、PTC、PTS 系統采用GPS(全球定位系統)進行定位;歐洲ETCS、日本CARA T 系統采用查詢/ 應答器和速度傳感器進行定位;德國L ZB系統采用軌間電纜進行列車定位;美國AA TC 系統采用無線測距進行定位。

（1）輪軸速度傳感器。目前采用的測速裝置, 大多是光電式的。當車輪旋轉一周, 產生脈沖的個 數是固定的, 通過對脈沖的計數, 得到車輪的旋轉 周數, 通過已知的輪徑, 即可得到運行距離, 再除 以計數時間就可得到運行速度。但是當輪徑由于磨 損改變時, 會帶來誤差。此外在運行過程中, 車輪 出現的滑行和空轉也會帶來誤差。目前采用鋪設用 于位置校核的查詢/ 應答器來修正運行距離, 可以 將誤差限制在要求的范圍內。

（2）全球衛星定位系統(GPS)。GPS 由位于地 球上空24 顆衛星和監視管理這群衛星的5 個地面 站組成。這些衛星用原子鐘作為標準時間, 24h 連 續向地球播發精確的時間及位置信息。配有GPS 接收機的用戶, 可在地球上任何地方、任何時刻收 到衛星播發的信息, 通過測量衛星信號發射和接收 的時間間隔, 計算出用戶至衛星的距離, 然后根據 4 顆衛星的數據, 即可實時地確定用戶所在地理位 置。GPS 定位的優點是設備簡單, 成本低, 易于維 護, 但在某些受地形、建筑或樹木遮蔽的地區, 由 于可捕獲衛星的數目少于4 顆, 將導致定位精度顯 著下降, 甚至無法應用。

（3）慣性導航系統。慣性導航系統是通過加速 度計和陀螺等慣性傳感器來測量角速度和加速度的 數值, 進而通過積分獲得速度和位置信息。它的優 點是自主性強, 但由于其位置需要對加速度進行2 次積分得到, 所以定位誤差會隨著時間的平方增 長。光纖陀螺慣性系統能夠準確獲取高速列車實時 運行中的狀態參數, 特別是能夠分辨列車過道岔的 信息, 從而可以準確判斷列車是在上行線還是在下 行線行駛。

加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力是物體在加速過程中作用在物體上的力，可以是常量或變量。一般加速度傳感器根據壓電效應原理工作，加速度傳感器利用其內部由于加速度造成的晶體變形產生電壓，只要計算出產生的電壓和所施加的加速度之間的關系，就可將加速度轉化成電壓輸出。還有很多其他方法制作加速度傳感器，如電容效應、熱氣泡效應、光效應，但其最基本的原理都是由于加速度使某種介質產生變形，通過測量變形量并用相關電路轉化成電壓輸出。

（4）查詢/ 應答器。查詢/ 應答器是鋪設在軌道 中央, 能夠給列車提供位置、路況等信息的裝置, 分為有源和無源2 種。它可以用作連續式列車速度 自動控制系統的列車精確定位設備, 也可以用作點 式列車速度自動控制系統的列車檢測、定位輔助設

備。顯然采用這種方法, 想要準確定位就必須在軌道上設置大量的應答器。

（5）多普勒雷達。多普勒雷達通過多普勒頻移 效應, 直接測量列車相對于雷達波反射面的速度, 從而避免了車輪滑行、空轉和由于磨損導致輪徑改 變而帶來的誤差。但是, 反射面的表面特性會對雷

達的性能產生影響, 列車加速和制動導致的雷達波 與反射面的夾角的改變也會影響定位的精度, 此外 列車的振動也會帶來誤差。(6)交叉感應回線定位

在整個軌道線路沿線鋪設電纜環線，電纜環線位于軌道中間，每隔一定的距離交叉一次。列車經過每個電纜交叉點時通過車載設備檢測環線內信號的相位變化（相位變化原理見圖6。并對相位變化的次數進行計數，從而確定列車運行的距離，達到對列車定位的目的。

（7）無線擴頻定位。在地面設置測距基站和中 心控制站, 在列車二端安裝無線擴頻通信發射機, 發射機向地面測距基站發射定位信息, 測距基站收 到定位信息后計算出偽距, 送至中心控制站進行信 息處理, 其結果顯示在電子地圖上, 并以無線方式 傳遞到機車上。采用這種方式定位比較精確, 但價 格較高。

（8）其他定位方法。在電力牽引區段, 為了測 試并確定接觸網故障點的位置, 發展了一種車載的 應用光電技術記錄線路沿途電桿數的定位方法, 但這種方法在非電力牽引的環境中無法應用。

5、其他傳感器的應用

內端墻拉門為電動式自動門，由天花板內置的光線開關的探測信號，來控制內端墻拉門的自動開閉。

洗臉盆的光電傳感器感應到使用者伸出的手，會分別自動進行噴出乳液、出水、吹出暖風的動作。

高鐵中的煙霧傳感器 1.離子式煙霧傳感器

該煙霧報警器內部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術先進，工作穩定可靠的傳感器，被廣泛運用到各消防報警系統中，性能遠優于氣敏電阻類的火災報警器。它在內外電離室里面有放射源镅241，電離產生的正、負離子，在電場的作用下各自向正負電極移動。在正常的情況下，內外電離室的電流、電壓都是穩定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。干擾了帶電粒子的正常運動，電流，電壓就會有所改變，破壞了內外電離室之間的平衡，于是無線發射器發出無線報警信號，通知遠方的接收主機，將報警信息傳遞出去。

2.光電式煙霧傳感器

光電煙霧報警器內有一個光學迷宮，安裝有紅外對管，無煙時紅外接收管收不到紅外發射管發出的紅外光，當煙塵進入光學迷宮時，通過折射、反射，接收管接收到紅外光，智能報警電路判斷是否超過閾值，如果超過發出警報。光電感煙探測器可分為減光式和散射光式，分述如下：(1)減光式光電煙霧探測器 該探測器的檢測室內裝有發光器件及受光器件。在正常情況下，受光器件接收到發光器件發出的一定光量；而在有煙霧時，發光器件的發射光到受到煙霧的遮擋，使受光器件接收的光量減少，光電流降低，探測器發出報警信號。(2)散射光式光電煙霧探測器

該探測器的檢測室內也裝有發光器件和受光器件。在正常情況下，受光器件是接收不到發光器件發出的光的，因而不產生光電流。在發生火災時，當煙霧進入檢測室時，由于煙粒子的作用，使發光器件發射的光產生漫射，這種漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗發生變化，產生光電流，從而實現了煙霧信號轉變為電信號的功能，探測器收到信號然后判斷是否需要發出報警信號。

4、CRH1動車組真空集便器（液面傳感器、壓力傳感器）CRH1、CRH5動車組采用真空集便器。

CRH1集便器工作原理： ①按下廁所的沖水按鈕（當有來自TCMS控制信號，廁所可用狀態下），沖水燈亮。真空發生器開始工作，開始在集污管內形成真空；

②Y1電磁閥得電導通，水增壓器開始工作，使沖水噴嘴對便池進行沖水，此時集污管內很很快達到-35KPa的真空度；

③Y5電磁閥得電，使滑動閥門在水閥和水增壓器關閉前瞬間打開，便池內的污物被抽到集污箱內；

④滑動閥門關閉，稍后真空發生器停止工作，Y1電磁閥失電斷開壓縮空氣后，進水電磁閥Y6開啟，使水流入水增壓器處，當水放滿后進水閥關閉，集便系統處于待令狀態。