鐵道信號自動控制專業教學資源庫列車運行控制系統維護柳州鐵道職業技術學院部分圖片來源于網絡LEU的功能和結構LEU概述LEU與有源應答器連接，LEU周期接收來自于車站列控中心的報文，并連續不斷地向有源應答器發送可變信息的報文。LEULEU設置LEU一般集中設置在信號機械室內。既有線的LEU全部放置在列控中心柜中;新建高速鐵路車站的LEU設備全部放置在單獨的LEU設備柜中，中繼站的LEU設于TCC主設備機柜內。控制進站信號機、線路所通過信號機、中繼站處有源應答器的LEU設備采取，“1+1”冗余配置；控制出站信號機、調車信號機、大號碼道岔處有源應答器的LEU采取“n+1”備用方式。各站備用1個LEU設備放置在信號機械室。LEU與其控制的有源應答器之間采用專用的數據傳輸電纜連接，電纜長度不應大于2500m。當有源應答器傳輸電纜長度超過2500m時，可將LEU設于軌旁，此時列控中心與LEU之間采用專用光纖連接。LEU應具備應答器電纜斷線檢測功能。需在調車信號機處設置有源應答器時，LEU設置在現場，并直接從信號燈取控制條件。LEU功能（1）接收外部發送的應答器報文并連續向應答器轉發。一臺LEU可以同時向4臺有源應答器發送不同信息內容的報文。（2）接收外部發送的控制命令，根據控制命令選擇一條預先存儲的報文并連續向應答器發送。（3）存儲幾百條至上千條報文。（4）當輸人通道故障或LEU內部有故障時，向應答器發送預先存儲的默認報文。LEU功能（5）當有車載天線經過有源應答器上方時，LEU不轉換新的報文。（6）輸出開路與短路檢測信息。（7）設備自檢及事件記錄，并向外部設備上傳。

LEU結構既有線提速區段采用了歐標點式應答器。有阿爾斯通和CSEE兩家公司的LEU。兩種LEU外形和實現的方式不同，但基本功能相同。LEU安裝在列控中心機柜內，占用一層。

LEU結構1、阿爾斯通LEU阿爾斯通的LEU采用外形為3U的盒子。盒內安裝有母版，在母板上插接4塊電路板，自左至右為電源板、數據處理板，串行輸入接口板和輸出板。SLEBSERBCALECRTE應答器1應答器2應答器3應答器4DC24V電源至外部設備（車站列控中心）RS-422串行聯接阿爾斯通LEU結構LEU結構(1)電源板CALE電源板外接DC24V電源，將其轉換為LEU所需的工作電源。(2)數據處理板CRTE數據處理板是LEU的核心處理單元，既有線提速區段使用的LEU采用透明傳輸模式，即把接收到的報文轉發到應答器。LEU結構數據處理板它主要完成以下工作，S接口的安全通信管理。正確接收列控中心發來的報文，向4個有源應答器轉發正確報文；S接口異常時，向4個有源應答器發送相應的默認報文，向列控中心傳送自檢結果，并存儲記錄。在透明傳輸模式下，數據處理板不需要與外部連接。除透明傳輸模式外，LEU還可以存儲約1000條報文，根據外部的輸入條件，選擇相對應的報文輸出。

LEU結構（3）串行輸入接口板SLEB串行輸入接口板與車站列控中心的串行通信，是LEU接收報文的通道。串行通信板將RS-422接口電平轉換為數字電路電平，接收列控中心發送的報文。并向列控中心發送LEU的狀態。（4）輸出板SERB輸出板把數據處理板的報文進行DBPL編碼以及功率放大，向4個有源應答器輸出可變信息的報文。LEU結構2、CSEE公司的LEUCSEE的LEU采用標準的6U電路板，包含有電源板CALM、MTOR板、C接口板及安全子板。列控中心信息編碼MTORC接口板應答器MTORC接口板MTORC接口板應答器應答器應答器以太網IP/UDP最多可有4個應答器CESS公司LEU連接示意圖LEU結構（1）MTOR板MTOR板接收報文并進行數據處理。采用Coldfire5407處理器。（2）C接口板C接口板配有FPGA，FPGA使MPC能夠通過安全機制保證信息及時更新;如果MPC檢查到問題，安全開關將斷掉同應答器的連接。該接口板有4個C接口用以驅動4個應答器。LEU室外系統1.系統構成LEU室外系統主要設備有:LEU單元、光電轉換單元、繼電器切換單元、電源單元、防雷單元。2、LEU室外系統接口LEU室外系統2、LEU室外系統接口（1）與列控中心接口LEU室外系統與列控中心傳輸通道設計為光纖傳輸方式，以滿足速率要求。與列控中心采用2路通道通信，采用單模光纖。LEU室外系統2、LEU室外系統接口（2）繼電器切換接口LEU室外系統2、LEU室外系統接口（3）應答器接口室外應答器電纜通過室外LEU機柜內部配線端子和防雷單元后連接到LEU單元，每臺LEU機柜最多連接4臺應答器。LEU室外系統2、LEU室外系統接口（4）電源接口電源屏輸出2路AC220V，經機柜內部電源模塊為LEU、光電轉換單元提供24V電源。供電設備提供獨立電源，向室外LEU系統提供AC220V不間斷電源。LEU室外系統3、LEU室外系統接地4、LEU室外系統的使用LEU設備的指示燈。請自已看書學習。LEU的工作原理LEU的工作原理1、報文接收微處理器通過接口周期性地從車站列控中心接收報文，并把報文傳送到邏輯控制單元。由邏輯控制單元把周期性的報文輸入變為連續的報文輸出。如果由于通道故障或LEU內部故障，微處理無法接收到正確的報文，此時，便從報文存儲器中選擇出相應的默認報文，并傳送到邏輯控制單元。LEU的工作原理在采用透明傳輸模式時，報文存儲器只存儲LEU的默認報文。即對每一路輸出存儲一條默認報文。輸入通道和接口單元是雙套同時工作的，即使有一路通道或接口電路發生故障，也不會影響LEU與列控中心之間的通信。安全通信協議保證了通信的可靠性，除采用常見的編碼、幀結構定義和CRC校驗外，其最大的特點是引入時間戳概念，從而確保通信信息的正確性、實時性，完整性以及信息順序的正確性。LEU的工作原理2.邏輯控制微處理器收到報文后，把報文轉儲在邏輯控制單元中，邏輯控制單元相當于發送緩沖器，以564.48Kbit/s的速率把這個1023位的報文循環地輸出。邏輯控制單元還產生C6接口所需要的8.82Kbit/s方波。邏輯控制單元中采用了可編程門陣列FPGA最大限度地減少了元件數量，縮小了體積，提高了可靠性和抗干擾能力。LEU的工作原理3.功率放大由于C接口定義的報文數據C1和接口供電信號C6在頻率上相差很大，需要分別進行功率放大。將經過放大后的C1和C6信號耦合到一個變壓器內。從而實現了在一對傳輸線上傳送兩種信號。LEU與有源應答器間應安裝防雷單元。LEU的工作原理應答器的功能及分類應答器的功能應答器是CTCS-2級列控系統中車-地信息傳輸的主要設備之一。隨著列車運行速度不斷提高，僅依靠軌道電路發送閉塞信息，在信息量方面已經不能滿足列車安全高速行駛的要求，需要增加應答器向列控車載設備提供大量固定信息和可變信息。應答器設備的實施主體分別為通號設計院/阿爾斯通聯合體、和利時公司/CSEE聯合體、西安西門子公司。應答器的功能應答器向列控車載設備傳送以下信息：(1)線路基本參數：如線路坡度、軌道區段長度等參數.(2)線路速度信息：如線路最大允許速、列車最大允許速度等。(3)臨時限速信息：當由于施工等原因引起的對列車運行速度進行限制時，向列車提供臨時限速信息。(4)車站進路信息：根據車站接發車進路，向列車提供“線路坡度“，“線路速度”‘軌道區段，等線路參數。(5)道岔信息：給出前方道岔側向允許列車運行的速度。(6)特殊定位信息：如升降弓、進出隧道、鳴笛。列車定位等。(7)其他信息：固定障礙物信息、列車運行目標數據、鏈接數據等。向CTCS-2級列控系統車載設備提供線路速度、線路坡度、軌道電路、臨時限速等線路參數信息;CTCS-3級列控系統車載設備提供位置、級間轉換、建立無線通信等信息。應答器的分類根據應答器所傳輸報文是否可變，應答器分為：固定信息應答器（無源應答器）和可變信息應答器（有源應答器）無源應答器預先固定寫入一條應答器報文，列車經過該應答器時，固定發送預先寫入的報文。無源應答器用于發送固定不變的數據，如設置在區間，線路坡度、最在允許運行速度、軌道電路參數、列控等級切換等信息。有源應答器通過專用的應答器電纜與LEU連接，根據LEU設備所發送的報文，變化地向列車傳送應答器報文信息，主要是進路信息和臨時限速信息。有源應答器的報文按應答器編碼規則編制，內容包括編號、鏈接關系、臨時限速(至限速始點距離、限速區長度、限速速度)、進路長度、電碼化及線路載頻、線路固定信息等。應答器以報文的形式發送信息，因此需要定義報文的格式和所代表的含義。我國列控系統中，應答器報文采用歐洲標準。每條應答器報文都是由一個50位的報文幀頭、若干信息包以及一個8位的結束包構成，共計830位，每個信息包都具有各自的格式和定義。為了保證傳輸的安全性和可靠性，要按歐洲標準對其進行加擾編碼，形成1023位的傳輸報文，應答器、LEU、列控中心中儲存、傳輸都是1023位的傳輸報文。因此，應答器必須具有以下功能：接收電能信號，探測、解調遠程能量信號;產生上行鏈路信號，通過接口A1向列控車載設備傳送報文。選擇啟動方式，確定是發送自身存儲的報文還是發送接口C來的報文，串音防護;管理/操作摸式。接收來自接口C的數據；控制I/O接口特性;產生列車通過信號。應答器的分類應答器的工作原理應答器的工作原理(1)A接口A接口是應答器與列控車載設備之間的無線傳輸接口，它具有上行數據傳輸接口A1、供電接口A4、編程接口A5。應答器的工作原理A1是應答器向列控車載設備傳輸數據報文的接口。當車載設備經過應答器上方時，應答器連續不斷地將1023位的傳輸報文發出。A1接口采用穩步鍵控調制方式。A4接口是列控車載設備向應答器提供工作電源的接口。車載天線單元通過連續發送頻率27.095MHz的電磁波，應答器感應該電磁波，并將其轉換為工作電源。A5接口用于對應答器進行編程，即寫入報文及生產制造標識信息。應答器的工作原理(2)C接口C接口是LEU與有源應答器之間的數據傳輸接口，具有C1接口，C6接口、C4接口。C1接口用于LEU向有源應答器傳送報文。LEU將1023位的應答器傳輸報文進行碼型變換，將其轉換為DBPL碼，通過電纜不間斷地向有源應答器發送。C6接口是由LEU給有源應答器接口電路提供電源的接口。C4接口用于有源應答器向LEU發送有列車通過的信息。應答器的工作原理不論是無源應答器有源應答器，其工作原理相同的。當列車經過地面應答器上方時，應答器接收到列控車載設備點式信息接收天線發送的電磁能量后，應答器將電磁能量轉換為工作電源，啟動電子電路工作，把預先存儲或LEU傳送的1023位應答器傳輸報文循環發送出去，直至電能消失（即車載天線離去）。應答器的工作原理應答器編號和名稱應答器的編號和名稱1.應答器編號每個應答器都有一個編號，并且該編號在全國鐵路范圍是唯一的。在每一條報文的幀頭中，都要包含該應答器(組)的編號以及每個應答器在組中的位置，在鏈接信息包中，要提供所鏈接的應答器的編號。每個應答器(組)的編號由大區編號、分區編號、車站編號、應答器單元編號共同構成。應答器編號表示為：大區編號-分區編號-車站編號-應答器單元編號(應答器組內編號)。應答器的編號和名稱應答器的編號和名稱2.應答器名稱每個應答器(組)應有自己的名稱。命名以B開頭，后加里程標或信號機名稱，其中里程標參照區間通過信號機命名規則。應答器的設置應答器的設置在既有線CTCS-2級區段，應答器設置有三種：在進站口外方設置有源和無源應答器組；區間設置無源應答器（組）；設置特殊用途的應答器（組）。（一）進站口外方應答器組設置在正向進站信號機及反向進站信號機外方設置一個有源應答器和一個無源應答器，構成應答器組。應答器的設置1．進站口應答器組設置進站口第一個應答器為無源應答器，用于提供反方向行車時所需要的數據，如反向鏈接、反向運行、反向運行的軌道區段和調車危險信息包。進站口第二個應答器為有源應答器，用于提供列車正向進站所需要的數據，如正向鏈接、線路坡度、軌道區段、臨時限速信息包。當排列反向發車時，發送反向運行、臨時限速等信息。由于這些信息隨著排列不同的進路而變化，因此需要靠有源應答器傳送。應答器的設置2、區間無源應答器（組）設置區間設置無源應答器（組），用于提供線路固定參數，如線路坡度、線路允許速度、軌道區段、鏈接信息等。區間每隔2個或3個閉塞分區，設置一個應答器，如果數據量較大，則設置應答器組。對于正向運行的信息，應答器提供至運行前方第二個應答器（組）的線路參數，并增加一個完整列車常用制動距離的數據余量，同時還必須滿足覆蓋前方應答器從次高允許碼到HU碼的閉塞分區數量，即取上述兩種條件下信息覆蓋長度較大值。應答器的設置3、特殊用途應答器（組）設置特殊用途的應答器包括用于列控等級切換和大號碼道岔的應答器（組）。

A．等級切換應答器組設置在列控系統等級切換時，需要依靠應答器提供切換信息，使列控車載設備自動切換到相應等級控車，設置方式如圖下圖所示。應答器的設置列控系統級間切換設置在區間線路允許速度160km/h以下、列車較少使用制動的區段，距進、出站端距離大于450m。切換區段設預告點應答組（2）、執行點應答器組（3）和反向預告點應答器組（4）。預告區段長度應滿足列控車載設備投入正常工作和司機確認所需要的時間，按5s設計，一般設置距離為240m。應答器的設置應答器的設置B．大號碼道岔應答器設置為了提高列車側向通過道岔的速度，在大號碼道岔（18號以上道岔）前產生U2S碼的軌道電路入口處，設置一個有源應答器，根據道岔區段排列進路條件，給出道岔側向允許列車運行的速度。根據道岔區段排列進路條件的不同，同一大號碼道岔其側向允許列車運行的速度可以有多個等級。當大號碼道岔側向允許列車運行的速度小于或等于80km/h時，應答器可以不給出“大號碼道岔”報文。

應答器的設置（二）200-250km/h高速鐵路CTCS-2級區段應答器的設置在CTCS-2級區段，應答器的設置分為在進站信號機外方設置的應答器組、出站信號機外方設置的應答器、區間設置的應答器組、設置特殊用途的應答器組(包括用于列控等級切換和大號碼道岔的應答器組)。應答器的設置1．進站信號機應答器組進站信號機外方(30士0.5)m(從靠近絕緣節的應答器計算)處設置由有源應答器和無源應答器組成的應答器組(JZ)，提供臨時限速、接車進路參數、調車危險以及發車方向的區間軌道電路和線路參數等信息。應答器組距調諧單元或機械絕緣節的距離為(30士0.5)m，組內相鄰應答器間的距離為(6士0.5)m。應答器的設置正向進站口第一個應答器為無源應答器，用于提供反方向行車時所需要的數據，如反向鏈接、反向運行、反向運行的軌道區段和調車危險信息包。進站口第二(三)個應答器為有源應答器，用于提供列車正向進站所需要的數據，如正向鏈接、線路坡度、軌道區段、臨時限速信息包;當排列反向發車時，發送反向運行、臨時限速等信息。由于這些信息隨著排列不同的進路而變化，因此需要靠有源應答器傳送。有源應答器的設置位置靠近進站信號機。應答器的設置反向進站信號機(或標志牌)處設置由有源應答器和無源應答器組成的應答器組，用于列車定位、進路線路參數和臨時限速。反向進站口按列車正向運行，該處第一個是有源應答器，當排列正向發車時，有源應答器發送正向鏈接信息包、臨時限速信息包;當排列反向接車時，發送軌道區段、臨時限速、反向運行信息包。第二(三)個是無源應答器，提供正向、反向運行的線路坡度、軌道區段和調車危險信息包。應答器的設置2、進路信號機應答器組在進路信號機外方(30士0.5)m(從靠近絕緣節的應答器計算)處應設置由有源和無源應答器構成的進路應答器組。當該進路信號機防護的進路為唯一進路時，該有源應答器可改用無源應答器代替。3、出站信號機應答器組在車站到發線和有固定轉線作業的正線出站信號機處設置由一個有源應答器和一個無源應答器構成的出站應答器組(CZ)。用于列車定位、進路線路參數、臨時限速、絕對停車(當出站信號關閉時，應答器組發絕對停車報文，車載設備在完全監控、部分監控、調車監控、機車信號等工作模式下接收到該報文均應觸發緊急制動)。出站信號機和軌道電路絕緣節均設置在距警沖標55m處(含過走防護距離50m)，出站信號機處的應答器組應安裝在出站信號機絕緣節前方(30士0.5)m(從靠近絕緣節的應答器計算)處。應答器的設置4、調車應答器組對于有調車作業并有可能危及列車運行安全的調車信號機外方適當地點應設置由一個有源應答器和一個無源應答器構成的調車應答器組(DC)，提供調車危險信息。應答器的設置5、列車定位應答器組車站進站信號機(含反向)外方(200士0.5)m處、車站各股道中間應設置由單個無源應答器構成的定位應答器組(DW)。6、區間應答器組區間設置無源應答器組，用于提供線路固定參數，如線路坡度、線路允許速度、軌道區段、鏈接信息等。區間原則上每兩個閉塞分區，即間隔一個閉塞分區設兩個及以上無源應答器構成應答器組(Q)。應答器的設置區間無源應答器組應設置在閉塞分區人口處外方，并距閉塞分區人口最近的調諧單元<BA)或機械絕緣節(200士0.5)m(從靠近調諧單元或機械絕緣節的應答器計算)。對于正向運行的信息，應答器提供至運行前方第二個應答器(組)的線路參數，并增加一個完整列車常用制動距離的數據余量，同時還必須滿足覆蓋前方應答器從次高允許碼到HU碼的閉塞分區數量，即取上述兩種條件下信息覆蓋長度較大值。應答器的設置7、中繼站應答器組中繼站處，上、下行線路分別設置由有源應答器和無源應答器構成的中繼站應答器組(ZJ)，用于發送臨時限速信息。中繼站應答器組之間的距離應為(100士0.5)