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利用CTC对接触网停电进行安全防护的方案研究

文档作者：张晓莉文档来源：北京全路通信信号研究设计院		点击数：	更新时间： 2022年11月06日
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n
利用CTC对接触网停电进行安全防护的方案研究
张晓莉
(北京全路通信信号研究设计院，北京 1 00073)
摘要：分析现有CTC 电力远动系统和接触网维修管理流程，提出利用cTc系统与电力远动系统结合，
对接触网分区维修停电进行安全防护的方案。
关键词：CTC 接触网分区停电安全防护方案
Abstract：This article analyzes the existing CTC，SCADA system s and the maintenance management flow
of overhead contact system，proposes the safety protection plan of power supply interruption in section with
overhead contact system，using the CTC system and SCADA system to exchange information．
Keywords：CTC，Section with overhead contact system，Power supply interruption，and Safety protection plan
随着我国铁路运输能力需求的快速增长，能
耗低、运输能力强、运输成本低、环境污染小的电
气化铁路成为我国铁路建设的重点方向，既有线电
气化改造和新建客运专线(电气化铁路)工程的建
设在全国大规模实施。截至2009年底，我国电气
化铁路里程达到3．2万km，占整个铁路网里程的
37．2％，位居世界电气化铁路里程的第二位。
在电气化建设过程中，既要保证正常的铁路系
统安全运营，又要完成铁路建设目标，同时，由于电
气化铁路只占运营铁路的一部分，造成同一调度员、
同一车站值班员组织行车时，需要时刻区分某区段或
去向是电气化铁路还是非电气铁路，区分电气化铁路
正常运行和维修停电、供电故障等各种情况。目前，
虽然各铁路局均有相应的管理和规章制度，但是仍然
经常发生电力机车闯入无电区、电力机车闯入非电气
化区段(无网区)的情况，严重影响运输效率和安全。
1管理现状及存在问题
1．1管理现状
牵引供电及信号系统均为铁路运输基础设备，
牵引供电正常是保证运输正常的前提和基础，而信
号设备是保证运输安全、提高运输效率的基础设备。
目前铁路运输现状是列车调度指挥及车站车务
人员使用信号设备来指挥行车，而供电调度及基层
牵引供电系统维护部门协作，保证牵引供电系统的
正常使用及维护，供电调度在行车调度的统一指挥
下，安排牵引供电系统的维护工作。
目前，各铁路局接触网分区停电时，行车作业
管理方式虽然不完全相同，但大致流程是一致的。
常规的施工维修作业及指挥流程为：供电段根据施
工安排及设备状况需要提前制定施工维修计划(施
工维修计划一般分为季度、月、3天计划)，施工维
修计划报路局施工维修管理部门审批，如济南局为
路局施工办审批，审批后的施工计划报路局调度所，
路局调度所供电调度负责将施工计划下达给供电段，
路局列车调度负责将施工计划下达给相关车站值班
员和司机。
按照施工维修计划，在施工维修的当天，施工
维护单位在施工维修地点安排好维修人员及维修设
备；供电调度与行车调度员电话联系，根据当天运
输的实际情况，确认具体的施工维修开始时问。施
工维护可以进行时，供电调度通知现场施工维修人
员开始施工维修，现场施工维修人员在首先做好安
全维修防护后，开始施工维修作业。在施工维修作
业进行时，相关停电范围内行车作业人员进行行车
作业限制。作业完毕后，供电段调度员电话通知列
车调度员和供电调度员。
在每个路局，电气化铁路投入运营时或经过电
气化改造后，均可确定每一个供电臂停电的影响范
围，同时根据运输情况，确定每一个供电臂停电时
限制行车的具体要求，铁路局以局文件的形式，下
发给各部门执行。行车限制卡内容包括供电臂名称、
l8 铁路通信信号工程技术(RSCE) 2010午6月，第7卷第3期
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Technological lnnovation
供电范围、停电时行车限制要求等。例如：薛店一
郑州南上行供电臂，供电范围为薛店(含)一郑州
南(不含)上行线，停电时限制行车要求：薛店站、
谢庄站、小李庄站下行线电力机车不得进入上行
线；郑州南站电力机车不得进入郑州南、小李庄区
间上行线；新郑站电力机车不得进入薛店一新郑区
问上行线。
在供电施工维修作业停电时，调度员根据记忆
中的行车作业限制，指挥施工维修作业影响范围
内的行车。在某些路局，通过调度员人工在cTC
系统上标注无电区，提醒调度员执行行车作业限
制。而在车站，对于有车站操作控制台的，车站值
班员采用人工设置封锁、人工在控制盘上挂封锁牌、
人工小黑板等方式，提醒车站值班员执行行车作业
限制。
1．2存在问题
从上述对目前牵引供电施工维修作业停电时行
车作业管理方式的分析可以看出，各路局相关管理
规定比较完善，但由于缺乏设备保证，基本上靠人
工确认卡控，而牵引供电施工维修作业停电时行车
作业牵扯的人员多，且分布在不同的部门和地点，
相关人员的劳动强度非常大， 因此容易疏忽而发生
错误，造成电力机车闯入无电区的事故，影响行车
安全和效率。
由于我国铁路建设、产业结构、技术发展的局
限性，在铁路工程建设实施和既有电气化铁路运营
过程中，供电系统、信号系统、行车组织等基础建
设和运营组织相对独立，系统之间缺少有机联系，
相互交换运营信息较少，系统之间安全防护协同保
证措施较弱。为保证铁路行车安全及效率，需要行
车系统、供电系统、信号系统共同研究在牵引供电
系统维修停电情况下相关系统的防护措施及解决方
案，以及在牵引供电维修停电时，在保证必要的运
输能力和行车安全的前提下，尽可能采用设备进行
运输安全防护和保障，以便更好地保证行车安全。
2系统解决方案
2．1方案总体描述
通过上述接触网分区停电时现行行车作业管理
方式描述及存在问题分析可以看出，接触网停电的
防护措施主要是通过供电调度员与列车调度员在停、
技术创新
送电前后或故障处理过程中与行车调度员办理停送
电签认手续，同时通知车站防护人员，由车站防护
人员在车站勾画出停电区域，并通知车站值班员禁
止向停电区排列走行电力机车的进路来完成。
目前，列车调度员使用TDCS或CTC系统指
挥列车的运行，供电调度员使用牵引供电远动系统
管理牵引供电系统。当接触网停电维修时，通过
TDCS／CTC系统对无电区和电力机车进行明显的
标识，并进行相应安全卡控，即可有效地防止接触
网维修停电时电力机车闯入无电区段。
TDCS／CTC系统要进行无电区的标识和安全
防护，必须获得接触网维修停电时间、影响范围及
确切的停送电等信息，TDCS／CTC系统可通过以
下3种方式获得上述信息。
方式l：列车调度员在TDCS／CTC系统上人
工输入停电区段和标识电力机车。
方式2：TDCS／CTC系统在电调处设立终端设
备， 由供电调度员和列车调度员合作完成停送电登
记和停电信息输入。
方式3：通过TDCS／CTC系统与电力远动系
统结合，交换停送电和无电区的信息。
前两种方式从实现上比较简单，不用改变现有
系统的结构，但因均是通过人工输入信息， 因此会
增加调度人员的工作量，且较易出现人工输入错误。
方式3通过在路局调度所将TDCS／CTC系统
与电力远动系统结合，实现接触网之间 停、送电
登记薄 的电子签认，并且电力远动系统将停电区
内的设备带电状态发送给TDCS／CTC系统，系统
在显示界面上明确标识设备的带电状态， 以自动、
直观地提示调度员停电影响的区段， 以便准确安排
计划和指挥行车。例如C T C系统，在制定列车运
行调整计划时，如将电力机车接入计划的停电区股
道或实际的停电股道，或排入停电的区间，系统可
以自动报警，提醒调度员确认或重新调整计划。当
排列电力机车进路时，需要增加判断进路上是否有
停电区段的卡控条件。如果进路中或进路方向有停
电区段，则C T C系统禁止将该进路办理信息下发
给联锁，并向调度员报警。
车站为TDCS系统或转为CTC非常站控模式
时，在TDCS／CTC全系统工作正常的情况下，车
站系统仍可以通过调度中心的TDCS／CTC系统获
No．3 张晓莉：利用CTC对接触网停电进行安全防护的方案研究 19
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得停电区段信息，在车站TDCS／CTC系统的车务
终端上，仍可以显示停电区段及电力机车标识。车
站值班员根据车务终端上的标识，用计算机联锁系
统控显机的钮封按钮或在6502电气集中联锁控制台
的列车按钮上扣上封锁钮帽，将不允许开放的信号
机按钮封闭，从而提示车站值班员对电力机车不能
排列经过停电区段的进路。
对于未设TDCS／CTC系统的车站，如有接触
网停电施工时，列车调度员和供电调度员通过两系
统结合办理停送电和获得停电区信息，以在中心标
识无电区和电力机车，同时，供电调度员通知车站
防护人员，防护人员在车站平面图上勾画停电区段。
车站值班员根据车站平面图上勾画的停电区段，用
计算机联锁系统控显机的钮封按钮或在6502电气集
中联锁控制台的列车按钮上扣上封锁钮帽，将不允
许开放的信号机按钮封闭，从而提示车站值班员对
于电力机车不能排列经过停电区段的进路。
2．2信息处理流程
TDCS／CTC在既有系统结构的基础上，在
铁路局调度所通过TD CS／CTC系统与牵引供电
远动系统结合，实现列车调度系统与牵引供电远
动系统之间的信息交互，完成供电调度员与列车
调度员之间《停、送电登记薄 的电子签认。同
时，牵引供电远动系统将“行车限制卡”中“停
电作业行车限制” 内容以数据编码的方式发送给
TDCS／CTC系统，TDCS／CTC系统根据收到的
数据编码信息，设置相应区段的带电状态， 并进
行相应的预警提示和安全卡控。C T C系统安全控
制逻辑如图1所示。
2．3接口方式及交换信息内容
由于TDCS／CTC系统是为列车调度指挥服务
的信号系统，其网络安全非常重要，必须考虑与牵
引供电远动系统之间的安全隔离。为此，TD CS／
CTC系统采用网闸，实现与牵引供电远动系统网络
之间的安全隔离。
TDCS／CTC系统通过对外信息接口服务器与
牵引供电远动系统采用以太网接口，物理接口为
RJ45方式，接口间通过网闸隔离，系统间通过MQ
通信平台软件进行通信。
TDCS／CTC系统信息接口服务器及牵引供电
远动系统信息接口服务器分别配置MQ通信平台软
电力远动系统
《停、送电登记薄》确认f f停电作业行车限制
CTC系统
电力机车
列车标识 一站场显示lI列车运行调整计划冲突检查
无电区标识ll电力机车标识
进路合法性检查
控制指皇 令下耋发 ／下全发蚕进烹路 命令I ——’{L =王=面二 ===雨=二二
J!墨 堕笙 塑全 塑兰I
图1 CTC系统接触网停电时安全控制逻辑结构图
件，实现TDCS／CTC系统与牵引供电远动系统间
的数据通信。
交换信息包括如下内容。
(1)牵引供电远动系统以文本方式向TDCS／
CTC传递((停、送电作业登记薄 ，行车调度员确
认后，将确认信息传回电力远动系统。
(2)牵引供电远动系统以数据编码方式向TDCS／
CTC发送电气化区段供电单元的状态，信息内容按
“行车限制卡”中“停电作业行车限制”内容传送。
(3)TD CS／CTC根据接收到的电气化区段供
电单元的状态，设置相应区段的有电、无电状态并
进行相应的预警提示。
2．4 TDCS／CTC需要完善的功能
(1)施工调度信息共享
TDCS／CTC系统通过T／D结合，强化与施工
调度的信息协调与共享，实现TDCS／CTC系统接
触网停电施工命令的自动上图，并将施工命令的执
行结果实时返回施工调度，实现对接触网停电施工
过程的监控和封锁区间的有效防护。 ．
(2)接触网停电维修命令管理
TDCS／CTC系统通过与牵引供电远动系统之
间的信息交互， 以调度命令的形式实现 停、送电
登记薄》签字确认，提供 停、送电登记薄》的接
收、存储、查询及打印等功能。
(下转40页)
铁路通信信号工程技术(RSCE) 2010年6月
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认证系统接口，更全面地测试和判断ADSL障碍，
大大提高了宽带障碍综合判断准确率，如图3所示。
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图3 专家系统历史扫描数据
(6)数据挖掘和分析：能够根据扫描的端口历
史数据，进行全面的数据分析和数据挖掘，对所有
用户进行线路普查和性能评估，准确统计端口达标
率，提供各种详细、准确的宽带用户统计报表。
(上接20页)
(3)电气化区段无电的显示及设置
为了让调度员对供电臂供电单元进行实时监视，
防止电力机车接入无电区，TD CS／CTC系统可提
供接触网供电状态监视功能。
系统根据接收的电气化区段供电单元状态，对
电气化区段的无电区进行显示，也可由列车调度员
人工设置无电区，实现对电气化区段无电区的显示
及设置。
电气化区段无电区的显示应符合铁道部规定的
站场图形显示规范，详见 调度集中系统(CTC)
数据通信规程 [696号文】。显示图例如图2所示。
(4)电力机车的设置及显示
电力机车的识别可通过无线车次信息、阶巨 寸划和
人工操作等方式识别电力机车牵引的列车，并通过列
车车次显示及运行线标明是否为电力机车牵引的列车。
电力机车的车次号显示需符合铁道部规定的站
场图形显示规范。详见 调度集中系统(CTC)数
据通信规程》【696号文】。车次显示图例如图3所示。
图2 无电区域显示 图3
■■■■●●一 ：
●—_
电力机车显示
该宽带DsLAM 管理系统已应用于杭州铁通
日常的城域网管理维护，通过该系统进行深度的
数据挖掘和分析，可以全面掌握DSLAM 的运行、
宽带用户的实装情况以及宽带用户的现状，及时
发现存在的问题，并可根据分析结果制订对应的
整治方案。通过使用证实，该系统对杭州铁通的
城域网质量维护、主动提高宽带服务质量具有较
好的实用价值。
参考文献
[1】王林林，王良元．提升服务品质的有效途径【J】．通信企业
管理，2003 (5)：】8～20．
[2】张婷，昊先锋．利用服务质量差距模型提高电信企业服务
营销质量【J]．价值工程，2005，24(7)：5；~-57．
[5]阴志华． 从用户申诉看电信服务【J】．通信世界，2005
(5)：9-1 0．
(收稿日期：201 O．05．24)
电力机车牵引的列车，其运行线有明确的显示，
且显示规范符合 调规 要求。
(5)安全防护
CT C系统实时监控进路情况，当办理接车进路
中的设备存在无电状态并且即将进入此进路的列车
为电力牵引则不予自动办理进路，但支持人工办理
进路，人工办理进路时预警；当办理发车进路则需
检查发车进路中的设备和区间设备的无电状态及列
车是否为电力牵引，若设备中存在无电状态并为电
力牵引则不予自动办理进路，但支持人工办理进路，
人工办理进路时预警。
3结束语
由TD CS／CT C系统与电力远动系统结合获得
接触网维修停电区段信息，进行供电调度员与列车
调度员之间 停、送电登记薄》的电子签认，在
TDCS／CTC系统对无电区段和电力机车进行明显
的标识，并对列车进路进行安全卡控，可以较方便
地防护电化区段接发列车作业安全，防止向无电区
排列电力机车进路，造成电力机车闯入无电区的情
况，保证运输安全，提高运输效率。
(收稿日期：2010-05—08)
铁路通信信号工程技术(RSCE) 2010年6月

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