高铁传感器总结

第一篇：高铁传感器总结

高速铁路技术及传感器应用

一、高铁的定义

对于“高速铁路”一词，现时世界上并没有统一的定义，所以不同的组织或国家均对“高速铁路”有各异的标准。但近年各地的标准均趋于接近，现时世界上最为受广泛接受的“高速铁路”定义为：最高（日常/商业）的营运速度达到200公里/小时的铁路。

二、世界高速铁路发展概况

1、高速铁路的兴起

1964年，日本新干线开通运营，开启了世界铁路发展的新时代。1981年，法国高速铁路后来居上，将高速铁路的发展推上一个新台阶，同时带动了欧洲高速铁路的发展，意大利、德国、西班牙等国先后投入建设高速铁路的行列。

2、中国高速铁路

2008年中国大陆拥有了第一条时速350公里的高速铁路-京津城际铁路。2009年中国拥有了世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路-武广客运专线。

3、高速铁路的发展

法国在发展高速列车方面一直居世界领先地位，曾在1990年创造了每小时515.3公里的世界最高时速纪录。

2007年4月3日，在刚刚竣工的巴黎－斯特拉斯堡东线铁路进行了ＴＧＶ试验，列车时速达到574.8公里。

4、日本高速铁路

面对法、德等发达国家的激烈竞争，日本声言:21世纪是新干线时代。日本要使新干线总长从目前的2000公里增加到7000公里，届时在日本全国将形成以东京为中心的全国一日交通圈(即当日到达东京以外的任一大城市)。

日本高速铁路技术特点：

（1）线路中桥、隧比重不断增加，线路标准不断提高（2）建立试验段，通过试验研究解决技术关键

（3）高速列车采用动力分散型，不断降低轴重，全面提高列车性能（4）列车运行密度高、定员多、旅客输送量大（5）安全性能好、无旅客死亡事故

（6）增加服务设施、提高服务质量、方便旅客换乘

5、法国高速铁路

驰名世界的高速铁路是法国技术的骄傲，但在经济上却

使国家背上了沉重的包袱，目前法国高速铁路只有1282公里，法国计划在21世纪的头10年内，把东南线延伸至马赛，还要修建通向意大利和西班牙的南部欧洲线以及巴黎至德国斯特拉斯堡的东部欧洲线。

高速铁路是个典型的法国传奇—技术上的成功与财政方面的灾难密不可分。法国高速铁路技术特点：

（1）动车组采用动力集中方式及铰接式车厢（2）多电流制供电与简单链型悬挂接触网，能使用一般线路的1500V 3000V直流供电，也能使用高速线25KV交流供电。

（3）采用符合ETCS标准的TVM列车控制系统（4）注重系统的安全性与可靠性。（5）高标准、高质量的线路。

6、德国高速铁路 德国的高速铁路技术储备不亚于法国，1988年他们电力牵引的行车试验速度突破每小时400公里大关，达到406.9公里。但是德国的实用性高速铁路直到20世纪90年代初才开始修建。目前已建成总长约2620公里的高速运输走廊。

德国高速铁路技术特点：

（1）客货混跑对高速铁路线路的要求更高（2）三相交流传动技术

（3）计算机控制的机车牵引与列车制动技术（4）轻型车体构造（5）列车自诊断技术（6）统一调度指挥（7）无渣轨道技术

三、中国高铁的关键技术及传感器应用

1、转向架

转向架是支承车体并沿着轨道走行的装置。转向架是车辆最重要的组成部件之一，它的结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。

转向架中的传感器 速度传感器

(1)光电式车速传感器--由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。

(2)磁电式车速传感器--模拟交流信号发生器，产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信号的振幅与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。

(3)霍尔式车速传感器--它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场。

红外轴温探测传感器

列车在运行中，车轴与轴承相互摩擦产生热能。当车轴与轴承间出现故障时，摩擦力增大，产生的热能就随之增加,轴箱的温度也随之升高。因此,测定轴箱的温度变化，可以确定轴箱的工作状态是否正常。铁路行车早期，采用手摸轴箱的办法来判断温度的变化情况，并以手的感觉来确定车辆与轴承间的工作状态。采用这种方法，检测人员劳动强度大，效率低，而且人的手感有差异，没有标准。

红外线轴温探测设备由探头、轴温信息处理装置、传输线路、信号报警装置等部分组成。探头由光敏器件和光电转换器件组成。

轨道清障器

CHR1动车组两个端部转向架上各装有一个轨道清障器，用来防止轨道有异物导致出现脱轨现象。

2、弓网系统

电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机受车或动车车顶上。受电弓与接触电网直接接触，为电力机车提供电力。（包括高压牵引电机电力以及车厢照明等低压电力）受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰，近年来多采用单臂弓。弓网电弧

弓网电弧是指由于接触导线的不平顺、接触网的振动、受电弓弓头的振动、轨道的不平顺等多种因素的影响，受电弓与接触导线在相对高速滑动中分离而产生的气体放电现象。弓网电弧的危害有：侵蚀和磨损接触导线和受电弓滑板；产生过电压；产生高频噪声；使电力机车的供电质量下降等。

针对以上问题，人们提出许多应对方案，如最初的人工观察记录的方法，到后来的检测车，再到现在的视频监测等。而随着光开关，即光电传感器技术的快速发展，这一技术也被用到了弓网离线电弧的检测方面。由于受电弓离线时，受电弓上的电流为零，所以可通过检测此时受电弓的电流状态来测定离线。而这一检测可通过光电传感器来完成。

激光位移传感器

激光位移传感器对接触线（车顶）位置和高度的准确测量对接触网的监控和安装非常重要。恰当的无接触的接触线测量系统已经为韩国高速铁路公司（KHRC）和英国OLE联盟所采用。激光三角扫描仪在运行中在线测量接触线的高度和侧面位置，另外5个激光传感器安装于车箱上，用于测量车箱的倾斜度、侧面位移和轨道间距，所有的这些数据都可以图形显示，这套测量系统几乎可在任何环境下操作（下雨、高温或结霜天气）。

3、制动系统

闸瓦制动，又称踏面制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式。它用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块（闸瓦）紧压滚动着的车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能，消散于大气，并产生制动力。其他制动方式除闸瓦制动外，铁路机车车辆还有一些其他制动方式。

（一）盘形制动盘形制动（摩擦式圆盘制动）是在车轴上或在车轮辐板侧面装上制动盘，一般为铸铁圆盘，用制动夹钳使合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，把列车动能转变成热能，消散于大气。与闸瓦制动相比，盘形制动有下列主要优点：（1）可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。（2）可按制动要求选择最佳“摩擦副”（采用闸瓦制动时，作为“摩擦副”一方的车轮的构造和材质不能根据制动的要求来选择），盘形制动的制动盘可以设计成带散热筋的，旋转时它具有半强迫通风的作用，以改善散热性能，为采用摩擦性能较好的合成材料闸片创造了有利的条件，适宜于高速列车。（3）制动平稳，几乎没有噪声。但是，盘形制动也有它不足之处：（1）车轮踏面没有闸瓦的磨刮，轮轨粘着将恶化，所以，还要考虑加装踏面清扫器（或称清扫闸瓦），或采用以盘形为主、盘形加闸瓦的混合制动方式，否则，即使有防滑器，制动距离也比闸瓦制动要长。（2）制动盘使簧下重量及其引起的冲击振动增大，运行中还要消耗牵引功率。盘形制动的制动力

（二）磁轨制动磁轨制动（摩擦式轨道电磁制动）是在转向架的两个侧架下面，在同侧的两个车轮之间，各安置一个制动用的电磁铁（或称电磁靴），制动时将它放下并利用电磁吸力紧压钢轨，通过电磁铁上的磨耗板与钢轨之间的滑动摩擦产生制动力，并把列车动能变为热能，消散于大气。参看图4—1－5。磁轨制动的制动力式中K——每个电磁铁的电磁吸力；φ一一电磁铁与钢轨间的滑动摩擦系数。与闸瓦和盘形制动相比，磁轨制动的优点是，它的制动力不是通过轮轨粘着产生的，自然也不受该粘着的限制。高速列车加上它，就可以在粘着力以外再获得一份制动力，使制动距离不致于太长。磁轨制动的不足之处是，它是靠滑动摩擦来产生制动力的，电磁铁要磨耗，钢轨的磨耗也要增大，而且，滑动摩擦力无论如何也没有粘着力大。所以，磁轨制动只能作为紧急制动时的一种辅助的制动方式，用于粘着力不能满足紧急制动距离要求的高速列车上，在施行紧急制动时与闸瓦（或盘形）制动一起发挥作用。

（三）轨道涡流制动轨道涡流制动又称线性涡流制动或涡流式轨道电磁制动。它与上述磁轨制动（摩擦式轨道电磁制动）很相似，也是把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。不同的是，轨道涡流制动的电磁铁在制动时只放下到离轨面几毫米处而不与钢轨接触。它是利用电磁铁和钢轨的相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力作为制动力，并把列车动能变为热能消散于大气。轨道涡流制动既不通过轮轨粘着（不受其限制），也没有磨耗问题。但是，它消耗电能太多，约为磁轨制动的10倍，电磁铁发热也很厉害，所以，它也只是作为高速列车紧急制动时的一种辅助制动方式。

（四）旋转涡流制动旋转涡流制动（涡流式圆盘制动）是在牵引电动机轴上装金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面被感应出涡流，产生电磁吸力，并发热消散于大气，从而产生制动作用。与盘形制动（摩擦式圆盘制动）相比，旋转涡流制动（涡流式圆盘制动）的圆盘虽然没有装在轮对上，但同样要通过轮轨粘着才能产生制动力，也要受粘着限制。而且，与轨道涡流制动相似，旋转涡流制动消耗的电能也太多。

（五）电阻制动电阻制动广泛用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。它是在制动时将原来驱动轮对的自励的牵引电动机改变为他励发电机，由轮对带动它发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强迫通风，使电阻发生的热量消散于大气，从而产生制动作用。

（六）再生制动与电阻制动相似，再生制动也是将牵引电动机变为发电机。不同的是，它将电能反馈回电网，使本来由电能或位能变成的列车动能获得再生，而不是变成热能消散掉。显然，再生制动比电阻制动在经济上合算，但是技术上比较复杂，而且它只能用于由电网供电的电力机车和电动车组，反馈回电网的电能要马上由正在牵引运行的电力机车或电动车组接收和利用。上述各种制动方式中，除磁轨制动和轨道涡流制动外，都要通过轮轨粘着来产生制动力并受粘着限制，所以习惯上统称为“粘着制动”，并把不通过粘着者统称为“非粘（着）制动”。制动机种类按制动原动力和操纵控制方法的不同，机车车辆制动机可分类为：手制动机、空气制动机、真空制动机、电空制动机和电（磁）制动机。

动车组采用复合制动方式，即动车使用电制动＋空气制动、拖车使用空气制动的复合制动方式。M车、T车的基础制动装置都是采用进行空油变换的增压缸和油压盘式装置。4M4T的编组构成下，T车为全机械制动。再生制动与空气制动的切换，通过电－空协调。控制，由制动控制装置判断制动力，当再生制动力不足时由空气制动补充。

4、列车控制系统

列车运行控制系统是对列车速度进行自动控制的各种装置的统称, 主要由列车自动防护系统(A TP)和列车自动运行系统(A TO)组成。

列车定位系统的基本功能: 能够在任何时刻、任何地方按要求确定列车的位置, 包括列车行车安全的相关间隔、速度;对轨旁设备和车载设备等资源进行分配和故障诊断;在局部出现故障时, 能够在满足一定精度要求的前提下, 降级运行。

高速铁路已在发达国家取得了很大发展, 所采用的列车定位技术是多种多样的。如法国AS2TREE 系统采用多普勒雷达进行测速定位;北美ARES、PTC、PTS 系统采用GPS(全球定位系统)进行定位;欧洲ETCS、日本CARA T 系统采用查询/ 应答器和速度传感器进行定位;德国L ZB系统采用轨间电缆进行列车定位;美国AA TC 系统采用无线测距进行定位。

（1）轮轴速度传感器。目前采用的测速装置, 大多是光电式的。当车轮旋转一周, 产生脉冲的个数是固定的, 通过对脉冲的计数, 得到车轮的旋转周数, 通过已知的轮径, 即可得到运行距离, 再除以计数时间就可得到运行速度。但是当轮径由于磨损改变时, 会带来误差。此外在运行过程中, 车轮出现的滑行和空转也会带来误差。目前采用铺设用于位置校核的查询/ 应答器来修正运行距离, 可以将误差限制在要求的范围内。

（2）全球卫星定位系统(GPS)。GPS 由位于地球上空24 颗卫星和监视管理这群卫星的5 个地面站组成。这些卫星用原子钟作为标准时间, 24h 连续向地球播发精确的时间及位置信息。配有GPS接收机的用户, 可在地球上任何地方、任何时刻收到卫星播发的信息, 通过测量卫星信号发射和接收的时间间隔, 计算出用户至卫星的距离, 然后根据4 颗卫星的数据, 即可实时地确定用户所在地理位置。GPS 定位的优点是设备简单, 成本低, 易于维护, 但在某些受地形、建筑或树木遮蔽的地区, 由于可捕获卫星的数目少于4 颗, 将导致定位精度显著下降, 甚至无法应用。

（3）惯性导航系统。惯性导航系统是通过加速度计和陀螺等惯性传感器来测量角速度和加速度的数值, 进而通过积分获得速度和位置信息。它的优点是自主性强, 但由于其位置需要对加速度进行2次积分得到, 所以定位误差会随着时间的平方增长。光纤陀螺惯性系统能够准确获取高速列车实时运行中的状态参数, 特别是能够分辨列车过道岔的信息, 从而可以准确判断列车是在上行线还是在下行线行驶。

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力是物体在加速过程中作用在物体上的力，可以是常量或变量。一般加速度传感器根据压电效应原理工作，加速度传感器利用其内部由于加速度造成的晶体变形产生电压，只要计算出产生的电压和所施加的加速度之间的关系，就可将加速度转化成电压输出。还有很多其他方法制作加速度传感器，如电容效应、热气泡效应、光效应，但其最基本的原理都是由于加速度使某种介质产生变形，通过测量变形量并用相关电路转化成电压输出。

（4）查询/ 应答器。查询/ 应答器是铺设在轨道中央, 能够给列车提供位置、路况等信息的装置,分为有源和无源2 种。它可以用作连续式列车速度自动控制系统的列车精确定位设备, 也可以用作点式列车速度自动控制系统的列车检测、定位辅助设备。显然采用这种方法, 想要准确定位就必须在轨道上设置大量的应答器。

（5）多普勒雷达。多普勒雷达通过多普勒频移效应, 直接测量列车相对于雷达波反射面的速度,从而避免了车轮滑行、空转和由于磨损导致轮径改变而带来的误差。但是, 反射面的表面特性会对雷达的性能产生影响, 列车加速和制动导致的雷达波与反射面的夹角的改变也会影响定位的精度, 此外列车的振动也会带来误差。

(6)交叉感应回线定位

在整个轨道线路沿线铺设电缆环线，电缆环线位于轨道中间，每隔一定的距离交叉一次。列车经过每个电缆交叉点时通过车载设备检测环线内信号的相位变化（相位变化原理见图6。并对相位变化的次数进行计数，从而确定列车运行的距离，达到对列车定位的目的。

（7）无线扩频定位。在地面设置测距基站和中心控制站, 在列车二端安装无线扩频通信发射机发射机向地面测距基站发射定位信息, 测距基站收到定位信息后计算出伪距, 送至中心控制站进行信息处理, 其结果显示在电子地图上, 并以无线方式传递到机车上。采用这种方式定位比较精确, 但价格较高。

（8）其他定位方法。在电力牵引区段, 为了测试并确定接触网故障点的位置, 发展了一种车载的应用光电技术记录线路沿途电杆数的定位方法,但这种方法在非电力牵引的环境中无法应用。

5、其他传感器的应用

（1）内端墙拉门为电动式自动门，由天花板内置的光线开关的探测信号，来控制内端墙拉门的自动开闭。

（2）洗脸盆的光电传感器感应到使用者伸出的手，会分别自动进行喷出乳液、出水、吹出暖风的动作。

（3）高铁中的烟雾传感器 离子式烟雾传感器

该烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。

光电式烟雾传感器

光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过发出警报。

光电感烟探测器可分为减光式和散射光式，分述如下：

减光式光电烟雾探测器

该探测器的检测室内装有发光器件及受光器件。在正常情况下，受光器件接收到发光器件发出的一定光量；而在有烟雾时，发光器件的发射光到受到烟雾的遮挡，使受光器件接收的光量减少，光电流降低，探测器发出报警信号。

散射光式光电烟雾探测器

该探测器的检测室内也装有发光器件和受光器件。在正常情况下，受光器件是接收不到发光器件发出的光的，因而不产生光电流。在发生火灾时，当烟雾进入检测室时，由于烟粒子的作用，使发光器件发射的光产生漫射，这种漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗发生变化，产生光电流，从而实现了烟雾信号转变为电信号的功能，探测器收到信号然后判断是否需要发出报警信号。

（4）CRH1动车组真空集便器（液面传感器、压力传感器）CRH1、CRH5动车组采用真空集便器。CRH1集便器工作原理：

①按下厕所的冲水按钮（当有来自TCMS控制信号，厕所可用状态下），冲水灯亮。真空发生器开始工作，开始在集污管内形成真空；

②Y1电磁阀得电导通，水增压器开始工作，使冲水喷嘴对便池进行冲水，此时集污管内很很快达到-35KPa的真空度；

③Y5电磁阀得电，使滑动阀门在水阀和水增压器关闭前瞬间打开，便池内的污物被抽到集污箱内；

④滑动阀门关闭，稍后真空发生器停止工作，Y1电磁阀失电断开压缩空气后，进水电磁阀Y6开启，使水流入水增压器处，当水放满后进水阀关闭，集便系统处于待令状态。

第二篇：高铁总结

一、绪论

一.1 要点：

一.1.1 目前对高速铁路比较一致的定义是：最高行驶速度在200km/h以上、旅行速度超过150km/h的铁路系统。高速列车——以最高速度200km／h以上运行的列车。

一.1.2 动车组——由两辆或两辆以上带动力的车辆（动车）和不带动力的客车（拖车）固定编组在一起的列车。（拖车可有可无）一.1.3 高速铁路的经济优势

01)

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

速度快、旅行时间短；

列车密度高、运量大；

乘座舒适性好；

土地占用面积小；

能耗低；

环境污染小；

外部运输成本低；

列车运行正点率高；

安全可靠；

不受气候影响，全天候运行；

社会、经济效益好

二、基础设施

二.1 高速铁路与普速铁路相比有很大的不同，其运营特征概括为高速度、高舒适性、高安全性、节能环保和高密度。二.2 高速线路

二.2.1 要求具有高平顺性、高稳定性、高可靠性及一定的耐久性。

二.2.2 高速铁路线路平面标准包括超高（欠超高,过超高）、最小曲线半径、缓和曲线长度等；

二.3 线路纵断面标准包括最大坡度值和竖曲线等。

二.4平面标准

二.4.1 最大超高允许值[h]主要取决于列车在曲线上停车时的安全、稳定和旅客乘坐舒适度要求。

（一条铁路的实设

h

既定，当

v>v平

时存在未被平衡的离心加速度，即外轨超高度不足(欠超高hq)；当

v

时，又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hq)

二.4.2 最小曲线半径与运输组织模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度等有关：

二.4.3 缓和曲线：为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。缓和曲线长度由车辆脱轨加速度、未被平衡横向离心加速度时变率和车体倾斜角速度确定，主要是由超高时变率和欠超高时变率两项因素确定缓和曲线的长度：

两相邻曲线间的直线段，即前一曲线终点(HZ1)与后一曲线起点(ZH2)间的直线段，称为夹直线。

缓和曲线间的夹直线和圆曲线的最小长度受列车的运行平稳性和旅客乘坐舒适度控制。

二.4.4 建筑限界分为铁路建筑限界、隧道建筑限界和桥梁建筑限界。我国高速铁路建筑限界的基本尺寸取最大高度7.25m，最大宽度4.6m，即可满足高速行车安全要求。

二.5 纵断面标准

二.5.1 最大坡段长度：在一定自然条件下，线路的最大坡度与设计线的输送能力、牵引质量、工程数量和运营质量有着密切的关系，有时甚至影响线路走向 二.5.2 最小坡段长度：两个坡段的连接点，即坡度变化点，称为变坡点。一个坡段两端变坡点间的水平距离称为坡段长度

二.5.3 相邻坡段的坡度差：相邻坡段的坡度差允许的最大值，主要由保证运行列车不断钩这一安全条件确定 二.5.4 竖曲线

二.6 高速铁路的基本组成：钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分

二.6.1 高速铁路对轨道的基本要求：（1）高平顺性；（2）高可靠性；（3）长寿命；（4）高稳定性

5678

（1）办理高速、跨线旅客列车的客运业务和旅客换乘；（2）办理停站、不停站的高速、跨线旅客列车通过作业；（3）办理部分始发、终到高速旅客列车的始发、终到作业；（4）办理高速列车动车组的整备、检修作业。

三.3 高速铁路车站的分布

三.3.1 分布的依据：高速铁路车站的分布主要取决于城市的分布、高速铁路沿线人口密度、客运市场需求、站间距、运输组织模式等因素。

三.3.2 我国客专车站分布的基本原则：

1.应最大限度满足沿线各城市的旅客出行需求和促进沿线地区经济发展的需要;2.应满足高速客运专线的运输需要;3.不仅要便于高速客运专线与其他运输方式的衔接，而且要增强客运专线在各种交通运输方式中的竞争力;4.在满足运输需求的基础上应考虑远期发展的需要，高速客运专线车站设置应充分合理利用既有车站，尽可能做到投入最少、效益最高并避免以后的废弃工程;5.应充分考虑便于客运专线与既有路网的连接，同时在与既有枢纽衔接的高速车站与既有车站有明确的作业分工;6.应考虑国家的政治需要和国防需求。

三.4 高速铁路车站的设计原则: 1,功能性：(1)注重流线组织，缩小换乘距离；2)为旅客提供舒适的站内空间；(3)为旅客提供良好的站内服务。

2.系统性：(1)与城市规划相协调；(2)客站各组成部分形成统一整体(3)铁路客运站专业系统应实现整体最优。(4)站址选择应与城市规划相配合，铁路客站应与城市融为一体,客站应与城市轨道交通、道路交通有效衔接

3.先进性：(1)前瞻性的规模、布局与标准；(2)完善的公共安全技术；(3)先进的节能环保技术。

4.文化性：1)体现地域特征及人文特征；(2)体现时代特征；(3)体现交通建筑特征。

5.经济性:(1)合理把握客站规模及标准；(2)充分考虑近远期结合 ；(3)兼顾建设投入与维护成本。

三.5 车站设备

三.5.1 线路设备：站内正线，到发线，辅助线来（安全线，渡线，联络线，走行线）

三.5.2 客运服务设备：1．旅客站房（售票、候车设施）2．旅客站台 3．雨棚 4．进出站通道 5．车站安全监控设备

三.6 车站站型及特点

三.6.1 两线式布置图（越行站）

三.6.2 两线两台式布置图（对应式站型，岛式站型）三.6.3 带综合维修基地的布置图

三.6.4 两台四线以上的布置图

三.7 高速铁路枢纽

三.7.1 概念：把以高速铁路车站为中心，在场站外部有动车检修基地、动车检修所、动车运用所、综合维修段(工区)及连接这些段所区的联络线、迂回线等相衔接，在车站内部实现了高速铁路、普通铁路、城际铁路，地铁、公交、出租等多种交通方式间的立体换乘，这类综合体称之为高速铁路枢纽。

11213141516

1、粘着制动（盘形制动、电阻制动、再生制动、旋转涡流制动）非粘着制动（磁轨制动、轨道涡流制动）

五.1.8.2 制动系统基本要求：保证高速制动时车轮不滑行 五.1.8.3 制动控制系统组成 ：空气制动+动力制动+辅助制动

五.1.8.4 动车组的运用与管理特点：

1、运用效率提高

2、整备和维修体系革新

3、运用与整备、维修一体化

五.1.8.5 动车组检修基地：重点承担动车组的集中维修和运用整备，1～5级修程

五.1.8.6 动车运用所：重点承担配属动车组运用整备和存放工作，1～2级修程

六、高速信号与通信系统

六.1.1 高速铁路的服务宗旨：安全

正点

高速 舒适

其保障是：信号与通信系统

六.1.2 组成：

1、列控系统——控制行车间隔

2、综合调度系统——指挥列车（调度集中）

3、计算机连锁系统——控制进路

4、附属子系统——代用信号及专用通信设备

六.1.3 高速信号与通信系统特点：

1、取消传统的地面信号机，采用列车运行自动控制（ATC）系统

2、高速铁路都建有调度中心，对列车运营指挥实行集中控制方式

3、在各站台及区间信号附近设置车次号核查等列车——地面信息传递设备（TIPB）对列车实际位置进行 确认

4、车站采用计算机连锁和大号码道岔，道岔转换采用多台转辙机

5、通信信号一体化

6、行车不维修，施工不行车

六.1.4 功能及作用：

1、防止列车冒进关闭的信号机

2、防止列车错误出发

3、防止列车退行

4、防止列车超速通过道岔

5、防止列车超过线路允许的最大速度

6、监督列车通过临时限速区段

7、在出入库无信号区段限制列车速度

六.1.5 车载列控防护与自动闭塞：固定闭塞

准移动闭塞

虚拟闭塞

移动闭塞

六.1.6 列车控制系统ATC包括三个子系统：列车自动监控ATS

列车自动防护ATP

列车自动运行ATO 六.1.6.1 列控构成：

1、地面设备（控制中心

轨道电路

应答器）

2、车载设备（接收线圈

司机显示器

测速传感器

车载主机

车—地通讯设备

监测设备）

六.1.6.2 计算机连锁系统

六.1.6.2.1 功能：

1、车站信号机不连锁功能

2、排列列车调车进路、引导、引导总锁等功能

3、满足车站、个场区的各种铁路信号作业要求

4、各场间、各站间联系与结合5、信号相关设备诊断功能

6、与CTC、TDC、SATC等系统交互信息功能

六.1.6.2.2 组成：信息输入电路、列控监视机、连锁逻辑处理机、控制驱动电路、现场设备

六.1.7 高速铁路系统设备分布：调度中心

车站

区间信号室

线路旁

机房内 六.1.8 综合调度系统

六.1.8.1 调度集中系统（CTC）——对列车运营指挥实行集中控制，同时负责与列车有关的管理工作 六.1.8.1.1 任务

1、编制运营计划

2、编制临时运行图

3、监视沿线列车运行情况、控制车站进路

4、统计旅客集散情况，想旅客提供信息服务

六.1.8.1.2 组成：调度中心

信号室

车辆段、维修基地等

六.1.8.1.3 类型：

1、高速客运专线型

2、客货混合运输高速线型

六.1.8.1.4 控制模式：分散自律控制

非常站控

六.1.9 铁路专用信号系统

六.1.9.1 功能：

1、及时传输各种调度命令选项以指挥列车运行

2、为设备维修及运营管理提供通信条件

3、为旅客提供各种通信服务

六.1.10 高速铁路运营对通信系统的要求：

1、高可靠性

2、高效率

3、与信号系统紧密联系

4、与计算机结合5、移动通信、卫星通信、无线通信等多种通信方式结合

七、磁悬浮铁路

七.1.1 按导体材料分

1、超导磁悬浮（高温超导磁悬浮

低温磁悬浮）

2、常导磁悬浮（长定子直线电机

短定子直线电机）

七.1.2 按悬浮方式分

电磁（磁吸式）悬浮（EMS）

电动（磁斥式）悬浮（EDS）

第三篇：高铁维护总结

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陈林

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高速铁路线路维护总结

我国高速铁路近年发展迅速，铁路线路维修市场广阔。高速铁路线路技术特点决定了养护维修方式的变革，按设备的状态进行必要的“状态修”，养护维修组织管理以“修养分开”为目标，鼓励专业维修维护公司的发展，注重线路维修新技术新设备的应用，适应高速铁路的养护维修。我国高速铁路建设取得重要成果。目前，中国已成为世界上高速铁路营业里程最多、运营速度最高、在建高速铁路规模最大的国家。对于《高速铁路线路维修岗位》这本教材。全书分七章，内容包括理论知识和实作技能。理论知识主要内容为:安全知识、专业知识、相关知识；实作技能主要内容主要为：基础技能和专业技能，包括：常用仪器及工具，线路、道岔检查及作业，线路设备故障应急处理等专业技能知识。下面我就针对本书理论知识和实作技能进行总结。

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一、理论知识

1、安全知识：高速铁路工务安全管理应坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，遵循“行车不施工、施工不行车”的原则，实行天窗修制度。严格作业纪律和劳动纪律，突出设备检查和分析环节，严检慎修，满足线路高可靠性、高稳定性、高平顺性，确保行车和人身安全。实行高速铁路工务从业人员资格准入管理和持证上岗制度，饭高速铁路工务从业人员应经过培训、考察考核，并取得相应资格，具备相关任职资格条件后方可上岗。凡上道使用涉及行车安全的小型养路机械、机具及防护设备应专管专用，专人负责上道登记和下道清点。未设置安全装置、未经产品认证或状态不良的，严

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禁上道使用。同时应加强对小型养路机械、机具的日常检修和定期检查，时期经常保持良好状态。铁路单位应根据高速铁路实际情况，制定工务设备故障处理的各种预案，并定期组织应急演练。线路备用轨料应在车站范围内码放整齐，并置于两侧的封闭栅栏内。工务部门需开行轨道车、大型养路机械等路用列车时，应事先提出申请，经调度所值班主任批准。劳动作业安全应注意人身安全、电气化安全、劳动保护、安全用电、防暑防寒作业。

2、专业知识：高速铁路轨道刚度、基础变形控制、高速道岔、精密控制测量、轨道电路传输及综合接地等关键技术得到较好的解决；与有砟轨道相比，无砟轨道虽取消了道砟层，但仍延续了有砟轨道层状结构体系，实现垂向荷载逐层传递和扩散这一特征，且依靠其作为结构物的优势，具有更好的结构连续性和刚度均匀性；道岔是线路的薄弱环节，对高速铁路而言，速度目标值的提高、线间距的加大，传统的道岔结构应经不能适应高速铁路的需要，需要在道岔平面线形、尖轨和新轨转换理论，转辙器和摺叉结构、电务转换安装装置、道岔动力学仿真分析、道岔的施工工艺装备等方面进行创新；同时为适应高速铁路运营要求，应做好高速铁路轨道线路设备维修管理，提高维修技术水平，满足线路高可靠性、高

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稳定性、高平顺性的要求，保持高速铁路轨道耐久性。

3、相关知识: 高速铁路系统由土建工程、牵引供电、列车运行控制、高速列车、运营调度、客运服务及防灾安全监控等子系统构成。土建系统是一个庞大的系统，设计线路、站场、路基、桥涵、轨道、建筑和环保等专业工程；牵引供电系统为高速铁路列车运行提供稳定、高质量的电能；列车运行控制系统为高速列车安全、高密度运行提供保证；高速列车系统是高速铁路的海信技术装备和实现载体；运营调度系统是完成高速铁路运输组织特别是日常运营的根本保证；客运服务系统是处理与旅客服务相关事件的系统，具有统计分析功能，为管理层提供决策依据；防灾安全监控系统提供有关防灾数据，为列车运行计划调度、行车控制提供依据，保证列车正

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常运行。

二、实作技能

1、基本技能：电子轨距尺是高速铁路现场职工检查线路道岔的常用工具，高速铁路长钢轨焊缝接头平直度对行车安全和旅客舒适度影响较大，电子平直尺能有效测量钢轨焊补、接头以及绝缘轨接头的平顺度。高速铁路使用扣件是调整轨道几何尺寸的重要组件，特别是无砟轨道取消了道砟层，代之以刚性或半刚性道床，原来有道砟提供的弹性，方便调整轨道几何行位的功能须有扣件实现。

2、常用仪器及工具：电子水准仪、全站仪、轨道测量仪和电子平直仪。

3、线路、道岔检查及作业：线路检查分动态检查和静态检查，以动态检查为主，做到动、静态检查相结合。作业前，应对监测资料进行综合分析，制定作业方案。作业方案应明确质量要求和安全措施，并应经批准。现

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场作业负责人应确定作业范围和作业量，作业人员应按操作规程使用作业机具。作业后现场作业负责人应组织质量回检，填写作业日志。对道岔的检查是对轨距、水平（超高）高低、轨向、支距、查照间隔、道岔各部位间隙等进行精确测量。轨道精调应遵守“先高低，后水平”，“先轨向，后轨矩”的原则。钢轨打磨分预打磨、预防性打磨和修理性打磨。钢轨预打磨应在轨道精调完成后进行。钢轨预打磨性周期按通过总重和钢轨运用状态确定。道岔钢轨打磨周期应与正线钢轨打磨周时进行修理性打磨。打磨尖轨、辙轨、基本轨轨头作用边压塌产生的肥边，使基本轨与基本轨密贴，轨距查照间隔、护背距离、护轨轮缘槽和辙岔咽喉、轮缘槽宽度符合标准，保证行车安全。

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4、线路设备故障应急处理：高速铁路公务设备故障主要指钢轨折断、道岔故障、检查车（轨道检查车、综合检查列车）。当高速铁路发生设备故障或自然灾害时，有关单位应立即向列车调度员汇报。当工务人员作业发现设备故障或自然灾害是，作业负责人应立即组织故障或自然灾害处理，并向调度所联络员报告，同时向工务段调度报告。工务段调度立即向工务处领导、综合设施调度和值班段长报告。工务段值班段长立即组织检查、抢修。

三、学习心得

1、我国铁路线路维修主要是贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的维修原则，按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检测以人工检查为主，轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的维修按周期有计划地进行，分为综合维修、经常保养和临时补修。

2、高速铁路线路设计标准具有平面半径大、纵向坡度小、桥隧比例大和设计标准高、普遍采用整体道床、无缝线路、长钢轨铺设、提速道岔，采用全立交全封闭运行。线路稳定、平顺、沉降少、地质病害少，对线路状况和材料质量要求高等特点。高速铁路的技术和运行特点决定了其线路维修方法和模式

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不同于普通铁路。

3、高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的适度维修，即“状态修”。以线路设备运用状态为基础，通过监测手段来掌握线路设备的工作状态，对照状态标准分析确定线路设备是否处于正常状态，在线路设备状态临近失效控制线但尚未出现故障时，进行适当和必要的维修，做到既不失修也不过剩修，避免养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。我国的线路检测依然是以人工检查为主，轨检车、车载添乘仪所测得的线路质量信息要经过工区检查、车间汇总、报段整理后才能用于指导养护维修，时效性低、误差多，不能满足设备综合分析的需要。因此如何做到线路状态信息检测工作的定性监测与定量检测相结合，加快信息传递是我国线路检测应该重点考虑的问题。

第四篇：高铁培训总结

高铁培训总结

近日，路局组织我们在包头东培训中心参加高铁培训。这次培训使我对高铁有了更加系统和深刻的认识。高铁是铁路技术新时代发展的必然选择，熟练掌握和运用高铁技术才能更好的服务我国铁路事业的发展，在此就此次培训 作如下总结。

一、高铁技术是多学科的交叉。高铁技术集现代精密机械技术、轨道技术、电子控制技术、信号技术等，是现代科学技术在铁路交通方面的集成。高精密的机械技术保证了车辆飞速运行时的稳定性和轨道的耐冲击性，为乘客安全提供最基本的保障。高速运行的车辆控制极为复杂，只有采用全自动化的信号和控制技术才能实现精确控制与故障诊断，掌握和监控车辆实时状况，保证车辆运行安全。

二、高铁技术是系统性工程。高铁技术指的不仅是动车，它包括高速机车、高速无缝钢轨、高铁信号控制系统、高铁专用调度系统等。熟练掌握和运行各个子系统，出现误差及时调整，加强系统间的集成和监控，才能保证高铁使用中的安全，将乘客及时舒适的运抵目的地。

三、高铁技术是铁路新时期发展的必然。随着人类科技的进步，铁路经历了蒸汽机车、内燃机车、电力机车的发展，现已步入高铁时代。每次的技术革新都带来铁路技术的迅速发展，运力和安全性不断提高。当今世界经济一体化进程不断加速，商业的实时性也越来越强，高铁的出现极大的方便了人们的出行，促进了当地经济和社会的发展。

四、掌握高铁技术更好服务人民铁路。近几年高铁在我国取得了巨大的发展，拉动了国民经济的增长，方便了人们的出行，已经成为人们生活中不可缺少的一部分。所以作为铁路人，我们更要熟练掌握高铁技术，提高自己的技术水平，更好的服务于人民铁路的建设事业。

通过本次学习，我不但丰富了自己的科学知识、提高了业务水平，同时也树立了坚定的服务铁路的意识，更加深刻的理解了高铁安全的重要性。在今后的工作中，我将不断学习，全身心的投入到我国铁路事业的建设中。感谢老师的耐心讲解和细心指导，谢谢大家！

2015年4月2日

第五篇：传感器在高铁中的应用

1、转向架

转向架是支承车体并沿着轨道走行的装置。转向架是车辆最重要的组成部件之一，它的结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。

CHR1动车组转向架上安装有用于多个系统用的速度传感器。

速度传感器

(1)光电式车速传感器--由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。

(2)磁电式车速传感器--模拟交流信号发生器，产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信号的振幅与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。

(3)霍尔式车速传感器--它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场。

红外轴温探测传感器

列车在运行中，车轴与轴承相互摩擦产生热能。当车轴与轴承间出现故障时，摩擦力增大，产生的热能就随之增加,轴箱的温度也随之升高。因此,测定轴箱的温度变化，可以确定轴箱的工作状态是否正常。铁路行车早期，采用手摸轴箱的办法来判断温度的变化情况，并以手的感觉来确定车辆与轴承间的工作状态。采用这种方法，检测人员劳动强度大，效率低，而且人的手感有差异，没有标准。

红外线轴温探测设备由探头、轴温信息处理装置、传输线路、信号报警装置等部分组成。探头由光敏器件和光电转换器件组成。

轨道清障器

CHR1动车组两个端部转向架上各装有一个轨道清障器，用来防止轨道有异物导致出现脱轨现象。

2、弓网系统

电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机受车或动车车顶上。受电弓与接触电网直接接触，为电力机车提供电力。（包括高压牵引电机电力以及车厢照明等低压电力）受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰，近年来多采用单臂弓（图）。

弓网电弧是指由于接触导线的不平顺、接触网的振动、受电弓弓头的振动、轨道的不平顺等多种因素的影响，受电弓与接触导线在相对高速滑动中分离而产生的气体放电现象。弓网电弧的危害有：侵蚀和磨损接触导线和受电弓滑板；产生过电压；产生高频噪声；使电力机车的供电质量下降等 针对以上问题，人们提出许多应对方案，如最初的人工观察记录的方法，到后来的检测车，再到现在的视频监测等。而随着光开关，即光电传感器技术的快速发展，这一技术也被用到了弓网离线电弧的检测方面。由于受电弓离线时，受电弓上的电流为零，所以可通过检测此时受电弓的电流状态来测定离线。而这一检测可通过光电传感器来完成。

激光位移传感器对接触线（车顶）位置和高度的准确测量对接触网的监控和安装非常重要。恰当的无接触的接触线测量系统已经为韩国高速铁路公司（KHRC）和英国OLE联盟所采用。激光三角扫描仪在运行中在线测量接触线的高度和侧面位置，另外5个激光传感器安装于车箱上，用于测量车箱的倾斜度、侧面位移和轨道间距，所有的这些数据都可以图形显示，这套测量系统几乎可在任何环境下操作（下雨、高温或结霜天气）。

3、制动系统

闸瓦制动，又称踏面制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式。它用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块（闸瓦）紧压滚动着的车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能，消散于大气，并产生制动力。其他制动方式除闸瓦制动外，铁路机车车辆还有一些其他制动方式。

（一）盘形制动盘形制动（摩擦式圆盘制动）是在车轴上或在车轮辐板侧面装上制动盘，一般为铸铁圆盘，用制动夹钳使合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，把列车动能转变成热能，消散于大气。与闸瓦制动相比，盘形制动有下列主要优点：（1）可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。（2）可按制动要求选择最佳“摩擦副”（采用闸瓦制动时，作为“摩擦副”一方的车轮的构造和材质不能根据制动的要求来选择），盘形制动的制动盘可以设计成带散热筋的，旋转时它具有半强迫通风的作用，以改善散热性能，为采用摩擦性能较好的合成材料闸片创造了有利的条件，适宜于高速列车。（3）制动平稳，几乎没有噪声。但是，盘形制动也有它不足之处：（1）车轮踏面没有闸瓦的磨刮，轮轨粘着将恶化，所以，还要考虑加装踏面清扫器（或称清扫闸瓦），或采用以盘形为主、盘形加闸瓦的混合制动方式，否则，即使有防滑器，制动距离也比闸瓦制动要长。（2）制动盘使簧下重量及其引起的冲击振动增大，运行中还要消耗牵引功率。盘形制动的制动力

（二）磁轨制动磁轨制动（摩擦式轨道电磁制动）是在转向架的两个侧架下面，在同侧的两个车轮之间，各安置一个制动用的电磁铁（或称电磁靴），制动时将它放下并利用电磁吸力紧压钢轨，通过电磁铁上的磨耗板与钢轨之间的滑动摩擦产生制动力，并把列车动能变为热能，消散于大气。参看图4—1－5。磁轨制动的制动力式中K——每个电磁铁的电磁吸力；φ一一电磁铁与钢轨间的滑动摩擦系数。与闸瓦和盘形制动相比，磁轨制动的优点是，它的制动力不是通过轮轨粘着产生的，自然也不受该粘着的限制。高速列车加上它，就可以在粘着力以外再获得一份制动力，使制动距离不致于太长。磁轨制动的不足之处是，它是靠滑动摩擦来产生制动力的，电磁铁要磨耗，钢轨的磨耗也要增大，而且，滑动摩擦力无论如何也没有粘着力大。所以，磁轨制动只能作为紧急制动时的一种辅助的制动方式，用于粘着力不能满足紧急制动距离要求的高速列车上，在施行紧急制动时与闸瓦（或盘形）制动一起发挥作用。

（三）轨道涡流制动轨道涡流制动又称线性涡流制动或涡流式轨道电磁制动。它与上述磁轨制动（摩擦式轨道电磁制动）很相似，也是把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。不同的是，轨道涡流制动的电磁铁在制动时只放下到离轨面几毫米处而不与钢轨接触。它是利用电磁铁和钢轨的相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力作为制动力，并把列车动能变为热能消散于大气。轨道涡流制动既不通过轮轨粘着（不受其限制），也没有磨耗问题。但是，它消耗电能太多，约为磁轨制动的10倍，电磁铁发热也很厉害，所以，它也只是作为高速列车紧急制动时的一种辅助制动方式。

（四）旋转涡流制动旋转涡流制动（涡流式圆盘制动）是在牵引电动机轴上装金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面被感应出涡流，产生电磁吸力，并发热消散于大气，从而产生制动作用。与盘形制动（摩擦式圆盘制动）相比，旋转涡流制动（涡流式圆盘制动）的圆盘虽然没有装在轮对上，但同样要通过轮轨粘着才能产生制动力，也要受粘着限制。而且，与轨道涡流制动相似，旋转涡流制动消耗的电能也太多。

（五）电阻制动电阻制动广泛用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。它是在制动时将原来驱动轮对的自励的牵引电动机改变为他励发电机，由轮对带动它发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强迫通风，使电阻发生的热量消散于大气，从而产生制动作用。

（六）再生制动与电阻制动相似，再生制动也是将牵引电动机变为发电机。不同的是，它将电能反馈回电网，使本来由电能或位能变成的列车动能获得再生，而不是变成热能消散掉。显然，再生制动比电阻制动在经济上合算，但是技术上比较复杂，而且它只能用于由电网供电的电力机车和电动车组，反馈回电网的电能要马上由正在牵引运行的电力机车或电动车组接收和利用。上述各种制动方式中，除磁轨制动和轨道涡流制动外，都要通过轮轨粘着来产生制动力并受粘着限制，所以习惯上统称为“粘着制动”，并把不通过粘着者统称为“非粘（着）制动”。制动机种类按制动原动力和操纵控制方法的不同，机车车辆制动机可分类为：手制动机、空气制动机、真空制动机、电空制动机和电（磁）制动机。

• 动车组采用复合制动方式，即动车使用电制动＋空气制动、拖车使用空气制动的复合制动方式。

• M车、T车的基础制动装置都是采用进行空油变换的增压缸和油压盘式装置。4M4T的编组构成下，T车为全机械制动。• 再生制动与空气制动的切换，通过电－空协调控制，由制动控制装置判断制动力，当再生制动力不足时由空气制动补充。

4、列车控制系统

列车运行控制系统是对列车速度进行自动控制的各种装置的统称, 主要由列车自动防护系统(A TP)和列车自动运行系统(A TO)组成。列车定位系统的基本功能: 能够在任何时刻、任何地方按要求确定列车的位置, 包括列车行车安全的相关间隔、速度;对轨旁设备和车载设备等资源进行分配和故障诊断;在局部出现故障时, 能够在满足一定精度要求的前提下, 降级运行。

高速铁路已在发达国家取得了很大发展, 所采用的列车定位技术是多种多样的。如法国AS2TREE 系统采用多普勒雷达进行测速定位;北美ARES、PTC、PTS 系统采用GPS(全球定位系统)进行定位;欧洲ETCS、日本CARA T 系统采用查询/ 应答器和速度传感器进行定位;德国L ZB系统采用轨间电缆进行列车定位;美国AA TC 系统采用无线测距进行定位。

（1）轮轴速度传感器。目前采用的测速装置, 大多是光电式的。当车轮旋转一周, 产生脉冲的个 数是固定的, 通过对脉冲的计数, 得到车轮的旋转 周数, 通过已知的轮径, 即可得到运行距离, 再除 以计数时间就可得到运行速度。但是当轮径由于磨 损改变时, 会带来误差。此外在运行过程中, 车轮 出现的滑行和空转也会带来误差。目前采用铺设用 于位置校核的查询/ 应答器来修正运行距离, 可以 将误差限制在要求的范围内。

（2）全球卫星定位系统(GPS)。GPS 由位于地 球上空24 颗卫星和监视管理这群卫星的5 个地面 站组成。这些卫星用原子钟作为标准时间, 24h 连 续向地球播发精确的时间及位置信息。配有GPS 接收机的用户, 可在地球上任何地方、任何时刻收 到卫星播发的信息, 通过测量卫星信号发射和接收 的时间间隔, 计算出用户至卫星的距离, 然后根据 4 颗卫星的数据, 即可实时地确定用户所在地理位 置。GPS 定位的优点是设备简单, 成本低, 易于维 护, 但在某些受地形、建筑或树木遮蔽的地区, 由 于可捕获卫星的数目少于4 颗, 将导致定位精度显 著下降, 甚至无法应用。

（3）惯性导航系统。惯性导航系统是通过加速 度计和陀螺等惯性传感器来测量角速度和加速度的 数值, 进而通过积分获得速度和位置信息。它的优 点是自主性强, 但由于其位置需要对加速度进行2 次积分得到, 所以定位误差会随着时间的平方增 长。光纤陀螺惯性系统能够准确获取高速列车实时 运行中的状态参数, 特别是能够分辨列车过道岔的 信息, 从而可以准确判断列车是在上行线还是在下 行线行驶。

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力是物体在加速过程中作用在物体上的力，可以是常量或变量。一般加速度传感器根据压电效应原理工作，加速度传感器利用其内部由于加速度造成的晶体变形产生电压，只要计算出产生的电压和所施加的加速度之间的关系，就可将加速度转化成电压输出。还有很多其他方法制作加速度传感器，如电容效应、热气泡效应、光效应，但其最基本的原理都是由于加速度使某种介质产生变形，通过测量变形量并用相关电路转化成电压输出。

（4）查询/ 应答器。查询/ 应答器是铺设在轨道 中央, 能够给列车提供位置、路况等信息的装置, 分为有源和无源2 种。它可以用作连续式列车速度 自动控制系统的列车精确定位设备, 也可以用作点 式列车速度自动控制系统的列车检测、定位辅助设

备。显然采用这种方法, 想要准确定位就必须在轨道上设置大量的应答器。

（5）多普勒雷达。多普勒雷达通过多普勒频移 效应, 直接测量列车相对于雷达波反射面的速度, 从而避免了车轮滑行、空转和由于磨损导致轮径改 变而带来的误差。但是, 反射面的表面特性会对雷

达的性能产生影响, 列车加速和制动导致的雷达波 与反射面的夹角的改变也会影响定位的精度, 此外 列车的振动也会带来误差。(6)交叉感应回线定位

在整个轨道线路沿线铺设电缆环线，电缆环线位于轨道中间，每隔一定的距离交叉一次。列车经过每个电缆交叉点时通过车载设备检测环线内信号的相位变化（相位变化原理见图6。并对相位变化的次数进行计数，从而确定列车运行的距离，达到对列车定位的目的。

（7）无线扩频定位。在地面设置测距基站和中 心控制站, 在列车二端安装无线扩频通信发射机, 发射机向地面测距基站发射定位信息, 测距基站收 到定位信息后计算出伪距, 送至中心控制站进行信 息处理, 其结果显示在电子地图上, 并以无线方式 传递到机车上。采用这种方式定位比较精确, 但价 格较高。

（8）其他定位方法。在电力牵引区段, 为了测 试并确定接触网故障点的位置, 发展了一种车载的 应用光电技术记录线路沿途电杆数的定位方法, 但这种方法在非电力牵引的环境中无法应用。

5、其他传感器的应用

内端墙拉门为电动式自动门，由天花板内置的光线开关的探测信号，来控制内端墙拉门的自动开闭。

洗脸盆的光电传感器感应到使用者伸出的手，会分别自动进行喷出乳液、出水、吹出暖风的动作。

高铁中的烟雾传感器 1.离子式烟雾传感器

该烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。

2.光电式烟雾传感器

光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过发出警报。光电感烟探测器可分为减光式和散射光式，分述如下：(1)减光式光电烟雾探测器 该探测器的检测室内装有发光器件及受光器件。在正常情况下，受光器件接收到发光器件发出的一定光量；而在有烟雾时，发光器件的发射光到受到烟雾的遮挡，使受光器件接收的光量减少，光电流降低，探测器发出报警信号。(2)散射光式光电烟雾探测器

该探测器的检测室内也装有发光器件和受光器件。在正常情况下，受光器件是接收不到发光器件发出的光的，因而不产生光电流。在发生火灾时，当烟雾进入检测室时，由于烟粒子的作用，使发光器件发射的光产生漫射，这种漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗发生变化，产生光电流，从而实现了烟雾信号转变为电信号的功能，探测器收到信号然后判断是否需要发出报警信号。

4、CRH1动车组真空集便器（液面传感器、压力传感器）CRH1、CRH5动车组采用真空集便器。

CRH1集便器工作原理： ①按下厕所的冲水按钮（当有来自TCMS控制信号，厕所可用状态下），冲水灯亮。真空发生器开始工作，开始在集污管内形成真空；

②Y1电磁阀得电导通，水增压器开始工作，使冲水喷嘴对便池进行冲水，此时集污管内很很快达到-35KPa的真空度；

③Y5电磁阀得电，使滑动阀门在水阀和水增压器关闭前瞬间打开，便池内的污物被抽到集污箱内；

④滑动阀门关闭，稍后真空发生器停止工作，Y1电磁阀失电断开压缩空气后，进水电磁阀Y6开启，使水流入水增压器处，当水放满后进水阀关闭，集便系统处于待令状态。