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   鐵路自動化主要包含信號控制系統(tǒng)、隧道監(jiān)控系統(tǒng)、機車車輛、電力監(jiān)控系統(tǒng)、站控系統(tǒng)、線路設備監(jiān)控、鋪路/養(yǎng)路機械等七個子系統(tǒng)。
信號控制系統(tǒng)
   傳統(tǒng)的鐵路信號控制系統(tǒng)主要包括車站聯鎖設備、區(qū)間閉塞設備、編組站駝峰控制系統(tǒng)、行車調度控制系統(tǒng)和改造以及由機車信號和超速防護系統(tǒng)組成的列車運行控制系統(tǒng)組成。
   隨著列車速度的不斷提高，傳統(tǒng)信號控制系統(tǒng)得到迅速發(fā)展，計算機聯鎖已經逐漸取代繼電器聯鎖，成為車站聯鎖設備發(fā)展的方向。技術引進使得各種先進的計算機聯鎖技術廣泛應用，比如Siemens的SICAS聯鎖、Alcatel的VCC聯鎖、Alstom的VPI聯鎖、USSI的MICROLOCK聯鎖、Westinghouse的SESTRACE聯鎖、Bombardier的EBILOCK聯鎖技術。一批系統(tǒng)集成商也迅速成長，比如中國通號集團、北京交大微聯科技有限公司、合肥工大高科信息技術有限責任公司、卡斯柯信號有限公司、北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司、北京唐吉森自動化設備技術公司等。
   區(qū)間閉塞設備從最原始的路簽閉塞已經發(fā)展到無絕緣移頻自動閉塞。ZPW-2000A自動閉塞系統(tǒng)的應用加快了鐵路自動閉塞制式的統(tǒng)一，大幅度減少了調諧區(qū)死區(qū)長度，實現了對調諧單元的斷線檢查和對拍頻信號干擾的保護，大大提高了傳輸的安全性。在控制設備上，用單片微機和數字信號處理芯片代替晶體管分立元件和小規(guī)模集成電路，提高了發(fā)送移頻信號頻率的精度和接收移頻信號的抗干擾能力。新型的ZPW-2000R型無絕緣自動閉塞系統(tǒng)采用了DSP技術，使系統(tǒng)調諧區(qū)檢查的問題得到較好的解決。  
   編組站駝峰控制系統(tǒng)實現了路網性編組站駝峰自動化。目前，駝峰信號控制系統(tǒng)正向綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展，其控制技術包括車輛溜放進路、溜放速度及機車推峰速度等的自動控制。在編組站采用駝峰解體作業(yè)過程控制系統(tǒng)、駝峰調車場尾部平面調車計算機聯鎖系統(tǒng)、編組站各車場計算機聯鎖系統(tǒng)、編組站車輛信息管理系統(tǒng)、樞紐調度監(jiān)督系統(tǒng)、編組站車輛實時跟蹤系統(tǒng)、編組站實時信息網、站內調車無線指揮系統(tǒng)等先進技術和設備，可實現編組站調度、管理、作業(yè)的全盤綜合自動化。
   行車調度控制系統(tǒng)（CTC）也由原來的繼電系統(tǒng)、半導體分立元件、集成電路時代發(fā)展到現在以計算機技術和現代通訊技術為基礎的微機自動化時代。高速鐵路由于速度快、發(fā)車間隔小等特點，普遍采用新型的分散自律調度集中系統(tǒng)技術，分為網絡安全防護和調度命令無線傳輸系統(tǒng)兩個方面，無線設備得到快速應用。
   列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）已由列車自動停車時期發(fā)展到了列車超速防護時期，這一問題在高速鐵路系統(tǒng)中尤為重要，鐵路信號控制系統(tǒng)正向真正意義上的數字化、信息化、自動化、現代化方向邁進。
隧道監(jiān)控系統(tǒng)
   當前隧道監(jiān)控模式主要分為兩種：一種是適用于短隧道的集散式控制模式，一種是適用于長隧道的分布式現場總線控制模式。前者布線復雜，造價較高，由中控室對現場設施進行控制與管理；后者施工方便，不但造價較低，而且可靠性較高，其又可分為全分布式現場總線控制和集中式現場總線控制。全分布式現場總線控制模式，中控室對現場設施不直接進行控制，由現場各種設施的控制器進行控制。分布式現場總線控制模式從網絡構成來看，一般分3個層次：上層為中央計算機系統(tǒng)，即本地控制中心，中間是由各區(qū)域控制器組成的控制層，下層為各種檢測設備和控制及誘導設備組成的設備層。
   鐵路隧道監(jiān)控系統(tǒng)一般由中心站、隧道外控制室、隧道內系統(tǒng)分站和傳感器等四部分組成。系統(tǒng)中心站實行雙機熱備，全天候監(jiān)控。隧道內由系統(tǒng)分站、電源箱、傳感器、風速及列車檢測器組成。
    目前隧道監(jiān)控系統(tǒng)是典型的傳統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)。根據隧道長度的不同，所構成的系統(tǒng)規(guī)模也有較大差異：在特長隧道以及隧道變電站中一般需要選用高性能雙機熱備冗余的PLC，如Omron的CS1 D系列、Schneider的Quantum系列、Rockwell Automation的ControlLogix系列和Siemens的S7-400 417系列；而在短隧道以及現場條件較好的工況下，往往是用經濟型的PLC做主控，比如Omron的CS1系列、Siemens的S7-300系列等。
隧道監(jiān)控系統(tǒng)中主要自動化系統(tǒng)
   機車車輛
雖然電氣化鐵路的建設成本很高，但是由于電力動車組和電力機車的運作成本比內燃機車低，而且電氣化列車的加速性能及再生制動能力都比較好，因此十分適合在乘客密集的客運線上使用。絕大部分的高速鐵路都是以電力推動，因為它們所需要的大動能很難完全由放在車上的發(fā)動機直接產生。電力機車的供電電壓很高，可以減少饋線用銅量。隨著接觸網供電電壓的升高和人們對節(jié)能的要求逐步升高，電動機的調速技術迅速發(fā)展，目前，先進的VVVF技術已經廣泛用在電力機車電機上。
   由于鐵路機車及車輛由專門機車車輛廠提供，自動化系統(tǒng)通過這些OEM廠商進入市場，中國目前發(fā)展的高速鐵路機車車輛技術主要為龐巴迪、西門子和阿爾斯通體系，生產企業(yè)則主要是南、北車集團旗下的制造廠。
   電力監(jiān)控系統(tǒng)
作為電氣化鐵路發(fā)展的新趨勢，高速鐵路對電力系統(tǒng)提出了新的要求，主變電站、牽引供電系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)的SCADA成為保障列車安全運行的必要條件。
   站控系統(tǒng)
   車站監(jiān)控系統(tǒng)主要包括對車站、區(qū)間的通風、空調、給排水、照明以及自動扶梯等設備進行自動化監(jiān)控和管理，以確保鐵路環(huán)境的安全和舒適。
其主要組成部分有：（1）中央控制室：進行全線的環(huán)境狀況和設備運行狀態(tài)的監(jiān)控，必要的時候給車站控制室發(fā)布控制命令；（2）車站控制室：進行本站所轄環(huán)境和設備運行狀況的監(jiān)測，并對本站所轄設備進行控制；（3）就地（現場）控制設備：部署在設備機房內的可以直接進行操控的設備。  

    車站監(jiān)控主要包括：MCS（主控系統(tǒng)）、EMCS（環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）、MCC/IMCC（馬達控制中心/智能化的馬達控制中心）
   線路設備監(jiān)控
高速鐵路的運行速度快，隨之而來的安全問題也越來越突出，這就需要一套相對完善的系統(tǒng)對鐵路沿線的相關設備進行監(jiān)控，包括環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、DCC數據監(jiān)控系統(tǒng)、公安信號、視頻、安防監(jiān)控設備、消防系統(tǒng)等等，完成這些繁雜子系統(tǒng)需要高速率、高可靠性、高穩(wěn)定性的通信網絡。
   鋪裝、養(yǎng)路機械
鋪裝和養(yǎng)護機械主要包括鋪軌機、架橋機、軌排生產線、機械化養(yǎng)路車、焊軌機等種類。這些機械現在越來越向大型化、自動化程度更高的方向發(fā)展。

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