第四章ZPW2000A移频自动闭塞.ppt
70页ZWP-2000A移频自动闭塞§四班小组:CRH§§2016年3月27日.小组成员介绍§汤迪(2014121792)§李德彬(2014121795)§黄静(2014121796)§赵原霄(2014121803).一、一、ZPW2000AZPW2000A移频自动闭塞概述移频自动闭塞概述1.1.移频自动闭塞原理移频自动闭塞原理 移频自动闭塞是以移频轨道电路为基础的自移频自动闭塞是以移频轨道电路为基础的自动闭塞它选用频率参数作为控制信息,采动闭塞它选用频率参数作为控制信息,采用频率调制的方法,把低频信号用频率调制的方法,把低频信号(Fc)(Fc)搬移到搬移到较高频率工程较高频率工程( (载频载频f f0 0) )上,以形成振幅不变、上,以形成振幅不变、频率随低频信号的幅度作周期性变化的调频频率随低频信号的幅度作周期性变化的调频信号。
将此信号用钢轨作为传输通道来控制信号将此信号用钢轨作为传输通道来控制通过信号机的显示,达到自动指挥列车运行通过信号机的显示,达到自动指挥列车运行的目的(a)低频信号(b)整形后的低频信号(c)载频信号(d)调频信号 调制信号波形图 .2.2.载频、频偏的选择载频、频偏的选择 我国于我国于2020世纪世纪9090年代初引进法国高速铁路年代初引进法国高速铁路的的UM71UM71移频自动闭塞设备,并在此基础上结合我移频自动闭塞设备,并在此基础上结合我国国情研制了更加适应我国铁路的区间移频自动国国情研制了更加适应我国铁路的区间移频自动闭塞设备,该设备即为目前铁道部推广使用的闭塞设备,该设备即为目前铁道部推广使用的ZPW-2000ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞设备无绝缘轨道电路移频自动闭塞设备.n低频频率:10.3+n×1.1Hz ,n=0~17即: 10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz。
n载频频率载频频率n下行:1700-1 1701.4 Hz 上行:2000-1 2001.4 Hz 1700-2 1698.7Hz 2000-2 1998.7Hz 2300-1 2301.4Hz 2600-1 2601.4Hz 2300-2 2298.7 Hz 2600-2 2598.7 Hzn频偏:±11 Hzn输出功率:不小于70W.3.3.基本工作原理基本工作原理 在移频自动闭塞区段,移频信息的传输,是按在移频自动闭塞区段,移频信息的传输,是按照运行列车占用闭塞分区的状态,迎着列车的运行方照运行列车占用闭塞分区的状态,迎着列车的运行方向,自动地向各闭塞分区传递信息的向,自动地向各闭塞分区传递信息的..4.ZPW2000A4.ZPW2000A型自动闭塞系统特点型自动闭塞系统特点((1 1)充分肯定、保持)充分肯定、保持UM71UM71无绝缘轨道电路技术特点及无绝缘轨道电路技术特点及优势。
优势2 2)解决了调谐区断轨检查,实现轨道电路全程断轨)解决了调谐区断轨检查,实现轨道电路全程断轨检查3 3)减少调谐区分路死区减少调谐区分路死区4 4)实现对调谐单元断线故障的检查实现对调谐单元断线故障的检查5 5)实现对拍频干扰的防护实现对拍频干扰的防护6 6)通过系统参数优化,提高了轨道电路传输长度通过系统参数优化,提高了轨道电路传输长度7 7)提高机械绝缘节轨道电路传输长度,实现与电气)提高机械绝缘节轨道电路传输长度,实现与电气绝缘节轨道电路等长传输绝缘节轨道电路等长传输 .((8 8)轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方)轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方式进行既满足了式进行既满足了1Ω1Ω·kmkm标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度要求,又提高了一般长度轨道电路工作稳定性要求,又提高了一般长度轨道电路工作稳定性9 9)用)用SPTSPT国产铁路信号数字电缆取代法国国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3ZCO3电缆,减小铜电缆,减小铜芯线径,减少备用芯组,加大传输距离,提高系统技术性能价芯线径,减少备用芯组,加大传输距离,提高系统技术性能价格比,降低工程造价。
格比,降低工程造价1010)采用长钢包铜引接线取代)采用长钢包铜引接线取代75mm75mm2 2铜引接线,利于维修铜引接线,利于维修1111)发送、接收设备四种载频频率通用,由于载频通用,使)发送、接收设备四种载频频率通用,由于载频通用,使器材种类减少,可降低总的工程造价;器材种类减少,可降低总的工程造价;((1212)发送器和接收器均有较完善的检测功能,发送器可实现)发送器和接收器均有较完善的检测功能,发送器可实现“N+1N+1”冗余,冗余, 接收器可实现双机互为冗余接收器可实现双机互为冗余5.系统构成系统构成.设备构成:设备构成:n发送器发送器 ZPWZPW·F Fn接收器接收器 ZPWZPW·J Jn衰耗盘衰耗盘 ZPWZPW·PS1PS1n电缆模拟网络盘电缆模拟网络盘 ZPWZPW·PML1PML1n匹配变压器匹配变压器 ZPWZPW·BP1BP1n调谐单元调谐单元 ZWZW·T1T1n空心线圈空心线圈 ZWZW·XK1XK1n机械绝缘空心线圈机械绝缘空心线圈 ZPWZPW·XKJXKJn网络接口柜网络接口柜 ZPWZPW·GL-2000AGL-2000An电缆模拟网络组匣电缆模拟网络组匣 ZPWZPW·XMLXMLn补偿电容补偿电容 CBG1/CBG2CBG1/CBG2n无绝缘移频自动闭塞机柜无绝缘移频自动闭塞机柜 ZPWZPW·G-2000AG-2000An空芯线圈防雷单元空芯线圈防雷单元 ZPWZPW·ULG/ ZPWULG/ ZPW·ULG1ULG1n钢轨引接线钢轨引接线..((1 1)调谐区)调谐区( (电气绝缘节电气绝缘节) ) 调谐区既电气绝缘节,除车站进出站口交调谐区既电气绝缘节,除车站进出站口交界点外,各闭塞分区分界点均设电气绝缘节。
调界点外,各闭塞分区分界点均设电气绝缘节调谐区按谐区按29m29m长设计,它由调谐单元(称长设计,它由调谐单元(称BABA)及空)及空心线圈(称心线圈(称SVASVA)组成其参数保持原)组成其参数保持原“UM71UM71”参数,功能是实现两相邻轨道电路电气隔离参数,功能是实现两相邻轨道电路电气隔离..SVASVA设在调谐区,归纳起来有以下作用:设在调谐区,归纳起来有以下作用:①①平衡牵引电流回流平衡牵引电流回流 SVASVA设置在设置在2929米长调谐区两个调谐单元的中间,由米长调谐区两个调谐单元的中间,由于它对于于它对于50Hz50Hz牵引电流呈现甚小的交流阻抗牵引电流呈现甚小的交流阻抗( (约约lOmΩ)lOmΩ),故能起到对不平衡牵引电流电动势的短路,故能起到对不平衡牵引电流电动势的短路作用.②②对于上、下行线路间的两个对于上、下行线路间的两个SVASVA中心线可做等电位连接中心线可做等电位连接一方面平衡电路间牵引电流,一方面可保证维修人员及一方面平衡电路间牵引电流,一方面可保证维修人员及设备安全(起纵向防雷作用)等电位连接图如下:设备安全(起纵向防雷作用)。
等电位连接图如下:.③ SVA③ SVA作抗流变压器用作抗流变压器用SVASVA作抗流变压器时,其总电流作抗流变压器时,其总电流≤≤200200安安( (长时间)长时间)如在道岔斜股绝缘两侧各装一台如在道岔斜股绝缘两侧各装一台SVASVA,二中心线连接二中心线连接④④可为谐振槽路提供一个较为合适的可为谐振槽路提供一个较为合适的Q Q值值 SVASVA对对1700Hz1700Hz感抗值有感抗值有0.35Ω0.35Ω,对,对2600Hz2600Hz也有也有0.54Ω0.54Ω在调谐区中,不能把它单作为一个低阻值分路在调谐区中,不能把它单作为一个低阻值分路电抗进行分析,应将其作为并联谐振槽路的组成部分电抗进行分析,应将其作为并联谐振槽路的组成部分SVASVA参数的适当选择,能保证调谐区工作的稳定性参数的适当选择,能保证调谐区工作的稳定性(2)匹配变压器一般条件下,按一般条件下,按0.30.3—1.0 Ω1.0 Ω·kmkm道碴电阻设计,用于实现道碴电阻设计,用于实现轨道电路(钢轨)与轨道电路(钢轨)与SPTSPT铁路数字信号电缆的匹配连接。
电铁路数字信号电缆的匹配连接电路见下图:路见下图:图3-1-3 匹配变压器原理.(3)补偿电容补偿电容采取分段加补偿电容的方法,采取分段加补偿电容的方法, 减弱电感的影响减弱电感的影响 其补偿原理可理解为将每补偿段钢轨其补偿原理可理解为将每补偿段钢轨L L与电容与电容C C视为串联谐振,见下图视为串联谐振,见下图补偿电容的没置方式宜采用补偿电容的没置方式宜采用“等间距法等间距法”,, 即将无绝缘轨道电路两端即将无绝缘轨道电路两端BABA间的距离间的距离L L按按补偿电容总量补偿电容总量N N等分,其步长等分,其步长△△=L/N=L/N轨道电路两端按半步长轨道电路两端按半步长△△/2,/2,中间按全步长中间按全步长△△设设置电容,以获得最佳传输效果置电容,以获得最佳传输效果 补偿电容原理图.((4 4)传输电缆)传输电缆 采用采用SPTSPT型铁路信号数字电缆,线径为型铁路信号数字电缆,线径为1.0mm1.0mm,总长,总长10km10km SPTSPT数字电缆能实现数字电缆能实现1MHz(1MHz(模拟信号模拟信号) )、、2Mbit/s(2Mbit/s(数字信号数字信号) )以及额定电压交流以及额定电压交流750V750V或直流或直流1100V1100V及以下铁路信号系统中有及以下铁路信号系统中有关设备和控制装置之间的联接,传输系统控制信息及电能。
可关设备和控制装置之间的联接,传输系统控制信息及电能可在铁路电气化和非电气化区段使用在铁路电气化和非电气化区段使用 6 6、调谐区设备与钢轨间的引接线、调谐区设备与钢轨间的引接线 调谐区设备与钢轨间连接由调谐区设备与钢轨间连接由3700mm3700mm、、2000mm2000mm钢包铜引接线各钢包铜引接线各两根构成分别用于调谐单元、空心线圈、机械绝缘节空心线圈等两根构成分别用于调谐单元、空心线圈、机械绝缘节空心线圈等设备与钢轨间的连接设备与钢轨间的连接五、室内设备1、发送器用于产生、高精度高稳定移频信号系统采用发送用于产生、高精度高稳定移频信号系统采用发送“N+1N+1”冗余方式故障时,通过冗余方式故障时,通过 FBJFBJ接点转至接点转至“+l+l”FSFS设备2、接收器图3-1-5 本轨道区段JS与邻轨道区段JS间关系 .3 3、衰耗盘、衰耗盘 用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整给出发送用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整给出发送和接收器故障、轨道占用表示及其它有关发送、接收用和接收器故障、轨道占用表示及其它有关发送、接收用+24V+24V电源电压、发送功出电压、接收电源电压、发送功出电压、接收GJGJ、、XGJXGJ测试条件等测试条件等4 4、电缆模拟网络、电缆模拟网络 电缆模拟网络设在室内,按电缆模拟网络设在室内,按0.5km0.5km、、0.5km0.5km、、1km1km、、2km2km、、2km2km、、2 x2km2 x2km六节设计,六节设计, 用于对用于对SPTSPT电缆长度的补偿,电电缆长度的补偿,电缆与电缆模拟网络补偿长度之和为缆与电缆模拟网络补偿长度之和为10 km10 km。
图 防雷和电缆模拟网络原理框图.5 系统防雷系统防雷由两部分构成:系统防雷由两部分构成:n室内防雷室内防雷:该防雷设在室内发送端和接收端,实现对从电缆:该防雷设在室内发送端和接收端,实现对从电缆引入雷电冲击的横向、纵向防护引入雷电冲击的横向、纵向防护n室外防雷室外防雷:对钢轨引入雷电冲击进行保护横向防护防雷单:对钢轨引入雷电冲击进行保护横向防护防雷单元设在匹配变压器轨道输入端纵向防护防雷单元设在空元设在匹配变压器轨道输入端纵向防护防雷单元设在空芯线圈中心线与地之间完全横向连接处不设防雷单元芯线圈中心线与地之间完全横向连接处不设防雷单元6 6、无绝缘移频自动闭塞机柜、无绝缘移频自动闭塞机柜 室内的发送器、接收器、衰耗盘均放置在机柜上室内的发送器、接收器、衰耗盘均放置在机柜上为便于维修,移频柜上的设备布置需按区间闭塞分区为便于维修,移频柜上的设备布置需按区间闭塞分区编号顺序进行设备位置排列应考虑与线路状态相对编号顺序进行设备位置排列应考虑与线路状态相对应,便于根据设备表示及测试数据,分析设备运用及应,便于根据设备表示及测试数据,分析设备运用及故障状态故障状态 每台机柜可放置每台机柜可放置1010套轨道电路设备,纵向套轨道电路设备,纵向5 5路组路组合,每路组合可装两个轨道电路的设备,包括发送器、合,每路组合可装两个轨道电路的设备,包括发送器、接收器、衰耗盘各两台及发送、接收断路器、接收器、衰耗盘各两台及发送、接收断路器、3 x183 x18柱端子各两个。
发送断路器保险为柱端子各两个发送断路器保险为10A10A,接收断路器,接收断路器保险为保险为5A5A 具体布置时,将移频柜设备按区间闭塞分区顺序具体布置时,将移频柜设备按区间闭塞分区顺序布置按闭塞分区示意图应将上行端布置按闭塞分区示意图应将上行端A1G-A5GA1G-A5G、、B1G-B1G-B5GB5G,共计,共计1010套设备放在第一个移频架上,其顺序为:套设备放在第一个移频架上,其顺序为: 1-A5G、3-A4G、5-A3G、7-A2G、9-A1G 2-B5G、4-B4G、6-B3G、8-B2G、10-B1G闭塞分区编号示图闭塞分区编号示图..六、六、ZPW-2000AZPW-2000A总技术条件总技术条件1.1.环境条件环境条件ZPW-2000A ZPW-2000A 无绝缘移频轨道电路在下列环境条件下应可无绝缘移频轨道电路在下列环境条件下应可靠工作:靠工作: (( 1 1)周围空气温度:)周围空气温度: 室外:室外:-40℃-40℃~~+70℃+70℃ 室内:室内:-5℃-5℃~~+40℃+40℃ ((2 2)周围空气相对湿度:)周围空气相对湿度: 不大于不大于95%95%(温度(温度30℃30℃时)时) 大气压力:大气压力:70kPa70kPa~~106kPa106kPa ((3 3)周围无腐蚀和引起爆炸危险的有害气体。
周围无腐蚀和引起爆炸危险的有害气体2.2.接收器接收器 轨道电路调整状态下:轨道电路调整状态下: 主轨道接收电压不小于主轨道接收电压不小于240mV240mV;; 主轨道继电器电压不小于主轨道继电器电压不小于 20V20V((1700Ω1700Ω负载,无负载,无并机接入状态下);并机接入状态下); 小轨道接收电压不小于小轨道接收电压不小于33.3mV33.3mV(考虑到上下边频(考虑到上下边频幅度差,运用中,幅度差,运用中,3333~~38mV38mV);); 小轨道继电器或执行条件电压不小于小轨道继电器或执行条件电压不小于20V20V((1700Ω1700Ω负载,无并机接入状态下)负载,无并机接入状态下)3. 3. 直流电源直流电源电压范围:电压范围:23.5V23.5V~~24.5V24.5V与原有与原有UM71 UM71 系统设备配套,其直流电压范围为系统设备配套,其直流电压范围为22.522.5~~28.8V28.8V4.4.轨道电路轨道电路((1 1)主轨道电路工作值)主轨道电路工作值 240mV240mV;;((2 2)小轨道电路工作值)小轨道电路工作值 33.3mV33.3mV;;((3 3)分路灵敏度为)分路灵敏度为0.15Ω0.15Ω;;((4 4)主轨道电路分路残压为)主轨道电路分路残压为140mV140mV(带内);(带内);.设备原理说明一、发送器的作用一、发送器的作用 ZPW-2000 A ZPW-2000 A 型无绝缘轨道电路发送器,在区间型无绝缘轨道电路发送器,在区间适用于非电化和电化区段的多信息无绝缘轨道电路区适用于非电化和电化区段的多信息无绝缘轨道电路区段,在车站适用于非电化和电化区段站内移频电码化段,在车站适用于非电化和电化区段站内移频电码化发送。
发送 ZPW-2000AZPW-2000A型无绝缘轨道电路发送器在使用中型无绝缘轨道电路发送器在使用中产生产生 1818种低频信号种低频信号 8 8种载频种载频 ( (上下行各四种上下行各四种) ) 的高精的高精度、高稳定的移频信号;供自动闭塞、机车信号和超度、高稳定的移频信号;供自动闭塞、机车信号和超速防护使用有足够的输出功率,且能根据需要调节速防护使用有足够的输出功率,且能根据需要调节发送电平;能对移频信号特征实现自检,故障时给出发送电平;能对移频信号特征实现自检,故障时给出报警报警“N+1N+1”冗余运用的转换条件冗余运用的转换条件二、发送器原理1.发送器结构图图3-2-1 通用型发送器原理框图.2 2、微处理器、可编程逻辑器件及作用:、微处理器、可编程逻辑器件及作用:(1)(1)采用双处理器,双软件,双套检测电路采用双处理器,双软件,双套检测电路, ,闭环检查闭环检查(2)(2)处理器采用处理器采用 80C196 80C196 ,其中,其中CPU1 CPU1 控制产生移频信号控制产生移频信号CPU1CPU1、、CPU2 CPU2 还担还担负着移频输出信号的低频负着移频输出信号的低频, ,载频及幅度特征的检测等功能;载频及幅度特征的检测等功能; (3)FPGA (3)FPGA 可编程逻辑器件,由它构成移频发生器,并行输入可编程逻辑器件,由它构成移频发生器,并行输入/ /输出扩展接口输出扩展接口, ,频率计数器等。
频率计数器等3 3、低频和载频编码条件的读取、低频和载频编码条件的读取图3-2-2 低频编码条件的读取.4、移频信号产生、移频信号产生低频低频, ,载频编码条件通过并行输入/输出接口分别送到两个载频编码条件通过并行输入/输出接口分别送到两个处理器后,首先判断该条件是否有,仅有一路满足条件后,处理器后,首先判断该条件是否有,仅有一路满足条件后, CPU1 CPU1 通过查表得到该编码条件所对应的上下边频数值,控制通过查表得到该编码条件所对应的上下边频数值,控制移频发生器,产生相应移频发生器,产生相应 FSK FSK 信号并由信号并由 CPU1 CPU1 进行自检,由进行自检,由 CPU2 CPU2 进行互检,条件不满足,将由两个处理器构成故障报警进行互检,条件不满足,将由两个处理器构成故障报警 为保证为保证 “故障一安全故障一安全” ,, CPUl,CPU2 CPUl,CPU2 及用于及用于 “移频发移频发生器生器” 的的 “可编程逻辑器件可编程逻辑器件” 分别采用各自独立的时钟源分别采用各自独立的时钟源 经检测后,两处理器各产生一个控制信号,经过经检测后,两处理器各产生一个控制信号,经过 “控制控制与门与门” ,将,将 FSK FSK 信号送至方波正弦变换器。
信号送至方波正弦变换器 .5、激励放大器、激励放大器 为满足为满足“故障一安全故障一安全”要求,激励放大器采用射要求,激励放大器采用射极输出器极输出器 为提高输入阻抗,提高射极输出器信号的直线性,为提高输入阻抗,提高射极输出器信号的直线性,减少波形失真,免除静态工作点的调整以及电源电减少波形失真,免除静态工作点的调整以及电源电压对放大器工作状态的影响,激励放大器采用运算压对放大器工作状态的影响,激励放大器采用运算放大器该运算放大器采用放大器该运算放大器采用+5 V -5 V +5 V -5 V 电源.6 6、功率放大器、功率放大器 从故障从故障- -安全及提高功出电压稳定性考虑,功率放安全及提高功出电压稳定性考虑,功率放大器采用射极输出器,其简化电路如下图大器采用射极输出器,其简化电路如下图. 7、安全与门电路 .安全”与门”电路 .8 8、表示灯设置及故障检测、表示灯设置及故障检测(1)(1)“工作工作”表示灯表示灯设在衰耗盘内,与设在衰耗盘内,与 FBJ FBJ 线圈条件相并联,如下图线圈条件相并联,如下图3-2-63-2-6。
R R 用作限流,用作限流,“ N N ”为工作指示灯,光耦提供发送报警接点为工作指示灯,光耦提供发送报警接点 发送工作正常:工作表示灯亮,报警接点通发送工作正常:工作表示灯亮,报警接点通 发送工作故障:工作表示灯灭,报警接点切断车站移频报警继电器发送工作故障:工作表示灯灭,报警接点切断车站移频报警继电器 YBJ YBJ 电路2)(2)故障表示灯故障表示灯 为便于检修所对复杂数字电路的维修,盒内针对每一套处理器设置了一个指为便于检修所对复杂数字电路的维修,盒内针对每一套处理器设置了一个指导维修人员查找设备故障的导维修人员查找设备故障的 “故障表示灯故障表示灯”用其闪动状况,表示它可能出现用其闪动状况,表示它可能出现的故障点的故障点 3-2-6 发送报警灯电路.发送器外线连接示意图.三、发送器三、发送器“N+1N+1”冗余系统原理冗余系统原理 在在ZPW-2000ZPW-2000系统中,为使系统中,为使“+1+1”发送盘发送盘FSFS随时能顶替任一发生故障的随时能顶替任一发生故障的发送盘工作,它必须考虑解决以下问题。
发送盘工作,它必须考虑解决以下问题 载频选择载频选择: :各主用发送盘各主用发送盘FSFS用在不同的闭塞分区,各自均有固定的使用在不同的闭塞分区,各自均有固定的使用载频上行线路按用载频上行线路按20002000、、26002600交叉配置;下行线路按交叉配置;下行线路按17001700,,23002300交叉配交叉配置使用当某一闭塞分区发送盘置使用当某一闭塞分区发送盘FSFS故障时,故障时,“+1+1”FSFS应自动选择在该闭塞分应自动选择在该闭塞分区所用载频上区所用载频上 低频编码条件选择低频编码条件选择: :各闭塞分区发送盘各闭塞分区发送盘FSFS的编码条件应是该闭塞分区的的编码条件应是该闭塞分区的次三个闭塞区段空闲状态条件当某一闭塞分区发送盘次三个闭塞区段空闲状态条件当某一闭塞分区发送盘FSFS故障后,故障后,“+1+1”发发送盘送盘FSFS也应该按该分区所用编码条件去控制也应该按该分区所用编码条件去控制“+1+1”发送盘发送盘FSFS编码,产生相应编码,产生相应移频信号,并代替原主发送盘移频信号,并代替原主发送盘FSFS(已故障的(已故障的FSFS盘)将移频信号送往故障盘盘)将移频信号送往故障盘所对应的股道。
所对应的股道 发送通道选择发送通道选择: :如何将所产生的移频信号送往故障发送盘如何将所产生的移频信号送往故障发送盘FSFS所对应的闭所对应的闭塞区段,这就是塞区段,这就是“+1+1”发送盘发送盘FSFS发送通道处理问题发送通道处理问题1+1”发送盘发送盘FSFS在任一在任一个个主用发送盘故障时,均能准确无误地将移频信号送往故障盘所在的区段主用发送盘故障时,均能准确无误地将移频信号送往故障盘所在的区段..第三节接收设备一、作用一、作用 接收器接收端及输出端均按双机并联运用设计,与另接收器接收端及输出端均按双机并联运用设计,与另一台接收器构成相互热机并联运用系统一台接收器构成相互热机并联运用系统( (或称或称0.5+0.5)0.5+0.5),,保证接收系统的高可靠运用保证接收系统的高可靠运用1 1、用于对主轨道电路移频信号的解调,并配合与送电端、用于对主轨道电路移频信号的解调,并配合与送电端相连接调谐区短小轨道电路的检查条件,动作轨道继电相连接调谐区短小轨道电路的检查条件,动作轨道继电器2 2、实现对与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信号、实现对与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信号的解调,给出短小轨道电路执行条件送至相邻轨道电路的解调,给出短小轨道电路执行条件送至相邻轨道电路接收器。
接收器 3 3、检查轨道电路完好,减少分路死区长度,还用接收门、检查轨道电路完好,减少分路死区长度,还用接收门限控制实现对限控制实现对BABA断线的检查断线的检查二、原理框图及原理说明二、原理框图及原理说明(一)、发送器双机并联运用原理框图.(一)、发送器双机并联运用原理框图.接收器由本接收接收器由本接收“主机主机”及另一接收及另一接收“并机并机”两部分构成两部分构成( (如下图如下图) )图3-3-1:双机并联运用原理框图 .图3-3-2 接收器工作原理框图 (二)、接收器工作原理(二)、接收器工作原理1 1、接收器工作原理框图、接收器工作原理框图.3、载频读取电路图 载频读取电路 .4 4、微机处理器电路、微机处理器电路 微处理器电路采用双处理器微处理器电路采用双处理器, ,双软件两套软件硬件对信号双软件两套软件硬件对信号单独处理,把结果相互校核,实现故障单独处理,把结果相互校核,实现故障- -安全处理器采用数安全处理器采用数字信号处理器字信号处理器 TMS320C32 TMS320C32 . (1) (1)处理器完成信号的采样处理器完成信号的采样, ,运算判决和控制功能。
该运算判决和控制功能该处理器每秒钟能完成处理器每秒钟能完成 1 1千万次加法减法或乘法运算千万次加法减法或乘法运算 (2)(2)数据存储器数据存储器 ( (随机存取储存器随机存取储存器) ) :用于存放采集的:用于存放采集的数据和运算的结果数据存储器供电后可以对其进行读数据和运算的结果数据存储器供电后可以对其进行读写处理,断电后其内部数据就消失不保存写处理,断电后其内部数据就消失不保存 (3)(3)程序存储器程序存储器 (EPROM) (EPROM) :是程序的载体,处理器执:是程序的载体,处理器执行的指令和运算需要的常数存储在其中行的指令和运算需要的常数存储在其中ROMROM中的信息中的信息通过编程写入,断电后数据仍能保持如果需要擦除其通过编程写入,断电后数据仍能保持如果需要擦除其中的信息,可通过紫外线照射擦除可反复使用中的信息,可通过紫外线照射擦除可反复使用 (4)(4)译码器:完成译码器:完成CPUCPU与与 EPROMEPROM、、RAMRAM、、A/DA/D及输入输出接及输入输出接口口 (I/O) (I/O) 等之间的逻辑关系。
等之间的逻辑关系 (5)(5)输出电路:根据处理器对输入信号分析的结果,经输出电路:根据处理器对输入信号分析的结果,经过通信相互校核后,输出动作相应的继电器过通信相互校核后,输出动作相应的继电器 .(6)(6)报警电路:处理器定时对随机存取储存器报警电路:处理器定时对随机存取储存器,EPROM ,EPROM 和处理器中的存储器进行检查,也对载频电路和安全和处理器中的存储器进行检查,也对载频电路和安全与门电路进行检查,根据检查的结果和双处理器进行与门电路进行检查,根据检查的结果和双处理器进行通信相互校核的结果,决定给出相应告警条件通信相互校核的结果,决定给出相应告警条件 来自两个处理器的信号,经过一个与非门后,来自两个处理器的信号,经过一个与非门后,控制报警电路如果正常,处理器控制报警电路如果正常,处理器CPUCPU就输出一个高就输出一个高电平电平 1 1 ,与非门输出一个低电平,与非门输出一个低电平 0 0 ,这时衰耗盘接,这时衰耗盘接收工作表示灯点亮,光耦导通给外部提供一个导通收工作表示灯点亮,光耦导通给外部提供一个导通的条件,构成总移频报警电路。
如果发现故障,处理的条件,构成总移频报警电路如果发现故障,处理器就输出低电平器就输出低电平 0 0 ,与非门输出高电平,工作表示,与非门输出高电平,工作表示灯灭,光耦断开,构成报警电路灯灭,光耦断开,构成报警电路(7)(7)辅助电路:主要有时钟电路、通讯时钟电路等时钟辅助电路:主要有时钟电路、通讯时钟电路等时钟是处理器工作的动力,其大小也反映了处理器的工作速是处理器工作的动力,其大小也反映了处理器的工作速度,现在处理器时钟电路采用的是度,现在处理器时钟电路采用的是 40 MHz 40 MHz 的晶振通的晶振通讯时钟电路是双处理器通讯时的外部时钟,该时钟通过讯时钟电路是双处理器通讯时的外部时钟,该时钟通过对处理器的输出频率分频后,再提供给处理器通讯用对处理器的输出频率分频后,再提供给处理器通讯用约约 200 KHz 200 KHz 8)(8)上电复位及上电复位及“看门狗看门狗”的电路:该电路主要是由微处的电路:该电路主要是由微处理监督定时器理监督定时器MAX705 MAX705 和与非门组成刚开机时,和与非门组成刚开机时,CPUCPU处处理器需要一个约几百毫秒的低电位使处理器能进行复位。
理器需要一个约几百毫秒的低电位使处理器能进行复位正常工作后,为了保证程序按照设计的流程循环运行,正常工作后,为了保证程序按照设计的流程循环运行,在程序的运行过程中,定时给在程序的运行过程中,定时给 MAX705 MAX705 一个信号,使其一个信号,使其持高电平输出如果程序的运行出了问题或接收盒出现持高电平输出如果程序的运行出了问题或接收盒出现了了 “死机死机”,, MAX705 MAX705 没有收到处理器的定时信号,就没有收到处理器的定时信号,就输出一个低电平,使处理器重新复位,使其重新开始执输出一个低电平,使处理器重新复位,使其重新开始执行5 5.安全与门电路.安全与门电路 安全与门电路有四个,分别带动主机轨道继电器,并机轨道继电器以安全与门电路有四个,分别带动主机轨道继电器,并机轨道继电器以及提供主机小轨道继电器、并机小轨道继电器的执行条件其电路原理与及提供主机小轨道继电器、并机小轨道继电器的执行条件其电路原理与发送器发送器 FBJ FBJ 电路类似,故不详述电路类似,故不详述 光耦光耦 5 5 用于对安全与门电路故障的检测用于对安全与门电路故障的检测。
当方波当方波“1 1”方波方波“2 2”存在,安全与门没有输出时通过存在,安全与门没有输出时通过 C C 点电位回送至点电位回送至CPUCPU处理器电路,构成报警处理器电路,构成报警图:安全与门电路.6、报警电路.接收器外线连接示意图.第四节衰耗盘衰耗盘在使用中有两种类型,衰耗盘在使用中有两种类型,ZPWZPW·PSPS型与型与ZPWZPW·PS1PS1型无论是无论是ZPWZPW·PSPS型还是型还是 ZPWZPW·PS1PS1型,其作用、原理都基型,其作用、原理都基本一样两者仅在测试塞孔引出方面有差异两者仅在测试塞孔引出方面有差异一、衰耗盘作用一、衰耗盘作用 1 1、对主轨道电路的接收端输入电平调整对主轨道电路的接收端输入电平调整 2 2、对小轨道电路正反向的调整对小轨道电路正反向的调整 3 3、给出有关发送、接收用电源电压、发送功出电压、、给出有关发送、接收用电源电压、发送功出电压、轨道输入输出轨道输入输出GJGJ,,XGJXGJ测试条件测试条件 4 4、给出发送、接收故障报警和轨道占用指示灯等。
给出发送、接收故障报警和轨道占用指示灯等 5 5、在、在“N+1N+1”冗余运用中实现接收器故障转换时主冗余运用中实现接收器故障转换时主轨道继电器和小轨道继电器的落下延时轨道继电器和小轨道继电器的落下延时二、衰耗盘电路原理说明二、衰耗盘电路原理说明 衰耗盘内设有衰耗调整电路与工作指示灯及报警电路衰耗调整电衰耗盘内设有衰耗调整电路与工作指示灯及报警电路衰耗调整电路用于对主轨道电路的接收端输入电平以及小轨道电路正反向的调整路用于对主轨道电路的接收端输入电平以及小轨道电路正反向的调整工作指示灯及报警电路用于给出发送、接收故障报警和轨道占用指示灯工作指示灯及报警电路用于给出发送、接收故障报警和轨道占用指示灯等同时在衰耗盘内还设有相应测试端,以便给出有关发送、接收用电等同时在衰耗盘内还设有相应测试端,以便给出有关发送、接收用电源电压、发送功出电压、轨道输入输出源电压、发送功出电压、轨道输入输出GJGJ,,XGJXGJ测试条件测试条件1 1、轨道输入电路、轨道输入电路 主轨道信号主轨道信号V1V2V1V2自自C1C2C1C2变压器变压器B1B1输入,输入,B1B1变压器其阻抗约为变压器其阻抗约为3636~~ 55Ω(170055Ω(1700—2600Hz) 2600Hz) 稳定接收器输入阻抗,该阻抗选择较低,以便抗稳定接收器输入阻抗,该阻抗选择较低,以便抗干扰。
干扰 变压器变压器B1B1其匝比为其匝比为116116::(1(1~~146)146)次级通过变压器抽头连接,可构次级通过变压器抽头连接,可构成成1 1~~146146共共146146级变化,按调整表调整接收电平级变化,按调整表调整接收电平2 2、小轨道电路输入电路、小轨道电路输入电路 根据方向电路变化,接收端将接至不同的两端根据方向电路变化,接收端将接至不同的两端短小轨道电路故短小轨道电路的调整按正、反两方短小轨道电路故短小轨道电路的调整按正、反两方向进行正方向调整用向进行正方向调整用a11a11~~a23a23端子,反方向调整用端子,反方向调整用C11C11~~C23C23端子,负载阻抗为端子,负载阻抗为3.3kΩ3.3kΩ 为提高为提高A/DA/D模数转换器的采样精度,短小轨道电模数转换器的采样精度,短小轨道电路信号经过路信号经过1 1::3 3升压变压器升压变压器B2B2输出至接收器输出至接收器图3-4-1 ZPW·PS型衰耗盘调整电路原理 .(二)工作指示灯及报警电路ZPW·PS型工作指示灯及移频报警电路.1 1、表示灯电路、表示灯电路(1)(1)“发送工作发送工作”灯,即为发送故障报警指示。
灯,即为发送故障报警指示 “发送工作发送工作”灯控制条件通过发送器灯控制条件通过发送器FBJ--1FBJ--1、、FBJFBJ—2 2将将FBJFBJ发送报警继电器条件接入,正常时发送报警继电器条件接入,正常时“光耦光耦1 1”输入输入端的发光二极管导通,端的发光二极管导通,“发送工作灯发送工作灯”点亮并通过点亮并通过“光耦光耦1 1”输出端输出端 (BJ-1(BJ-1、、BJ-2)BJ-2)控制移频总报警继电器控制移频总报警继电器YBJYBJ故障时故障时“光耦光耦1 1”无输出,无输出,“发送工作发送工作”灯灭灯2)(2)“接收工作接收工作”灯,即为接收故障报警指示灯,即为接收故障报警指示 “接收工作接收工作”灯控制条件通过灯控制条件通过JB+JB+、、JB-JB-端接入,正常端接入,正常时时“光耦光耦2 2”输入端的发光二极管导通,输入端的发光二极管导通,“接收工作灯接收工作灯”点亮同时也通过点亮同时也通过“光耦光耦2 2”输出端输出端 (BJ-3(BJ-3、、BJ-2)BJ-2)控制移控制移频总报警继电器频总报警继电器YBJYBJ故障时“光耦光耦2 2”无输出,无输出,“接收接收工作工作”灯灭灯。
灯灭灯 . YBJ YBJ电路仅设于移频柜第一位置的衰耗盘电路仅设于移频柜第一位置的衰耗盘 报警电路将所有报警电路将所有“接收工作接收工作”、、“发送工作发送工作”报警报警“光耦光耦”的输出端串接后控制移频总报警继电的输出端串接后控制移频总报警继电器器YBJYBJ正常时YBJYBJ保持吸起,其中接收、发送设备保持吸起,其中接收、发送设备任一故障则任一故障则YBJYBJ落下报警串接落下报警串接“接收工作接收工作”、、“发送发送工作工作”报警条件时从移频柜第一位置的衰耗盘开始报警条件时从移频柜第一位置的衰耗盘开始将第一位置衰耗盘内将第一位置衰耗盘内“光耦光耦5 5”输入端与本区段轨道输入端与本区段轨道电路发送故障条件电路发送故障条件(BJ-1(BJ-1、、BJ-2)BJ-2)、、.接收故障条件接收故障条件(BJ-2(BJ-2、、BJ-3)BJ-3)串接然后再将其它区段轨道电路串接然后再将其它区段轨道电路“接收工作接收工作”、、“发送工作发送工作”报警条件依次串接,接收、发报警条件依次串接,接收、发送设备均正常时使送设备均正常时使“光耦光耦5 5”受光器导通控制三级管受光器导通控制三级管V7V7导通,导通,并使并使YBJYBJ励磁。
只要接收、发送有一设备故障则励磁只要接收、发送有一设备故障则YPJYPJ落下报警落下报警电容电容C1C1起到缓放作用,防止各报警条件瞬间中断,造成起到缓放作用,防止各报警条件瞬间中断,造成YBJYBJ跳跳动 在站内电码化及在站内电码化及“+1+1发送发送”只有发送没有接收设备时仅只有发送没有接收设备时仅接入接入BJ-1BJ-1、、BJ-2BJ-2条件在车站接收设置总数为奇数,单独设条件在车站接收设置总数为奇数,单独设置并机备用时,仅接入置并机备用时,仅接入BJ-2BJ-2、、BJ-3BJ-3条件3)(3)“轨道占用轨道占用”灯反映轨道电路是否有车占用灯反映轨道电路是否有车占用 空闲:空闲: 灭灯灭灯 列车占用:列车占用: 红灯红灯 其控制条件由(其控制条件由(G G)、()、(GHGH)端输入轨道占用时)端输入轨道占用时“光耦光耦4 4”的受光器关闭,使的受光器关闭,使“轨道占用灯轨道占用灯”点亮轨道空闲时点亮轨道空闲时“光光耦耦4 4”导通,其输出端发光二极管被短路导通,其输出端发光二极管被短路“轨道占用轨道占用”灯灭灯。
灯灭灯在在ZPWZPW·PS1PS1型衰耗盘中轨道空闲时显示绿灯,轨道占用时显型衰耗盘中轨道空闲时显示绿灯,轨道占用时显示红灯2、ZPW·PS型衰耗盘面板布置衰耗盘面板布置示意如下图图2-3-3 ZPW·PS型衰耗盘面板布置衰耗盘面板布置示意.其面板设有三个工作指示灯,八个测试插孔以便维修工作人员观察设备状态、其面板设有三个工作指示灯,八个测试插孔以便维修工作人员观察设备状态、测试相关信息测试相关信息1 1)表示灯)表示灯 “发送工作发送工作”灯:灯: 绿色点灯表示工作正常;灭灯表示故障点灯表示工作正常;灭灯表示故障 “接收工作接收工作”灯:灯: 绿色点灯表示工作正常;灭灯表示故障点灯表示工作正常;灭灯表示故障2 2)测试插孔)测试插孔 SKlSKl::“发送电源发送电源”接接FS+24VFS+24V、、024V024V,测发送器用,测发送器用24V24V电压约23.5-24.5V23.5-24.5V SK2 SK2::“发送功出发送功出”接发送器功出,测试发送器功出电平与调整表一致接发送器功出,测试发送器功出电平。
与调整表一致 SK3SK3::“接收电源接收电源”接接JS+24VJS+24V、、024V024V,测接收器用,测接收器用24V24V电压约23.5-24.5V23.5-24.5V SK4 SK4::“接收输入接收输入”接来自轨道的接来自轨道的UV1V2UV1V2,测试接收输入电压,主轨道,测试接收输入电压,主轨道≥≥240 240 mVmV,主小道,主小道≥≥33 mV33 mV SK5 SK5::“主轨道输出主轨道输出”测试主轨道经测试主轨道经B1B1变压器电平级调整后的输出电平,变压器电平级调整后的输出电平,≥≥240 240 mVmV SK6 SK6::“小轨道输出小轨道输出”测试经过衰耗电阻分压后的输出电平,约测试经过衰耗电阻分压后的输出电平,约38 mV38 mV SK7 SK7::“GJGJ”测试轨道继电器的电压,测试轨道继电器的电压, ≥ ≥20V(20V(并机时高并机时高) ) SK8SK8::“XGXG”测试小轨道继电器测试小轨道继电器( (或执行条件或执行条件) )电压,电压,≥≥20V 20V 开路>开路>30V(30V(并机时高并机时高) ).第五节站防雷和电缆模拟网络盘防雷电缆模拟网络盘设于网络接口柜内或设于无绝缘防雷电缆模拟网络盘设于网络接口柜内或设于无绝缘防雷电缆模拟网络组匣内。
防雷电缆模拟网络组匣内一、作用一、作用 用作对通过传输电缆引入室内雷电冲击的防护用作对通过传输电缆引入室内雷电冲击的防护( (横横向、纵向向、纵向) )通过0.50.5、、0.50.5、、1 1、、2 2、、2 2、、2*2km2*2km六节电缆六节电缆模拟网络,补偿实际模拟网络,补偿实际SPTSPT数字信号电缆,使数字信号电缆,使补偿电缆和实际电缆总距离为补偿电缆和实际电缆总距离为10km10km,以便于轨道电路的,以便于轨道电路的调整和构成改变列车运行方向电路调整和构成改变列车运行方向电路图3-5-1 站防雷和电缆模拟网络原理框图.1 1、站防雷电路原理简要说明、站防雷电路原理简要说明 室外电缆会带来雷电冲击信号,为保护模拟网络及室内发室外电缆会带来雷电冲击信号,为保护模拟网络及室内发送、接收设备,采用横向与纵向雷电护送、接收设备,采用横向与纵向雷电护1 1)横向雷电防:)横向雷电防: 采用~采用~280V280V左右防护等级压敏电阻左右防护等级压敏电阻 压敏电阻应具有模块化、阻燃、有劣化指示、可带电插压敏电阻应具有模块化、阻燃、有劣化指示、可带电插及可靠性较高的特点。
及可靠性较高的特点2 2)纵向雷电防护;)纵向雷电防护; 对于线对地间的纵向雷电信号目前采用加三极放电管保护对于线对地间的纵向雷电信号目前采用加三极放电管保护,加低转移系数防雷变压器防护和室外加站间贯通地线防护加低转移系数防雷变压器防护和室外加站间贯通地线防护2 2、电缆模拟网络电路原理简要说明、电缆模拟网络电路原理简要说明“电缆模拟网络电缆模拟网络”可视为室外电缆的一个延续可视为室外电缆的一个延续电原理图(如下图)3-5-2 电缆模拟网络电路原理.((4 4)通过信号机及轨道电路)通过信号机及轨道电路 通过信号机采用三显示色灯信号机轨道电路为传输移频信通过信号机采用三显示色灯信号机轨道电路为传输移频信号的通道,闭塞分区长度不应大于移频轨道电路的极限长度,若大号的通道,闭塞分区长度不应大于移频轨道电路的极限长度,若大于其极限长度时,应将轨道电路进行分隔,实行移频信息的中继于其极限长度时,应将轨道电路进行分隔,实行移频信息的中继5 5)执行单元)执行单元 执行单元由黄灯继电器、绿灯继电器及灯丝继电器组成,用执行单元由黄灯继电器、绿灯继电器及灯丝继电器组成,用它们的接点电路来控制发送设备编码及构成通过信号机的显示。
它们的接点电路来控制发送设备编码及构成通过信号机的显示6 6)检测盒及报警盒)检测盒及报警盒 检测盒用来检测移频电源设备及发送设备工作是否正常当检测盒用来检测移频电源设备及发送设备工作是否正常当电源设备、发送设备、接收设备工作不正常及通过信号机灯泡主灯电源设备、发送设备、接收设备工作不正常及通过信号机灯泡主灯丝断丝时,由报警盒自动向站内报警总机报警,以便得到及时的修丝断丝时,由报警盒自动向站内报警总机报警,以便得到及时的修复报警盒只在分散方式的移频自动闭塞中才使用报警盒只在分散方式的移频自动闭塞中才使用..。





