ZPW2000R型理论.pptx

ZPW-2000R ZPW-2000R 型移频轨道电路型移频轨道电路 学习资料学习资料 北京西电务段北京西电务段 三家店车间三家店车间目目 录录总体技术条件总体技术条件系统结构系统结构系统性能及特点系统性能及特点软件的实现方法软件的实现方法实现方式实现方式系统功能及原理系统功能及原理基本设备功能及用途基本设备功能及用途结束语结束语总体技术条件总体技术条件 适应环境适应环境环境温度：室内设备-5+40；室外设备-40+70；相对湿度：不大于95%(温度为30时)；大气压力：70kPa106kPa（相当于海拔高度3000米以下）；周围无腐蚀气体,无引起爆炸危险性的有害气体。系统技术条件系统技术条件 载频类型中心频率（Hz）载频类型中心频率（Hz）1700Hz(F1)1701.42300Hz(F1)2301.41700Hz(F2)1698.72300Hz(F2)2298.72000Hz(F1)2001.42600Hz(F1)2601.42000Hz(F2)1998.72600Hz(F2)2598.7下一页系统技术条件系统技术条件 低频调制频率 10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz共18种。载频频偏为f=11Hz。接收参数 a）吸起门限：193mV217mV；b）落下门限：170mV；c）吸起时间：2.6s3.5s；d）落下时间：2.0s2.5s;e）检查启动值：440mV460mV f）检查落下值：原调整值的80%85%。下一页系统技术条件系统技术条件 发送功率区间功放最大输出功率为70W（负载电阻为400），分1、2、3、4、5五挡。电源额定功耗采用DC48.0V，区间每个信号点最大功耗200W。站内每套发送设备最大功耗150W；采用AC220V，智能通信单元的最大功耗250W。区间散热单元每台的功耗99W，站内散热单元每台的功耗132W。机车信号接收电流轨道电路在最不利条件下，用0.15 电阻分路，当载频频率为1700Hz、2000Hz、2300Hz时，机车信号入口电流不小于500mA,当载频频率为2600Hz时，不小于450mA。下一页 轨道电路可靠工作电压和分路残压主轨道在调整状态最不利条件下，主接入工作电压应不小于240mV；在分路状态最不利条件下，主轨道内任意点用0.15电阻分路时，接收分路残压应不大于140mV。调谐区在调整状态下，调接入工作电压应不小于750mV，不大于850mV；调谐区内发送调谐单元处用0.15电阻分路时，调接入分路残压应不大于170mV。轨道电路工程运用的传输长度在道碴电阻为1.0Km，分路电阻为0.15时，在满足规定的调整和分 路工作状态，送受端电缆长度为10km条件下，轨道电路的工程传输长度为1400m。下一页系统技术条件系统技术条件系统技术条件系统技术条件载频（Hz）补偿电容（F）传输长度（m）1700401400200033140023003014002600281400道碴电阻1.0Km等间距均补工程使用传输长度 下一页下一页技术条件技术条件可满足区间列车双方向追踪运行的运用要求。适用于非电气化及交流电气化牵引区段。在交流电气化牵引区段运用，满足牵引电流小于等于1000A，其钢轨电流不平衡系数小于等于10%。信号传输电缆采用铁路内屏蔽式数字信号电缆（型号：SPT-P系列）。轨道电路应满足调整、分路、断轨检查及机车信号接收四种状态的要求。本轨道电路区段发送BA端（或接收BA端）轨面电压，与其经电气绝缘节传输至相邻区段接收BA端（或发送BA端）轨面电压的比值大于15。系统电源DC48.0V1.0V。（智能通信单元与散热单元供电的电源AC176VAC253V）设备具备自检和在先监测联网功能。自诊断监测设备通信CAN总线，内部遵循CAN2.0标准通信协议，波特率为50K，传输距离为500米；对微机监测遵循CAN1.0标准通信协议，波特率为250K，传输距离为100米。开关量采集周期为250ms。返回首页适用标准适用标准设备应符合TB/T 2852-1997轨道电路通用技术条件标准要求。设备应符合ZPW-2000系列无绝缘轨道电路技术条件（暂行）的要求。设备安全完善度等级划分等同于EN 50128、EN 50129标准的规定。设备电磁兼容性应符合TB/T 3073-2003铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值标准三级要求。设备应符合TB/T 3074-2003铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件标准要求。设备应符合TB/T 3100铁路数字信号电缆标准要求。设备自诊断监测部分满足信号微机监测系统技术条件（暂行）。系统结构系统结构 室外部分：a)调谐区 由两个调谐单元（BA1、BA2）、一个平衡线圈（SVA）、30m钢轨构成电气绝缘。b)匹配单元 送、受端各一个匹配单元。c)补偿电容 根据通道参数和轨道电路传输性能选择。d)传输电缆 采用内屏蔽式数字信号电缆（型号：SPT-P系列）。e)引接线 BA、SVA、BP可采用铜线或钢包铜线。室内部分：a)防雷单元 b)电缆模拟单元 总长10Km的电缆模拟网络。c)发送设备 发送器：产生稳定可靠的移频信号。功放器：实现功率放大。d)接收设备 滤波器：接收的主轨道信号和调谐区信号进行滤波、分 离后，分两路信号单独输出。接收器：采用DSP数字信息处理技术解调处理主轨道信号 和调谐区信号。e)继电联锁及方向电路 f)N+1冗余转换电路下一页系统框图系统框图下一页系统电气结构图系统电气结构图调谐区结构图下一页调谐区调谐区五点五点布局布局1、正、反向隔离度大于15倍。2、为优化传输特性，降低电气绝缘节的损耗。调谐区长度优化为30m（zpw-2000A为29m），通过调整BP变比实现匹配，提高极阻抗保证轨道电路传输特性（见下表）。满足2000系列的轨道电路传输极限长度1400米。下一页 电气绝缘节并联谐振阻抗表频率（Hz）170020002300260030m调谐区极阻抗（）2.12.32.52.726m调谐区极阻抗（）1.71.92.12.3调谐区五点布局调谐区五点布局3、为了提高接收调谐区信号的可靠性，加大SVA的电感量（由33H提高到100H）、BA和BP分开2米。使反向传输的调谐区接收信号同主轨道信号同等电平。调谐区接收信号的工作值设在750mV850mV。4、利用软件浮动门限的计算方法实现调谐区占用检查（5m死区）和故障检查。5、调谐区内的接收BA、发送BA断线、调谐区内断轨，由该调谐区内信号机红灯防护来实现检查。6、信号机防护内的调谐区，任意点有车占用（包括人工分路），本架防护信号机红灯（其中死区不大于5m）。返回目录调谐区五点布局调谐区五点布局系统性能及特点系统性能及特点调谐区的五点布局方案和软件死区检查浮动门限算法，很好的解决了调谐区检查问题。缩短了调谐区的分路死区（小于5米），实现了轨道全程断轨检查及调谐区器材断线检查。从而提高了系统的安全性。运用DSP技术信号频率的高精度分辨能力，实现载频频率交错设计（F1、F2型）的方法，提高系统的安全性。运用DSP技术接收实现有选频的解调方式，对非18个低频之外的低频信息具有防护能力,提高接收设备的安全性。运用DSP频域分析的方法解决电化谐波拍频干扰导致接收设备错误动作的问题。提高系统抗电化干扰的能力，系统在信干比小于1：1时不出现升级显示，大于1：1时应可靠工作。电子设备发送采用“N+1”热备、接收采用“1+1”并用的冗余方式，提高了系统的可靠性和可用性。下一页系统性能及特点系统性能及特点信号机内方的主轨道和调谐区构成一个完整的一个闭塞分区，驱动一个轨道继电器。由本架信号机防护（在防护区段内任一点分路信号机红灯防护，调谐区内5米死区除外）。在道碴电阻1.0km，送、受电缆长度10Km时，可实现“电气-电气绝缘”和“机械-电气绝缘”“机械-机械绝缘”区段的传输距离均达到1400m。系统适用于电化、非电化无绝缘移频自动闭塞区段。具有双方向追踪运行实现简单方便的特点。一体化设计的自诊断监测系统能完成实时监测、故障预报、告警和辅助分析，并通过CAN总线向微机监测等系统传递监测和分析数据。返回首页软件的实现方法软件的实现方法接收软件主要工作任务接收软件主要工作任务 数据采集、数字滤波、FFT变换；移频主信号译码、频谱分析，调谐区信号幅度计算；电化谐波干扰的防护，同载频不同类型的带内干扰的防护；各种干扰信干比计算，信号门限计算；故障检测、报警处理；CPU自检、RAM及接口自检；信息动态化处理；双CPU信息校对。接收软件技术方案接收软件技术方案 采用双CPU、双软件、二取二校核仲裁结构；双CPU输出结果经对方校核一致后，由双CPU共同输出一组安全门脉冲，向执行电路 供电，使执行电路工作；CPU对外输出信号全部由软件动态化处理，不会由于外部元件故障，导致错误结果输出；CPU与RAM的数据交换均采用动态刷新或编码方式，在RAM或ROM存入的数据均有三段 以上，存取以三取二为仲裁原则；软件看门狗。下一页软件的实现方法软件的实现方法发送软件主要工作任务发送软件主要工作任务 接收外部编码信息；对低频、载频编码器进行编码；校对低频频率；输出移频信息采集FFT变换，频谱分析，频率精度检测；提供故障报警信息；输出安全门信息；软件看门狗。发送软件技术方案发送软件技术方案 采用双CPU、双软件、二取二校核仲裁结构；RAM、ROM中的各种信息数据均采用三段以上存、取、并三取二仲裁；各软件模块均采用出口、入口信息编码，用于校对各软件模块运行的正确性；各种信息交换均采用动态刷新及数据编码方式；CPU自检或软件各模块程序跑飞，由软件看门狗关闭系统，由硬件复位才能重 新启动。返回首页实现方式实现方式载频防护实现方式载频防护实现方式调谐区的防护方法调谐区的防护方法SVASVA参数的确立依据参数的确立依据调谐区死区检查方法调谐区死区检查方法调谐单元断线调谐单元断线/轨检查方法轨检查方法调谐区故障检查的条件调谐区故障检查的条件补偿电容布置方法及轨道电路一次性调整方法补偿电容布置方法及轨道电路一次性调整方法故障安全方法故障安全方法设备故障检测方式设备故障检测方式 返回首页载频防护实现方法载频防护实现方法 相邻闭塞分区由不同载频交错防护。1700Hz、2300Hz交错排列；相同载频、相同类型的区段由相隔三个闭塞分区的距离来防护。1700Hz F1（G1）与下一个1700 Hz F1（G5）间相隔G2、G3、G4轨三个区段，G1轨发送信号无法传到G5轨的接收端；相同载频、不同类型的区段由F1、F2不同类型来防护。1700 Hz F2（G3）与1700 Hz F1（G5）相隔一个区段。即使G3轨发送信号传到G5轨的接收端，因G5轨收到的是同载频、不同类型的信号而不译码来防护。返回目录调谐区与信号机的防护关系：由于信号机设在调谐区内FBP与SVA间，且距FBP2米处，即该信号机防护的区段，由内方调谐区和主轨道区两部分组成。其中信号机内方的调谐区占用检查，防护方案有以下两种。方案一：前一区段信号机A内方调谐区A和后方的主轨道B作为一个区段，由信号机B防护。即当信号机A防护内方的调谐区A有车占用时，信号机A没有检查防护功能，而使其后方的防护信号机B红灯，来实现信号机A内方的调谐区占用检查。但这种方法不能从根本上解决死区检查。因为在信号机A的内方调谐区A内有小车占用时，信号机A仍为允许信号，而后方信号机B红灯。此时如果后续列车行至红灯前停车，两分钟后进入红灯防护区段继续运行，就会看到前方信号机A显示的允许信号。此时信号机A内方调谐区A内有小车占用得不到检查，仍存在20m以上的死区段。方案二：信号机A内方的调谐区A和主轨道A作为一个区段均由信号机A来防护。当信号机A防护内方调谐区A或主轨道A有车占用时，防护该区段的信号机A红灯，即可避免方案一存在的问题。调谐区的防护方法调谐区的防护方法下一页 本系统采用方案二，将信号机A内方的调谐区A和主轨道A两部分作为一个完整轨道电路区段处理，均由信号机A来防护。返回目录调谐区的防护方法调谐区的防护方法SVA参数的确立依据参数的确立依据 SVASVA参数的确立依据参数的确立依据 1、提高传输信号的阻抗，减少调谐区反向信号传输的损耗。2、减少SVA断线故障对调谐区工作状态的影响,有利于BA故障检测。3、满足原系统的牵引电流的回流和平衡。提高提高SVASVA的电感量（由的电感量（由3333H H改为改为100100H H）的分析）的分析 1、载频1700Hz时，SVA电感量33H阻抗为0.35。SVA电感量100H阻抗为1.0，SVA对信号的阻抗提高三倍，使其对调谐区反向信号的旁路作用减小，加大了接收BP端调谐区反向信号幅度，提高了接收调谐区信号的可靠性。2、SVA电感量加大后提高了调谐区并联总电感，改善了调谐区并联谐振的Q值，减小损耗。提高极阻抗，改善了主轨道电路特性。3、信号阻抗的提高（比原SVA高3倍），提高了接收BP的并臂阻抗，改善主轨道分路性能。4、频率50Hz时，SVA电感量33H阻抗为0.01。SVA电感量100H阻抗为0.031，使SVA平衡牵引电流的作用比原来略差。在同样不平衡牵引电流的情况下，干扰略有增加。但对系统工作无影响。对于地面接收设备，由于系统抗干扰能力的提高（干信比由1：3提高到1：1）而不构成影响。以1700Hz、100A不平衡电流为例见附表。下一页谐波次数频率（Hz）谐波分量(A)带内合成(A)3316500.3083417000.090.32SVA电感量(H)合成阻抗JBP干扰电压JBP信号电压330.180.092最不利信号电压大于0.5V1000.20.111最不利信号电压大于0.5V下一页SVA参数的确立依据参数的确立依据 对于机车信号，当列车（0.15）在SVA处分路时（忽略轨道电路钢轨阻抗的影响），它的电流分配关系是SVA与0.15的并联关系。当不平衡电流等于100A时的分路电流 SVA33H时，分路总阻抗为0.0094，流过0.15分路电阻的电流为3.2A。SVA100H时，分路总阻抗为0.025。流过0.15分路电阻的电流为8.4A。远小于机车信号设计要求抗电化不平衡电流100A的标准。以1700Hz为例，当不平衡电流为100A时，信号带内的谐波电流合成分量0.32A，此时流过0.15分路电阻的电流为8.4A，带内干扰电流27mA。1700Hz机车信号最小入口电流500mA，干扰电流27mA。信号与干扰比500mA/27 mA即18.5：1。机车信号2：1信干比即可稳定工作。对机车信号工作也无影响。SVA电感量加大后，为了不使功率损耗增加，通过增加导线截面（由原 35mm2 改为57mm2)来减少铜损。2000R系统SVA=100H，它的实部阻抗为0.006。当2000R的SVA整圈连续流过200A电流时，它的热损耗为200A*200A*0.006=240W。返回目录SVA参数的确立依据参数的确立依据 调谐区死区检查方法调谐区死区检查方法黄线表示调整状态下，接收器接收调谐区反向信号电压（调接入）曲线绿线表示调谐区分路时，接收器接收调谐区反向信号电压（调接入）曲线青线表示调整状态下，接收器接收主轨道正向信号（主接入）的电压曲线蓝线表示调谐区分路时，接收器接收主轨道正向信号电压（主接入）曲线 调谐区分路曲线图调谐区分路曲线图1 1 2600Hz2600Hz、1.01.0KmKm道床、道床、BPBP与与BABA间隔间隔2 2米米下一页 信号机防护内的调谐区与本区段主轨道是一个防护区段，调谐区内任意点有车占用（包括人工分路），本架防护信号机红灯（其中有5m死区）。调谐区的反向信号的幅度变化作为调谐死区检查的启动条件。用本区段接收信号的幅度变化作为检查调谐区有车占用的必要条件。在调谐区死区检查条件启动时，若本区段主轨道接收信号电压下降原调整电压值的20%以上时，接收设备使轨道继电器落下，实现调谐死区检查。调谐区分路曲线图调谐区分路曲线图2 2 2600Hz 2600Hz、100100KmKm道床、道床、BPBP与与BABA间隔间隔2 2米米返回目录调谐区死区检查方法调谐区死区检查方法调谐单元断线调谐单元断线/轨检查方法轨检查方法 调谐区BA断线和断轨检查是在后方区段空闲时由本区段防护信号机完成故障检查的。BA断线防护分两种情况：一是接收侧BA断线，它使调谐区反向信号丧失零点，使调接入电压上升200%450%。下一页1700Hz1700Hz接收接收BABA断线接收电压变化图断线接收电压变化图 （BPBP与与BABA间隔间隔2 2米、米、Rd=100Rd=100KmKm）下一页1700Hz1700Hz发送发送BABA断线接收电压变化图断线接收电压变化图（BPBP与与BABA间隔间隔2 2米、米、Rd=100Rd=100KmKm）二是发送侧BA断线，它使调谐区反向信号丧失极点，使调接入电压下降40%以上,在正常情况下，接收设备是以固定门限来接收调谐区反向信号的,其工作值为750850mV.为了实现BA断线检查，接收设备设定了双向门槛，当调接入电压波动超过上下限门槛时，轨道继电器落下,实 现BA断线故障检查。调谐单元断线调谐单元断线/轨检查方法轨检查方法1700Hz1700Hz调谐区断轨接收电压变化图调谐区断轨接收电压变化图（BPBP与与BABA间隔间隔2 2米、米、Rd=100Rd=100KmKm）调谐单元断线调谐单元断线/轨检查方法轨检查方法调谐区断轨故障使发送信号不能反向传输，接收调谐区反向信号电压下降到零。对于这种故障现象，接收设备可用发送侧BA断线故障检查方法来实现检查。返回目录调谐区故障检查的条件调谐区故障检查的条件返回目录补偿电容布置及轨道电路一次性调整补偿电容布置及轨道电路一次性调整 轨道电路补偿电容按等间距均补的方法进行补偿，每种载频一种容，可根据轨道电路的最低道碴电阻和极限长度计算补偿电容的间距。轨道电路调整方式：发送端粗调，接收端细调。返回目录故障安全方法故障安全方法 移频自动闭塞是指挥行车的信号设备，它的可靠性和安全性直接影响行车安全，所以在系统设计中重点考虑了故障安全的问题。（一）（一）硬件的故障硬件的故障安全措施安全措施 通道器材及电子盒模拟电路部分设计的原则：模拟电缆和滤波器及电子盒中的并联元件断线故障应使信号传递能量下降，轨道电路调谐区元件断线故障做到有检查。处理器系统的故障安全措施：接收、发送均采用双CPU、双软件、二取二的仲裁结构，两个CPU在相同的输入条件下用不同的软件进行运算，得出结果相互校核，如果结论一致，两个CPU共同驱动安全门电路，产生受控电源，向执行和输出电路供电，执行电路和输出电路才能按CPU计算结论进行动作和输出结果。信息动态化处理：处理器输入输出信息的动态化是防止输入输出电路元件故障导致错误的基本原则。为防止错误信息输出，处理器对输出执行电路进行闭环自检。下一页故障安全方法故障安全方法（二）（二）软件防护的故障软件防护的故障安全措施安全措施 1.发送软件的故障安全措施 在软件设计中主要防护载频、低频频率超差时不输出。主副CPU分别对发送电路输出的移频信息中的低频、载频和频谱的位置进行校对，并通过安全门电路控制错误信息不输出。2接收软件的故障安全措施 在软件设计中主要防护接收动作门槛下降。主副CPU对接收信号中的成份用不同算法进行分析，去掉干扰叠加导致信号幅度上升的成份，并用时域、频域的多重校对的方法实现接收动作门槛计算的准确性。并通过安全门电路控制错误结论不输出。返回目录设备故障检测方式设备故障检测方式 本系统主设备可独立完成单元盒内闭环自检，并可输出自本系统主设备可独立完成单元盒内闭环自检，并可输出自检结果的报警条件，能独立实现检结果的报警条件，能独立实现1+1或或N+1冗余配置和故障转换，冗余配置和故障转换，同时可输出设备运用状态数据，与监测系统配合，给维护人员同时可输出设备运用状态数据，与监测系统配合，给维护人员提供日常维护故障诊断的有关数据。提供日常维护故障诊断的有关数据。系统具有可选的配套监测设备，预留微机监测接口条件。系统具有可选的配套监测设备，预留微机监测接口条件。返回目录系统功能及原理系统功能及原理 电气绝缘节工作原理电气绝缘节工作原理 轨道电路信号传输补偿轨道电路信号传输补偿 自诊断监测自诊断监测 雷电防护雷电防护 总体结构和布局总体结构和布局返回首页电气绝缘节工作原理电气绝缘节工作原理 轨道电路信号在钢轨上传输，由于闭塞分区间没有机械绝缘节，为了防止信号越区传输，采用了电气绝缘节（调谐区）的隔离方式。它是安装在相邻两轨道区段的交界处，全长为30m。中间设平衡线圈Ls，其作用主要是平衡牵引电流及为牵引电流提供回流连线之用。在两端各设一个调谐单元（简称 BA），较低频率（1700Hz、2000Hz）端，设置L1、C1两元件的BA1型调谐单元；较高频率（2300Hz、2600Hz）端，设置L2、C2、C3三元件的BA2型调谐单元，电路见下图。调谐单元与电气平衡线圈、30m钢轨电感等参数配合，把相邻的两个轨道电路信号隔离，即完成“电气绝缘节”功能。电气绝缘节性能可以用隔离度指标去衡量。所谓隔离度，即是某一载频信号在调谐区两端BA轨面电压的比值。隔离度值越高，说明电气绝缘节性能越好，越区传输的信号就越小。返回目录轨道电路信号传输补偿轨道电路信号传输补偿返回目录信号传输流程：发送器根据编码电路的接点条件产生相应的移频信号，该移频信号通过功放器进行功率放大后，经发送“N+1”转换电路、红灯转移电路、方向电路、电缆模拟单元、防雷单元、室外电缆及轨道匹配单元后送至轨道。被送到轨道送端的移频信号在有补偿电容的道床上传输到轨道受端，经轨道匹配单元、室外电缆、防雷单元、电缆模拟单元、方向电路及衰耗滤波器被送到接收器。由于钢轨的阻抗呈感性，因此信号在钢轨上传输，其衰耗量是很大的。理论分析得出，如果两根钢轨间并联有均匀分布电容，这将大大改善钢轨电路的传输特性，信号的衰耗量将大大减少，这对提高轨道电路的性能是非常有好处的。但是要做到完全均匀的补偿是比较困难的，实际工程实现上是每隔一定距离并接一处电容来实现的，我们称该电容为补偿电容。加装补偿电容器后的轨道电路，使钢轨对移频信号的传输趋于阻性，接收端能够获得较大的信号能量，保证轨道电路传输距离和接收端信号有效信干比。同时，降低了轨道电路的特性阻抗，减少了轨道电路在道碴电阻变化的动态范围，使轨道电路能够保证断轨检查性能，以及在轨道电路两端对地不平衡条件下轨道电路的分路性能。轨道占用检查轨道占用检查返回目录由于存在30m长度的调谐区，故把整个轨道分成两部分：主轨道和调谐区。主轨道在整个轨道的出口端，轨道信号传输方向为正向，与列车运行方向相反。调谐区在整个轨道的入口端，轨道信号传输方向为反向，与列车运行方向相同。布局示意如下图：本区段的发送信号经主轨道传输到接收器的信号称之为主轨道接入信号。在调整状态下，主轨道接入信号电压高于接收器的可靠工作值，轨道继电器吸起。当在主轨道分路时，主轨道接入信号电压低于接收器的落下值，轨道继电器落下。对于调谐区，采用浮动门限法。后方相邻区段的发送信号经调谐区反向传输到接收器的信号称之为调谐区接入信号。当在调谐区内分路时，若接收器的调谐区接入信号电压下降到门限值（440mV）以下，则启动调谐区占用检查功能，此时如果接收器的主轨道接入信号电压下降到原调整状态数值的80%以下，即判定为调谐区内有车占用，轨道继电器落下。接收发送发送调谐区主轨道自诊断监测自诊断监测返回目录自自诊诊断断监监测测系系统统是是由由智智能能通通信信单单元元、电电缆缆采采集集单单元元、区区间间检检测测单单元元、发送采集器四部分组成。发送采集器四部分组成。该该系系统统能能够够完完成成对对区区间间轨轨道道电电路路的的时时实实监监测测和和数数据据记记录录，并并充充分分利利用用轨轨道道电电路路的的特特性性，实实现现故故障障的的诊诊断断与与定定位位，提提供供故故障障预预警警、告告警警以以及及远远程程诊诊断断和和辅辅助助分分析析等等功功能能，并并提提供供相相应应的的维维护护指指导导信信息息。通通过过标标准准CAN 总总线线向向微微机机监监测测等等系系统统传传递递监监测测和和分分析析数数据据。为为维维护护决决策策提提供供科科学学依依据据。自自诊诊断断监监测测设设备备的的区区间间最最大大监监测测容容量量为为40个个区区段段，站站内内电电码码化最大监测容量为化最大监测容量为64套发送设备。套发送设备。雷电防护雷电防护返回目录雷电的入侵途径：雷电感应的过电压、过电流通过钢轨、信号传输电缆线、电源线侵入，破坏室内、外信号设备。防护对象：室内室外所有设备。防护原则：通过对室内、外设备信号通道上的雷电脉冲进行多级的横、纵向抑制 泄放，达到安全可靠、全面有效地保护设备的效果。保护器的选型依据：主要以TB/T2311-2002铁路电子设备用防雷保安器作为 防雷器件组合的选型依据。器件组合选择应满足保障信号正 常可靠传输、有效抑制雷电过压、失效报警并导向安全的基 本要求。设有轨道防雷、站防雷、设备细防雷、电源端口防雷。设置室外贯通地线和室内接地网，并连接接地。其接地电阻不大于1。总体结构和布局总体结构和布局ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统设备由室内设备和室外设备两大部分组成。室内单元设备包括发送器、功放器、接收器、衰耗滤波器、智能通信单元、电缆采集单元、发送采集器、区间检测单元及电缆模拟单元等。这些设备都安装在室内相应的机柜（架）上。室内相应的机柜（架）包括区间移频柜（架）、综合架、站内移频柜等。系统由发送器、接收器和继电转换电路构成发送“N+1”和接收“1+1”冗余配置方式。系统联锁电路、结合电路采用继电方式，方向电路采用定型的继电电路。室外单元设备包括轨道匹配单元、调谐单元、电气节平衡线圈、机械节平衡线圈及补偿电容。电气绝缘节设备由电气节平衡线圈、调谐单元、轨道匹配单元组成；机械绝缘节设备由机械节平衡线圈、调谐单元、轨道匹配单元组成。返回目录基本设备功能及用途基本设备功能及用途 发送采集器发送采集器 电缆模拟单元电缆模拟单元 电缆采集单元电缆采集单元 智能通信单元智能通信单元 区间防雷单元区间防雷单元 电气节平衡线圈电气节平衡线圈 机械节平衡线圈机械节平衡线圈 发送器、功放器发送器、功放器 接收器接收器 衰耗滤波器衰耗滤波器 调谐单元调谐单元 轨道匹配单元轨道匹配单元 区间检测单元区间检测单元返回首页发送器、功放器发送器、功放器发送器能够根据载频编码和低频编码条件产生相应的移频信号，内部具备自检测和检测功放器的功能，当内部电路或功放器发生故障时，报警继电器电落下，实现发送设备N+1转换功能。分为区间发送器与站内发送器两种，四种载频、F1、F2通用。功放器能将发送器输出的移频信号进行功率放大，向区间轨道电路发送移频信号。与发送器构成一个整体，实现N+1转换功能。分为区间功放器与站内功放器两种，四种载频通用。返回目录接收器接收器接收器用于接收轨面上传输的主轨道和调谐区移频信息，并进行译码，输出控制信息，动作执行继电器控制区间信号显示，达到自动指挥行车的目的。四种载频、F1、F2型通用。返回目录衰耗滤波器衰耗滤波器衰耗滤波器用于轨道电路受端。通过滤波器，将受端接收的混合信号分离成主轨道信号和调谐区信号两部分。按照载频分为1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz四种型号，四种载频不通用。返回目录调谐单元调谐单元 电气绝缘节长30米，在两端各设一个调谐单元（下称BA），对于较低频率轨道电路（1700Hz、2000Hz）端，设置 L1、C1两元件的BA1 型调谐单元；对于较高频率轨道电路（2300Hz、2600Hz）端，设置L2、C2、C3三元件的BA2型调谐单元。调谐单元对于本区段频率，呈现“极阻抗”减少信号衰耗，而对于相邻区段频率则呈现“零阻抗”阻止相邻信号进入本轨道区段。返回目录轨道匹配单元轨道匹配单元返回目录 用于实现轨道与铁路数字信号电缆之间的匹配连接。为了针对不同载频的匹配关系，设有调整端子，在轨道电路调整时，根据轨道电路载频值进行一次性设置。单元内设有防雷保安器，对钢轨侵入的雷电过电压进行横向防护。区间检测单元用于采集接收器、区间发送器、区间功放器的电压、电流、频率及工作状态等数据，并与智能通信单元进行数据通信。区间检测单元区间检测单元返回目录 发发送送采采集集器器用于采集站内功放器、站内发送器的电压、电流、频率及工作状态等数据，并与智能通信单元进行数据通信。电电缆缆模模拟拟单单元元，模拟SPT数字信号电缆的参数，实现对实际电缆长度的补偿，使每一个区段的实际电缆加上模拟电缆的总长度为一固定值，以利于轨道电路的调整。电电缆缆采采集集单单元元用于采集信号传输通道中电缆模拟单元出入口电流，以及发送报警继电器、方向继电器、站联继电器、N+1报警继电器、进出站继电器、移频总报警继电器、灯丝继电器及区间单元中的防雷器报警输出条件的状态。智智能能通通信信单单元元由工业控制计算机(内插各种数据采集卡)、显示器、键盘鼠标和UPS不间断电源组成。用于将区间检测单元、发送采集器、电缆采集单元各部分所采集的数据进行记录、分析、汇总，将得出的判断结果反馈给用户，并将相关数据与信息通过CAN总线上传给微机监测等其它系统。基本设备功能及用途基本设备功能及用途下一页区间防雷单元区间防雷单元用于对从传输电缆引入的雷电过电压进行横向防护和纵向防护。电电气气节节平平衡衡线线圈圈用于平衡钢轨中的牵引电流，减少工频谐波对轨道电路设备的影响。实现上下行线路间的等电位连接，为电力吸上线提供轨道连接点。机械节平衡线圈机械节平衡线圈用于机械绝缘节，为使机械绝缘节轨道电路与电气绝缘节轨道电路有相同的传输参数和传输长度，根据30米调谐区四种载频的综合阻抗值而设计了机械节平衡线圈。同时起平衡两钢轨牵引电流回流的作用，减少不平衡电流对轨道电路设备的影响。实现上下行线路间的等电位连接，为电力吸上线提供轨道连接点。返回目录基本设备功能及用途基本设备功能及用途