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1、区间信号自动控制课程设计指导教师评语： 成绩： 专 业： 自动控制 班 级： 控 081 姓 名： 学 号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院2011 年 7月 15日- 10 - 目 录1课程设计目的- 1 -2课程设计的主要内容- 2 -3设备原理- 3 -3.1 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞说明- 3 -3.2发送器- 3 -3.3接收器- 4 -3.4 衰耗盘- 4 -4图纸说明- 5 -4.1区间信号平面布置图- 5 -4.1.1 区间信号布置图及各区段长度设置- 5 -4.1.2 设置及命名- 5 -4.2区间移频柜设备布置图- 6 -4.3区间综合架设备布置
2、图- 7 -4.4 双机成对并联原理图- 7 -4.5 区间移频柜零层端子内部配线表- 8 -5总结- 9 -附图1 区间信号平面布置图- 10 -附图2 区间移频柜设备布置图- 10 -附图3 区间综合架设备布置图- 10 -附图4 双机成对并联原理图- 10 -附图5 区间移频柜零层端子内部配线表- 10 -区间信号自动控制课程设计报告1课程设计目的本课程设计是学生在学完区间信号自动控制课程之后进行的一次综合性和实践性训练的教学环节。是对课堂教学的巩固和提高，是培养既具有较强的理论水平，又有足够的实践能力的高等技术应用型专门人才的重要手段之一。通过该课程设计的训练，可使学生综合能力、创新思
3、想得到全面提升；使学生能够综合运用区间信号自动控制专业知识和其它先修课程的知识去分析、解决实际问题；培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力；通过计算机绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养工程设计的基本技能，为后续课程的学习和毕业设计做准备，为今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。2课程设计的主要内容本设计以禾田站的区间平面布置图来完成设计内容，其设计内容包括以下五部分：1区间信号平面布置图（附图一KS-01）；2区间移频柜设备布置图（附图二KS-02）；3区间综合架设备布置图（附图三KS-03）；4双机成对并联原理图（附图四KS-04）；5区间移频柜零
4、层端子内部配线表（附图五KS-05）。3设备原理3.1ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞说明 ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电气绝缘节长度改进为29m，由空心线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收；对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，这样便实现了相邻区段信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两个部分，并将短
5、小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，该信号既向主轨道传送，也向小轨道传送。主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端，然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道，将信号传至本区段接收器。调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件通过（XG、XGH）送至本轨道电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一。本区段接收器同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后
6、驱动轨道电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。3.2发送器发送器用于产生高精度、高稳定移频信号源。系统采用N+1冗余设计。同一载频编码条件、低频编码条件源，以反码形式分别送入两套微处理器CPU1、CPU2中，其中CPU1控制“移频发生器”产生低频控制信号为fc的移频信号。移频键控信号FSK分别送至CPU1、CPU2进行频率检测。检测结果符合规定后即产生控制输出信号，经“控制与门”使“FSK”信号送至“滤波”环节，实现方波正弦波变换。功放输出的FSK信号，送至两个CPU进行功出电压检测。两CPU对FSK信号的低频、载频和幅度特征检测符合要求后，使发送报警继电器FBJ励磁，并使进过功放
7、的FSK信号输出至轨道。当发送输出端短路时，经检测使“控制与门”有10s的关闭（装死或称休眠保护）。3.3接收器接收器由本接收“主机”及另一接收“并机”两部分构成。ZPW-2000A系统中A、B两台接收器构成成对双机并联运用，即：A主机输入接至A主机，且并连接至B并机；B主机输入接至B主机，且并连接至A并机，A主机输出与B并机输出并联，动作A主机相应执行对象（AJG）；B主机输出与A并机输出并联，动作B主机相应的执行对象。接收器用于接收主轨道电路信号，并在检查所属调谐区短小轨道电路状态（XGJ、XGJH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）。另外，接收器还同时接收邻段所属调谐区小轨道电路
8、信号，向相邻区段提供小轨道电路状态（XG、XGH）条件。系统采用成对双机并联运用方式。3.4 衰耗盘用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送接收故障、轨道占用表示及发送、接收用+24电源电压、发送供出电压、接收GJ、XGJ测试条件。（1）轨道输入电路主轨道信号V1V2自C1C2变压器B1输入，以稳定接收器输入阻抗，该阻抗较低，以利于抗干扰。变压器B1其匝比为116：（1146）。次级通过变压器抽头连接，可构成1146级变化，按调整表调整接收电平。（2）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短小轨道电路。故短小轨道电路的调整按正反方向进行。正方向调整用a11a23端子，
9、反方向调整用c11c23端子。为提高A/D数模转换的采样精度，短小轨道电路信号经过1：3升压变压器B2输出至接收器。4图纸说明4.1区间信号平面布置图这次的区间信号平面布置图布置的是禾田站区间（见附图一KS-01）。在我设计的禾田站中包括有：10个闭塞分区，一条上行线和一条下行线。运行方向为双线单方向。我所做的区段为下行方向的第一个区段（即3093G），因此在后面的图中只对应于该区段作图。本部分包含了绘制区间信号的布置，信号机的设置、命名，各闭塞分区载频的配置以及确定区间各区段的长度。如附图KS-01，具体设计下面分别说明：4.1.1 区间信号布置图及各区段长度设置以禾田站为名绘制区间信号设备
10、布置图，本设计为双线单向平面信号布置，包括了各区段、车站的设置，每个区段的划分以电气绝缘节为分界点，电气绝缘节外方1m处设置区间通过信号机，并附绘制了电气绝缘节的设计。所谓电气绝缘节又称调谐区，由两个通用调谐单元，一个空心线圈和一段钢轨构成。正向行车时，距离调谐区1m出设置区间通过信号机，逆向行车时，在调谐区外方1m处设置反向停车标以作防护，防止在信号机和反向停车标内方29m区域内不允许停车。区段长度的设置，车站以坐标K316+600为准，向车站两侧的区间延伸，为了行车安全，有足够的制动距离，按照区段具体情况设置各区间长度，每个区间的长度以12001500m为准。4.1.2 设置及命名（1）信
11、号机的设置基本原则： 区间通过信号机在以货运为主的线路上，应以货物列车的运行速度曲线及时间点布置，但闭塞分区长度应满足高速旅客列车制动距离要求；在以客运为主的的线路上应按旅客列车运行速度曲线及时间点布置。 闭塞分区长度应满足各种列车制动距离的要求，两架信号机之间的距离设置为800-1500m。 区间通过信号机，应在车站进站、出战信号机位置确定之后开始布置。 为了节省投资及维修方便，上、下行方向的通过信号机，在不影响行车效率和司机瞭望的情况下，尽可能的并列设置。 在利用动能闯坡和在列车停车后可能脱钩的处所，不宜设置信号机。 在大型桥梁和隧道内，尽量避免设置通过信号机。 信号机应设在列车运行方向的
12、左侧或其所属线路的中心线上空。在下行方向有一架X行出站信号机，距信号楼1100米。在下行还设有有一架S行反方向进站信号机，距信号楼1380米。本区间采用三灯四显示，值得注意的是：在绘图过程中，三接近信号机上加三根短斜线，二接近信号机上加一根短斜线。（2）信号机的命名信号机位置确定后，应进行编号，一般以信号机坐标公里数和百米数组成，下行编奇数，上行编偶数。（3）区间载频配置原则载频的设置的目的是防止由于绝缘节的损坏而导致的信息干扰，其可分上行和下行两种。下行区段由1700-1，2300-1，1700-2，2300-2顺序交替配置，特别地，下行正线进站信号机外方第一个区段（即三接近）一般配置230
13、0-1；上行区段由2000-1，2600-1,2000-2,2600-2顺序交替配置，上行正线进站信号机外方第一个区段（即三接近）一般配置2600-1。其中，-1表示+1.4Hz，-2表示-1.3Hz。（4）轨道电路绝缘在左右双方的第五个分区绝缘节处都设置分界点。车站采用机械绝缘，区间内采用电气绝缘,两种绝缘方式的轨道电路具有相同的传输长度。（5）轨道电路除了X1LQG和S1LQG，其余轨道区段都用其防护的通过信号机的公里标命名。（6）小轨道电路设计每个闭塞分区有小轨道和主轨道两部分组成，二者均空闲构成轨道电路的空闲，二者之一占用构成轨道电路的占用，主轨道信号由本轨道电路接收器处理，小轨道信号
14、由相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果送给本轨道电路接收器。小轨道输出（XG,XGH）：送给相邻轨道电路接收器的条件。小轨道输入（XGJ,XGJH）：从相邻轨道电路接收器送来条件。29米的调谐取小轨道电路区段内不准许停车，在设置信号机时需后移29米，考虑到设备的安装还需将信号机后移1米。4.2区间移频柜设备布置图（1）每个移频柜有5个纵向组合，每个纵向组合放置两个闭塞分区的轨道电路设备(发送器、接收器、衰耗盘各两个)，由于轨道占用灯设置在衰耗盘上，只要将移频柜设备按照线路闭塞分区顺序在移频柜上布置，通过衰耗盘轨道占用灯红灯指示即可反映列车在线路上的行进情况。从左到右依次一层布置五个区段，两层共
15、可布置十个区段。按照已经绘制的禾田站区间信号设备布置图上的区段名称和相应的载频，从左至右，依次配置，上行运行和下行运行的配置方法相同。我所做区段为下行方向第一个区段，因此只在KS-02中对QY1进行了具体配置。（2）每个纵向组合的两个接收器采用成对双机并联运用，每一个接收器本接受主机和本组合另一接收丙级两部分构成；（3）移频柜零层有10块318端子板、10块断路器板、5块电源端子板组成。 断路器板：每个轨道区段使用两个发送用10A，接收用10A。318端子板：QY-1使用第一块，QY-2使用第二块，以此类推。4.3区间综合架设备布置图（1）1-4层为点灯隔离变压器，每个组合匣可放置6个；（2）5-9层为站防雷和电缆模拟网络组匣，每个组匣可放置4个闭塞分区的模拟网络单元(8个ZPW.PML)，占用D1D16块18柱端子板；
