第四章ZPW2000A移频自动闭塞

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1、ZWP-2000A移频自动闭塞四班小组：CRH2016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) )

2、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。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

3、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+n1.1Hz ，n=017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：

4、1700-1 1701.4 Hz 上行：20001 2001.4 Hz 1700-2 1698.7Hz 20002 1998.7Hz 2300-1 2301.4Hz 260012601.4Hz 2300-2 2298.7 Hz 26002 2598.7 Hzn频偏：11 Hzn输出功率：不小于70W3.3.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.Z

5、PW2000A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。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

6、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11kmkm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，

7、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

8、：n发送器发送器 ZPWZPWF Fn接收器接收器 ZPWZPWJ Jn衰耗盘衰耗盘 ZPWZPWPS1PS1n电缆模拟网络盘电缆模拟网络盘 ZPWZPWPML1PML1n匹配变压器匹配变压器 ZPWZPWBP1BP1n调谐单元调谐单元 ZWZWT1T1n空心线圈空心线圈 ZWZWXK1XK1n机械绝缘空心线圈机械绝缘空心线圈 ZPWZPWXKJXKJn网络接口柜网络接口柜 ZPWZPWGL-2000AGL-2000An电缆模拟网络组匣电缆模拟网络组匣 ZPWZPWXMLXMLn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 ZPWZPWG

9、-2000AG-2000An空芯线圈防雷单元空芯线圈防雷单元 ZPWZPWULG/ ZPWULG/ ZPWULG1ULG1n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

10、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：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lOm)lOm)，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。作用。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

11、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： SVA 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。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0.350.35，对，对2600Hz2600Hz也有也有0.540.54。在调谐区中，不能把它单作为一个低阻值分

12、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0.30.31.0 1.0 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

13、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

14、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

15、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。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、

16、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

17、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

18、 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

19、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-A

20、1G 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3030时）时） 大气压力：大气压力：70kPa70kPa106kPa106k

21、Pa （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（17001700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，333338mV38mV）；）； 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（170017

22、00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：23.5V23.5V24.5V24.5V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22.522.528.8V28.8V。4.4.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0.150.15；（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、

23、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) ) 的高的高精度、高稳定的移频信号；供自动闭塞、机车信号和精度、高稳定的移频信

24、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，且能根据需要调超速防护使用。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，故障时给节发送电平；能对移频信号特征实现自检，故障时给出报警出报警“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

25、 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

26、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 “移频移频发生器发生器” 的的 “

27、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分别采用各自独立的时钟源。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 “控控制与门制与门” ，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

28、，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。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。

29、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 电电路。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，

30、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

31、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

32、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

33、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。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

34、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

35、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

36、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：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的数据和运算的结果。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。读写处理，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

37、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及输入输出及输入输出接口接口 (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 ,EPR

38、OM 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

39、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

40、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

41、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，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，使其重新开始就输出一个低电平，使处理器重新复位，使其重新开始执行。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

42、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 点电位回送点电位回送至至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，ZPWZPWP

43、SPS型与型与ZPWZPWPS1PS1型。型。无论是无论是ZPWZPWPSPS型还是型还是 ZPWZPWPS1PS1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。本一样。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

44、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

45、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 55(170055(17002600Hz) 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

46、扰。干扰。 变压器变压器B1B1其匝比为其匝比为116116：(1(1146)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 1146146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a11a11a23a23端子，反方向调整用端子，反方向调整用C11C11C23C23端子，负载阻

47、抗为端子，负载阻抗为3.3k3.3k。 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 ZPWPS型衰耗盘调整电路原理 （二）工作指示灯及报警电路ZPWPS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、FBJFBJ2 2将将FBJFBJ发送报警继电器条件接入，正常时发送报警继电

48、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。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

49、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)控制控制移频总报警继电器移频总报警继电器YBJYBJ。故障时。故障时“光耦光耦2 2”无输出，无输出，“接接收工作收工作”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。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

50、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

51、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。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-3

52、BJ-3条件。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ZPWZPWPS1PS1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。

53、示红灯。2、ZPWPS型衰耗盘面板布置衰耗盘面板布置示意如下图图2-3-3 ZPWPS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。绿色。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。绿色。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

54、+24VFS+24V、024V024V，测发送器用，测发送器用24V24V电压。约电压。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

55、，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)

56、)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。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

57、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

58、； 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

59、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。复。报警盒只在分散方式的移频自动闭塞中才使用。