【文章內容簡介】 小于等于 140mA(帶內 )。 傳輸長度見 22。 表 22 軌道電路傳輸長度 Rd *Ω \Km 載頻 （ HZ） 1700 1500 824 674 574 424 2021 1500 824 674 574 424 2300 1500 824 624 524 424 2600 1460 774 624 524 424 西南交通大學?？?畢業(yè)論文 第 X 頁 西南交通大學?？?畢業(yè)論文 第 XI 頁 西南交通大學專科 畢業(yè)論文 第 XII 頁 第 3 章 系統(tǒng)組成及原理 ZPW2021A型無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調諧區(qū)小軌道電路兩部分，小軌道電路視為列車運行前方主軌道電路的所屬“延續(xù)段”。主軌道電路的發(fā)送器由編碼條件控制產生表示不同含義的低頻調制的移頻信號，該信號經電纜通道 (實際電纜和模擬電纜 ） 傳給匹配變壓器及調諧單元，因為鋼軌是無絕緣的，該信號既向主軌道傳送，也向 調諧區(qū)小軌道傳送，主軌道信號經鋼軌送到軌道電路受電端，然后經室外設備調諧單元、匹配變壓器、電纜通道，進入室內設備將信號傳至本區(qū)段接收器。調諧區(qū)小軌道信號由運行前方相鄰軌道電路接收器處理，并將處理結果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件 (XGJ XGJH)送至本區(qū)段接收器，本區(qū)段接收器同時接收道主軌道移頻信號及小軌道電路繼電器執(zhí)行條件，判決無誤后驅動軌道電路繼電器 GJ 吸起，并由此來判斷區(qū)段的空閑與占用情況。該系統(tǒng)“電氣 — 電氣”和“電氣 — 機械”兩種絕緣節(jié)結構電氣性能相同 [7]。 發(fā)送器 發(fā)送器的 作用 ZPW2021 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送器，在區(qū)間適用于非電化和電化區(qū)段的多信息無絕緣軌道電路區(qū)段，在車站適用于非電化和電化區(qū)段站內移頻電碼化發(fā)送。ZPW2021 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送器在使用中產生 18 種低頻信號 8種載頻 (上下行各四種 ) 的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號；供自動閉塞、機車信號和超速防護使用。有足夠的輸出功率，且能根據(jù)需要調節(jié)發(fā)送電平；能對移頻信號特征實現(xiàn)自檢，故障時給出報警“ N+1”冗余運用的轉換條件。 發(fā)送器的原理框圖及電路原理簡要說明 同一載頻編碼條件，低頻編碼條 件源，以反碼形式分別送入兩套微處理器 CPU中，其中 CPU1 產生包括低頻控制信號 Fc 的移頻信號。移頻鍵控信號 FSK 分別送至CPU CPU2 進行頻率檢測。檢測結果符合規(guī)定后，即產生控制輸出信號，經“控制與門”使“ FSK”信號送至濾波環(huán)節(jié)，實現(xiàn)方波 —— 正弦波變換。功放輸出的 FSK 信號送至兩 CPU進行功出電壓檢測。兩 CPU對 FSK信號的低頻、載頻和幅度特征檢測符合要求后發(fā)送報警繼電器勵磁，并使經過功放的 FSK信號輸出。當發(fā)送輸出端短路時，經檢測使“控制與門”有 10S的關閉 (裝死或休眠保護 )。 西南交通大學專科 畢業(yè)論文 第 XIII 頁 圖 31通 用型發(fā)送器原理框圖 微處理器、可編程邏輯器件及作用 采用雙 CPU、雙軟件、雙套檢測電路、閉環(huán)檢查； CPU采用 80C196，由它構成移頻發(fā)生器，控制產生移頻信號，它還擔負著輸出信號檢測等功能； FPGA 可編程邏輯器件，由它構成移頻發(fā)生器，并行 I/O擴展接口頻率計數(shù)器等 [8]。 低頻和載頻編碼條件的讀取 低頻和載頻編碼條件讀取時，為了消除配線干擾采用“功率型”電路 ,考慮到“故障一安全” 原則，應將 24 V 直流電源變換成交流，呈動態(tài)檢測方式，并將外部編碼控制電路與處理器等數(shù)字電路有效 隔離，如圖 33。 圖 32低頻編碼條件的讀取 依“編碼繼電器接點” 接入“編碼條件電源” (+24 V)，為消除配線干擾，采用+24 V電源及電阻 R 構成“功率型電路?？紤]故障一安全，電路中設置了讀取光耦、 西南交通大學?？?畢業(yè)論文 第 XIV頁 控制光耦。由 B 點送入方波信號，當 +24 V編碼條件電源構通時，即可從“讀取光耦” 受光器一點獲得與 B 點相位相同的方波信號，送至處理器，實現(xiàn)編碼條件的讀取。“控制光耦”與“讀取光耦”的設置，實現(xiàn)了對電路元件故障的動態(tài)檢查。任一光耦的發(fā)光源，受光器發(fā)生短線或擊穿等故障時，“讀取光耦” 一點都得不到動態(tài) 的交流信號。以此實現(xiàn)故障 安全，電路詳細分析略。另外，采用光電耦合 2 S 也實現(xiàn)了外部編碼控制電路與處理器數(shù)字電路的隔離。對于 18 路低頻選擇電路，該電路分別設置，共18個。對于載頻電路則接四種頻率及 1 、 2 型設置，共 6個。 移頻信號產生 低頻、載頻編碼條件通過并行輸入 /輸出接口分別送到兩個處理器后，首先判斷該條件是否有，僅有一路。滿足條件后， CPU1 通過查表得到該編碼條件所對應的上下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產生相應 FSK 信號。并由 CPU1 進行自檢，由 CPU2 進行互檢，條件不滿足， 將由兩個處理器構成故障報警 [9]。為保證“故障一安全” ，CPUl,CPU2 及用于“移頻發(fā)生器” 的“可編程邏輯器件” 分別采用各自獨立的時鐘源。經檢測后，兩處理器各產生一個控制信號，經過“控制與門” ，將 FSK 信號送至方波正弦變換器。 接收器 接收器作用 接收器接收端及輸出端均按雙機并聯(lián)運用設計，與另一臺接收器構成相互熱機并聯(lián)運用系統(tǒng) (或稱 +)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運用。 用于對主軌道電路移頻信號的解調，并配合與送電端相連接調諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動作軌道繼 電器。 實現(xiàn)對與受電端相連接調諧區(qū)短小軌道電路移頻信號的解調，給出短小軌道電路執(zhí)行條件送至相鄰軌道電路接收器。 檢查軌道電路完好，減少分路死區(qū)長度，還用接收門限控制實現(xiàn)對 BA 斷線的檢查。 接收器工作原理 接收器由本接收“主機”及另一接收“并機”兩部分構成。 接收器工作原理如圖 33其中主軌道 A/D、小軌道 A/D為模數(shù)轉換器，并機輸入的模擬信號轉換成計算機能處理的數(shù)字信號。 西南交通大學?？?畢業(yè)論文 第 XV頁 CPUl 、 CPU2：是微機系統(tǒng)，完成主機，并機載頻判決，信號采樣 ,信息判決和輸出驅動等功能 [10]。 安全與門： 將兩路處理器輸出的動態(tài)信號變成驅動繼電器 (或執(zhí)行條件 )的直流輸出。 載頻選擇電路：根據(jù)要求，利用外部的接點，設定主機 ,并機載頻信號，由處理器進行判決，確定接收盒的接收頻率。 接收盒根據(jù)外部所確定載頻條件，送至兩處理器，通過各自識別，比較確認 — 致，視為正常，不 — 致時，視為故障并報警。外部送進來的信號，分別經過主機、并機兩路模數(shù)轉換器轉換成數(shù)字信號。兩套處理器對外部四路信號進行單獨的運算，判決處理。表明接收信號符合幅度、載頻、低頻要求時，就輸出 3 kHz 的方波，驅動安全與門。安全與門收到兩路方波后，就轉換成直流電壓帶動繼電器。 如果雙處理器的結果不一致，安全與門輸出不能構成，且同時報警。電路中增加了安全與門的反饋檢查，如果處理器有動態(tài)輸出，那么安全與門就應該有直流輸出，否則就認為 安全與門故障，接收盒也報警。如果接收盒收到的信號電壓過低，就認為是列車分路。 圖 33 接收器工作原理圖 載頻讀取 接收器載頻讀取與發(fā)送器的低頻載頻電路類似，載頻通過相應端子接通 24V電源 西南交通大學?？?畢業(yè)論文 第 XVI 頁 確定，通過光電耦合器將靜態(tài)的直流信號轉換成動態(tài)的交流信號，由雙處理器進行識別和處理，并實現(xiàn)外界電路與數(shù)字電路的隔離。 微處理器電路 微處理器電路采用雙處理器 ,雙軟件。兩套軟件硬件對信號單獨處理，把結果相互校核，實現(xiàn)故障 安全。處理器采用數(shù)字信號處理器 TMS320C32 。 處理器、數(shù) 據(jù)存儲器 (隨機存取儲存器 )、程序存儲器 (EPROM)、譯碼器、輸出電路、報警電路、輔助電路、上電復位及“看門狗”的電路。 衰耗盤 衰耗盤作用 對主軌道電路的接收端輸入電平調整。 對小軌道電路正反向的調整。 給出有關發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道輸入輸出 GJ， XGJ測試條件。 給出發(fā)送、接收故障報警和軌道占用指示燈等。 在“ N+1”冗余運用中實現(xiàn)接收器故障轉換時主軌道繼電器和小軌道繼電器的落下延時。 衰耗盤電路原理說明 衰耗盤內設有衰耗調整電路與工 作指示燈及報警電路。衰耗調整電路用于對主軌道電路的接收端輸入電平以及小軌道電路正反向的調整。工作指示燈及報警電路用于給出發(fā)送、接收故障報警和軌道占用指示燈等 [11]。同時在衰耗盤內還設有相應測試端，以便給出有關發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道輸入輸出 GJ， XGJ測試條件。 (1)軌道輸入電路 主軌道信號 V1V2 自 C1C2變壓器 B1輸入， B1 變壓器其阻抗約為 36～ 55 Ω (1700— 2600Hz) 穩(wěn)定接收器輸入阻抗，阻抗選擇較低，以便抗干擾。變壓器 B1其匝比為116： (1～ 146)。次級通過變壓 器抽頭連接，可構成 1～ 146共 146級變化，按調整表調整接收電平。 (2)小軌道電路輸入電路 根據(jù)方向電路變化，接收端將接至不同的兩端短小軌道電路。故短小軌道電路的調整按正、反兩方向進行。正方向調整用 a1