【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 小于等于 140mA(帶內(nèi) )。 傳輸長(zhǎng)度見 22。 表 22 軌道電路傳輸長(zhǎng)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(xué)專科 畢業(yè)論文 第 X 頁(yè) 西南交通大學(xué)?？?畢業(yè)論文 第 XI 頁(yè) 西南交通大學(xué)專科 畢業(yè)論文 第 XII 頁(yè) 第 3 章 系統(tǒng)組成及原理 ZPW2021A型無(wú)絕緣軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)小軌道電路兩部分，小軌道電路視為列車運(yùn)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(chǎn)生表示不同含義的低頻調(diào)制的移頻信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)電纜通道 (實(shí)際電纜和模擬電纜 ） 傳給匹配變壓器及調(diào)諧單元，因?yàn)殇撥壥菬o(wú)絕緣的，該信號(hào)既向主軌道傳送，也向 調(diào)諧區(qū)小軌道傳送，主軌道信號(hào)經(jīng)鋼軌送到軌道電路受電端，然后經(jīng)室外設(shè)備調(diào)諧單元、匹配變壓器、電纜通道，進(jìn)入室內(nèi)設(shè)備將信號(hào)傳至本區(qū)段接收器。調(diào)諧區(qū)小軌道信號(hào)由運(yùn)行前方相鄰軌道電路接收器處理，并將處理結(jié)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(shí)接收道主軌道移頻信號(hào)及小軌道電路繼電器執(zhí)行條件，判決無(wú)誤后驅(qū)動(dòng)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(jī)械”兩種絕緣節(jié)結(jié)構(gòu)電氣性能相同 [7]。 發(fā)送器 發(fā)送器的 作用 ZPW2021 A 型無(wú)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(wú)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(nèi)移頻電碼化發(fā)送。ZPW2021 A 型無(wú)絕緣軌道電路發(fā)送器在使用中產(chǎn)生 18 種低頻信號(hào) 8種載頻 (上下行各四種 ) 的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號(hào)；供自動(dòng)閉塞、機(jī)車信號(hào)和超速防護(hù)使用。有足夠的輸出功率，且能根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)送電平；能對(duì)移頻信號(hào)特征實(shí)現(xiàn)自檢，故障時(shí)給出報(bào)警“ N+1”冗余運(yùn)用的轉(zhuǎn)換條件。 發(fā)送器的原理框圖及電路原理簡(jiǎn)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(chǎn)生包括低頻控制信號(hào) Fc 的移頻信號(hào)。移頻鍵控信號(hào) FSK 分別送至CPU CPU2 進(jìn)行頻率檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號(hào)，經(jīng)“控制與門”使“ FSK”信號(hào)送至濾波環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方波 —— 正弦波變換。功放輸出的 FSK 信號(hào)送至兩 CPU進(jìn)行功出電壓檢測(cè)。兩 CPU對(duì) FSK信號(hào)的低頻、載頻和幅度特征檢測(cè)符合要求后發(fā)送報(bào)警繼電器勵(lì)磁，并使經(jīng)過功放的 FSK信號(hào)輸出。當(dāng)發(fā)送輸出端短路時(shí)，經(jīng)檢測(cè)使“控制與門”有 10S的關(guān)閉 (裝死或休眠保護(hù) )。 西南交通大學(xué)專科 畢業(yè)論文 第 XIII 頁(yè) 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(cè)電路、閉環(huán)檢查； CPU采用 80C196，由它構(gòu)成移頻發(fā)生器，控制產(chǎn)生移頻信號(hào)，它還擔(dān)負(fù)著輸出信號(hào)檢測(cè)等功能； FPGA 可編程邏輯器件，由它構(gòu)成移頻發(fā)生器，并行 I/O擴(kuò)展接口頻率計(jì)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(shí)，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(yīng)將 24 V 直流電源變換成交流，呈動(dòng)態(tài)檢測(cè)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(diǎn)” 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(gòu)成“功率型電路。考慮故障一安全，電路中設(shè)置了讀取光耦、 西南交通大學(xué)?？?畢業(yè)論文 第 XIV頁(yè) 控制光耦。由 B 點(diǎn)送入方波信號(hào)，當(dāng) +24 V編碼條件電源構(gòu)通時(shí)，即可從“讀取光耦” 受光器一點(diǎn)獲得與 B 點(diǎn)相位相同的方波信號(hào)，送至處理器，實(shí)現(xiàn)編碼條件的讀取?！翱刂乒怦睢迸c“讀取光耦”的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路元件故障的動(dòng)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(shí)，“讀取光耦” 一點(diǎn)都得不到動(dòng)態(tài) 的交流信號(hào)。以此實(shí)現(xiàn)故障 安全，電路詳細(xì)分析略。另外，采用光電耦合 2 S 也實(shí)現(xiàn)了外部編碼控制電路與處理器數(shù)字電路的隔離。對(duì)于 18 路低頻選擇電路，該電路分別設(shè)置，共18個(gè)。對(duì)于載頻電路則接四種頻率及 1 、 2 型設(shè)置，共 6個(gè)。 移頻信號(hào)產(chǎn)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(gè)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(duì)應(yīng)的上下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產(chǎn)生相應(yīng) FSK 信號(hào)。并由 CPU1 進(jìn)行自檢，由 CPU2 進(jìn)行互檢，條件不滿足， 將由兩個(gè)處理器構(gòu)成故障報(bào)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(dú)立的時(shí)鐘源。經(jīng)檢測(cè)后，兩處理器各產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，經(jīng)過“控制與門” ，將 FSK 信號(hào)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(jī)并聯(lián)運(yùn)用設(shè)計(jì)，與另一臺(tái)接收器構(gòu)成相互熱機(jī)并聯(lián)運(yùn)用系統(tǒng) (或稱 +)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運(yùn)用。 用于對(duì)主軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，并配合與送電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動(dòng)作軌道繼 電器。 實(shí)現(xiàn)對(duì)與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，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(zhǎng)度，還用接收門限控制實(shí)現(xiàn)對(duì) BA 斷線的檢查。 接收器工作原理 接收器由本接收“主機(jī)”及另一接收“并機(jī)”兩部分構(gòu)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(zhuǎn)換器，并機(jī)輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)。 西南交通大學(xué)?？?畢業(yè)論文 第 XV頁(yè) CPUl 、 CPU2：是微機(jī)系統(tǒng)，完成主機(jī)，并機(jī)載頻判決，信號(hào)采樣 ,信息判決和輸出驅(qū)動(dòng)等功能 [10]。 安全與門： 將兩路處理器輸出的動(dòng)態(tài)信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)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(diǎn)，設(shè)定主機(jī) ,并機(jī)載頻信號(hào)，由處理器進(jìn)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(shí)別，比較確認(rèn) — 致，視為正常，不 — 致時(shí)，視為故障并報(bào)警。外部送進(jìn)來的信號(hào)，分別經(jīng)過主機(jī)、并機(jī)兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。兩套處理器對(duì)外部四路信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)算，判決處理。表明接收信號(hào)符合幅度、載頻、低頻要求時(shí)，就輸出 3 kHz 的方波，驅(qū)動(dòng)安全與門。安全與門收到兩路方波后，就轉(zhuǎn)換成直流電壓帶動(dòng)繼電器。 如果雙處理器的結(jié)果不一致，安全與門輸出不能構(gòu)成，且同時(shí)報(bào)警。電路中增加了安全與門的反饋檢查，如果處理器有動(dòng)態(tài)輸出，那么安全與門就應(yīng)該有直流輸出，否則就認(rèn)為 安全與門故障，接收盒也報(bào)警。如果接收盒收到的信號(hào)電壓過低，就認(rèn)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(yīng)端子接通 24V電源 西南交通大學(xué)?？?畢業(yè)論文 第 XVI 頁(yè) 確定，通過光電耦合器將靜態(tài)的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成動(dòng)態(tài)的交流信號(hào)，由雙處理器進(jìn)行識(shí)別和處理，并實(shí)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(duì)信號(hào)單獨(dú)處理，把結(jié)果相互校核，實(shí)現(xiàn)故障 安全。處理器采用數(shù)字信號(hào)處理器 TMS320C32 。 處理器、數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器 (隨機(jī)存取儲(chǔ)存器 )、程序存儲(chǔ)器 (EPROM)、譯碼器、輸出電路、報(bào)警電路、輔助電路、上電復(fù)位及“看門狗”的電路。 衰耗盤 衰耗盤作用 對(duì)主軌道電路的接收端輸入電平調(diào)整。 對(duì)小軌道電路正反向的調(diào)整。 給出有關(guān)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(cè)試條件。 給出發(fā)送、接收故障報(bào)警和軌道占用指示燈等。 在“ N+1”冗余運(yùn)用中實(shí)現(xiàn)接收器故障轉(zhuǎn)換時(shí)主軌道繼電器和小軌道繼電器的落下延時(shí)。 衰耗盤電路原理說明 衰耗盤內(nèi)設(shè)有衰耗調(diào)整電路與工 作指示燈及報(bào)警電路。衰耗調(diào)整電路用于對(duì)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(diào)整。工作指示燈及報(bào)警電路用于給出發(fā)送、接收故障報(bào)警和軌道占用指示燈等 [11]。同時(shí)在衰耗盤內(nèi)還設(shè)有相應(yīng)測(cè)試端，以便給出有關(guān)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(cè)試條件。 (1)軌道輸入電路 主軌道信號(hào) 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(jí)通過變壓 器抽頭連接，可構(gòu)成 1～ 146共 146級(jí)變化，按調(diào)整表調(diào)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(diào)整按正、反兩方向進(jìn)行。正方向調(diào)整用 a1