【正文】 放大 阻抗變換 漏流采樣一. 測試原理：將特制的500V直流高壓加至電纜芯線上，把電纜芯線全程對地絕緣電阻Rx接入測試回路（安裝在E10的電纜絕緣測試電路），和回路內(nèi)取樣電阻串聯(lián)，從取樣電阻上獲得取樣電壓。Rx的大小決定回路電流的大小，亦即決定取樣電壓的大小。再將取樣電壓量化轉(zhuǎn)換成0—5V標(biāo)準(zhǔn)直流電壓后，送入綜合采集機(jī)模擬量輸入板，經(jīng)選通送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，其原理圖如下圖： 電纜絕緣測試電路500V直流高壓加至電纜芯線上，需要充電時(shí)間較長，約需78秒，所以每測一根電纜約需10秒。二. 繼電器多級選路網(wǎng)絡(luò)和互切電路：由于電纜芯線數(shù)量多，又只能一根一根的測試，就只能借助測試?yán)^電器組成的樹型陣列接點(diǎn)開關(guān)，也就是繼電器多級選路網(wǎng)絡(luò)和互切電路，將每條電纜順序的、逐一的接入測試電路。測試?yán)^電器的吸起或落下（準(zhǔn)確講應(yīng)是繼電器的排列組合），是由綜合采集機(jī)通過開關(guān)量輸出模板開出條件驅(qū)動(dòng)的，具體講是根據(jù)接受命令的路碼，算出陣列中那些繼電器吸起，那些繼電器落下，從而將那一路電纜接入測試電路。請看下面兩張圖：一張是基本層E層；一張是接線層A層； A、B、C、D 都是接線層，配置一樣。 三. 8根電纜分別接入測試電路的繼電器區(qū)分條件：我們知道，通常繼電器的8組接點(diǎn)是同時(shí)吸起、落下的，也就是說，在A、B、C、D層都是8根電纜同時(shí)同步接入到E層；那么這8根電纜在E層又是怎樣實(shí)現(xiàn)一根一根接入測試電路的呢？是通過J50、J60、J70這三個(gè)繼電器吸起或落下的排列組合，以其接點(diǎn)構(gòu)成電路區(qū)分條件來實(shí)現(xiàn)的，如下所示 J70 J60 J50 J70 J60 J50 0 0 0 ↓ ↓ ↓ 接入第1根 0 0 1 ↓ ↓ ↑ 接入第2根 0 1 0 ↓ ↑ ↓ 接入第3根 0 1 1 ↓ ↑ ↑ 接入第4根 1 0 0 ↑ ↓ ↓ 接入第5根 1 0 1 ↑ ↓ ↑ 接入第6根 1 1 0 ↑ ↑ ↓ 接入第7根1 1 1 ↑ ↑ ↑ 接入第8根 還有J80繼電器，平時(shí)落下切斷所有電纜——測試電路，當(dāng)接到命令時(shí)吸起接通電纜測試電路。JA0繼電器是電纜絕緣測試與電源漏流測試的電路區(qū)分條件。四. 接口配置：綜合采集機(jī)的DDD6三塊開關(guān)量輸出板，用于控制電纜絕緣測試專用繼電器的動(dòng)作。每塊模板有40路開關(guān)量輸出，能驅(qū)動(dòng)40個(gè)安全型繼電器動(dòng)作（如下頁圖465所示），1—35路開關(guān)量輸出分別控制35個(gè)繼電器，專用于電纜絕緣測試。電纜絕緣測試?yán)^電器按組合方式配置。每塊開關(guān)量輸出扳（DD5或D6）均能驅(qū)動(dòng)一整套測試組合（35個(gè)繼電器組成），共分為 5個(gè)分層組合，分別以A層、B層、C層、D層、E層命名，其中E層為基本轉(zhuǎn)換組合，A、B、C、D層為電纜芯線轉(zhuǎn)換組合，接配電纜芯線?？筛鶕?jù)被測電纜芯線的路數(shù)，靈活配置轉(zhuǎn)換組合。例如：電纜芯線數(shù)量：1——64條組合E+A 65——128條組合E+A+B 129——192條組合E+A+B+C 193——256條組合E+A+B+C+D 257——320條組合E+A+B+C+D+E’+A’ ………………每一整套組合的最大容量為256根電纜芯線，分4組接入A、B、C、D層，經(jīng)由繼電器接點(diǎn)組成的樹型陣列開關(guān)，在采集機(jī)軟件的控制下，順序接入電纜絕緣測試電路E10，計(jì)算出對地絕緣值。電纜絕緣測試?yán)^電器組合的內(nèi)部配線在廠家均已按標(biāo)準(zhǔn)配線圖配接好，對于具體車站應(yīng)根據(jù)具體電纜芯線數(shù)量和現(xiàn)場調(diào)查資料，對照標(biāo)準(zhǔn)圖的端子分配設(shè)計(jì)施工配線圖。每臺(tái)采集機(jī)設(shè)三塊開出板KCB，可驅(qū)動(dòng)三套組合的測試?yán)^電器，所以每臺(tái)采集機(jī)測試電纜的最大容量為256*3=768路。特殊情況下，當(dāng)某個(gè)站被測電纜絕緣路數(shù)大于768路時(shí)，應(yīng)通知設(shè)計(jì)、工廠增加容量或增加一臺(tái)采集機(jī)。 第七節(jié) 電源對地漏流的監(jiān)測 一. 漏流測試原理： 通過電源對地漏流的測量，可以了解各電源線是否破損和接地，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障。因漏流測試要求將電源屏各輸出端人為接地，所以對它的采集需要非常慎重，一般要求串入保護(hù)電阻進(jìn)行測量。測試原理圖如下，測試電路中串入了較大的保護(hù)電阻（例如1K）和保護(hù)熔斷器。一. 電路原理： 把被測的電源回路經(jīng)電纜芯線通過測試?yán)^電器組合接至電源漏流測試板上的采樣測試電路。電源屏輸出電源有交、直流之分，為了提高測試精度，加裝兩個(gè)繼電器，對于不同的電源切換到不同的電路：測交流電源漏流時(shí)JA0吸起、J90落下，在50Ω電阻上取樣；測直流電源漏流時(shí)JA0吸起、J90吸起，在1KΩ電阻上取樣；將取樣電壓信號(hào)量化轉(zhuǎn)換成0—5V直流標(biāo)準(zhǔn)電壓，經(jīng)綜合采集機(jī)模擬量輸入板送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理二. 接入電路： 電源屏輸出電源對地漏流的測試電路，類似于電纜絕緣的測試電路，所以電源對地漏流測試與電纜絕緣測試共用一套測試?yán)^電器組合，只是在電纜絕緣測試?yán)^電器組合的基本層（E層），增加兩個(gè)漏流測試?yán)^電器。JA0作為測試電纜絕緣和測試電源漏流的區(qū)分條件，J90作為測試交流漏流和直流漏流的區(qū)分條件。JA0、J90受開出板控制，由軟件程序控制它們動(dòng)作。三. 特別注意： 電源屏各種輸出電源對地漏流的測試是關(guān)系到安全生產(chǎn)的，以防萬一，規(guī)定：只在天窗時(shí)間內(nèi)人工啟動(dòng)，自動(dòng)測量。四. 接口配置： 綜合采集機(jī)的DDD6三塊開關(guān)量輸出模板，每塊可輸出40個(gè)開關(guān)量（另41—48為開入），前35個(gè)用于電纜絕緣測試組合，第337兩個(gè)開出量，用于控制漏流測試?yán)^電器（J90、JB0），其測試容量與電纜絕緣一樣，只要在768路之內(nèi)均可（通常是先配置電纜絕緣配線，接下來配置電源漏流配線）。配線圖如下圖。第八節(jié) 熔絲斷絲監(jiān)測一. 監(jiān)測原理：電氣集中站機(jī)械室的熔絲，絕大部分都安裝了多功能熔絲單元，而且大多配套加裝了報(bào)警設(shè)備，所以微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)沒有必要對每個(gè)熔絲的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，可根據(jù)具體情況采取下列三種方式：1. 系統(tǒng)只監(jiān)督控制臺(tái)總?cè)劢z報(bào)警狀態(tài)，實(shí)時(shí)記錄總?cè)劢z報(bào)警和恢復(fù)時(shí)間，并通過主機(jī)屏幕顯示和報(bào)警通知值班人員處理。2. 系統(tǒng)采集機(jī)械室排架熔絲報(bào)警條件，實(shí)時(shí)判別記錄故障熔絲的排架位置，并通知值班人員處理。3. 對沒有安裝多功能熔絲單元的控制臺(tái)，電源屏的熔絲，采用固態(tài)光隔模塊逐個(gè)采樣監(jiān)視，實(shí)時(shí)判別記錄到位，熔絲斷絲后通知值班人員及時(shí)處理。三種方式的熔絲斷絲監(jiān)測信息均接入綜合采集機(jī)開關(guān)量輸入模板，由綜合采集機(jī)進(jìn)行巡檢處理。通常采用第二種方式，從機(jī)械室既有熔絲報(bào)警電路排架燈處，取出表示燈條件實(shí)時(shí)判別記錄熔絲斷絲的排架位置，并通知值班人員處理。電路示意圖如下：二. 各站熔絲報(bào)警電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同，共有5種表現(xiàn)形式：電路電源為直流12V；電路電源為直流24V；電路電源為直流50V；公共電源線為正；公共電源線為負(fù)。 我們必須根據(jù)不同的表現(xiàn)形式，選擇電路組件的數(shù)值。其中：穩(wěn)壓管和限流電阻根據(jù)報(bào)警電源的電壓值確定：報(bào)警電源為24V，則穩(wěn)壓管為12V，報(bào)警電源為12V，報(bào)警電源為50V，則穩(wěn)壓管為12V，電阻為36K三. 接口配置：熔絲斷絲的監(jiān)測由綜合采集機(jī)完成，綜合采集機(jī)的第3塊板DD3位置為熔絲斷絲開關(guān)量輸入模板，其最大容量為96路。配線圖如下圖。第九節(jié) 燈絲斷絲監(jiān)測一. 監(jiān)測原理：對全站列車信號(hào)的主燈絲狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督、報(bào)警并記錄，亦是信號(hào)微機(jī)監(jiān)測的一項(xiàng)功能，由綜合采集機(jī)完成。其監(jiān)測原理是：當(dāng)信號(hào)機(jī)主燈絲斷絲時(shí)，信號(hào)機(jī)燈絲轉(zhuǎn)換繼電器落下接點(diǎn)將測試電阻串入監(jiān)測回路，在燈絲測試板上產(chǎn)生一個(gè)直流分壓，即取樣電壓。不同的信號(hào)機(jī)發(fā)生主燈絲斷絲時(shí)，由于接入的測試電阻不同，產(chǎn)生的取樣電壓也不同，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，采集機(jī)根據(jù)不同的電壓數(shù)值確定哪架信號(hào)機(jī)主燈絲斷絲。測試原理圖如下頁圖。二. 測試過程：1. 從原理圖可見，監(jiān)測電路是嫁接在原燈絲斷絲報(bào)警電路中的， 首先要保證測試電路不影響原報(bào)警電路的正常工作。所以在平時(shí)情況下，即不進(jìn)行微機(jī)測試時(shí)原報(bào)警回路在XX1′、XX2′處通過測試?yán)^電器JB0落下接點(diǎn)溝通；而在室外新加的測試電阻并聯(lián)有二極管，二極管的正極接報(bào)警電源的正極Z，二極管的負(fù)極接報(bào)警電源的負(fù)極F。這樣，由于二極管的單向?qū)щ娦允沟貌⒙?lián)的測試電阻不起作用，故不影響原報(bào)警電路的特性。2. 當(dāng)發(fā)生主燈絲斷絲時(shí)，原報(bào)警電路的燈絲報(bào)警繼電器吸起，監(jiān)測主燈絲斷絲的開關(guān)量有效，立即啟動(dòng)采集機(jī)開關(guān)量輸出（由D3開關(guān)量輸出板第340路輸出）使采集機(jī)專設(shè)的燈絲報(bào)警繼電器JB0吸起，JB0吸起后斷開原報(bào)警電路，接通監(jiān)測電路，即進(jìn)入測試狀態(tài)。（時(shí)間大約3—5秒）3. 測試時(shí)JB0吸起，暫時(shí)斷開原報(bào)警電路，同時(shí)將測試板上的測試電源加至原報(bào)警電路的室外部分。設(shè)計(jì)測試電源的極性正好與原報(bào)警電源的極性相反，即平時(shí)，X1為Z、X2為F；而微機(jī)測試時(shí)X1為負(fù)12V、X2為正12V。這樣，微機(jī)測試時(shí)因?yàn)槎O管反向不導(dǎo)通，就將測試電阻Rⅰ串接在測試回路中。4. 測試電壓加至測試電阻和測試板分壓電阻上，分壓電阻上的直流分壓即為采樣電壓，該采樣電壓經(jīng)過量化處理后經(jīng)過綜合采集機(jī)模入板送入CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。不同的信號(hào)機(jī)主燈絲斷絲接入的測試電阻不同，故分壓亦不同，采集機(jī)判別電壓數(shù)值不同，從而確定哪架信號(hào)機(jī)主燈絲斷絲。5. 站內(nèi)燈絲報(bào)警電路不盡相同，有并聯(lián)形式的，有串聯(lián)形式的。并聯(lián)形式時(shí)，10檔次測試電阻和對應(yīng)采樣電壓為：0K 10K 15K 40K 90K ∝5V 串聯(lián)形式時(shí)，10檔次測試電阻為0K 10K 15K 40K 90K ∞三. 測試電阻安裝原則；1. 應(yīng)按信號(hào)機(jī)距信號(hào)樓的距離由近及遠(yuǎn)，從小到大，順序安裝。2. 距信號(hào)樓最近的信號(hào)機(jī)不安裝測試電阻，即第一檔為0K。，則重復(fù)使用電阻，報(bào)警為架群。如下行端有13架列車信號(hào)機(jī)，則可安排距信號(hào)樓最近的兩架信號(hào)機(jī)為0K（不裝測試電阻），，、10K、15K‥‥‥例如下圖即是某站的測試電阻配置圖： 第九節(jié) 區(qū)間信號(hào)的監(jiān)測區(qū)間信號(hào)監(jiān)測包括：區(qū)間信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈繼電器狀態(tài)、軌道電路狀態(tài)、移頻發(fā)送器功出電壓、受端接收電壓、區(qū)間燈絲斷絲監(jiān)督、主付電子盒轉(zhuǎn)換、電碼化發(fā)送電壓、電碼化發(fā)送電流；近年來要求增加的監(jiān)測內(nèi)容有移頻軌道電路的上邊頻、下邊頻、中心頻率和調(diào)整頻率值。一. 區(qū)間信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈狀態(tài)監(jiān)測采集區(qū)間信號(hào)機(jī)的點(diǎn)燈狀態(tài)是由開關(guān)量形式，直接采集信號(hào)機(jī)的點(diǎn)燈電壓。由于點(diǎn)燈電路各自獨(dú)立、無公共回線、且為高壓信息，因此其開關(guān)量輸入采用的是特殊的220V開關(guān)量采集模塊。如下圖所示，每個(gè)信號(hào)機(jī)的點(diǎn)燈電壓，經(jīng)過220V光電模塊采集，送入開入板，再經(jīng)過光電隔離，多路開關(guān)選擇后，直接送CPU處理。最新設(shè)計(jì)的ZPW2000型自動(dòng)閉塞和閉環(huán)電碼化設(shè)備，已為微機(jī)監(jiān)測預(yù)留了開關(guān)量輸出端子，徑直配線輸入采集機(jī)即可。220V開關(guān)量采集模塊原理圖二. 移頻（UM7ZPW2000）軌道電路的監(jiān)測當(dāng)前，我國干線鐵路正在進(jìn)行自動(dòng)閉塞改造，采用ZPW2000型無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。信號(hào)微機(jī)監(jiān)測設(shè)備也要隨之進(jìn)行改造。既有TJWX2000型監(jiān)測設(shè)備對移頻信號(hào)的測量，是采用計(jì)算周期的方法來區(qū)分上、下邊頻，進(jìn)而根據(jù)上下邊頻的交替次數(shù)判斷出低周頻率的。其采用的80C196型CPU處理器的計(jì)數(shù)分辨率為1uS，對于實(shí)現(xiàn)國內(nèi)原有移頻軌道電路的四種載頻及低頻信息的監(jiān)測，是不存在問題的。然而ZPW2000的載頻頻率提高到2600Hz，而頻偏卻減少為177。11Hz,。在載頻的高端時(shí)（），上邊頻與下邊頻周期差僅為3uS，這個(gè)差值決定了很難再用原來的CPU的計(jì)數(shù)分辨率方法來區(qū)分上、下邊頻，也無法判斷低頻信息。為適應(yīng)新技術(shù)、新設(shè)備、新要求，河南輝煌科技股份有限公司新研制了采用DSP技術(shù)的DSP移頻采集機(jī)，使用DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對移頻自動(dòng)閉塞的移頻信號(hào)進(jìn)行處理。1. DSP 數(shù)字處理技術(shù)DSP是 (Digital Signal Process)的簡稱，亦可稱為信號(hào)的數(shù)字處理，指利用專用或通用數(shù)字信號(hào)處理芯片，通過數(shù)字計(jì)算的方法來實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理。與模擬信號(hào)處理相比，它具有靈活、準(zhǔn)確、可靠、體積小、功耗低和易于大規(guī)模集成等優(yōu)點(diǎn)。DSP也是CPU，DSP處理器實(shí)際是單片機(jī)的一種，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的微處理器，它強(qiáng)調(diào)運(yùn)算處理的實(shí)時(shí)性，因此除了具備普通微處理器的高速運(yùn)算和控制功能外，主要針對實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理，在處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和數(shù)據(jù)流程上作了較大的改動(dòng)。采用DSP技術(shù)對模擬量進(jìn)行處理，能快速對采集信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，將所關(guān)心的頻率分量的值測試出來，去除掉干擾信號(hào)分量。因此可以對ZPW2000中的移頻接收電壓進(jìn)行頻譜分析，精確測量出本區(qū)段發(fā)送器發(fā)送的主軌道電壓分量的值和相鄰區(qū)段發(fā)送器發(fā)送的小軌道電壓的值。利用DSP處理器的高速運(yùn)算，