【導(dǎo)讀】化鐵路也在我國得到了越來越多的普及．在交流的電氣化鐵路上，有一個段長約30米的無電區(qū)，此處稱為分相區(qū)。小時通過十幾個分相點。這樣也給司機帶來很大的工作量，并且會。設(shè)計簡單，為了保證機車運行的可靠性，我們添加了機車定位系統(tǒng)。本系統(tǒng)是由RFID定位系統(tǒng)，GPS定位系統(tǒng)組成。紹了定位系統(tǒng)準(zhǔn)確判斷機車到達(dá)分相區(qū)的工作原理。相控制最關(guān)鍵的技術(shù)是要能夠精確、可靠地識別分相點位置。相控制系統(tǒng)進(jìn)行了實際的分析。并對控制系統(tǒng)和定位系統(tǒng)的實現(xiàn)進(jìn)。對于本系統(tǒng)的可靠性，本文也進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述。鐵路線上投入使用，運行情況良好。

　　

【正文】 （閃亮）。 （亮）： 過分相指示信號輸出（ 3S 脈寬），司機臺上蜂鳴器響。然后， （亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。 延時 60S，再按下試驗按鈕， I （閃亮）。 （閃亮），延時 1S （滅），再延時 3S （滅），再延時 4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)， 再按下試驗按鈕 后，延時 30S，在進(jìn)行上述動作。 延時 2 分鐘后，再進(jìn)行下一步試驗?；蛑匦麻_機進(jìn)行自檢后測試。 預(yù)告狀態(tài)試驗 閉合司機鑰匙， I 端司機手把轉(zhuǎn)向前狀態(tài)， I （亮）：機車 I 端向前 。 按下控制裝置試驗按鈕， I （閃亮）。 （閃亮）：過分相指示信號輸出（ 3S 脈寬）， 司機臺上蜂鳴器響。然后， （亮）、延時 30S （亮）、在延時 1S （亮）和 （閃亮）。 延時 60S，再按下試驗按鈕， I （閃亮）。 （閃亮），延時 1S （滅），再延時 3S （滅），再延時 4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)， 再按湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 下試驗按鈕 后，延時 30S，在進(jìn)行上述動作。 通過劃動磁鐵進(jìn)行高壓試驗 閉合司機鑰匙，升弓，合主斷。 I 端司機手把轉(zhuǎn)向前狀態(tài)， I （亮）：機車 I 端向前 。也可以上閘給上 100A 的牽引電流。 強迫狀態(tài)試驗 用磁鐵快速劃過 T1 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T1 感應(yīng)接收器有信號輸入 。同時， （亮）： 過分相指示信號輸出（ 3S 脈寬），司機臺上蜂鳴器響。然后， （亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。牽引電流下降，主斷路器斷開。 延時 60S，用磁鐵快速劃過 T3 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T3 感應(yīng)接收器有信號輸入 。再次用磁鐵快速劃過 T3 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）：T3 感應(yīng)接收器有信號輸入 。同時， （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，延時 30S，在進(jìn)行上述動作。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢上升到 100A。如果，輔助機組工作時，牽引電流需等輔助機組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢上升到 100A。 延時 2 分鐘后，再進(jìn)行下一步試驗?；蛑匦麻_機進(jìn)行自檢后測試。 預(yù)告狀態(tài)試驗 用磁鐵快速劃過 T2 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T2 感應(yīng)接收器有信號輸入 。同時， （亮）：通過預(yù)告信號輸出通 道恢復(fù)信號（ 3S 脈寬），司機臺上蜂鳴器響。 （亮）、延時 119S （亮）、在延時 1S （亮）和 （閃亮）。控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢下降，主斷路器斷開。 延時 60S，用磁鐵快速劃過 T4 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T4 感應(yīng)接收器有信號輸入 。再次用磁鐵快速劃過 T4 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）：T4 感應(yīng)接收器有信號輸入 。同時 （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，延時 30S，在進(jìn)行上述動作 。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢上升到 100A。如果，輔助機組工作時，牽引電流需等輔助機組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢上升到 100A。 閉合司機鑰匙，升弓，合主斷。 I 端司機手把轉(zhuǎn)向后狀態(tài)， I （亮）：機車 I 端向后 。也可以上閘給上 100A 的牽引電流。 強迫狀態(tài)試驗 用磁鐵快速劃過 T4 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T4 感應(yīng)接收器有湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 26 信號輸入 。同時， （亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。牽引電流下降，主斷路 器斷開。 延時 60S，用磁鐵快速劃過 T2 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T2 感應(yīng)接收器有信號輸入 。再次用磁鐵快速劃過 T2 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）：T2 感應(yīng)接收器有信號輸入 。同時， （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，延時 30S，在進(jìn)行上述動作。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢上升到 100A。如果，輔助機組工作時，牽引電流需等輔助機組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢上升到 100A。 延時 2 分鐘后，再進(jìn)行下一步試驗?；蛑匦麻_機進(jìn)行自檢后測試。 預(yù)告狀態(tài)試驗 用磁鐵快速劃過 T3 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T3 感應(yīng)接收器有信號輸入 。同時， （亮）：通過預(yù)告信號輸出通道恢復(fù)信號（ 3S 脈寬），司機臺上蜂鳴器響。 （亮）、延時 119S （亮）、在延時 1S （亮）和 （閃亮）?？刂蒲b置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢下降，主斷路器斷開。 延時 60S，用磁鐵快速劃過 T1 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）： T1 感應(yīng)接收器有信號輸入 。再次用磁鐵快速劃 過 T1 感應(yīng)接收器表面， I （閃亮）：T1 感應(yīng)接收器有信號輸入 。同時， （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)， 再按下試驗按鈕 后，延時 30S，在進(jìn)行上述動作。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分 8 級 4秒緩慢上升到 100A。如果，輔助機組工作時，牽引電流需等輔助機組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分 8 級 4 秒緩慢上升到 100A。 GPS定位系統(tǒng)試驗 GPS 的性能測試，以及靜態(tài)和動態(tài)定位效果。 性能測試 從斷電到上電，發(fā)送初始化命令，測量從上電到正確接收數(shù)據(jù)的時間。 船用外接 GPS 天線 :485(最短 )905(最長 ) 磁吸式小型 GPS 天線 :605(最短 )1205(最長 ) 從初始化到正確接收數(shù)據(jù)的時間 : 船用外接 GPS 天線 :325(最短 )805(最長 ) 磁吸式小型 GPS 天線 :535(最短 )1205(最長 ) 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 27 從以上的測試結(jié)果來看，定位所需時間基本符合 GSU 一 36 產(chǎn)品說明書的標(biāo)稱值。 使用船用外接 GPS 天線時 GPS 接收數(shù)據(jù)的性能較好。 室內(nèi)靜態(tài)定位試驗 分別使用磁吸式小型 GPS天線和船用外接 GPS天線在室內(nèi)進(jìn)行定位試驗。從定位結(jié)果來看， GPS 使用船用外接 GPS 天線時的整體定位效果要比使用磁吸式小型 GPS 天線時效果要好。經(jīng)緯度漂移比較小，差值約 ’，換算成離約 米。而使用磁吸式小型 GPS 天線時經(jīng)緯度的漂移比較大，最大差值達(dá) ’ (緯度 )， ， (經(jīng)度 )，換算成距離約 178 米。比較兩天線的速度值，可以看出兩者都有漂移，但是船用外接 GPS 天線的抑制性較好，誤差較小 。而磁吸式小型 GPS 天線的抑制性較差，誤差最高達(dá)到了 4km/h。因此，本系統(tǒng)最終選定了船用外接 GPS 天線作為 GPS 的接收天線。 室外動態(tài)定位試驗 汽車分別以 60km/h， 80km/h， 100km/h 的速度通過測試點。測試路線基本保持為東西方向，即經(jīng)度變化率大，緯度基本不變化，如圖 所示。 西東測試點圖室外動態(tài)定位試驗圖 該試驗為了驗證汽車在運動中通過一個點時 GPS 是否能夠正確的判斷出是超過了該點還是沒有到達(dá)該點 .從測試的數(shù)據(jù)記錄來看，不管車速是多少，從 GPS 上采集下來的經(jīng)緯度信息和測試點的經(jīng)緯度信息進(jìn)行比較，能夠正確地判斷出是超過還是投有到達(dá)。雖然經(jīng)緯度有漂移，但并沒有出現(xiàn)跳變的情況，也就是說沒有出現(xiàn) 經(jīng)緯度突然從遞增 (遞減 )的方向變化為遞減 (遞增 )的方向，具體表現(xiàn)為沒有出現(xiàn)已經(jīng)超過測試點，突然又出現(xiàn)沒有到達(dá)的情況，或者是還湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 28 沒有到達(dá)測試點，突然出現(xiàn)超過測試點的情況。測試結(jié)果令人滿意。 本次試驗的目的是試驗閱讀器能否正確讀到射頻卡及閱讀器的讀卡范圍。利 用我們選用的 S1566 閱讀器及黑色和白色射頻卡進(jìn)行試驗。 射頻卡性能試驗 試驗記錄如下表 4． 12 所示 識別距離 米 米 黑色射頻卡識別率 100% 100% 白色射頻卡識別率 70% 0 從表 4． 12 可以看出，黑色射頻卡的性能更高，因此本系統(tǒng)決定采用黑色射頻卡。 車載動態(tài)試驗 將識別器固定在一輛汽車 (汽車 1)車窗上，射頻卡固定在另外一輛汽車 (汽 車 2)車窗上。汽車 1 分別以 60km／ h， 80km／ h， 100km／ h 的速度，汽車 2以 120km／ h 的速度，兩者相對行駛，均成功讀到射頻卡。 接觸網(wǎng)現(xiàn)場靜態(tài)試驗 試驗 1：機車靜止，將閱讀器置于機車大頂，射頻卡固定于承力索上并且卡正面與地面平行，射頻卡與識別器相距約 2． 7m。 重復(fù)試驗六次閱讀器均能正常讀到射頻卡。 試驗結(jié)論：識別器能正確識別到距其正上方約 2． 7m 處的射頻卡。并且將射頻卡放到承力索上是可行的。 試驗 2：機車緩慢行使，識別器置于機車大頂，射頻卡固定于承力索上并且卡正面與地面平行，射頻卡與識別器相距約 2． 7m。 重復(fù)試驗 4 次，識別器均能 J 下常識別到蔭后 4m 范圍內(nèi)的射頻卡。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 29 試驗結(jié)論：識別器能識別到前后 4m范圍內(nèi)的射頻卡，射頻卡放置于承力索上是可行的。機車啟動與行使對識別器正確識別射頻卡無干擾。 第 4 章 自動過分相系統(tǒng)的安裝使用 自動過分相控制裝置的安裝尺寸 自動過分相控制裝置的外形尺寸為： 360mm(寬 ) 520mm(深 ) 114mm(高 )； 安裝孔尺寸為： 340mm 360mm； 控制裝置由 4 個 M5 螺栓螺母與機車上固定地板相連，如圖 1 所示。 圖 1 GFX－ 2 自動過分相控制裝置外形及安裝尺寸 控制裝置安裝在Ⅰ室輔助室與司機室隔墻橫梁焊接支架上，寬度尺寸應(yīng)考慮有安裝的空間，左右兩側(cè)各預(yù)留 70mm 以上的空間，深度尺寸應(yīng)考慮后板對外連接器及引線空間，深度尺寸應(yīng)不小于 620mm，高度應(yīng)考慮控制裝置的安裝方便，高度 尺寸不小于 250mm。 控制盒面板說明。 狀態(tài)指示燈電源轉(zhuǎn)換開關(guān)試驗按鈕 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 30 廣鐵電務(wù)工廠No:燈分指相示態(tài)過燈系狀統(tǒng)態(tài)示盒表過相狀分自動轉(zhuǎn)換插座焊接面車體 控制盒面板有一電源開關(guān)，用于開通或切除該裝置（“ 1”為切除位，“ 2”為開通位）；有一個試驗開關(guān)，用于檢查試驗；還有一個狀態(tài)指示窗口，顯示裝置狀態(tài)。 燈顯指示盒的安裝 對于 SS6 型機車燈顯指示盒數(shù)量各兩個，分別安裝在兩端司機室內(nèi)，燈顯指示盒原則上采用螺栓固定式安裝方式，燈顯指示盒宜安裝在司機前方，使司機方便觀察的地方。其深度尺寸包括引線尺寸。 圖 2 燈顯指示盒 的外形和安裝尺寸 轉(zhuǎn)換插座的安裝 SS6 型電力機車機車轉(zhuǎn)換插座數(shù)量有四個，分別安裝在靠近機車排障器上方兩側(cè)的車體上（感應(yīng)接收器的上方），轉(zhuǎn)換插座的支架焊接在車體上，為方便接受感應(yīng)器插頭的插拔，插座的縱向兩端各預(yù)留 50mm 以上的空間。 轉(zhuǎn)換插座支架焊接完后，應(yīng)清除焊渣，然后，分別刷防銹漆和黑色磁漆。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 31 線卡示意圖底座車體卡子鋼軌排障器安裝支架接收感應(yīng)器 圖 3 轉(zhuǎn)換插座的外形及安裝尺寸 感應(yīng)接收器的安裝 對于 SS6 型雙端操縱的機車，感應(yīng)接收器的數(shù)量有四個，分別安裝在排障器兩側(cè)加裝的支架上， 感應(yīng)接收器的安裝支架通過螺栓安裝在排障器上，安裝支架應(yīng)安裝在不影響對機車部件檢修的地方。 在機車 Ⅰ 端左側(cè)的感應(yīng)接收器設(shè)為 1 號，右側(cè)設(shè)為 2 號， Ⅱ 端左側(cè)的感應(yīng)接收器設(shè)為 3 號，右側(cè)設(shè)為 4 號 (如圖 5 所示 ) 。 圖 5 地面感應(yīng)接收器在機車上安裝位置示意圖 為保證感應(yīng)接收器可靠接收地面感應(yīng)器信號，感應(yīng)接收器安裝支架的安裝應(yīng)保證感應(yīng)接收器的底面中心位置距離鋼軌面高度 110mmh135mm，距離鋼軌內(nèi)側(cè) 335mm?？紤]到車