畢業(yè)論文ZPW2000自動閉塞設(shè)備應(yīng)用研究設(shè)計

1、哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計畢業(yè)題目： ZPW-2000自動閉塞設(shè)備應(yīng)用研究設(shè)計 學(xué) 生：_指導(dǎo)教師：_專 業(yè)：鐵道通信信號專業(yè)班 級：09信號 2012年6月ZPW-2000自動閉塞設(shè)備應(yīng)用研究設(shè)計摘要介紹了ZPW-2000A無絕緣移頻閉塞系統(tǒng)的技術(shù)原理，在滿足鐵路信號系統(tǒng)要求的前提下，提出了進一步對其改進的ZPW-2000A發(fā)送器和接收器設(shè)計成一體的實現(xiàn)方法。并對改進后的發(fā)送接收設(shè)備的抗干擾能力和可靠性方式進行分析。鐵路在國民經(jīng)濟的發(fā)展中起到了很重要的作用。隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展，列車在運行速度及運載能力上有了很大的提高。為了保證行車安全，確保鐵路運輸?shù)陌踩珪惩?，對列車在運行時的安全防

2、護提出了很高的要求。確保列車正常運行的技術(shù)手段有很多，其中軌道電路是保障列車正常運行的重要手段之一。我國軌道電路的制式主要是移頻軌道電路，包括國產(chǎn)18信息移頻軌道電路和引進法國UM71型并加以國產(chǎn)化的ZPW2000型移頻軌道電路。 概述了ZPW-2000A無絕緣移頻閉塞系統(tǒng)的技術(shù)。重點介紹了將ZPW-2000A中的發(fā)送器和接收器設(shè)計成一體的實現(xiàn)方法。并對改進后系統(tǒng)的抗干擾能力和冗余備份進行了詳細的研究。熟悉ZPW2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成、工作原理、電路原理，掌握區(qū)間工程設(shè)計的基本方法和原則。完成了區(qū)間信號平面布置圖、發(fā)送器N+1冗余原理電路圖、配線布置圖等的設(shè)計。關(guān)鍵詞：Z

3、PW2000A系統(tǒng)原理, 發(fā)送接收，一體化，冗余備份，移頻軌道電路目 錄摘要1.緒論 82.ZPW-2000A無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)概述92.1 ZPW-2000A 概述92.2 ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)特點92.3ZPW-2000A型無絕緣軌道電路系統(tǒng)主要技術(shù)條件103.ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)原理133.1系統(tǒng)原理3.2發(fā)送器的原理及作用3.3接受器的原理及作用3.4衰耗盤3.5站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)3.6電氣絕緣節(jié)及調(diào)諧單元3.7空心線圈SVA3.8匹配變壓器3.9補償電容4.ZPW-2000A發(fā)送接收器一體化實現(xiàn)方法5.一體化的ZPW-2000A性能的

4、研究145.1設(shè)備抗干擾能力：145.2 系統(tǒng)防雷155.3冗余可靠性方式分析155.4 系統(tǒng)主要技術(shù)條件166圖紙設(shè)計說明186.1 信號平面布置圖的設(shè)計與說明187. 結(jié)論20參考文獻ZPW-2000自動閉塞設(shè)備應(yīng)用研究設(shè)計1.緒論鐵路信號是組織行車運行，保證行車安全，提高運輸效率，傳遞信息，改善行車人員勞動條件的關(guān)鍵技術(shù)。鐵路信號是鐵路運輸生產(chǎn)的一個生產(chǎn)部門，它在鐵路現(xiàn)代化建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中起著極其重要的作用。 向發(fā)展當前，由于鐵路運輸已向著高速.高密和重載的方，所以鐵路信號以成為實現(xiàn)運輸管理自動化和列車運行自動控制以及改善鐵路員工勞動條件的重要技術(shù)手段。鐵路信號系統(tǒng)按其應(yīng)用場所可分為

5、車站信號控制系統(tǒng)、編組站調(diào)車控制系統(tǒng)、區(qū)間信號控制系統(tǒng)、鐵路行車指揮控制系統(tǒng)及列車運行自動控制系統(tǒng)等。區(qū)間信號自動控制是鐵路區(qū)間信號.閉塞及區(qū)段自動控制.遠程控制技術(shù)的總稱，是確保列車在區(qū)間內(nèi) 安全運行的技術(shù)之一。ZPW-2000A型移頻無絕緣自動閉塞系統(tǒng)是我國在引進的法國UM71的基礎(chǔ)上進行消化。 吸收、創(chuàng)新，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的目前國內(nèi)最先進的無絕緣自動閉塞制式。這種無絕緣軌道電路以其無機械絕緣、抗干擾強、工作穩(wěn)定等特點，在世界21個國家有4萬余套的廣泛應(yīng)用，具有應(yīng)用于高速鐵路的成功經(jīng)驗。 ZPW-2000A采取的是“N+1”的冗余方式，而“N+1”冗余方式在對穩(wěn)定性要求及其嚴格的客運專線和

6、高速鐵路來說系統(tǒng)穩(wěn)定程度提高明顯不足。并且由于ZPW2000-A繼承了原來分離元件時設(shè)備體積較大的特點，把發(fā)送器和接收器單獨設(shè)計，這樣不僅造成空間的極大浪費，更重要的是造成設(shè)備價格普遍較高。而發(fā)送接收一體化設(shè)備在不增加設(shè)備數(shù)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了更高可靠性的“1+1”冗余方式，使得系統(tǒng)穩(wěn)定程度有較大提高。因此很有必要對ZPW-2000A中的冗余方式的改進進行詳細的研究。2.ZPW-2000A無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)概述2.1 ZPW-2000A 概述ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞是在法國UM71無絕緣軌道電路技術(shù)引進、國產(chǎn)化基礎(chǔ)上，結(jié)合國情進行的技術(shù)再開發(fā)。較之UM71，ZPW-2000A型無

7、絕緣移頻自動閉塞在軌道電路傳輸安全性、傳輸長度、系統(tǒng)可靠性、可維修性以及結(jié)合國情提高技術(shù)性能價格比、降低工程造價上都有了顯著提高。該系統(tǒng)自1998年開始研究。2000年10月底，針對鄭州局、南昌局接連兩次發(fā)生因鋼軌電氣分離式斷軌，軌道電路得不到檢查，客車脫軌的嚴重事故，該系統(tǒng)提出了解決“全程斷軌檢查”等四項提高無絕緣軌道電路傳輸安全性的技術(shù)創(chuàng)新方案，獲得了鐵道部運輸局、科技司的肯定。2001年，針對鄭武UM71軌道電路雨季多處“紅光帶”，該系統(tǒng)圍繞“低道碴電阻道床雨季紅光帶”問題，通過對軌道電路計算機仿真系統(tǒng)的開發(fā)，提出了提高軌道電路傳輸性能的一系列技術(shù)方案，從理論和實踐結(jié)合上實現(xiàn)了傳輸系統(tǒng)的

8、技術(shù)優(yōu)化。2002年5月28日，該系統(tǒng)通過鐵道部技術(shù)鑒定，確定推廣應(yīng)用。2.2 ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)特點系統(tǒng)的特點體現(xiàn)在以下幾方面：1.分肯定、保持UM71無絕緣軌道電路整體結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢；2.解決了調(diào)諧區(qū)斷軌檢查，實現(xiàn)軌道電路全程斷軌檢查；3.減少調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)；4.實現(xiàn)對調(diào)諧單元斷線故障的檢查；5.實現(xiàn)對拍頻干擾的防護；6.通過系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，提高了軌道電路傳輸長度；7.提高機械絕緣節(jié)軌道電路傳輸長度，實現(xiàn)與電氣絕緣節(jié)軌道電路等長輸；8.軌道電路調(diào)整按固定軌道電路長度與允許最小道碴電阻方式進行。既滿足了1km標準道碴電阻、低道碴電阻最大傳輸長度要求，又為一般長度軌道電路最

9、大限度提供了調(diào)整裕度，提高了軌道電路工作穩(wěn)定性；9.用SPT國產(chǎn)鐵路數(shù)字信號電纜取代法國ZC03電纜，減小銅芯線徑，減少備用芯組，加大傳輸距離，提高系統(tǒng)技術(shù)性能價格比，降低工程造價；10.采用長鋼包銅引接線取代75m銅引接線，利于維修；11.系統(tǒng)中發(fā)送器采用“N+1”冗余，接收器采用成對雙機并聯(lián)運用，提高系統(tǒng)可靠性，大幅度提高單一電子設(shè)備故障不影響系統(tǒng)正常工作的時間。2.3ZPW-2000A型無絕緣軌道電路系統(tǒng)主要技術(shù)條件發(fā)送器低頻頻率：10.3+n×1.1Hz，n=017即10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18

10、 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。載頻頻率：見表2-1。表2-1 載頻頻率下行：1700-11701.4 Hz上行：2000-12001.4 Hz1700-21698.7 Hz2000-21998.7 Hz2300-12301.4 Hz2600-12601.4 Hz2300-22298.7 Hz2600-22598.7 Hz 表2-1頻偏：±11 Hz。輸出功率：70W(400負載)。2.3.2 接收器軌道電路調(diào)整狀態(tài)下：主軌道接收電壓不小于240mv；主

11、軌道繼電器電壓不小于20V(1700負載，無并機接入狀態(tài)下)；小軌道接收電壓不小于42mv；小軌道繼電器或執(zhí)行條件電壓不小于20V(1700負載，無并機接入狀態(tài)下)。2.3.3 直流電源電壓范圍直流電源電壓范圍：23.5V24.5V。設(shè)備耗電情況：發(fā)送器在正常工作時負載為400，功出為1電平的情況下，耗電為5.55A；當功出短路時耗電小于10.5A；接收器正常工作時耗電小于500mA。2.3.4軌道電路分路靈敏度為0.15，分路殘壓小于等于140mA(帶內(nèi))。傳輸長度見2-2。表2-2 軌道電路傳輸長度 Rd *Km載頻（HZ）1.00.60.50.40.3170015008246745744

12、242000150082467457442423001500824624524424260014607746245244243.ZPW-2000A型無絕緣軌道電路系統(tǒng)組成及原理ZPW-2000A型無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：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，該信號經(jīng)電纜通道傳給匹配變壓器及調(diào)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(diào)諧區(qū)小軌道傳送，主軌道信號經(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，進入室內(nèi)設(shè)備將信號傳至本區(qū)段接收器。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”，調(diào)

13、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(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件(信號繼電器和信號軌道繼電器)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(qū)動軌道電路繼電器軌道繼電器吸起，并由此來判斷區(qū)段的空閑與占用情況。3.1系統(tǒng)原理ZPW-2000A型無絕緣軌道電路系統(tǒng)，與UM71無絕緣軌道電路一樣采用電氣絕緣節(jié)來實現(xiàn)相鄰軌道電路區(qū)段的隔離。電氣絕緣節(jié)長度改進為29m，由空心線圈、29m長鋼軌和調(diào)諧單元構(gòu)成。調(diào)諧區(qū)對于本區(qū)段頻率呈現(xiàn)極阻性，利于本區(qū)段信號的傳輸及接受；對于相鄰區(qū)段頻率信號呈現(xiàn)零阻性，可靠地短路相鄰區(qū)段信號，防止了越區(qū)傳

14、輸，這樣便實現(xiàn)了相鄰區(qū)段信號的電氣絕緣。同時為了解決全程斷軌檢查，在調(diào)諧區(qū)內(nèi)增加了小軌道電路。圖3-1 主軌道和調(diào)諧區(qū)小軌道檢查原理圖ZPW-2000A型無絕緣軌道電路將軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)小軌道電路兩個部分，并將短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，該信號經(jīng)電纜通道（實際電纜和模擬電纜）傳給匹配變壓器及調(diào)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(diào)諧區(qū)小軌道傳送。主軌道信號經(jīng)鋼軌送到軌道電路受電端，然后經(jīng)調(diào)諧單元、匹配變壓器、電纜通道，將信號傳至本區(qū)段接收器。調(diào)諧區(qū)小軌道信號由運行前方

15、相鄰軌道電路接收器處理，并將處理結(jié)果形成軌道電路軌道繼電器執(zhí)行條件通過（XG、XGH）送至本軌道電路接收器，作為軌道繼電器（GJ）勵磁的必要檢查條件之一。本區(qū)段接收器同時接收到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(qū)動軌道電路繼電器吸起，并由此來判斷區(qū)段的空閑與占用情況。主軌道和調(diào)諧區(qū)小軌道檢查原理示意見圖3-1。該系統(tǒng)“電氣電氣”和“電氣機械”兩種絕緣節(jié)結(jié)構(gòu)電氣性能相同。3.2 發(fā)送器的原理及作用原理: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Fc的移頻信號。移頻鍵控信號FSK分別送至CPU1、CPU2進行頻率檢測

16、。檢測結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號，經(jīng)“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(jīng)過功放的FSK信號輸出。當發(fā)送輸出端短路時，經(jīng)檢測使“控制與門”有10S的關(guān)閉(裝死或休眠保護)。作用：ZPW-2000 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(nèi)移頻電碼化發(fā)送。ZPW-2000 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送器在使用中產(chǎn)生18 種低頻信號8種載頻(上下行各四種) 的高精度、

17、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(diào)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(zhuǎn)換條件。工作原理示意圖（見-）：（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Fc的移頻信號。移頻鍵控信號FSK分別送至CPU1、CPU2進行頻率檢測。檢測結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號，經(jīng)“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

18、電器勵磁，并使經(jīng)過功放的FSK信號輸出。當發(fā)送輸出端短路時，經(jīng)檢測使“控制與門”有10S的關(guān)閉）3.3接收器的原理及作用原理及示意圖：接收器由本接收“主機”及另一接收“并機”兩部分構(gòu)成。接收器工作原理如圖3-3其中主軌道A/D、小軌道A/D為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并機輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機能處理的數(shù)字信號。 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(qū)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(qū)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(shè)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

19、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(jīng)過主機、并機兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)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(qū)動安全與門。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(yīng)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。作用：接收器接收端及輸出端均按雙機并

20、聯(lián)運用設(shè)計，與另一臺接收器構(gòu)成相互熱機并聯(lián)運用系統(tǒng)(或稱0.5+0.5)，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(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，動作軌道繼電器。實現(xiàn)對與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號的解調(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)長度，還用接收門限控制實現(xiàn)對BA斷線的檢查。3.4衰耗盤1用途（1）用作對主軌道電路的接收端輸入電平調(diào)整。（2）對調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的調(diào)整（含正、反方向）。（3）給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓，發(fā)送器功出電壓和軌道繼電器（含GJ、XGJ）電壓測試條件。（4）給出發(fā)送器、接

21、收器的故障報警、軌道狀態(tài)及正反向運行指示燈等。（5）在N1冗余運用中實現(xiàn)接收器故障轉(zhuǎn)換時主軌道繼電器和小軌道繼電器的落下延時。2電路原理圖說明衰耗盤電路原理圖如圖（1）主軌道輸入電路主軌道信號V1、V2自C1、C2變壓器B2輸入，SB1變壓器阻抗約為3655（17002600Hz），以穩(wěn)定接收器輸入阻抗，該阻抗選擇較低，利于抗干擾。變壓器SB1其匝比為116：（1146）。次級通過變壓器抽頭連接，可構(gòu)成1146共146級變化。（2）短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、反兩方向進行。正方向調(diào)整用A11A23端子，反方向調(diào)整用C11C

22、23端子，負載阻抗為3.3k。為提高A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度，短小軌道電路信號經(jīng)過1：3升壓變壓器B4輸出至接收器。（3）移頻報警繼電器YBJ發(fā)送工作、接收工作指示燈分別將發(fā)送器、接收器報警條件接入，通過光電耦合器構(gòu)成報警接點條件（BJ-1、BJ-2、BJ-3）。移頻報警繼電器YBJ，由移頻架第一位衰耗器YB引出，逐一串接各衰耗盤BJ1、BJ2條件至024.通過N1B受光器導(dǎo)通，使外接YBJ勵磁。此外，為適應(yīng)微機檢測的需要，預(yù)留了報警條件接點FBJ、FBJ、JBJ+、JBJ，由機柜內(nèi)配線引至零層。（4）軌道狀態(tài)指示電路根據(jù)軌道繼電器的狀態(tài)，通過光電耦合器的開端驅(qū)動軌道狀態(tài)指示燈GJ。GJ亮綠

23、燈，表示軌道空閑；GJ亮紅燈，表示軌道占用；GJ滅燈，表示斷電。（5）測試塞孔有關(guān)發(fā)送電源、接收電源、發(fā)送功出、輸入、輸入1、輸入2、GJ、GJ（Z）、GJ（B）、XGJ、XG、XG（Z）、XG（B）的測試條件由有關(guān)端子及電路接通。3.5站內(nèi)防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)1用途用作對通過傳輸電纜引入至室內(nèi)雷電沖擊的防護（橫向、縱向）。通過0.5、0.5、1、2、2、2×2km六節(jié)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，補償實際SPT數(shù)字信號電纜，使補償電纜和實際電纜總長度為10km，以便于軌道電路的調(diào)整和構(gòu)成改變列車運行方向電路。在站防雷上有室外電纜帶來的雷電沖擊信號，為保護模擬網(wǎng)絡(luò)及室內(nèi)發(fā)送、接收設(shè)備，采用橫向與縱向雷

24、電防護。2原理框圖及電原理簡要說明（1）原理框圖圖3-10 站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)原理框圖（2）電路原理簡要說明壓敏電阻RY采用820V/10A氧化鋅壓敏電阻，用于對室外通過傳輸電纜引入的雷電沖擊信號的橫向防護。低轉(zhuǎn)移系數(shù)防雷變壓器B用于對雷電沖擊信號的縱向防護，特別在目前鋼軌線路旁沒有設(shè)置貫通地線的條件下，該防雷變壓器B對雷電防護有顯著作用。電纜模擬網(wǎng)絡(luò)按0.5、0.5、1、2、2、2×2km六節(jié)設(shè)置，以便串接構(gòu)成0-10km按0.5間隔任意設(shè)置補償模擬電纜值。模擬電纜網(wǎng)絡(luò)值基本按以下數(shù)值設(shè)置：R：23.5/km；L：0.75mH/km；C：29nF/km。R、L按共模電路設(shè)計，考慮

25、故障安全，C采用四頭引線。3.6 空心線圈SVA1用途逐段平衡兩鋼軌的牽引電流回流，實現(xiàn)上下行線路間的等電位連接，改善電氣絕緣節(jié)的Q值，保證工作穩(wěn)定性。2電路原理簡要說明該線圈用19×1.53mm電磁線燒制，其截面積為35mm2，電感約為33H，直流電阻4.5mH。中間點引出線等電位連接用?？招木€圈設(shè)置在29m長調(diào)諧區(qū)的兩個調(diào)諧單元中間，由于它對50Hz牽引電流呈現(xiàn)很小的交流阻抗（約10m），即可起到平衡牽引電流的作用。設(shè)I1、I2有100A不平衡電流，可近似將空心線圈視為短路，則有I3=I4=（I1+I2）/2=450A。由于空心線圈對牽引電流的平衡作用，減少了工頻諧波干擾對軌道電

26、路的影響。對于上、下行線路間的兩個空心線圈中心線可等電位連接，一方面平衡線路間牽引電流，一方面保證維修人員安全。3.7 電氣絕緣節(jié)及調(diào)諧單元1用途逐段平衡兩鋼軌的牽引電流回流，實現(xiàn)上下行線路間的等電位連接，改善電氣絕緣節(jié)的Q值，保證工作穩(wěn)定性。2電路原理簡要說明該線圈用19×1.53mm電磁線燒制，其截面積為35mm2，電感約為33H，直流電阻4.5mH。中間點引出線等電位連接用?？招木€圈設(shè)置在29m長調(diào)諧區(qū)的兩個調(diào)諧單元中間，由于它對50Hz牽引電流呈現(xiàn)很小的交流阻抗（約10m），即可起到平衡牽引電流的作用。設(shè)I1、I2有100A不平衡電流，可近似將空心線圈視為短路，則有I3=I4

27、=（I1+I2）/2=450A。由于空心線圈對牽引電流的平衡作用，減少了工頻諧波干擾對軌道電路的影響。對于上、下行線路間的兩個空心線圈中心線可等電位連接，一方面平衡線路間牽引電流，一方面保證維修人員安全。3.8 匹配變壓器1. 作用 該匹配變壓器用于鋼軌(軌道電路)與SPT鐵路數(shù)字信號電纜的匹配連接。，L1用作對電纜容性的補償，并作為送端列車分路的限流阻抗。電解電容按同極性串接，形成無極性，在直流電力牽引中用于隔離直流（如地下鐵道）。2電路說明（1）V1、V2經(jīng)調(diào)諧單元端子接至軌道，L1、L2接至SPT電纜。（2）考慮到1.0·km道碴電阻，并兼顧低道碴電阻道床，該變壓器變化優(yōu)選為9

28、：1。（3）鋼軌側(cè)電路中，串聯(lián)接入兩個16V、4700F電解電容（C1、C2），該二電容按同極性串接，構(gòu)成無極性聯(lián)結(jié)，起到隔直及連交作用。保證該設(shè)備在直流電力牽引區(qū)段運用中，不致因直流成分造成匹配變壓器磁路飽和。3.9 補償電容1作用（1）保證軌道電路傳輸距離；（2）保證接收端信號有效信干比；（3）實現(xiàn)了對斷軌狀態(tài)的檢查；（4）保證了鋼軌同側(cè)兩端接地條件下，軌道電路分路及斷軌檢查功能。2原理由于60kg重1435mm軌距的鋼軌電感為1.3H/m，同時每米約有幾個pf電容。對于1700-2300Hz的移頻信號，鋼軌呈現(xiàn)較高的感抗值。該值大大高于道碴電阻時，對軌道電路信號的傳輸產(chǎn)生較大的影響。為此

29、，采取分段加補償電容的方法，減弱電感的影響。其補償原理可理解為將每補償段鋼軌L與電容C視為串聯(lián)諧振，如圖312：圖3-12 補償電容原理圖在補償段入口端（A、B）取得一個趨于電阻性負載R，并在出口端（C、D）取得一個較高的輸出電平。一般認為補償電容容量與載頻頻率、道碴電阻低端數(shù)值、電容設(shè)置方式、設(shè)置密度、軌道電路傳輸作用要求等有關(guān)。一般載頻頻率低，補償電容容量大；最小道碴電阻低，補償電容容量大；軌道電路只考慮加大機車信號入口電流，不考慮列車分路狀態(tài)時，電容容量大。為保證軌道電路電容調(diào)整、分路及機車信號同時滿足一定要求時，補償電容容量應(yīng)有一個優(yōu)選范圍。補償電容設(shè)置密度加大，有利于改善列車分路，減

30、少軌道電路中列車分路電流的波動范圍，有利于延長軌道電路傳輸長度，過密設(shè)置又增加了成本，帶來維修的不便，要適當考慮。3布置方法在ZPW-2000A系統(tǒng)中，補償電容容量、數(shù)量均按通道具體參數(shù)及軌道電路傳輸要求確定。具體標準如下：1700Hz: 55µf±5%(軌道電路長度2501450m)2000Hz: 50µf±5%(軌道電路長度2501400m)2300Hz: 46µf±5%(軌道電路長度2501350m)2600Hz: 40µf±5%(軌道電路長度2501350m)補償電容的設(shè)置方法宜采用“等間距法”，即將無絕緣

31、軌道電路兩端BA間的距離L按補償電容總量N等分，其步長=L/N（L：軌道電路兩端調(diào)諧單元的距離）。軌道電路兩端按半步長(/2),之間按全步長()設(shè)置電容，以獲得最佳傳輸效果。圖3-13 補償電容布置圖相鄰兩電容之間的距離=兩調(diào)諧單元距離L/NC(1)兩邊均為電氣絕緣節(jié)時=（軌道電路長度-29）/NC(2) 機械絕緣節(jié)電氣絕緣節(jié)時=（軌道電路長度-14.5）/NC(3) 兩邊均為機械絕緣節(jié)時=軌道電路長度/NC綜上，根據(jù)載頻頻率、最低道碴電阻數(shù)值、軌道電路傳輸狀態(tài)的要求、電容容量、數(shù)量、設(shè)置方法得當，將大大改善軌道電路的傳輸，加大軌道電路傳輸長度。4.ZPW-2000A發(fā)送接收一體化實現(xiàn)原理：Z

32、PW-2000A軌道電路系統(tǒng)用于列車占用檢測和列車完整性檢查，并連續(xù)向列車傳送允許移動控制信息的鐵路信號系統(tǒng)。它內(nèi)部的發(fā)送和接收設(shè)備分別產(chǎn)生和接收鐵路控制信號，發(fā)送信號通過軌道電路傳送到接收端，經(jīng)過對信號的處理和分析，輸出結(jié)果從而動作相應(yīng)鐵路軌道繼電器，保證行車的安全可靠。ZPW-2000A一體化的發(fā)送接收器原理框圖如附錄圖1：發(fā)送功能：（1）用途ZPW-2000A型無絕緣移頻軌道電路發(fā)送器在區(qū)間適用于非電碼化和電碼化區(qū)段18信息無絕緣移頻自動閉塞，供自動閉塞、機車信號和超速防護使用。在車站可適用于非電碼化和電碼化區(qū)段站內(nèi)移頻電碼化發(fā)送，并可作站內(nèi)移頻軌道電路使用。（2）原理框圖及電路原理說明

33、如附錄圖1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CPU1、CPU2 中，其中CPU1 控制“移頻發(fā)生器”產(chǎn)生低頻控制信號為Fc 的移頻信號。移頻鍵控信號FSK 分別送至CPU1、CPU2進行頻率檢測。檢測結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號，經(jīng)“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,使發(fā)送報警繼電器FBJ 勵磁，并使經(jīng)過功放的FSK 信號輸出至軌道。當發(fā)送輸出端短路時，經(jīng)檢測使“控制與門”有10S 的關(guān)閉（裝死或稱休眠保護）。（3

34、）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。如附錄圖2所示?？紤]到“故障安全”原則，應(yīng)將24V 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CPU 等數(shù)字電路有效隔離，依“編碼繼電器接點”接入“編碼條件電源”（+24V）為消除配線干擾，采用+24V 電源及電阻R 構(gòu)成“功率型”電路?？紤]故障安全，電路中設(shè)置了讀取光耦、控制光耦。由B 點送入方波信號，當+24V 編碼條件電源構(gòu)通時，即可從“讀取光耦”受光器A 點獲得與B 點相位相同的方波信號，送至CPU，實現(xiàn)編碼條件的讀取?！翱刂乒怦睢迸c“讀取光耦”的設(shè)置，實現(xiàn)了對電路元件故障的動態(tài)檢

35、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”A 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，采用光電耦合器也實現(xiàn)了外部編碼控制電路與CPU 數(shù)字電路的隔離。對于低頻選擇電路分別設(shè)置，共18 個。對于載頻電路則按四種頻率及1、2 型組合設(shè)置，共6 個。（4）移頻信號產(chǎn)生低頻、載頻編碼條件通過并行I/O 接口分別送到兩個CPU 后，首先判斷該條件是否有，且僅有一路。滿足條件后，CPU1 通過查表得到該編碼條件所對應(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。并由CPU1 進行自檢，由CPU2 進行互檢，條件不滿足，將由兩個CPU 構(gòu)成故障報警。為

36、保證“故障安全”，CPU1、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(jīng)檢測后，兩CPU 各產(chǎn)生一個控制信號，經(jīng)過“控制與門”，將FSK 信號送至方波正弦變換器。方波正弦變換器：該變換器是由可編程低通濾波器260 集成芯片構(gòu)成其截止頻率，同時滿足對1700Hz、2600 Hz 三次及以上諧波的有效衰減。（5）安全與門電路對數(shù)字電路來講，當發(fā)生故障時，一般表現(xiàn)出固定的高電平1或 固定的低電平0，為此，我們把動態(tài)方波信號作為正常工作信號，兩路CPU正常工作時分別產(chǎn)生各自的方波信號，通過安全與門，產(chǎn)生一個直流信號，發(fā)送報警繼電器FBJ，如果任何一路方波信號沒有，應(yīng)不

37、會產(chǎn)生直流信號，發(fā)送報警繼電器將落下，切斷移頻信號的輸出。當有方波1時，光耦1處于開關(guān)狀態(tài)，回路中的電流處于交變狀態(tài)，變壓器隔離以及整流濾波，產(chǎn)生一個獨立的直流電源電壓信號，此外，如果方波2存在，那么，光耦2也處于開關(guān)狀態(tài)，使三極管處于開關(guān)狀態(tài)，通過三極管的放大、變壓器的隔離及整流濾波，產(chǎn)生一個直流信號，驅(qū)動發(fā)送報警繼電器。 通過分析可以看出，任何一路方波信號不存在時FBJ都將落下。接收功能：1）用途用于對主軌道電路移頻信號的解調(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，動作軌道繼電器。另外，還實現(xiàn)對與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號的解調(diào)，給出短小軌道電路執(zhí)行條件，送至相鄰軌

38、道電路接收器。接收器接收端及輸出端均按雙機并聯(lián)運用設(shè)計，與另一臺接收器構(gòu)成相互熱機并聯(lián)運用系統(tǒng)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運用。（2）電路原理介紹接收器原理框圖如附錄圖3所示。 接收器雙機并聯(lián)運用原理接收器由本接收“主機”及另一接收“主機”兩部分構(gòu)成。ZPW-2000A系統(tǒng)中A、B兩臺接收器構(gòu)成成對雙機并聯(lián)運用，即： A主機輸入接至A主機，且并聯(lián)接至B主機。 B主機輸入接至B主機，且并聯(lián)接至A主機。 A主機輸出與B并機輸出并聯(lián)，動作A主機相應(yīng)執(zhí)行對象。 B主機輸出與A并機輸出并聯(lián)，動作B主機相應(yīng)執(zhí)行對象。 接收器原理框圖及說明 主軌道A/D，小軌道A/D：模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將主機、并機輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成

39、計算機能處理的數(shù)字信號。CPU1、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(qū)動等功能。安全與門14：將兩路CPU輸出的動態(tài)信號變成驅(qū)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(shè)定主機、并機載頻信號，由CPU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，首先確定接收盒的中心頻率。外部送進來的信號，分別經(jīng)過主機、并機兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。兩套CPU 對外部四路信號進行單獨的運算，判決處理。雙CPU再把處理的結(jié)果通過串行通信，相互進行比較。如果判決結(jié)果一致，就輸出3KHz的脈沖驅(qū)動安全與門。安全與門接收到兩路方波信

40、號后，將其轉(zhuǎn)換成直流電壓帶動繼電器。如果雙CPU的結(jié)果不一致，就關(guān)掉給安全與門的脈沖，同時報警。電路中增加了安全與門的反饋檢查，如果CPU有動態(tài)輸出，那么安全與門就應(yīng)該有直流輸出，否則就認為安全與門故障，接收器也報警。如果接收盒收到的信號電壓過低，就認為是列車分路。 載頻讀取電路載頻讀取電路如圖2-4所示。接收載頻讀取電路與發(fā)送低頻載頻讀取電路類似，載頻通過相應(yīng)端子接通24V電源確定，通過光電耦合器將靜態(tài)的直流信號轉(zhuǎn)換成動態(tài)的交流信號，由雙CPU進行識別和處理，并實現(xiàn)外界電路與數(shù)字電路的隔離。4.1ZPW-2000A發(fā)送接收器一體化實現(xiàn)方法為了實現(xiàn)將發(fā)送、接收集成為一個設(shè)備，采用在一套DSP和

41、CPLD搭建的電路平臺上同時實現(xiàn)發(fā)送接收功能。如附錄圖2所示為發(fā)送接收一體化設(shè)備中的微處理電路平臺原理框圖：微處理器電路采用雙CPU、雙軟件。兩套軟件硬件對信號單獨處理，將結(jié)果相互校核，實現(xiàn)故障-安全要求。在系統(tǒng)中，CPU采用美國德州儀器（TI）公司生產(chǎn)的32位高性能浮點數(shù)字信號處理芯片TMS320VC33DSP，由它構(gòu)成發(fā)送功能中的移頻發(fā)生器、控制產(chǎn)生移頻信號功能和輸出信號檢測，以及接收功能中的信號采樣、運算判決和控制功能。采用了Xilinx Spartan2的CPLD可編程邏輯器件，構(gòu)成移頻發(fā)送器、分頻器、并行I/O擴展接口以及系統(tǒng)中的邏輯譯碼功能。RAM（數(shù)據(jù)存儲器）用于存放采集的數(shù)據(jù)和

42、運算結(jié)果。RAM供電后可以對其進行讀寫處理，斷電后其內(nèi)部數(shù)據(jù)就消失不保存。EPROM（程序存儲器）是程序的載體，CPU執(zhí)行的指令和運算需要的常數(shù)存儲在其中。EPROM中的信息通過編程寫入，斷電后數(shù)據(jù)仍能保持。如果需要擦除其中的信息，可通過紫外線照射擦除反復(fù)使用。譯碼器完成CPU與EPROM、RAM、A/D及輸入輸出接口（I/O）等之間的邏輯關(guān)系，用CPLD實現(xiàn)。輸出電路根據(jù)CPU對輸入信號分析的結(jié)果，經(jīng)過通信相互校核后，然后輸出動作相應(yīng)的繼電器。報警電路：CPU定時對RAM、EPROM和CPU中的存儲器進行檢查，也對載頻電路和安全與門電路進行檢查，根據(jù)檢查的結(jié)果和雙CPU進行通信相互校核的結(jié)果

43、，決定給出相應(yīng)告警條件。衰耗盤（1）用途用作對主軌道電路及調(diào)諧區(qū)小軌道電路的調(diào)整（含正、反方向）；給出發(fā)送器、接收器用電源電壓，發(fā)送器功出電壓和軌道繼電器（含GJ、XGJ）電壓測試條件；給出發(fā)送器、接收器的故障報警、軌道狀態(tài)及正反向運行指示燈等。（2）電路原理說明 主軌道輸入電路主軌道信號V1、V2自C1、C2變壓器B2輸入，SB1變壓器阻抗約為3655（17002600Hz），以穩(wěn)定接收器輸入阻抗，該阻抗選擇較低，利于抗干擾。變壓器SB1其匝比為116：（1146）。次級通過變壓器抽頭連接，可構(gòu)成1146共146級變化。 短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路

44、。故短小軌道電路的調(diào)整按正、反兩方向進行。正方向電壓調(diào)整用a11a23端子，反方向電壓調(diào)整用c11C23端子。為提高A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度，短小軌道電路信號經(jīng)過1：3升壓變壓器SB2輸出至接收器。 報警電路發(fā)送工作、接收工作指示燈分別將發(fā)送器、接收器的報警電路接入，通過光電耦合器構(gòu)成報警接點條件（BJ-1、BJ-2、BJ-3）。移頻報警繼電器YBJ，由移頻架第一位衰耗器YB+引出，逐一串接各衰耗盤BJ-1、BJ-2條件至024。通過N1B受光器導(dǎo)通，使外接YBJ勵磁。此外，為了適應(yīng)微機監(jiān)測的需要，預(yù)留了報警條件接點FBJ+、FBJ-、FBJ+、FBJ-，由機柜內(nèi)配線引至零層。 軌道狀態(tài)指示

45、電路根據(jù)軌道繼電器的狀態(tài)，通過光電耦合器的開端驅(qū)動軌道狀態(tài)指示燈GJ。GJ亮綠燈，表示軌道空閑；GJ亮紅燈，表示軌道占用；GJ滅燈，表示斷電。補償電容：（1）作用 保證軌道電路傳輸距離； 保證接收端信號有效信干比； 實現(xiàn)了對斷軌狀態(tài)的檢查； 保證了鋼軌同側(cè)兩端接地條件下，軌道電路分路及斷軌檢查性能。（2）原理由于60km重1435mm軌距的鋼軌電感為1.3H/m，同時每米約有幾個pf電容。對于17002300Hz的移頻信號，鋼軌呈現(xiàn)較高的感抗值。該值大大高于道碴電阻時，對軌道電路信號的傳輸產(chǎn)生較大的影響。為此，采取分段加補償電容的方法，減弱電感的影響。其補償原理可理解為將每補償段鋼軌L與電容C

46、視為串聯(lián)諧振，在補償段入口端（A、B）取得一個趨于電阻性負載R，并在出口端（C、D）取得一個較高的輸出電平。一般認為補償電容容量與載頻頻率、道碴電阻低端數(shù)值、電容設(shè)置方式、設(shè)置密度、軌道電路傳輸作用要求等有關(guān)。一般載頻頻率低，補償電容容量大；最小道碴電阻低，補償電容容量大；軌道電路只考慮加大機車信號入口電流，不考慮列車分路狀態(tài)時，電容容量大。為保證軌道電路電容調(diào)整、分路及機車信號同時滿足一定要求時，補償電容容量應(yīng)有一個優(yōu)選范圍。補償電容設(shè)置密度加大，有利于改善列車分路，減少軌道電路中列車分路電流的波動范圍，有利于延長軌道電路傳輸長度，過密設(shè)置又增加了成本，帶來維修的不便，要適當考慮。補償電容的

47、設(shè)置方式宜采用“等間距法”，即將無絕緣軌道電路兩端BA間的距離L按補償電容總量N等份，其步長=L/N。軌道電路兩端按半步長（/2），中間按全步長（）設(shè)置電容，以獲得最佳傳輸效果。綜上，根據(jù)載頻頻率、最低道碴電阻數(shù)值、軌道電路傳輸狀態(tài)的要求、電容容量、數(shù)量、設(shè)置方法得當，將大大改善軌道電路的傳輸，加大軌道電路傳輸長度。5.一體化的ZPW-2000A性能的研究：5.1設(shè)備抗干擾能力：發(fā)送接收合一在以前設(shè)備中是要避免的，因為過去設(shè)備為分離元件，接收部分占有大部分設(shè)備空間，發(fā)送部分的空間干擾通過分離元件很可能會影響接收動作，因此接收部分和發(fā)送部分必須離開足夠的空間才能保證設(shè)備的正常運行。而現(xiàn)在發(fā)送和接

48、收均為集成電路，在設(shè)備內(nèi)接收部分的輸入信號經(jīng)過一個跟隨器隔離后直接進入AD，較過去經(jīng)過環(huán)節(jié)減小，發(fā)送的空間干擾信號不易進入到接收通道。在設(shè)備設(shè)計的時候也充分的考慮了干擾問題。采取了數(shù)字板內(nèi)發(fā)送部分電路和接收部分電路分開，干擾最大的發(fā)送部分功放板和進行信號處理的數(shù)字板分開，以及通過遠離功放端子和接收端子位于設(shè)備中的位置等措施保證發(fā)送信號對接收通道影響最小。如果允許，還可以考慮將數(shù)字板放在一個屏蔽盒內(nèi)，這樣也可以更好地防止信號空間干擾。另外，發(fā)送部分的發(fā)送信號幅度僅為2V左右，信號的頻率在3K以下，屬于低頻信號，因此只需要在制板時注意信號的走線和元件的布局。通過以上各種系統(tǒng)抗干擾措施，基本上避免了

49、發(fā)送部分對接收部分的信號干擾，從而保證了發(fā)送接收一體化實現(xiàn)的可能。5.2 系統(tǒng)防雷系統(tǒng)防雷包含二個部分：（1）發(fā)送端、接收端的“站防雷”。設(shè)于模擬網(wǎng)絡(luò)盤內(nèi)，實現(xiàn)對從電纜引入雷電沖擊的橫向、縱向防護，站內(nèi)電碼化設(shè)計單獨的防雷單元。（2）對從鋼軌引入雷電沖擊保護橫向：設(shè)在調(diào)諧單元、匹配變壓器兩端?？v向：在空心線圈中心線不接地條件下，防雷單元設(shè)在中心線與地間。5.3冗余可靠性方式分析：為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，國內(nèi)外的信號廠家普遍采用雙機熱備或“N+1”的方式進行冗余。很明顯雙機熱備造成設(shè)備成本成倍增加，而“N+1”方式在對穩(wěn)定性要求及其嚴格的客運專線和高速鐵路來說系統(tǒng)穩(wěn)定程度提高明顯不足。因此需要一種

50、在不增加設(shè)備數(shù)量，又對系統(tǒng)穩(wěn)定程度有較大提高的冗余方式產(chǎn)生。把ZPW-2000A無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)中的發(fā)送器和接收器設(shè)計成一體，再通過“雙機熱備”或“交叉?zhèn)浞荨钡娜哂喾绞教岣呦到y(tǒng)的穩(wěn)定性，從而可以大幅度地提高自動閉塞中信號設(shè)備的高性能價格比，減少設(shè)備的數(shù)量和施工的難度，減少設(shè)備維護的工作量及設(shè)備備品的數(shù)量，延長系統(tǒng)的無故障工作時間。如前面所述，發(fā)送、接收設(shè)備中元件絕大部分（約85%）是相同的，如載頻輸入條件和CPU部分。如果把輸入條件部分也當成是CPU部分一起考慮，則CPU部分和輸入、輸出具有相同的可靠性。合一設(shè)備相當于僅在發(fā)送設(shè)備中增加了兩片AD、兩片運放和幾個電阻，如果認為這些器件的可

51、靠性較高的話，合一設(shè)備的無故障時間應(yīng)該和發(fā)送器是相當?shù)?。設(shè)工作100個小時時各部分的未失效概率為R，在系統(tǒng)為雙機熱備時的可靠性：分離時，如附錄圖3分離時可靠性網(wǎng)絡(luò)框圖所示：合一時，由于發(fā)送、接收公用一套微處理電路，未失效概率相同。如圖4合一時可靠性網(wǎng)絡(luò)框圖所示：很明顯，合一時的可靠性要高于分離時的情況。5.4 系統(tǒng)主要技術(shù)條件5.4.1 環(huán)境條件ZPW2000A型無絕緣移頻軌道電路設(shè)備在下列環(huán)境條件下應(yīng)可靠工作：（1）周圍空氣溫度：室外：-40+70；室內(nèi)：-5+40；（2）周圍空氣相對濕度：不大于95%（溫度30時）；（3）振動條件：室外：在135Hz時應(yīng)能承受加速度為10m/s的正穩(wěn)態(tài)振動

52、；室內(nèi)：在135Hz時應(yīng)能承受加速度為5m/s的正穩(wěn)態(tài)振動。5.4.2 發(fā)送器（1）低頻頻率：10.3+n×1.1Hz，n=017即10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、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。（2）頻偏：±11 Hz（3）輸出功率：70W（400負載）（4）載頻頻率 下行：1700-1 1701.4HZ 上行：2000-1 2001.4HZ 1700-2 1698

53、.7HZ 2000-2 1998.7HZ 2300-1 2301.4HZ 2600-1 2601.4HZ 2300-2 2298.7HZ 2600-2 2598.7HZ5.4.3 接收器軌道電路調(diào)整狀態(tài)下：主軌道接收電壓不小于240mv；主軌道繼電器電壓不小于20V（1700負載，無并機接入狀態(tài)下）；小軌道接收電壓不小于42mv；小軌道繼電器或執(zhí)行條件電壓不小于20V（1700負載，無并機接入狀態(tài)下）。 5.4.4 直流電源電壓范圍（1）直流電源電壓范圍：23.5V24.5V。（2）設(shè)備耗電情況：發(fā)送器在正常工作時負載為400，功出為1電平的情況下，耗電為5.55A；當功出短路時耗電小于10.

54、5A，接收器正常工作時耗電小于500mA。5.4.5 軌道電路（1）分路靈敏度為0.15，分路殘壓小于等于140mA（帶內(nèi)）。（2）主軌道無分路死區(qū)，調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)不大于5m。（3）有分離式斷軌檢查性能，軌道電路全程（含主軌及小軌）斷軌，有關(guān)軌道繼電器可靠失磁。5.5 軌道電路傳輸安全性5.5.1 發(fā)送器采用微電子器件構(gòu)成該設(shè)備時，考慮了同一載頻、同一低頻控制條件下，雙CPU電路。為實現(xiàn)雙CPU的自檢、互檢，兩組CPU及一組用于產(chǎn)生FSK移頻信號的可編程控制器各自采用了獨立的石英晶體源。發(fā)送設(shè)備的放大器均采用了射極輸出器方式構(gòu)成，防止故障時功出電壓的升高。設(shè)備考慮了對移頻載頻、低頻及幅度三個特

55、征的檢測。兩組CPU對檢測結(jié)果符合要求時，以動態(tài)信號輸出通過“安全與門”控制執(zhí)行環(huán)節(jié)發(fā)送報警繼電器（FBJ）將信號輸出。5.5.2 接收器控制執(zhí)行環(huán)節(jié)軌道繼電器（GJJ及小軌道執(zhí)行條件）。接收設(shè)備也采用雙CPU電路。在同一設(shè)定載頻條件下，雙CPU對接收信號的載頻、低頻及幅度三個特征進行解調(diào)判斷。為保證故障安全，雙CPU除需對載頻控制條件進行比較查對外，還需檢查載頻、低頻信號，滿足通頻帶及能量譜相對幅值要求時，以動態(tài)信號輸出，通過“安全與門”控制執(zhí)行環(huán)節(jié)。5.5.3 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)為防止電容斷線時，電壓升高，采用四端頭電容。電感線圈采用高強度漆包線等工藝加強措施。5.5.4 調(diào)諧區(qū)短小軌道電路安全性的一般分析（1）對小軌道電