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文檔簡介

新型自動(dòng)閉塞2008.111系統(tǒng)原理特點(diǎn)發(fā)展問題2自動(dòng)閉塞是先進(jìn)的區(qū)間閉塞制式,它對(duì)于保證區(qū)間行車安全、提高區(qū)段通過能力,起著非常重要的作用。自動(dòng)閉塞又是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的重要組成部分和基礎(chǔ)設(shè)備。新型自動(dòng)閉塞在我國獲得大力發(fā)展。新型自動(dòng)閉塞概述3閉塞blocksystem用信號(hào)或憑證,保證列車按照空間間隔制運(yùn)行的技術(shù)方法。自動(dòng)閉塞automaticblocksystem根據(jù)列車運(yùn)行及有關(guān)閉塞分區(qū)狀態(tài),自動(dòng)變換通過信號(hào)機(jī)顯示而司機(jī)憑信號(hào)行車的閉塞方法。名詞術(shù)語和基本概念4保護(hù)區(qū)段overlapprotectionblocksection為防止列車冒進(jìn)信號(hào)造成危險(xiǎn)后果而設(shè)的重疊區(qū)段。軌道電路trackcircuit以鋼軌為導(dǎo)體,檢查有無列車占用、傳遞列車占用信息以及實(shí)現(xiàn)地面與列車間信息交互的電路。名詞術(shù)語和基本概念5名詞術(shù)語和基本概念組織區(qū)間行車,一般有兩種方案,時(shí)間間隔法和空間間隔法。前者在我國早已不用,所謂空間間隔法是把鐵路線路劃分為若干段(閉塞分區(qū)),在同一閉塞分區(qū)同時(shí)只允許一列列車運(yùn)行,這樣使追蹤列車始終與前行車保持一定的距離,以確保列車運(yùn)行安全。這種空間間隔法就是閉塞。6自動(dòng)閉塞是利用通過信號(hào)機(jī)將一個(gè)區(qū)間劃分為若干閉塞分區(qū),每個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)裝設(shè)軌道電路(或列車檢測設(shè)備),通過軌道電路將列車和通過信號(hào)機(jī)顯示聯(lián)系起來,使信號(hào)機(jī)顯示依列車運(yùn)行狀態(tài)(閉塞分區(qū)空閑/占用)自動(dòng)變換的系統(tǒng)。用以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉塞行車辦法的所有設(shè)備總稱為自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。自動(dòng)閉塞定義7運(yùn)行方向信息編碼信息形成信息發(fā)送信息通道信息接收信息解碼信息執(zhí)行自動(dòng)閉塞系統(tǒng)原理框圖自動(dòng)閉塞系統(tǒng)構(gòu)成8信息形成:信息源,自動(dòng)閉塞所需的信息數(shù)量及特征。信息編碼、發(fā)送:根據(jù)本信號(hào)點(diǎn)的顯示,把信息源編制成符合設(shè)計(jì)要求的信息,然后進(jìn)行調(diào)制及功率放大。信息接收、解碼:發(fā)送信息的解調(diào),譯碼。執(zhí)行單元:一般采用安全型繼電器控制通過信號(hào)機(jī)的信號(hào)顯示。自動(dòng)閉塞系統(tǒng)構(gòu)成9速差式信號(hào)制式速差式信號(hào)制式所給出的每一種信號(hào),對(duì)不同速度的列車分別代表某一個(gè)確定的速度值,列車按照信號(hào)要求的速度運(yùn)行,以保證行車安全。而按信號(hào)顯示的速度行車,就成為一種行車的基本制度,在這樣的行車制度下,信號(hào)就可以擔(dān)負(fù)起列車運(yùn)行速度控制的任務(wù),并通過對(duì)列車速度實(shí)時(shí)控制,在安全的基礎(chǔ)上,達(dá)到列車運(yùn)行間隔最小化的目的,從而實(shí)現(xiàn)鐵路線路運(yùn)輸能力的最大化。10速差式顯示可以采用色燈方式,也可以直接采用數(shù)字顯示方式,前者適應(yīng)于速度分級(jí)少的低速列車運(yùn)行系統(tǒng),對(duì)于高速鐵路或中、低速混合運(yùn)行的線路,由于速度級(jí)別多,色燈顯示數(shù)量不夠,應(yīng)采用后者。

速差式信號(hào)制式11速度分級(jí)的選擇除必須考慮線路允許的行車速度,如曲線速度、坡道速度、道岔速度等之外,主要考慮如何按合理的速度等級(jí)劃分自動(dòng)閉塞分區(qū),以滿足不同速度級(jí)別的列車追蹤需要,其主要原則是:列車從任一級(jí)速度用規(guī)定的減速度降至下一級(jí)速度所走行的距離,應(yīng)基本相同,并盡可能與現(xiàn)有列車速度等級(jí)取得一致。速差式信號(hào)制式12新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞分類

1.單向自動(dòng)閉塞和雙向自動(dòng)閉塞自動(dòng)閉塞按行車組織方法可分為單線雙向自動(dòng)閉塞、雙線單向自動(dòng)閉塞和雙線雙向自動(dòng)閉塞。

在單線區(qū)段,既要運(yùn)行上行列車又要運(yùn)行下行列車。為了調(diào)整雙方向列車的運(yùn)行,在線路兩側(cè)都要裝設(shè)通過信號(hào)機(jī),這種自動(dòng)閉塞稱為單線雙向自動(dòng)閉塞。13新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞分類

在雙線區(qū)段,以前多采用單方向運(yùn)行的方式,即一條鐵路線只允許上行列車運(yùn)行,而另一條鐵路線只允許下行列車運(yùn)行。為此,對(duì)于每條鐵路線僅在一側(cè)設(shè)通過信號(hào)機(jī),這樣的自動(dòng)閉塞稱為雙線單向自動(dòng)閉塞。

考慮一側(cè)線路或設(shè)備故障,在雙線區(qū)段的每條線路上都能雙方向運(yùn)行列車,這樣的自動(dòng)閉塞稱為雙線雙向自動(dòng)閉塞。14單向自動(dòng)閉塞和雙向自動(dòng)閉塞雙線雙向自動(dòng)閉塞地面通過信號(hào)機(jī)的設(shè)置同雙線單向自動(dòng)閉塞。行車組織有兩種方式,一種是反方向按自動(dòng)閉塞行車,列車可以追蹤運(yùn)行;另一種是反方向按站間閉塞行車。這兩種方式的反方向均不設(shè)通過信號(hào)機(jī)(按自動(dòng)閉塞行車時(shí)設(shè)停車標(biāo)志),反方向運(yùn)行的列車是按車載信號(hào)顯示行車。15雙線單向自動(dòng)閉塞只防護(hù)列車的尾部,而單線和雙線雙向自動(dòng)閉塞必須對(duì)列車的尾部和頭部兩個(gè)方向進(jìn)行防護(hù)。為了防止兩方向的列車正面沖突,平時(shí)規(guī)定正方向通過信號(hào)機(jī)亮燈,反方向通過信號(hào)機(jī)滅燈或雙線反方向的機(jī)車信號(hào)沒有信息。只有在需要改變運(yùn)行方向,而且在區(qū)間空閑的條件下,由車站值班員辦理一定的手續(xù)后才能允許反方向的列車運(yùn)行。所以單線自動(dòng)閉塞和雙線雙向自動(dòng)閉塞必須設(shè)改變運(yùn)行方向電路。單向自動(dòng)閉塞和雙向自動(dòng)閉塞162.三顯示和四顯示自動(dòng)閉塞自動(dòng)閉塞按通過信號(hào)機(jī)的顯示制式可分為三顯示自動(dòng)閉塞和四顯示自動(dòng)閉塞。

三顯示自動(dòng)閉塞的通過信號(hào)機(jī)有三種顯示,能預(yù)告列車運(yùn)行前方兩個(gè)閉塞分區(qū)的狀態(tài),它使列車經(jīng)常按規(guī)定速度在綠燈下運(yùn)行,并可得到運(yùn)行前方通過信號(hào)機(jī)顯示的預(yù)告,因此在列車未提速前廣泛應(yīng)用。新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞分類L-U-H17三顯示自動(dòng)閉塞HULLl(3)1/2ll3bfl3bfl3bf1/2l18三顯示列車追蹤空間間隔l(3):l(3)=3l3bf+l(m)l3bf:三顯示閉塞分區(qū)長度(m)l:本區(qū)段列車長度(m)三顯示列車追蹤時(shí)間間隔T(3):T(3)=0.06l(3)/v(平均)(min)v(平均):計(jì)算區(qū)段列車平均時(shí)速(km/h)0.06:換算到分鐘的系數(shù)三顯示自動(dòng)閉塞19三顯示自動(dòng)閉塞列車在三顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段運(yùn)行,顯示黃燈準(zhǔn)備減速,在顯示紅燈的通過信號(hào)機(jī)前停車,因此要求每個(gè)閉塞分區(qū)的長度絕對(duì)不能小于列車的制動(dòng)距離。隨著列車速度和密度的不斷提高,在一些繁忙的客貨混運(yùn)區(qū)段,各種列車運(yùn)行的速度和制動(dòng)距離相差很大,三顯示自動(dòng)閉塞不能解決這一矛盾,四顯示自動(dòng)閉塞應(yīng)運(yùn)而生。20

四顯示自動(dòng)閉塞是在三顯示自動(dòng)閉塞的基礎(chǔ)上增加綠黃顯示,它能預(yù)告列車運(yùn)行前方三個(gè)閉塞分區(qū)的狀態(tài)。高速列車可以規(guī)定的速度越過綠黃顯示的通過信號(hào)機(jī),然后減速,以使列車在抵達(dá)黃燈顯示的通過信號(hào)機(jī)時(shí)不大于規(guī)定的允許速度,保證在顯示紅燈的通過信號(hào)機(jī)前停車。四顯示自動(dòng)閉塞L-LU-U-H211/2l1/2ll4bfl4bfl4bfl4bfl(4)HULULL四顯示自動(dòng)閉塞22

四顯示自動(dòng)閉塞(無保護(hù)區(qū)段)列車追蹤空間間隔l(4):

l

(4)=4l4bf+l(m)

四顯示自動(dòng)閉塞(有保護(hù)區(qū)段)列車追蹤空間間隔l(4):

l

(4)=5l4bf+l(m)l4bf:四顯示閉塞分區(qū)長度(m)

l

:本區(qū)段列車長度(m)

因?yàn)?,l4bf≈1/2l3bf

所以,l(4)≈2l3bf+l=2/3l(3)+l

≈0.7l(3)(無保護(hù)區(qū)段)

l(4)≈2.5l3bf+l=5/6l(3)+l

≈0.83l(3)(有保護(hù)區(qū)段)

四顯示自動(dòng)閉塞列車追蹤時(shí)間間隔T(4):

T(4)=0.06l(4)/v(平均)

同理,T(4)≈0.7T(3)(無保護(hù)區(qū)段),或≈0.83T(3)(有保護(hù)區(qū)段)

四顯示自動(dòng)閉塞23四顯示自動(dòng)閉塞較三顯示自動(dòng)閉塞列車追蹤間隔,可縮短1/5~1/3,即在充分保證安全的前提下,四顯示自動(dòng)閉塞能提高區(qū)間列車通過能力17%~30%。

四顯示自動(dòng)閉塞24四顯示自動(dòng)閉塞是具有速度含義的速差式自動(dòng)閉塞,其每種顯示都具有明確的速度含義?!都家?guī)》規(guī)定,列車運(yùn)行速度在120km/h以上的雙線區(qū)段,應(yīng)采用速差式自動(dòng)閉塞,列車緊急制動(dòng)距離由兩個(gè)及以上閉塞分區(qū)長度保證。四顯示自動(dòng)閉塞可以壓縮列車追蹤間隔,進(jìn)一步提高行車密度。四顯示自動(dòng)閉塞25列車區(qū)間追蹤間隔時(shí)間I追蹤=(L確認(rèn)+L制動(dòng)+L閉+L列)/V平均

其中:L確認(rèn)–司機(jī)確認(rèn)信號(hào)距離L制動(dòng)–列車制動(dòng)距離L閉–閉塞分區(qū)長度L列–列車長度V平均–列車平均速度26自動(dòng)閉塞按檢測列車位置的方式可分為軌道電路方式和計(jì)軸器方式兩大類。多數(shù)自動(dòng)閉塞采用軌道電路來檢測列車運(yùn)行的位置。按所采用軌道電路不同,又可分為有絕緣和無絕緣軌道電路。新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞分類27有絕緣和無絕緣自動(dòng)閉塞傳統(tǒng)的自動(dòng)閉塞在閉塞分區(qū)分界處均設(shè)有鋼軌絕緣,以分割各閉塞分區(qū)。鋼軌絕緣故障率高,維修工作量大,列車舒適性差。無絕緣自動(dòng)閉塞以無絕緣軌道電路為基礎(chǔ)。無絕緣軌道電路分諧振式和感應(yīng)式兩種,它取消了區(qū)間線路的鋼軌絕緣。基于無絕緣軌道電路的自動(dòng)閉塞,滿足鐵路無縫化、電氣化發(fā)展的需要,是未來發(fā)展方向。28從法國引進(jìn)的UM71自動(dòng)閉塞以及國產(chǎn)ZPW-2000自動(dòng)閉塞采用無絕緣軌道電路。計(jì)軸自動(dòng)閉塞,不用軌道電路,而用計(jì)軸器檢測列車的運(yùn)行位置。有絕緣和無絕緣自動(dòng)閉塞29無絕緣軌道電路按原理可分為兩類自然衰耗式,利用軌道電路的自然衰耗和不同頻率對(duì)相鄰軌道電路進(jìn)行隔離;電氣隔離(諧振)式,在軌道電路的分界處采用電容和鋼軌一部分電感構(gòu)成諧振回路,并用不同頻率對(duì)相鄰軌道電路進(jìn)行電氣隔離。無絕緣軌道電路分類30電氣絕緣特性電氣絕緣節(jié)既要滿足隔離又要滿足能量傳輸,應(yīng)具備以下特性:(1)電氣絕緣接頭隔離性好,界限分明;(2)電氣絕緣接頭的死區(qū)間盡量短;(3)兩相鄰軌道電路間無信號(hào)干擾;(4)軌道電路的獨(dú)立性強(qiáng);(5)分路靈敏度要高;(6)信號(hào)傳輸效率要高;(7)軌道電路具有足夠的傳輸長度;(8)設(shè)備簡單可靠31我國以前運(yùn)用的自動(dòng)閉塞主要制式是交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞、不對(duì)稱脈沖自動(dòng)閉塞、極頻自動(dòng)閉塞和4信息移頻自動(dòng)閉塞四種。它們的共同缺點(diǎn)是可靠性不夠高,信息量太少,抗干擾能力不夠強(qiáng),不能滿足列車提速、增加行車密度、增大載重量和電氣化的需要。新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞的發(fā)展32新型自動(dòng)閉塞發(fā)展進(jìn)程自動(dòng)閉塞是現(xiàn)代化鐵路信號(hào)技術(shù)裝備,它在保證行車安全,提高區(qū)間通過能力,改善運(yùn)營管理等方面,有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,代表了鐵路信號(hào)發(fā)展水平。33國家自動(dòng)閉塞占營業(yè)里程中國:6537公里[82]14%蘇聯(lián):80000公里[80]57%美國:127000公里[76]40%日本:12862公里[82]57%西德:11500公里[82]39%法國:7588公里[78]22%。新型自動(dòng)閉塞發(fā)展進(jìn)程34由此可見,當(dāng)時(shí)我國自動(dòng)閉塞發(fā)展速度較慢,占路網(wǎng)比重較小,制約了中國鐵路的發(fā)展。新型自動(dòng)閉塞發(fā)展進(jìn)程35隨著改革開放的大潮,百廢待興。中國鐵路信號(hào)工作者肩負(fù)重任,在鐵道部領(lǐng)導(dǎo)下,由北京鐵道學(xué)會(huì)自動(dòng)化委員會(huì)組織,從1980年12月開始,歷時(shí)三年,進(jìn)行了11次學(xué)術(shù)研討會(huì),科學(xué)地、實(shí)事求是地總結(jié)了我國自動(dòng)閉塞發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),分析了我國現(xiàn)有自動(dòng)閉塞的技術(shù)水平,提出了發(fā)展我國自動(dòng)閉塞的咨詢建議。新型自動(dòng)閉塞發(fā)展進(jìn)程36四種既有自動(dòng)閉塞制式技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較No項(xiàng)目移頻交流計(jì)數(shù)極頻不對(duì)稱脈沖1極限長度(m)1950-21002600260026002斷軌檢查較差較好較好較好3應(yīng)變時(shí)間(s)27224絕緣破損有一般有有有5信息數(shù)量43446機(jī)車信號(hào)較好較差7設(shè)備估價(jià)(元)760038005600620037速差制自動(dòng)閉塞20世紀(jì)80年代,圍繞我國鐵路實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的目標(biāo),提出了采用速差制自動(dòng)閉塞。當(dāng)時(shí)鐵路運(yùn)輸能力緊張的現(xiàn)實(shí)與三顯示自動(dòng)閉塞制式能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)輸能力之間的矛盾,成為速差制四顯示自動(dòng)閉塞發(fā)展的動(dòng)力。首先在京廣線鄭—武段實(shí)施,進(jìn)而運(yùn)用于準(zhǔn)高速的廣深線,均取得成功,之后90年代在京廣線上全線推廣。特別是鐵路四次大規(guī)模既有線提速中,在繁忙區(qū)段均設(shè)計(jì)了速差制四顯示自動(dòng)閉塞。3890年代初,在京廣線鄭武段電氣化工程中引進(jìn)了法國的UM71自動(dòng)閉塞,隨后在UM71國產(chǎn)化的進(jìn)程中,我國自行開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)ZPW-2000A型無絕緣移頻自動(dòng)閉塞,即新型自動(dòng)閉塞。它在UM71的基礎(chǔ)上,用單片微機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理等技術(shù)代替晶體管分立元件,在保證系統(tǒng)的可靠性和可用性的前提下降低了設(shè)備成本。新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞的發(fā)展39必要性和主要目標(biāo)適應(yīng)電氣化鐵道的發(fā)展需要;適應(yīng)重載列車的發(fā)展需要;大力提高設(shè)備的可靠性和安全性;逐步建立我國自動(dòng)閉塞、機(jī)車信號(hào)、自動(dòng)停車和速度監(jiān)督體系(既有線提速、客運(yùn)專線、高速鐵路)40建議優(yōu)先開展的六大課題研究:牽引電流對(duì)軌道電路和機(jī)車信號(hào)干擾的影響;軌道電路研究;基礎(chǔ)元器件;系統(tǒng)工程研究和應(yīng)用;可靠性理論研究和應(yīng)用;故障-安全理論研究和應(yīng)用41國產(chǎn)移頻自動(dòng)閉塞有8信息、18信息。8信息移頻自動(dòng)閉塞采用集成電路;18信息移頻自動(dòng)閉塞采用單片微機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。8信息和18信息移頻自動(dòng)閉塞由于載頻選擇、調(diào)制頻偏等固有缺陷,使軌道電路存在傳輸特性較差、鄰線干擾、半邊侵入等問題。新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞的發(fā)展42自動(dòng)閉塞的幾個(gè)經(jīng)典問題斷軌檢查:軌道電路難以實(shí)現(xiàn)極限長度:信息量少,長度不小于2000米自閉與機(jī)車信號(hào)分合:兩個(gè)系統(tǒng),獨(dú)立發(fā)展43自動(dòng)閉塞的評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)效果:投資多少、結(jié)構(gòu)繁簡、維修難易、故障率高低、壽命長短技術(shù)特性:適用性、抗干擾能力、應(yīng)變時(shí)間、機(jī)車信號(hào)結(jié)合、極限長度等44經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn):事故推進(jìn)了鐵路信號(hào)的發(fā)展1961年京山線唐山開平間,因信號(hào)機(jī)透鏡上積雪,司機(jī)將紅燈誤認(rèn)為黃燈,造成冒進(jìn)信號(hào)列車追尾的重大事故,這才引起對(duì)機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車的重視。-機(jī)車信號(hào)451978年12月16日,由西安開往徐州方向的386次列車向東一路急駛。按運(yùn)行圖規(guī)定,該趟火車在楊莊站要在側(cè)線停車6分鐘,等待其它列車通行后再開動(dòng)。然而兩個(gè)司機(jī)睡著了,列車以每小時(shí)40公里的速度沖入正線。此時(shí)南京至西寧的87次列車呼嘯而來,列車機(jī)車攔腰撞上87次列車的第6節(jié)車廂。自動(dòng)停車:一次報(bào)警-周期報(bào)警。461999年7月9日,461次列車通過京廣線衡陽段茶山坳車站,以每小時(shí)111公里的速度側(cè)向通過限速岔道,導(dǎo)致列車脫軌顛覆,造成9人死亡、15人97年4月29日榮家灣火車相撞事故。2008年4月28日,膠濟(jì)鐵路由于列車超速的重大事故。超速-47自動(dòng)閉塞是機(jī)車信號(hào)主體化的基礎(chǔ)。既有自動(dòng)閉塞存在著種種安全問題,是長期以來不能實(shí)現(xiàn)機(jī)車信號(hào)主體化的關(guān)鍵制約因素。既有交流計(jì)數(shù)、極頻、4信息移頻自動(dòng)閉塞將被淘汰,8信息、18信息移頻自動(dòng)閉塞也將逐步改造。ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),有較高的安全度和可靠性,能抗電氣化大電流干擾,傳輸特性好的新型自動(dòng)閉塞,是我國今后一個(gè)時(shí)期自動(dòng)閉塞的發(fā)展方向。新型自動(dòng)閉塞概述-自動(dòng)閉塞的發(fā)展488信息移頻自動(dòng)閉塞 ZP·Y1-8型(ZP-89型)為8信息移頻自動(dòng)閉塞,是在原4信息移頻自動(dòng)閉塞的基礎(chǔ)上研制而成的。在滿足系統(tǒng)和器件故障—安全及抗干擾的基礎(chǔ)上采用集成器件,以減小設(shè)備體積,提高可靠性。49ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞的信息特征11、15、20、26Hz為原有低頻。8Hz可作為電化區(qū)段站內(nèi)軌道電路用,不傳遞信息。30Hz一般作雙線雙向自動(dòng)閉塞反向運(yùn)行時(shí)區(qū)間軌道電路用,也不傳遞信息。13.5Hz為綠黃,四顯示自動(dòng)閉塞用,進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示綠黃燈時(shí)也能用。17.5Hz為黃閃,用在特殊情況下,如18號(hào)道岔側(cè)向通過時(shí)用;四顯示自動(dòng)閉塞可作為U2碼使用,即在進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示雙黃燈時(shí),第一接近區(qū)段發(fā)送U2碼,供機(jī)車信號(hào)接收;9.5Hz備用。50

后來又增加到12信息,低頻信息為:11HzL碼,13.5HzLU碼,15HzU碼,16.5HzU2碼,17.5HzU2S碼,20HzUU碼,21.5HzUUS碼,24.5HzHB碼,26HzHU碼,30Hz反方向運(yùn)行用,8Hz站內(nèi)軌道電路用,9.5Hz備用。

ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞的信息特征51ZP-89型移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為改善移頻自動(dòng)閉塞的應(yīng)用環(huán)境,方便維修,現(xiàn)均采用集中設(shè)置方式,即除了通過信號(hào)機(jī)和軌道防雷單元外,其它設(shè)備均集中設(shè)于相近車站的信號(hào)機(jī)械室內(nèi),用電纜聯(lián)結(jié)。52ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)構(gòu)成JS:接收盤;FS:發(fā)送盤;DY:電源盤;SGB:衰耗隔離表示盤;ZEL:室內(nèi)防雷單元;GFL:軌道防雷單元;DL:電纜;DLM:電纜模擬網(wǎng)絡(luò)53系統(tǒng)組成 ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞設(shè)備由移頻柜、防雷柜(或移頻防雷電纜網(wǎng)絡(luò)組匣)、電纜、軌道變壓器箱、通過信號(hào)機(jī)組成。為提高設(shè)備的可靠性,移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)采用接收雙機(jī)并用,發(fā)送熱備、故障轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)。54ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞的室外設(shè)備采用集中設(shè)置方式時(shí),室外設(shè)備僅有通過信號(hào)機(jī)和軌道變壓器箱,軌道變壓器箱內(nèi)設(shè)有軌道防雷單元、50Hz抑制器和移頻軌道變壓器。軌道防雷單元:對(duì)雷電沖擊干擾進(jìn)行縱向及橫向防護(hù)。 50Hz抑制器:抑制工頻干擾,有效地防護(hù)軌道內(nèi)的50Hz迷流干擾。 移頻軌道變壓器:實(shí)現(xiàn)發(fā)送或接收設(shè)備與軌道電路間的匹配聯(lián)結(jié),改善軌道電路的傳輸特性。55電源盤將輸入的220V交流電源變換為24V直流穩(wěn)壓電源,對(duì)發(fā)送盤供電,接收盤自帶電源,不需其供電。電源盤采用脈寬調(diào)制開關(guān)直流穩(wěn)壓電源,控制方式為脈寬調(diào)節(jié),并具有過壓及過流防護(hù)電路。ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞的室內(nèi)設(shè)備-電源盤56 發(fā)送盤根據(jù)編碼條件向軌道電路發(fā)送移頻信息。發(fā)送盤由低頻振蕩器、調(diào)制開關(guān)、移頻振蕩器、濾波器、激勵(lì)放大器、功率放大器等電路環(huán)節(jié)等構(gòu)成。ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞的室內(nèi)設(shè)備-發(fā)送盤57接收盤接收由軌道傳輸來的移頻信號(hào),進(jìn)行限幅、放大、解調(diào)、鑒幅、選頻后動(dòng)作執(zhí)行繼電器,控制通過信號(hào)機(jī)的顯示。接收盤由電源、限幅放大器、鑒頻器、雙向鑒幅器、選頻放大器、末級(jí)開關(guān)等部分組成ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞的室內(nèi)設(shè)備-接收盤58 接收盤有兩種:有選頻和無選頻。有選頻接收盤:通帶很窄的選頻電路,只接收特定的低頻信息,可以區(qū)分五種低頻信息,是按照四顯示自動(dòng)閉塞的要求設(shè)計(jì)的。無選頻接收盤:沒有低頻選頻電路,可以接收某低頻段內(nèi)的所有低頻,只反映本閉塞分區(qū)空閑與否。 非電化和電化接收盤電路原理一樣,只是電化接收盤的靈敏度指標(biāo)與非電化接收盤不同。

ZP·Y1-8型移頻自動(dòng)閉塞的室內(nèi)設(shè)備-接收盤59 ZP·Y1-18型(ZP·WD型)和ZP·Y2-18型(ZP·DJ型)均為18信息移頻自動(dòng)閉塞。由于采用微型計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理等技術(shù),解決了信息量少、信干比低、應(yīng)變時(shí)間長等技術(shù)難題。18信息移頻自動(dòng)閉塞6018信息移頻自動(dòng)閉塞 系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙軟件、雙CPU、雙A/D及安全與門等冗余結(jié)構(gòu),并具有故障檢測報(bào)警等功能,符合故障—安全原則。在信干比在1:1條件下,信息的轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于2s。通用性強(qiáng),可在電化和非電化區(qū)段通用。6118信息移頻自動(dòng)閉塞的信息特征載頻:550/750、650/850頻偏:55低頻:7、8、8.5、9、9.5、11、12.5、13.5、15、16.5、17.5、18.5、20、21.5、22.5、23.5、24.5、2662 (1)傳輸距離較長

(2)形成系列產(chǎn)品

400A、600A、800A、1000A扼流變壓器研制,同構(gòu)成一個(gè)系列。

(3)具有實(shí)現(xiàn)雙機(jī)或N+1方式的能力

(4)新的故障檢測方式

三級(jí)報(bào)警:對(duì)車站值班員的車站總報(bào)警,對(duì)信號(hào)工區(qū)的電子盤上的故障報(bào)警燈,對(duì)檢修所的盤內(nèi)故障定位燈。

ZP·Y1-18型移頻自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)63

(5)高性能防雷系統(tǒng)

高性能防雷器件,可做到無維修或少維修。

(6)實(shí)時(shí)在線測試

可以不甩開電纜芯線直接測試絕緣,且不會(huì)損壞電子板。

(7)新工藝

如鍍金線簧插座、壓接技術(shù)、專用接線端子、可調(diào)電阻高支架、新型助焊劑等。

(8)配套設(shè)備

微機(jī)測試臺(tái)及專用儀表,為維修提供有效的手段。

ZP·Y1-18型移頻自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)64ZP·Y1-18型移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)構(gòu)成65電源盤 電源盤向發(fā)送盤提供48V直流電源,向接收盤提供+15V、-15V、5V直流電源,一個(gè)電源盤可向一個(gè)發(fā)送盤和一個(gè)接收盤供電,也可向兩個(gè)站內(nèi)接收盤供電。三種電源均為DC/DC直流—直流變換器。66發(fā)送盤 發(fā)送盤分區(qū)間發(fā)送盤和站內(nèi)發(fā)送盤。區(qū)間發(fā)送盤適用于非電化和電化區(qū)段移頻自動(dòng)閉塞;站內(nèi)發(fā)送盤適用于非電化和電化站內(nèi)軌道電路移頻化。67發(fā)送盤原理框圖68接收盤由帶通濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)處理、安全與門等部分組成。移頻信號(hào)經(jīng)軌道變壓器、軌道防雷單元、電纜、站內(nèi)防雷單元及衰耗隔離盤進(jìn)入接收盤,經(jīng)帶通濾波器濾波放大,分別送兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器,變換為數(shù)字信號(hào),由各自的數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,并將雙機(jī)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行比較,然后驅(qū)動(dòng)安全與門,使執(zhí)行繼電器吸起,并給出相應(yīng)的表示。69接收盤方框圖70采用有源帶通濾波器電路進(jìn)行帶通濾波。實(shí)現(xiàn)FFT解調(diào)的微處理器系統(tǒng)由數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、程序存儲(chǔ)器(EPROM),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、譯碼器(DECODER)、采樣電路、輸出電路、表示與告警電路、輔助電路等組成。采樣電路完成模數(shù)轉(zhuǎn)換,并采集外部輸入信號(hào)送CPU。接收盤71“N+1”冗余系統(tǒng)自動(dòng)閉塞采用單套電子設(shè)備,難以保證系統(tǒng)的高可靠。而采用雙機(jī)系統(tǒng)造價(jià)較高。因此采用“N+1”系統(tǒng),即系統(tǒng)工作按N臺(tái)主用設(shè)備備用一臺(tái)熱機(jī)的“+1”設(shè)備,主用及“+1”設(shè)備均設(shè)有故障檢測裝置,主用設(shè)備之一發(fā)生故障時(shí),“+1”備用設(shè)備自動(dòng)投入應(yīng)用。

72①系統(tǒng)工作按N臺(tái)主用設(shè)備,熱機(jī)備用一臺(tái)“+1”設(shè)備。②主用及“+1”設(shè)備均設(shè)有故障檢測報(bào)警。③主用設(shè)備之一發(fā)生故障時(shí),備用“+1”設(shè)備立即自動(dòng)投入,其中:發(fā)送盤,“+1”設(shè)備自動(dòng)投入,取代主設(shè)備;接收盤,“+1”設(shè)備自動(dòng)投入,與主設(shè)備并聯(lián)運(yùn)用。④主用設(shè)備從故障狀態(tài)恢復(fù)正常時(shí),立即與“+1”設(shè)備自動(dòng)脫離,恢復(fù)其原有熱機(jī)備用狀態(tài)。其中:發(fā)送盤,“+1”設(shè)備從主設(shè)備低頻、載頻及功出電路自動(dòng)切除,恢復(fù)原備用狀態(tài);接收盤,“+1”設(shè)備從主電路自動(dòng)切除,恢復(fù)原備用狀態(tài)。系統(tǒng)特點(diǎn)73系統(tǒng)特點(diǎn)⑤發(fā)送盤、接收盤故障轉(zhuǎn)換及故障恢復(fù)時(shí),保證地面信號(hào)機(jī)和機(jī)車信號(hào)機(jī)不閃燈。故障轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于1.1s。 ⑥緊急處理故障過程中可對(duì)設(shè)備帶電拔插,誤拔單臺(tái)設(shè)備時(shí),不應(yīng)影響系統(tǒng)的正常工作。 ⑦更換故障設(shè)備時(shí),不影響系統(tǒng)的正常工作。 ⑧當(dāng)同時(shí)發(fā)生兩臺(tái)及其以上同類設(shè)備故障時(shí),優(yōu)先順序僅能保證一臺(tái)正常工作,故障轉(zhuǎn)換投入應(yīng)考慮。優(yōu)先級(jí)由工程設(shè)計(jì)時(shí)確定,一般將一離去區(qū)段設(shè)在優(yōu)先位置。74UM71系列無絕緣自動(dòng)閉塞 法國高速鐵路(TGV)自動(dòng)閉塞,地面采用UM71型無絕緣軌道電路,車載采用TVM300型帶速度監(jiān)督的機(jī)車信號(hào),兩者簡稱“U-T”系統(tǒng)。其以移頻無絕緣軌道電路為基礎(chǔ),不設(shè)地面信號(hào)機(jī),以速差式機(jī)車信號(hào)作為主體信號(hào),具有速度監(jiān)督(ATP)功能。UM71TVM300模擬信息傳輸鄭武線UM2000TVM430數(shù)字信息傳輸秦沈線75載頻:1700/2300、2000/2600

頻偏:±11低頻:10.3~29Hz,按1.1Hz等差數(shù)列遞增高載頻、小頻偏有利于抗電化干擾,不存在半邊侵入的問題,應(yīng)變時(shí)間不大于2s。UM71技術(shù)特征76 為提高可靠性,采用了雙重系統(tǒng),一套工作,另一套熱備,自動(dòng)轉(zhuǎn)換。設(shè)備穩(wěn)定可靠,故障率低。全部實(shí)行故障修。 UM71自動(dòng)閉塞用于我國,正向設(shè)地面色燈信號(hào)機(jī),顯示按綠、綠黃、黃、紅、紅(防護(hù)區(qū))設(shè)置,通稱四顯示。反向不設(shè)地面信號(hào)機(jī),只在閉塞分區(qū)分界點(diǎn)處設(shè)置停車標(biāo)志。UM71自動(dòng)閉塞技術(shù)特征L-LU-U-H-H77系統(tǒng)頻率的選擇原則-信號(hào)頻率選擇信號(hào)頻率及倍頻要避開50工頻干擾,相鄰頻率須有一定間距。間距越大越容易區(qū)分,但不宜過大,否則信號(hào)占用頻率太寬,不利于抗干擾。受成本,技術(shù)手段等限制信號(hào)頻率段:7-30Hz78載頻頻率選擇主要根據(jù)無絕緣軌道電路調(diào)諧單元的要求以及軌道電路的長度。頻率高傳輸效率高,信息量大,遠(yuǎn)離工頻干擾,但傳輸衰耗大,距離短。載頻頻率段:1700-2600Hz(500-900Hz)系統(tǒng)頻率的選擇原則-載頻頻率選擇79信號(hào)能量在頻域中的分布-UTUM71無絕緣軌道電路采用頻率鍵控方式,頻偏df=11Hz,信號(hào)頻率FL=10.3~29,移頻系數(shù)m=df/FL=1.068~0.379根據(jù)信號(hào)理論,能量集中在中心頻率及其1、2次邊頻上。

80FLF0UM71信號(hào)頻譜信號(hào)能量在頻域中的分布-UT81譜線特征的分析各種低頻在載頻中心頻率上都有很高的相對(duì)能量幅值,并隨著低頻信號(hào)頻率的增高而增高。從10.3Hz~29Hz,其中心頻率相對(duì)能量幅值占總能量幅值由0.5927增高至0.9419。該現(xiàn)象表明,中心頻率頻點(diǎn)特征可用作各低頻判斷的共同特征。82根據(jù)UM71軌道電路低頻信號(hào)最大頻率(29Hz)和頻偏值(11Hz)以及通頻帶的選取(±40Hz),表明在±40Hz范圍內(nèi),各低頻信號(hào)均有甚高的總相對(duì)能量幅值。從10.3Hz~29Hz,±40Hz范圍內(nèi)的低頻信號(hào)總相對(duì)能量幅值為0.9972~0.9981。該現(xiàn)象表明,該頻率范圍內(nèi)各低頻信號(hào)特征可作為各低頻判斷的有效特征。譜線特征的分析83

移頻信號(hào)能量主要集中在中心頻率及兩邊一次邊頻分量上,從10.3~29Hz,三根譜線相對(duì)信號(hào)幅值占總能量幅值0.9395~0.9981。在±40Hz范圍內(nèi)譜線有較高的相對(duì)能量幅值,從10.3~29Hz占總能量幅值的0.9972~0.9981。對(duì)于不同的低頻除中心頻率可作為最強(qiáng)且一致可利用特征外,其余特征均為以中心頻率f0為中心,以低頻頻率的整數(shù)倍,左右對(duì)稱排列。

譜線特征的分析84YP信號(hào),頻偏df=55Hz,信號(hào)頻率FL=7~26,移頻系數(shù)m=df/FL=7.857~2.115能量集中在上/下邊頻附近的邊頻上。信號(hào)能量在頻域中的分布-YP85FLF0YP信號(hào)頻譜信號(hào)能量在頻域中的分布-YP86自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的抗干擾措施-壓躲拖壓:采用強(qiáng)信號(hào)壓干擾和濾波技術(shù)。躲:采用頻率分隔躲開牽引電流的諧波干擾。從干擾源的諧波分析,主要集中在牽引電流的奇次諧波,而偶次諧波干擾較小。拖:通過適當(dāng)延時(shí),壓躲并用拖過干擾。87發(fā)送器發(fā)送器是一個(gè)以連續(xù)方式向軌道電路發(fā)送有足夠功率的移頻信號(hào)源。包括編碼發(fā)生器、27分頻、移頻振蕩器、27倍頻、輔助發(fā)生器、差頻1000Hz檢查、放大等電路環(huán)節(jié)。88發(fā)送器原理框圖89接收器 接收器用于檢查移頻信號(hào)幅度、載頻、低頻調(diào)制信號(hào)頻率的特征,并用于調(diào)整軌道電路。接收器由軌道電路長度調(diào)整、限幅濾波、鑒幅、鑒頻、低頻信號(hào)檢查和執(zhí)行開關(guān)等部分組成。90經(jīng)過軌道電路長度調(diào)整后的移頻信號(hào),由限幅濾波器限制過高電平,并濾除帶外干擾信號(hào)。鑒幅、鑒頻和低頻信號(hào)檢查環(huán)節(jié)分別完成對(duì)移頻信號(hào)幅度、載頻和低頻信號(hào)特征的檢查,若符合要求,“執(zhí)行開關(guān)”中軌道繼電器勵(lì)磁。接收器91發(fā)送器原理框圖92為解決輕車瞬間失去分路的問題,低頻信號(hào)電路中設(shè)有啟動(dòng)延時(shí)控制電路。軌道電路處于臨界工作條件下,為防止工作不穩(wěn)定,在執(zhí)行開關(guān)工作后,通過降低門限控制電路降低鑒幅開關(guān)對(duì)移頻信號(hào)的觸發(fā)門限。接收器93UM71型自動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢①實(shí)現(xiàn)了軌道電路的無絕緣化

由于采用諧振式電氣絕緣,兩相鄰軌道電路具有極高的轉(zhuǎn)移系數(shù),使它們界限分明,有效防止了越區(qū)傳輸。以電氣絕緣節(jié)取代了機(jī)械絕緣節(jié),滿足了電氣化牽引和無縫線路對(duì)無絕緣的要求。

94②頻率選擇合理,抗干擾能力強(qiáng)

選擇較高的載頻頻率,遠(yuǎn)離50Hz牽引電流的諧波,因而諧波干擾量小。頻偏較小,調(diào)制系數(shù)小,信號(hào)能量集中在中心載頻附近,對(duì)鄰線和相鄰區(qū)段的干擾有較強(qiáng)的抑制能力。

UM71型自動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢95③具有良好的軌道電路傳輸性能

由于軌道電路加裝補(bǔ)償電容后趨于阻性,就大幅度抵消了鋼軌電感對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懀纳屏塑壍离娐沸畔⒌膫鬏敆l件,減小了送、受電端鋼軌中的電流比,改善了接收器和機(jī)車信號(hào)設(shè)備的工作條件。當(dāng)?shù)啦觌娮鑿臉?biāo)準(zhǔn)值至“∞”間變化時(shí),對(duì)接收端信號(hào)變化幅度影響小,系統(tǒng)工作較為穩(wěn)定。UM71型自動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢96④可實(shí)現(xiàn)電氣分離式斷軌檢查

主軌道電路具有斷軌檢查功能,進(jìn)一步提高了安全性。

⑤對(duì)電氣化區(qū)段適應(yīng)能力強(qiáng)

能滿足1000A牽引電流、100A鋼軌不平衡電流條件下正常工作的要求。鋼軌對(duì)地產(chǎn)生不平衡電位時(shí),對(duì)軌道電路的影響較小。

UM71型自動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢97⑥可實(shí)現(xiàn)雙方向運(yùn)行

可實(shí)現(xiàn)正方向和反方向的自動(dòng)閉塞方式。

⑦可取消地面信號(hào)機(jī)

能給機(jī)車信號(hào)提供連續(xù)、可靠的信息,為機(jī)車信號(hào)作為主體信號(hào)創(chuàng)造了條件,從而可取消地面信號(hào)機(jī)。

UM71型自動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢98

⑧可實(shí)現(xiàn)軌道電路的一次調(diào)整

根據(jù)不同情況的軌道電路,調(diào)整發(fā)送器、接收器的不同電平,可準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)軌道電路的一次調(diào)整,遇晴、雨天不用再調(diào)整。

UM71型自動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢99結(jié)論法國UM71無絕緣軌道電路設(shè)備以其無機(jī)械絕緣、抗干擾性強(qiáng)、工作穩(wěn)定及可升級(jí)為數(shù)字軌道電路(430系統(tǒng))等特點(diǎn),在世界21個(gè)國家有4萬余套的廣泛運(yùn)用,韓國漢城—釜山高速線路也含其中。有了時(shí)速300km高速鐵路及1700A牽引電流重載線路的長期、成熟運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)。機(jī)車信號(hào)做為主體信號(hào)已運(yùn)用20余年。100WG-21A型無絕緣自動(dòng)閉塞WG-21A型無絕緣自動(dòng)閉塞是在UM71型自動(dòng)閉塞的基礎(chǔ)上,保留其技術(shù)優(yōu)勢,利用單片微機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)移頻信號(hào)的發(fā)送、和接收設(shè)備的檢測,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)移頻自動(dòng)閉塞。它可完全替代UM71。101WG-21A的軌道電路調(diào)諧原理和電氣調(diào)諧區(qū)長度,中心載頻、頻偏、低頻頻率、調(diào)整方法均與UM71相同,室外設(shè)備也完全相同,只是對(duì)UM71的室內(nèi)設(shè)備進(jìn)行了微電子改造。WG-21A型無絕緣自動(dòng)閉塞102WG-21A對(duì)UM71的改進(jìn) WG-21A利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)UM71進(jìn)行以下改進(jìn):(1)發(fā)送器、接收器四種載頻通用,減小了器材種類,降低了工程總造價(jià)。(2)發(fā)送器采用DDS直接數(shù)字合成方式,無需進(jìn)行方波—正弦波變換,即可生成相位連續(xù)的移頻正弦信號(hào)。發(fā)送器還增加了低頻及移頻測試端子。103(3)接收器采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高分辨率、快速的頻譜分析計(jì)算,增強(qiáng)了抗干擾性能。接收器的執(zhí)行電路既能驅(qū)動(dòng)UM71使用的NS1.24.404型軌道繼電器,又能驅(qū)動(dòng)國產(chǎn)的JWXC-1700型安全型繼電器,適用于既有和新建自動(dòng)閉塞的線路。WG-21A對(duì)UM71的改進(jìn)104(4)發(fā)送器和接收器均具有完善的檢測功能,并可實(shí)現(xiàn)“N+1”冗余。(5)可將原匹配變壓器中的電纜模擬網(wǎng)絡(luò)移至室內(nèi)組合架,以盡量降低室外設(shè)備發(fā)生故障的可能性。WG-21A對(duì)UM71的改進(jìn)105WG-21A型自動(dòng)閉塞系統(tǒng)構(gòu)成106WG-21A系統(tǒng)構(gòu)成 WG-21A系統(tǒng)主要由發(fā)送器、接收器、軌道繼電器、匹配變壓器、模擬電纜盒、調(diào)諧單元、空心線圈、電纜、補(bǔ)償電容等構(gòu)成。其中發(fā)送器、接收器、模擬電纜盒、軌道繼電器集中設(shè)在室內(nèi),其他設(shè)備設(shè)在室外。107 系統(tǒng)可采用單套,也可采用“N+1”冗余方式。 與改變運(yùn)行方向相結(jié)合,可構(gòu)成雙向自動(dòng)閉塞。 除發(fā)送器、接收器、模擬電纜盒系新研制的國產(chǎn)化設(shè)備外,其他均為國產(chǎn)化設(shè)備,其可與原UM71室外設(shè)備互換。軌道繼電器可采用法國的NS1型繼電器,也可采用國產(chǎn)JWXC-1700型安全型繼電器。WG-21A系統(tǒng)構(gòu)成108ZPW-2000A型無絕緣自動(dòng)閉塞 ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞充分吸收UM71的技術(shù)優(yōu)勢,進(jìn)行了一系列技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新。在軌道電路傳輸安全方面,增加了小軌道斷軌檢查,減小了調(diào)諧區(qū)死區(qū)長度。采用單片微機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了抗干擾能力。ZPW-2000A型是目前我國大力推廣的新型自動(dòng)閉塞。109ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞系統(tǒng)構(gòu)成110(1)在解決調(diào)諧區(qū)斷軌檢查后,實(shí)現(xiàn)了對(duì)軌道電路全程斷軌的檢查,減少了調(diào)諧區(qū)死區(qū)長度(20m減小到5m以內(nèi)),實(shí)現(xiàn)了對(duì)調(diào)諧單元的斷線檢查和對(duì)拍頻信號(hào)干擾的防護(hù),提高了傳輸?shù)陌踩浴PW-2000A型自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)111 (2)利用新開發(fā)的軌道電路計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)了軌道電路參數(shù)的優(yōu)化,提高了軌道電路的傳輸長度,將1.0Ω·km道碴電阻的軌道電路傳輸長度提高了44%(從900m提高到1300m),將電氣—機(jī)械絕緣節(jié)的軌道電路長度提高了62.5%(從800m提高到1300m),改善了低道床電阻軌道電路工作的適應(yīng)性。ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)112(3)用SPT國產(chǎn)鐵路信號(hào)數(shù)字電纜取代法國的ZCO3型電纜,線徑由1.13mm降至1.0mm,減少了備用芯組,加大了傳輸距離(從7.5km提高到10km),使系統(tǒng)的性能價(jià)格比大幅度提高,顯著降低了工程造價(jià)。調(diào)諧區(qū)設(shè)備的70mm2銅引接線用鋼包銅線取代,方便了維修。ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)113(4)用單片微機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理芯片代替晶體管分立元件和小規(guī)模集成電路,提高了發(fā)送移頻信號(hào)頻率的精度和接收移頻信號(hào)的抗干擾能力。(5)系統(tǒng)中發(fā)送器采用“N+1”冗余,接收器采用成對(duì)雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用,提高了系統(tǒng)可靠性,大幅度提高了單一電子設(shè)備故障不影響系統(tǒng)正常工作的“系統(tǒng)無故障工作時(shí)間”。

ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)114技術(shù)特性 ZPW-2000A型無絕緣自動(dòng)閉塞系統(tǒng)有電氣—電氣絕緣節(jié)(JES—JES)結(jié)構(gòu)和電氣—機(jī)械絕緣節(jié)(JES—BA/SVA′)結(jié)構(gòu)兩種。兩者電氣性能相同。發(fā)送器、接收器采用“N+1”冗余方式,與國產(chǎn)18信息移頻自動(dòng)閉塞相同。

115ZPW-2000A型接收器示意圖116技術(shù)特性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)短小軌道電路兩個(gè)部分,并將短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”。發(fā)送器同時(shí)向線路兩側(cè)主軌道電路、小軌道電路發(fā)送信號(hào)。

117技術(shù)特性接收器除接收本主軌道電路頻率信號(hào)外,還同時(shí)接收相鄰區(qū)段小軌道電路的頻率信號(hào)。接收器采用DSP數(shù)字信息處理技術(shù),將接收到的兩種頻率信號(hào)進(jìn)行快速傅氏變換(FFT),獲得兩種信號(hào)能量譜的分布。

118技術(shù)特性上述“延續(xù)段”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)果形成小軌道電路軌道繼電器執(zhí)行條件(XG、XGH)送本軌道電路接收器,作為軌道繼電器(GJ)勵(lì)磁的必要檢查條件(XGJ、XGJH)之一。接收器用于接收主軌道電路信號(hào),并在檢查所屬調(diào)諧區(qū)短小軌道電路狀態(tài)(XGJ、XGJH)條件下,動(dòng)作本軌道電路的軌道繼電器(GJ)。另外,接收器還同時(shí)接收鄰段所屬調(diào)諧區(qū)小軌道電路信號(hào),向相鄰區(qū)段提供小軌道電路狀態(tài)(XG、XGH)條件。119 包括調(diào)諧單元、空心線圈、匹配變壓器、補(bǔ)償電容。 (1)調(diào)諧區(qū) 調(diào)諧區(qū)按29m設(shè)計(jì),以獲得調(diào)諧單元與軌道電路的匹配連接。 (2)機(jī)械絕緣節(jié) 為取得與JES—JES同樣的電氣性能,空心線圈參數(shù)也根據(jù)傳輸通道參數(shù)和載頻頻率設(shè)計(jì),命名為SVA′(3)匹配變壓器 按傳輸通道參數(shù)和載頻頻率進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了軌道電路與SPT傳輸電纜的匹配連接。室外設(shè)備120室外設(shè)備 (4)補(bǔ)償電容器 根據(jù)傳輸通道參數(shù)傳輸特性優(yōu)選,并兼顧低道床電阻的傳輸。 (5)電纜 傳輸電纜采用國產(chǎn)鐵路信號(hào)數(shù)字電纜SPT,φ1.0mm,總長度按10km考慮。 (6)BA、SVA、SVA′引接線采用3600mm、1600mm鋼包銅線。

121室內(nèi)設(shè)備-發(fā)送器122室內(nèi)設(shè)備包括發(fā)送器、接收器和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)。 發(fā)送器用來產(chǎn)生高精度、高穩(wěn)定性的移頻信號(hào)。發(fā)送器結(jié)構(gòu)基本同國產(chǎn)18信息移頻自動(dòng)閉塞(ZP·Y1-18型)發(fā)送盤。僅對(duì)激勵(lì)放大器作變動(dòng),將原分立元件組成的射極輸出器改為運(yùn)算放大器組成的射極輸出器,從而解決了射極負(fù)載為變壓器時(shí)直流工作點(diǎn)難以調(diào)整、在溫度變化時(shí)易影響工作穩(wěn)定性的問題。 發(fā)送器采用載頻通用型,N+1冗余方式,同ZP·Y1-18型移頻自動(dòng)閉塞。室內(nèi)設(shè)備-發(fā)送器123發(fā)送器-低頻編碼條件讀取電路124發(fā)送器-安全與門電路125室內(nèi)設(shè)備-接收器 接收器用來接收主軌道電路和相鄰區(qū)段發(fā)送器在調(diào)諧區(qū)構(gòu)成的信號(hào)。 接收器結(jié)構(gòu)基本同18信息移頻自動(dòng)閉塞(ZP·Y1-18型)的接收盤。采用DSP進(jìn)行解調(diào)。增加了調(diào)諧區(qū)軌道電路的輸入、調(diào)整、采集、執(zhí)行環(huán)節(jié)。126接收器原理框圖127接收雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用原理圖128接收器-微處理器電路129接收器-安全與門電路130主軌A/D、小軌道A/D為模數(shù)轉(zhuǎn)換器,將主機(jī)、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)。 CPU1、CPU2完成主機(jī)、并機(jī)載頻判定、信號(hào)采樣、信息判決和輸出驅(qū)動(dòng)等功能。 安全與門1~4將兩路CPU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。室內(nèi)設(shè)備-接收器131 接收器由本接收“主機(jī)”及另一接收“并機(jī)”兩部分組成,即A主機(jī)輸入接至A主機(jī),且并聯(lián)接至B并機(jī)。B主機(jī)輸入接至B主機(jī),且并聯(lián)接至A并機(jī)。A主機(jī)輸出與B并機(jī)輸出并聯(lián),動(dòng)作A主機(jī)相應(yīng)執(zhí)行對(duì)象。B主機(jī)輸出與A并機(jī)輸出并聯(lián),動(dòng)作B主機(jī)相應(yīng)執(zhí)行對(duì)象。室內(nèi)設(shè)備-接收器132ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞的傳輸安全性1.調(diào)諧區(qū)斷軌檢查將調(diào)諧區(qū)做成一段29m長的軌道電路,正常工作時(shí)接收端電流屬于并聯(lián)諧振電流的一部分。在規(guī)定道碴電阻條件下,鋼軌斷軌時(shí),該電流大幅度下降,使軌道繼電器落下。在1Ω·km道碴電阻條件下,若不設(shè)短軌道電路,29m內(nèi)無斷軌檢查。在最不利條件下,斷軌時(shí)接收殘壓僅為軌道繼電器落下值的1/508,有斷軌檢查保證。

1332.軌道電路全程斷軌檢查主軌道電路在最不利條件下,具有斷軌檢查保證,且有足夠余量(斷軌時(shí)接收器殘壓約為可靠落下值的50%以下)。3.減小調(diào)諧區(qū)0.15Ω分路“死區(qū)”長度在∞Ω·km條件下,若不設(shè)短軌道電路,29m內(nèi)0.15Ω分路“死區(qū)”長度為21.5m(距送端4m,受端3.5m)。設(shè)短軌道電路時(shí),分路“死區(qū)”長度為5m。

ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞的傳輸安全性1344.調(diào)諧單元斷線檢查

利用調(diào)諧單元BA斷線對(duì)本區(qū)段頻率的信號(hào)絕緣節(jié)阻抗降低,對(duì)相鄰頻率的信號(hào)絕緣節(jié)阻抗升高的原理,用調(diào)諧區(qū)軌道電路工作門限值即可實(shí)現(xiàn)對(duì)BA斷線的檢查。送端BA斷線,接收端電壓降低約50%;受端BA斷線,接收端電壓升高約500%~700%,接收器設(shè)置接收門限對(duì)此進(jìn)行檢測。

ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞的傳輸安全性1355.鋼軌對(duì)地不平衡對(duì)傳輸安全的影響及防護(hù)

鋼軌對(duì)地不平衡指軌道電路鋼軌同側(cè)兩端接地或與其他金屬物(送、受電端引接線、金屬箱盒外殼、待更換鋼軌等)相通形成第三軌的情況。

由于無絕緣軌道電路兩運(yùn)用鋼軌有電容補(bǔ)償,已近于呈阻性傳輸狀態(tài),“第三軌”的出現(xiàn)與兩運(yùn)用鋼軌無補(bǔ)償作用,對(duì)移頻信號(hào)均呈感性,對(duì)軌道電路的傳輸、調(diào)整、分路、斷軌檢查、機(jī)車信號(hào)入口電流等均無顯著影響。

ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞的傳輸安全性136

在相同條件下,UM71為0.8~1.1km,而ZPW-2000A為1.3~1.5km,且電氣—電氣絕緣節(jié)和電氣—機(jī)械絕緣節(jié)具有同樣的傳輸長度。

ZPW-2000A型無絕緣軌道電路傳輸長度137ZPW-2000A型無絕緣軌道電路傳輸長度軌道電路傳輸長度延長的原因有:

①通過“GA-1”型計(jì)算軟件對(duì)各有關(guān)參數(shù)的分析和綜合優(yōu)選。

②分析并修正了UM71的BA與鋼軌特性參數(shù)上的失配。

③補(bǔ)償電容容量優(yōu)化及改善分路的新型配置。

④用BA∥SVA′代替BA∥SVA,與JES-JES等效。

⑤采用DSP解調(diào),大大提高抗電氣化干擾能力和“分路殘壓+干擾”的防誤動(dòng)能力

⑥優(yōu)化了傳輸電纜與軌道電路的匹配設(shè)計(jì)。

138結(jié)論1ZPW—2000型無絕緣軌道電路是在法國UM71無絕緣軌道電路技術(shù)引進(jìn)基礎(chǔ)上,結(jié)合國情進(jìn)行提高系統(tǒng)安全性和系統(tǒng)傳輸性能的技術(shù)再開發(fā)。139當(dāng)前,在評(píng)價(jià)軌道電路傳輸問題是已不再局限于簡單的調(diào)整、分路、機(jī)車信號(hào)入口電流幾項(xiàng)傳統(tǒng)要求。根據(jù)國外軌道電路現(xiàn)狀及國內(nèi)多年運(yùn)用已經(jīng)幾度出現(xiàn)的重大安全問題,如:斷軌檢查;鋼軌對(duì)地不平衡分路;軌道電路運(yùn)用中接收器固有信干比等。另外,鋼軌對(duì)地不平衡時(shí)的斷軌、分路死區(qū)、軌道電路的隔離性能及故障條件下的檢測等諸多問題。這些都已逐步成為評(píng)價(jià)軌道電路傳輸,特別是傳輸安全性的重要因素,得到人們的普遍理解和認(rèn)同。這些問題也構(gòu)成了考慮“機(jī)車信號(hào)做為主體信號(hào)”安全性的必然前提條件。140結(jié)論2在軌道電路傳輸安全性上ZPW—2000型無絕緣軌道電路已具備全程斷軌檢查、調(diào)諧區(qū)≤5m的分路死區(qū)、調(diào)諧單元斷線軌道電路隔離性能喪失的檢查、拍頻干擾防護(hù)、鋼軌對(duì)地不平衡條件下的列車分路及斷軌檢查、約5mW的接收器端信號(hào)功率等涉及傳輸安全性的優(yōu)良性能。141結(jié)論3ZPW—2000無絕緣移頻自動(dòng)閉塞無論在電氣還是在機(jī)械絕緣節(jié)軌道電路中,較法國UM71軌道電路都有著長得多的傳輸距離,在滿足我國0.25~1.5Ω·km各種道碴電阻道床傳輸、20km~30km的站間距離及采用國產(chǎn)SPT數(shù)字信號(hào)電纜等方面都使系統(tǒng)技術(shù)性能價(jià)格比大幅度提高。142檢查軌道和道岔區(qū)段的占用或空閑;軌道區(qū)段的長度幾乎沒有限制;勿需絕緣節(jié);不受道床電阻影響;在鋼軌表面生銹、污染條件下,仍能可靠安全地檢測列車進(jìn)出區(qū)間;對(duì)電氣化區(qū)段牽引回流的連接及接地線無限制;計(jì)軸閉塞功能143基于列車(車輛)駛?cè)牒婉偝鰞蓚€(gè)計(jì)軸點(diǎn)所監(jiān)視的區(qū)段時(shí)所記錄軸數(shù)的比較結(jié)果,以此確定該區(qū)段的占用或空閑狀態(tài)。計(jì)軸系統(tǒng)的基本工作原理檢查區(qū)段AB駛?cè)腭偝鯝=B:空閑A≠B:占用144計(jì)軸系統(tǒng)的基本工作原理當(dāng)列車從所檢查區(qū)段的一端出發(fā),車輪駛?cè)胲囕唫鞲衅鳎ˋ)作用區(qū)域時(shí),微機(jī)開始計(jì)軸,車輪經(jīng)過傳感器磁頭時(shí),向微機(jī)傳送軸脈沖,微機(jī)開始計(jì)數(shù),并判別運(yùn)行方向,確定對(duì)軸數(shù)是累加計(jì)數(shù)還是遞減計(jì)數(shù)。此時(shí)A計(jì)數(shù)結(jié)果為N(列車軸數(shù)),B計(jì)數(shù)結(jié)果為零,微機(jī)根據(jù)軸數(shù)信息,經(jīng)比較不一致后,同時(shí)發(fā)出區(qū)段占用信息。當(dāng)列車駛離區(qū)段時(shí),經(jīng)過車輪傳感器(B)計(jì)數(shù)為N,經(jīng)微機(jī)比較結(jié)果一致,同時(shí)輸出區(qū)段空閑信息。

145計(jì)軸運(yùn)算器工作原理主控CPU1主控CPU2內(nèi)部CAN總線外部CAN接口外部CAN接口計(jì)軸點(diǎn)通信安全型輸入RS232接口站間通道安全型輸出另一計(jì)軸運(yùn)算器9路146計(jì)軸運(yùn)算器的主要功能包括:實(shí)時(shí)接收所管轄多個(gè)計(jì)軸點(diǎn)上傳的軸數(shù)信息,對(duì)接收到的軸數(shù)信息進(jìn)行分析、運(yùn)算,計(jì)算各個(gè)防護(hù)軌道區(qū)段計(jì)入和計(jì)出的軸數(shù),從而確定計(jì)軸設(shè)備所防護(hù)軌道區(qū)段的占用或空閑狀態(tài),動(dòng)作相應(yīng)的執(zhí)行繼電器。計(jì)軸運(yùn)算器工作原理147發(fā)送與接收磁頭的磁路Φ1Φ1Φ1Φ2Φ2Φ2ES148發(fā)送線圈S和接收線圈E產(chǎn)生的磁通環(huán)繞過鋼軌后形成兩個(gè)磁通Φ1、Φ2,他們以不同的路徑、相反的方向穿過接收線圈E。在無車輪經(jīng)過傳感器時(shí),此時(shí)磁通Φ1遠(yuǎn)大于Φ2,在接收線圈內(nèi)感應(yīng)出一定的交流電壓信號(hào),其相位與發(fā)送電壓相同。當(dāng)車輪經(jīng)過傳感器,由于車輪的屏蔽作用,整個(gè)磁通橋路發(fā)生變化,此時(shí)Φ1減小、Φ2增大,在接收線圈內(nèi)感應(yīng)的交流電壓相位與發(fā)送電壓相反。該相位變化經(jīng)計(jì)軸檢測器電路處理后,既形成了軸脈沖。發(fā)送與接收磁頭的磁路149軸脈沖的形成車輪傳感器R1R2T2T10011000110T1、T2—發(fā)送磁頭;R1、R2—接收磁頭;A——主傳感器R1產(chǎn)生的軸脈沖;B——主傳感器R2產(chǎn)生的軸脈沖;AB150當(dāng)車輪經(jīng)過時(shí),兩組磁頭產(chǎn)生的軸脈沖在時(shí)間上先后不同,兩脈沖組合后形成具有五種形態(tài)的脈沖對(duì)(即:00、10、11、01、00),根據(jù)兩脈沖對(duì)的組合時(shí)序可確定列車的運(yùn)行方向,從而進(jìn)行相應(yīng)的加軸或減軸運(yùn)算。軸脈沖的形成151計(jì)軸點(diǎn)工作原理框圖車輪傳感器軌道箱(XB2)發(fā)送接收電路1發(fā)送接收電路2計(jì)數(shù)CPU2計(jì)數(shù)CPU1電源R1T1R2T2DC通信線2芯電纜AC220V2芯電纜計(jì)軸檢測器(ADE)CAN通信CAN通信152計(jì)軸檢測器的主要功能包括:產(chǎn)生車輪傳感器發(fā)送磁頭需要的信號(hào)源;對(duì)車輪傳感器接收磁頭的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波以及相位識(shí)別,形成軸脈沖;識(shí)別車輪方向,將正軸或負(fù)軸進(jìn)行累加并記憶結(jié)果;通過傳輸通道實(shí)時(shí)將軸數(shù)信息傳至室內(nèi)的計(jì)軸運(yùn)算器。計(jì)軸點(diǎn)工作原理框圖153計(jì)軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖計(jì)軸檢測器軌道箱計(jì)軸電纜聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)合電路站間通道UPS電源裝置AC220V圖例:防雷單元:計(jì)軸傳感器:斷路器

光電轉(zhuǎn)換模塊計(jì)軸運(yùn)算器1計(jì)軸組合計(jì)軸電纜室內(nèi)設(shè)備集中站計(jì)軸運(yùn)算器N計(jì)軸組合至另一室內(nèi)設(shè)備集中站站間通道計(jì)軸電纜至另一室內(nèi)設(shè)備集中站計(jì)軸檢測器軌道箱光電轉(zhuǎn)換模塊154計(jì)軸閉塞計(jì)軸設(shè)備的使用情況有兩種方式:一是計(jì)軸設(shè)備與半自動(dòng)閉塞結(jié)合,完成列車完整到達(dá)接車站的自動(dòng)檢查,構(gòu)成計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞;二是利用計(jì)軸設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉塞或定點(diǎn)計(jì)軸自動(dòng)閉塞。在低道床、鋼軌銹蝕嚴(yán)重等區(qū)段,采用計(jì)軸技術(shù)占有優(yōu)勢。155計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞對(duì)區(qū)間列車占用和空閑的檢查,可采用兩種方法,一是采用軌道電路,二是采用計(jì)軸技術(shù)。采用計(jì)軸技術(shù)的優(yōu)越性在于:計(jì)軸設(shè)備能夠?qū)﹂L區(qū)間進(jìn)行檢查;在計(jì)軸設(shè)備中使用微處理器與故障—安全軟件設(shè)計(jì)以及故障—安全控制和傳輸容錯(cuò)技術(shù),使計(jì)軸設(shè)備具有較高的可靠性、安全性及適用性;計(jì)軸設(shè)備在國外鐵路應(yīng)用較為普遍。156主要技術(shù)條件64D型繼電半自動(dòng)閉塞增加計(jì)軸器作為區(qū)間檢查設(shè)備,構(gòu)成計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng),應(yīng)滿足下列技術(shù)要求:(1)閉塞的辦理同半自動(dòng)閉塞,但出站信號(hào)機(jī)開放,必須連續(xù)檢查區(qū)間空閑;列車到達(dá)接車站,經(jīng)檢查區(qū)間空閑后,閉塞應(yīng)自動(dòng)解除。(2)計(jì)軸設(shè)備應(yīng)連續(xù)對(duì)主機(jī)自身狀態(tài)與執(zhí)行環(huán)節(jié)狀態(tài)是否一致進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)出現(xiàn)不一致時(shí),應(yīng)處于“區(qū)間占用”狀態(tài),并使對(duì)方站也處于“區(qū)間占用”狀態(tài)。

157(3)計(jì)軸設(shè)備工作正常,區(qū)間空閑且未辦理閉塞時(shí),破鉛封操縱閉塞方式轉(zhuǎn)換按鈕,計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞方式與半自動(dòng)閉塞方式可直接相互轉(zhuǎn)換。(4)計(jì)軸設(shè)備應(yīng)連續(xù)對(duì)主機(jī)自身狀態(tài)與執(zhí)行環(huán)節(jié)狀態(tài)是否一致進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)出現(xiàn)不一致時(shí),應(yīng)處于“區(qū)間占用”狀態(tài),并使對(duì)方站也處于“區(qū)間占用”狀態(tài)。(5)計(jì)軸設(shè)備故障后,可按規(guī)定的作業(yè)程序辦理,停用計(jì)軸設(shè)備,改按原半自動(dòng)閉塞方式行車。

主要技術(shù)條件158計(jì)軸系統(tǒng)發(fā)生任何故障,作為檢查區(qū)間空閑與占用狀態(tài)的區(qū)間軌道繼電器應(yīng)可靠落下,并持續(xù)顯示占用狀態(tài)。故障排除后,必須辦理預(yù)復(fù)零(即斷通電一次),并采用其他閉塞方式經(jīng)過走行一趟列車,計(jì)軸器計(jì)入與計(jì)出的軸數(shù)相同,確保區(qū)間空閑后,計(jì)軸設(shè)備方可自動(dòng)復(fù)零。(6)計(jì)軸設(shè)備正常工作時(shí),控制臺(tái)上應(yīng)給出區(qū)間空閑或占用表示;設(shè)備故障后,應(yīng)給出計(jì)軸故障和區(qū)間占用表示以及音響報(bào)警。

主要技術(shù)條件159(7)計(jì)軸設(shè)備應(yīng)有可靠電源供電,交流停電后,應(yīng)能連續(xù)供電30min以上,且控制臺(tái)上仍能給出區(qū)間空閑與占用表示。(8)計(jì)軸設(shè)備檢修或停電后復(fù)原,應(yīng)由雙方車站值班人員確認(rèn)區(qū)間空閑后,同時(shí)辦理預(yù)復(fù)零,方能使設(shè)備復(fù)原。

主要技術(shù)條件160(9)計(jì)軸信息的傳輸通道應(yīng)采用專用通道,且應(yīng)滿足數(shù)據(jù)傳輸通道的要求。計(jì)軸設(shè)備應(yīng)連續(xù)監(jiān)測站間通道是否良好,當(dāng)通道發(fā)生故障后,兩站設(shè)備均應(yīng)處于“區(qū)間占用”狀態(tài)。(10)計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng)應(yīng)具有良好的電磁兼容性和防雷設(shè)施。(11)計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng)與結(jié)合電路設(shè)計(jì)必須符合故障一安全要求。

主要技術(shù)條件161系統(tǒng)構(gòu)成目前使用的計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng)是在現(xiàn)有64D型繼電半自動(dòng)閉塞設(shè)備的基礎(chǔ)上增加計(jì)軸設(shè)備、計(jì)軸專用電源、計(jì)軸檢測盒、濾波器、計(jì)軸綜合電纜、計(jì)軸與原64D型繼電半自動(dòng)閉塞結(jié)合電路以及防雷設(shè)備等構(gòu)成。計(jì)軸設(shè)備采用直流供電,站間數(shù)據(jù)通信采用與繼電半自動(dòng)共線傳輸方式。162以德國SEL公司的Zp30CA型計(jì)軸器為例,作為區(qū)間空閑與占用狀態(tài)的檢查設(shè)備,每個(gè)區(qū)間安裝兩套,分別設(shè)在兩站進(jìn)站信號(hào)機(jī)內(nèi)方2~3m處。Zp30CA型計(jì)軸器由車輪傳感器SK30(磁頭)和電子連接盒EAK30CA(計(jì)軸運(yùn)算處理器)組成。計(jì)軸設(shè)備163計(jì)軸設(shè)備車輪傳感器SK30包括SK1和SK2兩組磁頭,每組磁頭又由1個(gè)發(fā)送磁頭(TX)和1個(gè)接收磁鐵(RX)組成。SK30的兩組磁頭安裝在同一側(cè)鋼軌上,其作用為采集列車輪軸信息。電子連接盒EAK30CA由2塊發(fā)送接收板、2塊CPU板、1塊調(diào)制解調(diào)器板和1塊電源板以及接線端子等組成。

164計(jì)軸專用電源計(jì)軸專用電源用于提供分機(jī)EAKDCl20V工作電源和動(dòng)作區(qū)間軌道繼電器QGJ的DC26V或DC28V電源,及點(diǎn)亮控制臺(tái)區(qū)間空閑表示燈和占用表示燈的DC24V電源。

165計(jì)軸檢測盒對(duì)應(yīng)每個(gè)EAK設(shè)一個(gè)計(jì)軸檢測盒,用于檢測計(jì)軸設(shè)備工作狀態(tài),并提供區(qū)間占用、本站計(jì)軸故障、鄰站計(jì)軸故障、本站計(jì)軸復(fù)零、鄰站計(jì)軸復(fù)零、檢測盒工作燈及通道通信狀態(tài)監(jiān)督燈等計(jì)軸設(shè)備工作狀態(tài)指示。

166結(jié)合電路計(jì)軸設(shè)備與原64D型繼電半自動(dòng)閉塞的結(jié)合電路每個(gè)區(qū)間的兩端站各設(shè)一套,主要由計(jì)軸使用繼電器、計(jì)軸停止使用繼電器、區(qū)間軌道繼電器、列車到達(dá)繼電器、計(jì)軸復(fù)零繼電器、切斷計(jì)軸復(fù)零繼電器等組成。

167系統(tǒng)的改進(jìn)計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng)是在原64D型繼電半自動(dòng)閉塞電路基礎(chǔ)上增加區(qū)間檢測設(shè)備構(gòu)成的,在實(shí)際運(yùn)用中還存在如下問題:

168①計(jì)軸設(shè)備站間通信采用與繼電半自動(dòng)閉塞共線傳輸?shù)姆绞?,半自?dòng)閉塞的直流脈沖產(chǎn)生的高次諧波對(duì)計(jì)軸設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生嚴(yán)重干擾,常造成通信中斷,使區(qū)間軌道繼電器落下。②計(jì)軸設(shè)備的電源系統(tǒng)不可靠。原計(jì)軸專用電源箱供給EAK的直流電源電壓偏低,容量偏小,電源自保護(hù)環(huán)節(jié)太多,常發(fā)生誤保護(hù)使設(shè)備斷電。

系統(tǒng)的改進(jìn)-問題169③由于軌道線路養(yǎng)護(hù)及外界干擾等原因,計(jì)軸設(shè)備常發(fā)生誤計(jì)±1軸,使區(qū)間軌道繼電器落下,影響設(shè)備正常使用。④計(jì)軸預(yù)復(fù)零電路切斷計(jì)軸設(shè)備供電時(shí)間原設(shè)置為3s,時(shí)間太短,不能保證兩站計(jì)軸設(shè)備成功復(fù)零。

系統(tǒng)的改進(jìn)-問題170⑤站間兩臺(tái)EAK,當(dāng)其中一臺(tái)因某種原因出現(xiàn)“負(fù)軸”,使該站的區(qū)間軌道繼電器處于失磁落下狀態(tài),但此信息傳至鄰站的EAK后,并未將鄰站的EAK置位于“負(fù)軸”,且區(qū)間軌道繼電器仍處于勵(lì)磁吸起狀態(tài),造成兩站的區(qū)間軌道繼電器動(dòng)作不一致。系統(tǒng)的改進(jìn)-問題171為提高計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng)的可靠性和可用性,針對(duì)上述存在問題,在計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng)中采取了以下改進(jìn)措施:①計(jì)軸設(shè)備站間通信采用符合數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)的專用通道,并修改軟件,適當(dāng)延長通信允許中斷時(shí)間。

系統(tǒng)的改進(jìn)-改進(jìn)措施172②重新設(shè)計(jì)性能穩(wěn)定可靠的計(jì)軸專用電源。對(duì)EAK采用直流供電方式的,原則上按“穩(wěn)壓—UPS—整流”方案,由室內(nèi)集中供電。③將切斷計(jì)軸復(fù)零繼電器由原緩吸3s改為13s,以保證兩站EAK斷、通電的一致性,確保計(jì)軸器預(yù)復(fù)零一次成功。

系統(tǒng)的改進(jìn)-改進(jìn)措施173④修改軟件,解決“負(fù)軸”兩站EAK置位一致性問題。⑤修改軟件和閉塞聯(lián)鎖電路,解決“±1軸”問題。

系統(tǒng)的改進(jìn)-改進(jìn)措施174定點(diǎn)計(jì)軸自動(dòng)閉塞將計(jì)軸設(shè)備運(yùn)用到區(qū)間上來,區(qū)間分割成若干個(gè)閉塞分區(qū),在閉塞分區(qū)的分界點(diǎn)上設(shè)區(qū)間通過信號(hào)機(jī),構(gòu)成定點(diǎn)計(jì)軸自動(dòng)閉塞。175定點(diǎn)計(jì)軸自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)計(jì)軸自動(dòng)閉塞在信號(hào)機(jī)顯示上與其他自動(dòng)閉塞沒有區(qū)別,但卻有著它自身的特點(diǎn):(1)用計(jì)軸器代替常用的軌道電路,只要一次調(diào)試完畢后,幾乎是免于維修,設(shè)備有自檢功能,只需半年巡檢一次?;旧吓c工務(wù)的設(shè)備脫離,沒有軌道絕緣,不受天氣和道床狀態(tài)的影響。

176(2)當(dāng)計(jì)軸自動(dòng)閉塞故障時(shí),可降級(jí)為自動(dòng)站間閉塞,對(duì)大區(qū)間進(jìn)行列車占用檢查,其安全程度高于半自動(dòng)閉塞。當(dāng)進(jìn)站口的計(jì)軸器故障時(shí),又可降為半自動(dòng)閉塞,最大限度地避免了采用路票方式辦理閉塞。

定點(diǎn)計(jì)軸自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)177(3)采用了站間信息傳輸設(shè)備,可將對(duì)方站及區(qū)間的信號(hào)顯示狀態(tài)及列車運(yùn)行狀況反映到控制臺(tái)

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