毕业设计（论文）-ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路.doc

装装订订线线 第 1 页 共 36 页 摘摘 要要 : : ZPW-2000A 型无绝缘移频轨道电路对铁路发展、提速、提效起着非常重 要的作用,是一种具有国际先进水平的新型自动闭塞,在感受它技术先进、性能优越等 特点的同时,在日常使用、维护中出现的一系列问题成为困扰信号维修人员的一大难题,本 文就 ZPW-2000A 型无绝缘移频轨道电路一些常见施工进行简要分析，并总结了日常施 工的一般方法 。ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞是在法国 UM71 无绝缘轨道电路技术 引进、国产化基础上，结合国情进行的技术再开发。在轨道电路传输安全性上，ZPW- 2000 型无绝缘轨道电路已具备全程断轨检查、调谐区5m 的分路死区、调谐单元断线 轨道电路隔离性能丧失的检查、钢轨对地不平衡条件下的列车分路及断轨检查等。成 为我国目前安全性高、传输性能好、具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式，为 “机车信号做为主体信号”创造了必备的安全基础条件。 关键词关键词 : : ZPW-2000A 绝缘轨道电路;施工与组织。 装装订订线线 第 2 页 共 36 页 目目 录录 第第 1 1 章章 ZPW-2000ZPW-2000A A 型自动闭塞系统型自动闭塞系统的概述的概述.4 4 1 1. .1 1 ZPW-2000A 型自动闭塞系统的特点.4 1 1. .2 2 ZPW-2000A 型自动闭塞系统的构造.4 第第 2 2 章章 ZPW-2000AZPW-2000A 型自动闭塞的室外设备和室内设备型自动闭塞的室外设备和室内设备 .5 5 2.2.1 1 室外室外设备设备 .5 5 2. 11 电气绝缘节.5 2.12 机械绝缘节及空心线圈.6 2.13 扼流变压器.6 2.14 电缆.6 2.15 补偿电容.6 2.22.2 室内设备室内设备.7 2.21 移频柜.7 2.22 综合柜.7 2. 23 发送器.7 2. 24 衰耗器.9 2. 25 站内防雷和电缆模拟网络.9 2. 26 接收器.10 第第 3 3 章章 ZPW-2000ZPW-2000A A 型系统的工作原理和施工组织程序型系统的工作原理和施工组织程序 .1313 3.13.1 工作原理工作原理.1313 3.23.2 系统构成系统构成.1313 3.33.3 设备的调试设备的调试.1 14 4 3.31 设备故障三级报警指示.14 3.32 电缆模拟网络主要参数测试说明.14 3.33 移频设备主要参数测试说明测试位置在衰耗盘面板上.14 3.34 开通前准备工作检查送至机柜 24V 电源的极性是否正确.15 3.35 开通时的调整与测试.15 3.3.4 4 ZPW-2000AZPW-2000A 轨道电路轨道电路施工施工常常问题问题.1616 3.3.5 5 ZPW2000AZPW2000A 自动闭塞设备自动闭塞设备的施工组织程序的施工组织程序.1 17 7 3.51 操作程序.17 3.52 技术标准.23 3.53 衰耗盘上主要表示灯.26 装装订订线线 第 3 页 共 36 页 3.54 衰耗盘上主要测试插孔.26 第第 4 4 章章 ZPW-2000AZPW-2000A 型自动闭塞的传输安全性型自动闭塞的传输安全性.2828 4.1 调谐区断轨检查.28 4.2 轨道电路全程断轨检查 .28 4.3 减少调谐区 0.15 欧姆分路“死区段”的长度.28 4.4 调谐单元断线检查.29 4.5 钢轨对地不平衡对传输安全的影响及防护.29 第第 5 5 章章 ZPW-2000AZPW-2000A 型移频轨道电路型移频轨道电路施工组织验收测试施工组织验收测试 .3030 5.1 室内设备安装定测 .30 5.2 ZPW-2000 型无绝缘轨道电路电器测试 .31 5.21 发送端室内设备测试项目.31 5.22 接收端室内测试项目.31 5.23 站内电码化测试.31 5.3 室外设备电气特性测试.31 5. 4 ZPW2000A 无绝缘轨道电路电气特性技术指 标32 结束语 .34 致致 谢谢 .3535 参参 考考 文文 献献 .3636 装装订订线线 第 4 页 共 36 页 第第 1 1 章章 ZPW-2000ZPW-2000A A 型自动闭塞系统型自动闭塞系统的概述的概述 1.11.1 ZPW-2000AZPW-2000A 型自动闭塞系统型自动闭塞系统的特点的特点 在解决调谐区断轨检查后，实现了对轨道电路全程断轨的检查，大幅度减少了调 谐区死去段的长度，例如，从以前的 20 米降到 5 米以内，并实现了对调谐单元的断线 检查和拍频信号的干扰的防护，提高了传输的安全性。 利用新开发的轨道电路计算机软件实现了轨道电路参数的变化，提高了轨道电路 的传输距离。例如：将 1.0R.KM 道床电阻的轨道电流传输长度从 900 米提高到 1300 米。 还有将电气-机械绝缘节的轨道电路从 800 米提高到 1300 米。 用 SPT 国产铁路数字电缆取代了法国的 ZCO3 型电缆，电缆的线径从 1.13mm 降到 1.0mm 减少了备用芯数，加大了传输距离，而调谐区设备的 70mm 铜引接线用钢包线取 代，方便了维修。保持了 UM71 轨道电路整体结构优势。发送器采用“N+1”冗余，接 收器采用成对双机并联机运用，从而提高了系统的可靠性。用单片微机和数字信号处 理芯片代替晶体管分离元间和小规模集成电路，提高了发送移频信号频率的精度和接 受移频信号的抗干扰的能力。 1.21.2 ZPW-2000ZPW-2000A A 型自动闭塞系统的结构型自动闭塞系统的结构 ZPW-2000A 型自动闭塞系统的结构分为两类:电气电气绝缘节和电气-机械绝缘节。 ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路将轨道分为轨道电路和调谐区短小轨道电路两部分， 并将小轨道的安陆视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”，主轨道电路的发 送器由编码条件产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通过（实际 电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨事无绝缘的，该信号既向主 轨道传送，也向小轨道传送。主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端，然后经调谐单 元、匹配变压器、电缆通道，将信号传至本区段接受器调谐区小轨道信号由运行前方 相邻轨道电路接收器处理并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件送本轨道 电路接收器，作为继电器励磁的必要条件之一。本区段接收器同时接受到主轨道移频 信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后驱动轨道继电器吸器，并由此来判断 区段的空闲与占用情况， 装装订订线线 第 5 页 共 36 页 第第 2 2 章章 ZPW-2000AZPW-2000A 型自动闭塞的室外设备和室内设备型自动闭塞的室外设备和室内设备 2.12.1 室外设备室外设备 室外设备包括电气绝缘节、电气-机械绝缘节匹配变压器、补偿电容。 2.11 电气绝缘节电气绝缘节 电气绝缘节是由调谐单元、空心线圈以及 29 米长的钢轨组成，用于实现两轨道电 路的电气隔离。调谐区按长 29 米设计，以获得调谐单元与轨道电路的匹配连接。 （1）调谐单元 调谐单元是由电感线圈和电容组成的二端网络。 分为 F1 型和 F2 型 其中 F1 型时 有 L1.C1 两个元件构成，分别用于上下行频率较低的载频（1700HZ 和 2000HZ)而 F2 由 L2.C2.C3 三个元件构成，分别用于上下行线频率较高的载频（2300HZ 和 2600HZ)。 调谐单元 BA 设于一个白色聚酯盒内，盒的尺寸为 355mm270mm88mm，安装在 轨道旁的基础上。 调谐单元的防护：防止热胀冷缩造成元件参数漂移及外力损伤，BA 内部器件被塑 胶密封，通过带绝缘节护套的多芯铜线与两根钢轨相连，多芯铜线至两侧钢轨场分别 为 3 米和 1.25 米。可靠性：通过采用两根铜线，一根焊接在轨底上，另一根用在塞钉 连接在轨腰上。 （2）空心线圈 空心线圈是由直径为 1.53 毫米的 19 股铜线绕成的无铁心带有中间抽头，单圈可 通过 100 安培电流全圈可通过 200 安培电流。它时主要用来平衡两根钢轨间的不平衡 牵引回流。 空心线圈原理：对钢轨中的 50HZ 牵引回流及其奇次谐波呈 10 毫欧姆左右的电抗， 可视为一条短路线，两根钢轨间存在的不平衡回流经空心线圈短路后，将不会存在。 例如：A B 有 100A 的电流不平衡电流，由空心线圈的短路作用，则为不平衡的电流 为零。这就是牵引回流起到平衡作用，减少工频及其谐波对轨道电路的干扰。 空心线圈没有铁心，不存在较大电流下磁跑饱和的问题保持平衡有很好的效果。 空心线圈的作用：1.参与和改善调谐区的工作；2.保证维修的安全：要平衡上下 行线路间的牵引电流，需在每隔一定距离，上下行线路间的两个空心线圈中间抽头在 一起并接地，就是等电位连接，等电位连接分为（1）简单横向连接：两钢轨间的等电 装装订订线线 第 6 页 共 36 页 位连接时不直接接地。 （2）完全横向连接：两钢轨间的等电位连接，并通过空心线圈 中心点直接接入地线。 （3）无横向连接的空心线圈中心点，则经过防雷元件接地。 空心线圈的要求： 1.轨道接地必须通过完全横向连接实间。 2.两个完全横向连 接的距离不得小于 1500m 3.两个完全横线连接的距离大于等于 2000 米时，之间需增 加一简单横向连接，二简单横向连接之间的距离不得低于 1000 米。 4.如果电气绝缘 节之间的距离超过 100 米，必须增加一个空扼流变压器完成横向连接它的位置在电气 绝缘节终端，连接空心线圈中心点，在机械绝缘节终端，连接扼流变压器中心点，在 区间线路增设的空扼流变压器中心点。 2.122.12 机械绝缘节空心线圈机械绝缘节空心线圈 在进出站口处设有机械绝缘节与空心线圈参数也根据传输通道参数和载频频率设 计。 2.132.13 扼流变压器扼流变压器 在道岔弯股绝缘节两侧各安装一个空心线圈，将两线圈的中间抽头连接了作为扼 流变压器使用。 工作原理：对牵引电流，上下磁通相反，它们的总磁通等于零，对信号设备无影 响;信号圈中电流正常本区段，不会越过绝缘节。 2.142.14 电缆电缆 传输电缆采用国产内屏蔽铁路信号数字电缆 SPT 线径为 1.0 毫米总长按 10 千米考 虑的。SPT 铁路信号数字可实现 1 兆赫兹(模拟） 、2mbit/s（数字）以及额定电压交流 750 伏或直流 1100 伏及以下铁路信号系统中有关设备和控制装备之间的连接，传输系 统控制信息及电能。可在铁路电气化区段使用，不使用于：自动闭塞系统轨道电路相 同频率的发送线对和接收线对使用同一电缆，自动闭塞系统轨道电路相同频率的发送 线对接收线对使用同一屏蔽四线组。 2.152.15 补偿电容补偿电容 补偿电容的作用：1.保证轨道电路的传输距离由于 60 千克重 1435 毫米轨距的钢 轨电感为 1.3H/m，同时每米约有几个 pf 电容。对于 17002300Hz 的移频信号，钢轨 呈现较高的感抗值。使信号衰减较快，影响了轨道电路的传输长度，为了消除钢轨的 感性，采用分段加补偿电容的方 2.保证接受端信号有效信干比由于轨道电路增加了补 装装订订线线 第 7 页 共 36 页 偿电容后趋于阻性，改善了轨道电路信号传输性能，加大了轨道入口端短路电流，减 小了送受电端钢轨电流比。3.实现了对断轨状态的检查。4.保证了钢轨同侧两端接地 条件下，轨道电路分路及断轨检查性能。补偿电容器的补偿原理：就是将每补偿段钢 轨电感与电容视为串联谐振。补偿电容的设置方式采用“等间距”的方法。所谓“等 间距”的方法就是先确定本区段轨道电路的补偿长度就是电气绝缘中空心线圈中心到 另一个电气绝缘接中空心线圈中心的距离或者从机械绝缘节到电气绝缘中空心线圈的 距离 也就等于轨道电路的长度减去 29 米，然后选设计确定补偿电容容量 n 等分，其 安装允许误差为 0.5 米范围。电容器采用电缆焊接在电容器内部，轴向分两头引出， 把电缆用环氧塑脂灌封。 2.22.2 室内设备室内设备 室内设备包括发送器、接收器、衰耗器和电缆模拟网络等。其中发送器、接送器、 衰耗器安装在移频柜上，电缆模拟网络等安装在综合柜上。 2.212.21 移频柜移频柜 区间移频柜供区间自动闭塞用，一个区间移频柜含 10 套 ZPW-2000A 型自动闭塞设 备，纵向 5 供个组合，每个组合可装两个轨道电路的设备，包括接收器.发送器.衰耗 器个两台以及发送断路器，接收断路器，3 排 18 列柱端子格两个， （发送断路器为 10A，接受断路器为 5A） ，每格组合内接收器按对构成双机并用。 2.2.2.2.2.2.综合柜综合柜 ZPW-2000A 是用来安装防雷和电缆模拟网络、各种防雷组合单元、站内隔离托架和 继电器组合，最多可放 9 层 ZPW.XML1 组匣，每层组匣可放 10 台 ZPW.PML 网络盘，无 绝缘防雷电缆模拟网络组匣直接安装在组合架上，网络接口柜与无绝缘防雷电缆模拟 网络组匣均用与放置室内防雷及电缆模拟网络设备。 2.23 发送器发送器 ZPW-2000A 采用载频通用型 N+1 冗余方式，故障时，通过 FBJ 接点转至“+1”FS 设备。 （1）发送器的作用 发送器用来产生高精度.高稳定性的移频信号。有 18 种低频信号，它和 UM71 自动 闭塞低频频率一样【10.3+1.1n(n 从 0 到 17 的数)，还有载频 8 种，分别为下行： 装装订订线线 第 8 页 共 36 页 1701.4 Hz，1698.7 Hz，2301.4 Hz，2298.7 Hz 上行：2001.4 Hz，1998.7Hz， 2601.4Hz，2598.7Hz。 产生足够功率的输出信号，额定输出功率 70W（400 欧姆负载） ， 最大输出功率 105W。调整轨道电路，可根据电路的具体情况，通过输出端子的不同连 接，获得 10 种不同的发送电平。对移频信号进行自检测，故障时给出报警及 N+1 冗余 运用的条件。 （1）发送器的基本原理 同一载频编码条件.低频编码条件源，以反码形式分别送入两套微处理器中，其中 CPU1 控制“移频发生器”产生低频信号为的移频键控信号。移频信号分别送至 CPU 进 行检测。在检测结果符合规定后，即产生控制输出信号，经“控制与门”使移频信号 送至滤波环节，实现方波正弦波变化。功放输出的移频信号，送至两 CPU 进行功 出电压检测。两 CPU 对移频键信号的低频.载频喜好和幅度特征检测符合要求后，打开 安全与门，使发送报警继电器励磁，并使经过功放的移频输出至轨道。当发送输出端 短路时，经检查测使“控制与门”有 10 秒的关闭（装死或称休眠保护） 。 发送器的主要环节：1.微处理器和可编程逻辑器件，发送器采用双 CPU.双软件.双 套检测电路.闭环检查，CPU 采用 80C196，其中 CPU 控制产生移频信号，双 CPU 还担负 着移频输出信号的低频.载频幅度特征的检测等功能，有可编程逻辑器件构成移频发生 器，并行 I/O 扩展接口，频率计数器。2.低频和载频编码条件的读取：对于 18 种低频， 分别设置读取电路，共 18 个，对于载频，则按 4 种频率和 1.2 型设置，共 6 个。由 “编码继电器接点”接入“编码条件电源（+24 伏） 。在电路中设有读取光耦和控制光 耦电路，在控制点送入方波信号，当+24 伏编码条件电源沟通时，即可从“读取光耦” 受光器点获得于控制点相位相同的方波信号，送至 CPU，实现编码条件的读取， “控制 光耦”与“读取光耦”的设置，实现了对电路元件故障的动态检查，任意光耦的发光 源.受光器发生短线或击穿等故障时， “读取光耦”都得不到动态的交流信号，以此实 现故障-安全。 （为了故障安全，将 24 伏直流电源变成交流，成动态检测） 。3.移频 信号的产生：低频.载频编码条件通过并行的 I/O 接口分别送到两个 CPU 后，首先判断 该条件是否由且仅有一路，满足要求后，CPU1 通过查表的到该编码条件所对应的上下 边频数值，控制移频发生器，产生相应 FSK 信号，并由 CPU1 自检，由 CPU2 互检经检 测后（满足要求） ，两个 CPU 各产生一个控制信号，经过“控制与门” ，将 FSK 信号送 至方波-正弦波变换。4.方波-正弦波变器：它是由可编程低通滤波器 260 集成芯片构 成，适当选取其截止频率，对 1700 赫兹、2600 赫兹三次以上谐波的有衰减，获得良好 的正弦波波形。移频信号的失真度小、幅度差小，充分的利用信号能量。5.激励放大 器；它采用射极输出器，为了提高输入阻抗，提高射极输出器信号的直线性，减少波 形的失真，避免静态工作点的调整以及电源电压对放大器工作状态的影响，它采用了 装装订订线线 第 9 页 共 36 页 运算放大器。6.功率放大器：采用射极输出器为共集电极乙类放大器。安全与门。 2.24 衰耗器衰耗器 衰耗器在使用种有两种类型，分别为 ZPW.PS 型与 ZPW.PS1 型。 （1）衰耗器的作用 衰耗器的作用 1.用作对主轨道电路的接受端输出电平调整；2.对小轨道电路的调 整（含正反方向） ；3.给出有关发送.接受用电源电压.发送功出电压；4.给出发送.接 受故障报警和轨道占用指示灯等；5.提供检测条件。 （2）衰耗器的电路原理 衰耗器包括轨道输入电路和小轨道电路输入。 轨道输入电路：主轨道信号自 C1.C2 输入变压器 B1。B1 变压器阻抗为 36 欧姆倒 55 欧姆，以稳定接收器输入阻抗，该阻抗选择较低，以利于抗干扰变压器 B1 匝数比为 116：（1 到 146 的数） 。次级通过变压器抽头连接，可构成从 1 到 146 共 146 级变化， 按调整表调整接收电平。 小轨道电路输入电路：根据方向电路变化，接受端将接至不同的两端小轨道电路， 故小轨道电路的调整按正反两方向进行的，正向调整用 A11 到 A23 端子，反方向调整 用用 C11 到 C23 端子，负载阻抗为 3.3 千欧姆，把小轨道信号经过 1：3 升压变压器的 处理，可提高数模转换器的采样精度，输出至接收器。 （3）ZPW2000 系统设备故障报警分类 一级：对车站值班员，通过总移频报警继电器失磁表示站内移频发送接受设备有 故障存在，在控制台上通过声光方式给以报警。控制台上设有音频报警灯，当移频总 报警继电器失磁时，点亮红灯，并通过故障电铃鸣响，以提高车站值班员注意。 二级：对车站工区维修人员，通过每段轨道电路所属衰耗器的“发送工作” ， “接 收工作”指示灯状态表示发送.接受盘是否故障。 三级：对检修车间维修人员，通过发送器.接收器内部故障定位指示灯闪动次数向 检修所维修人员提示设备故障的范围。 在控制台设有总移频报警灯，当移频总报警继电器失磁时点亮红灯，并通过故障 电铃鸣响，以提醒车站值班员注意。 2.25 站内防雷和电缆模拟网络站内防雷和电缆模拟网络 站防雷和电缆模拟网络包括站内防雷组合以及电缆模拟网络。 （1）电缆模拟网络： 电缆模拟网络的作用是调整区间轨道电路传输的特性，是室外电缆的一个延续， 装装订订线线 第 10 页 共 36 页 补偿实际 SPT 数字信号电缆，使补偿电缆和实际电缆总距离为 10 千米，以便于轨道电 路再不同列车运行方向电路时的调整，以保证传输电路工作的稳定性。它直接接在室 外电缆的入口处，送受电端成对使用，设横.纵向防雷组合防止电缆上感应的强电损坏 室内设备。 电缆模拟网络由室外移至室内，0.5、0.5、1 、2 、2 、22km 千米六节对网络 设计的，以便串接构成 0 的哦 10 千米按 0.5 千米间隔任意设置补偿模拟电缆值。 为了判断和区分区间故障的范围，送受电的模拟网络上设三个测试孔 “设备”测试孔：再室内设备的连接侧，用于送端时连接发送器，其值等于发送 功率电压，用于受端时连接衰耗器，其值根据区间电的远近不同比分线盘电压有不同 程度的降低，等于衰耗器的轨入电压。 “防雷”测试孔：再室内设备与模拟网络的连接的低转移系数防雷变压器的二次 侧，其值与设备测孔值相近 “电缆测”试孔：在室外电缆的连接端，用于送端时时经模拟网络的衰耗后送上 分线盘的电压，用于受端时为室外电缆送回室内的电压值，因此其值等于分线盘的送 受电端电缆端子的. （2）站防雷电路 站防雷电路用作对通过传输电缆引入室内雷电冲击的防护。以保护模拟网络及室 外发送.接受设备，采用横向与纵向雷电防护，纵向为低转移系数的防雷变压器，横向 为带劣化指示的压敏电阻。 横向雷电的防护：采用 280 伏左右防护等级压敏电阻。压敏电阻应具有模块化.阻 燃.有劣化指示。可带电插拔及可靠性较高的特点。 纵向雷电防护：对于线对地间的纵向防雷信号可采用家三级放电管保护.加低转移 系数防雷变压器防护和室外加站内间贯通地线防护三种方式。 采用低转移系统防雷系 统的防雷变压器，该变压器的室外侧 A 与室内侧 C 相互环保缠绕，中间有加厚隔离层 B，以减少线圈间耦合电容 CB，线圈 C 被非封口的金属铂 D 包裹，加大 C 与 D 之间的耦 合电容 CD，并将 D 接至地线 E，在钢轨线路旁没有设置贯通地线的条件下，该防雷变 压器有显著的纵向防雷作用。由于该变压器的防护原理是尽量减少小轨道侧与室内侧 线圈间耦合电容的数值，所以轨道侧线对室内间要尽量远离。室外加站贯通地线防护 的方式效果最佳，贯通地线作为钢轨对地不平衡的良好泄流线，在双线区段上下行线 路为完全横向连接时，可将空心线圈中心直接接地，简单横向连接时，可通过防雷元 件接地，此时室内电缆模拟网络不在考虑纵向防护。 2.262.26 接收器接收器 装装订订线线 第 11 页 共 36 页 接收器的用途：用于对主轨道电路移频信号的解调，并配合与送电端相连接调谐 区短小轨道电路的检查条件，动作轨道继电器。另外，还实现对与受电端相连接调谐 区短小轨道电路移频信号的解调，给出短小轨道电路执行条件，送至相邻轨道电路接 收器。接收器接收端及输出端均按双机并联运用设计，与另一台接收器构成相互热机 并联运用系统，保证接收系统的高可靠运用。 接收器双机并联运用原理：接收器由本接收“主机”及另一接收“主机”两部分 构成。ZPW-2000A 系统中 A、B 两台接收器构成成对双机并联运用，即： A 主机输入 接至 A 主机，且并联接至 B 主机。 B 主机输入接至 B 主机，且并联接至 A 主机。A 主机输出与 B 并机输出并联，动作 A 主机相应执行对象。B 主机输出与 A 并机输出并 联，动作 B 主机相应执行对象。 接收器原理框图及说明：主轨道 A/D，小轨道 A/D：模数转换器，将主机、并机 输入的模拟信号转换成计算机能处理的数字信号。CPU1、CPU2：是微机系统，完成 主机、并机载频判决、信号采样、信息判决和输出驱动等功能。安全与门 14：将两路 CPU 输出的动态信号变成驱动继电器（或执行条件）的直流输出。载频选择电路：根 据要求，利用外部的接点，设定主机、并机载频信号，由 CPU 进行判决，确定接收盒 的接收频率。接收盒根据外部所确定载频条件，首先确定接收盒的中心频率。外部送 进来的信号，分别经过主机、并机两路模数转换器转换成数字信号。两套 CPU 对外部 四路信号进行单独的运算，判决处理。双 CPU 再把处理的结果通过串行通信，相互进 行比较。如果判决结果一致，就输出 3KHz 的脉冲驱动安全与门。安全与门接收到两 路方波信号后，将其转换成直流电压带动继电器。如果双 CPU 的结果不一致，就关掉 给安全与门的脉冲，同时报警。电路中增加了安全与门的反馈检查，如果 CPU 有动态 输出，那么安全与门就应该有直流输出，否则就认为安全与门故障，接收器也报警。 如果接收盒收到的信号电压过低，就认为是列车分路。 载频读取电路：接收载频读取电路与发送低频载频读取电路类似，载频通过相应 端子接通 24V 电源确定，通过光电耦合器将静态的直流信号转换成动态的交流信号， 由双 CPU 进行识别和处理，并实现外界电路与数字电路的隔离（详细分析略） 。 微处理器电路：微处理器电路采用双 CPU、双软件。两套软件硬件对信号单独处 理，把结果相互较核，实现故障安全。CPU 采用数字信号处理器 TMS320C32。 CPU 完成信号的采样、运算判决和控制能力。该 CPU 每秒钟能完成 1 千万次加法、 减法或乘法运算。 数据存储器（RAM）：用于存放采集的数据和运算的结果。数据存储器供电后可 以对其运算读写处理，断电后其内部数据就消失不保存。 程序存储器（EPROM）：是程序的载体，CPU 执行的指令和运算需要的常数储存 装装订订线线 第 12 页 共 36 页 在其中。ROM 中的信息通过编程写入，断电后数据仍能保存。如果需要檫除其中的信 息。可以通过紫外线照射檫除，可反复使用。 译码器：完成 CPU 与 EPROM、RAM、A/D 及输入输出接口（I/O）等之间的逻辑 关系。 输出电路：根据 CPU 对输入信号分析的结果，通过通信相互较核后，然后输出动 作相应的继电器。 报警电路：CPU 定时对 EPROM、RAM 和 CPU 中的存储器进行检查，也对载频 电路和安全与门电路进行检查，根据检查的结果和双 CPU 进行通信相互较核后的结果， 决定给出相应警告条件。来自两个 CPU 的信号，经过一个与非门后，控制报警电路。 如果正常，CPU 就输出一个高电平（1） ，与非门输出一个低电平（0） ，这时衰耗盘接 收工作表示灯点亮，光耦导通。给外部提供一个导通的条件，构成总频率报警电路。 如果发现故障，CPU 就输出低电平（0） ，与非门输出高电平，工作表示灯灭，光耦断 开，构成报警电路。 辅助电路：主要有时钟电路、通讯时钟电路等，时钟时 CPU 工作的动力，其大小 也反映了 CPU 的工作速度、现在 CPU 时钟电路采用的时 40MHz 的晶振。通讯时钟电 路是双 CPU 通讯时的外部时钟，该时钟通过对 CPU 的输出频率分频后，再提供给 CPU 通讯用，通讯时钟约 200KHz。 上电复位及“看门狗”的电路：该电路主要是由微处理监督定时器 MAX705 和与 非门组成。刚开机时，CPU 需要一个约几百毫秒的低电位使 CPU 能进行复位。正常工 作后，为了保证程序按照设计的流程循环运行，在程序运行过程中，定时给 MAX705 一个信号，使其保持高电平输出。如果程序的运行出了问题或接收盒出现了“死机” ， MAX705 没有接收到 CPU 的定时信号，就输出一个低电平，使 CPU 重新复位，使其 重新开始运行。 装装订订线线 第 13 页 共 36 页 第第 3 3 章章 ZPW-2000ZPW-2000A A 型型系系统统的的工作原理工作原理和施工组织程序和施工组织程序 3.13.1 工作原理工作原理 ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞系统是以移频轨道电路为基础的自动闭塞，它选 用频率作为控制信息，采用频率调制的方法，把低频信息调至到较高频，以形成振幅 不变、频率随低频信息的幅度为周期性变化的调制信号。 路控制的、表示不同含义的低频调制移频信号。该信号经电缆通道传至室外的匹 配变压器及调谐单元，从轨道的发送端经钢轨送入主轨道电路及调谐区小轨道电路接 收器，主轨道电路信号经钢轨送到轨道电路的接收端，然后经调谐单元、匹配变压器、 电缆通道将信号传送到本区段的接收器。 3.23.2 系统构成系统构成 ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞构成原理图：3-1 装装订订线线 第 14 页 共 36 页 3.33.3 设备的调试设备的调试 总移频报警灯设在控制台通过移频总报警继电器 YBJ 落下实现声光报警。YBJ 控 制电路设在移频柜第一位置。 衰耗盘面板表示灯说明接收工作灯绿色亮灯表示工作正常灭灯表示故障。发 送工作灯绿色亮灯表示工作正常灭灯表示故障。轨道占用灯正常反映轨道电路空 闲时绿灯列车占用时亮红灯。 3.313.31 设备故障三级报警指示设备故障三级报警指示 一级：车站值班人员通过总报警继电器落下表示发送、接收故障接通控制台声、 光报警电路。 二级：车站工区维护人员通过每个轨道电路衰耗盘面板上的“发送工作”灯、 “接收工作”灯了解设备的故障情况。 三级：检修所维修人员通过发送、接收器内部故障定位指示灯闪动次数提示故 障范围。 3.323.32 电缆模拟网络主要参数测试说明电缆模拟网络主要参数测试说明 测试位置在电缆模拟网络盘面板上。 “设备”塞孔送端与发送功出电压相同受端与接收轨入电压同。 “电缆”塞孔与电缆连接侧电压相同即与室内分线盘电压相同。 “防雷”塞孔防雷变压器二次侧电压。 3.333.33 移频设备主要参数测试说明测试位置移频设备主要参数测试说明测试位置在衰耗盘面板上。在衰耗盘面板上。 “发送功出”塞孔发送器输出电平测试。 “接收电源”塞孔接收器 24V 工作电源 23.5V-24.5V。 “发送电源”塞孔发送器 24V 工作电源 23.5V-24.5V。 “轨入”塞孔接收器输入电压轨道 U-V1V2 大于 240mV。 “GJ”塞孔轨道继电器电压大于 20V。 “GJZ”塞孔主机轨道继电器电压大于 20V。 “GJB”塞孔并机轨道继电器电压大于 20V。 “轨出 1”塞孔来自主轨道主轨道经过电平级调整后的输出电平大于 240 mV。 “轨出 2”塞孔来自小轨道经过衰耗电阻分压后的输出电平应在 110 mV 左右。 XGJ 小轨道继电器或执行条件电压 30V 左右开路大于 50V。XGJB 并机小轨道 装装订订线线 第 15 页 共 36 页 继电器或执行条件电压大于 20V。 XGJZ 主机小轨道继电器或执行条件电压大于 20V。 3.343.34 开通前准备工作检查送至机柜开通前准备工作检查送至机柜 24V24V 电源的极性是否正确。电源的极性是否正确。 按照机柜布置图将发送、接收安装在对应位置并用钥匙锁紧。导通室内各架柜间 的配线 对照线路图编制各个闭塞分区情况汇总表。 轨道电路需要调整的内容：发送电平按照轨道电路调整表在发送器后进行调整。 接收电平按照轨道电路调整表在衰耗盘进行调整。 模拟电缆补偿按照电缆补偿长度调整表在电缆模拟网络盘后部进行调整。 小轨道电路的调整在开通要点后，根据轨入的小轨道信号的大小按照小轨道调整 表，在衰耗盘后部进行调整。 3.353.35 开通时的调整与测试开通时的调整与测试 （1）小轨道电路的调