铁路信号基础课程设计.doc

铁路信号基础课程设计班 级 高1009 学 号 20103610 姓 名 郝为明 一ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统原理1ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电气绝缘节长度改进为29m，由空心线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收；对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，这样便实现了相邻区段信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。 ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两个部分，并将短小轨道电路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控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，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收器。 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通过（XG、XGH）送至本轨道电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一。本区段接收器同时接收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电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。主轨道和调谐区小轨道检查原理示意图见图2.系统原理图二发送器原理1、功能、特性及用途 发送器能够根据载频编码和低频编码条件产生相应的移频信号，该信号既作为轨道电路占用检查的工作信号，也作为机车信号机接收的信号。发送器内部具备自检测和检测功放器的功能，当内部电路或功放器发生故障，驱动的报警继电器能够安全地失电落下。 发送器各种载频通用，配合报警继电器的接点切换，可实现发送设备N+1转换功能2 .发送器，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CPU中，其中CPU1产生包括低频控制信号Fc的移频信号。移频键控信号FSK分别送至CPU1、CPU2进行频率检测。检测结果符合规定后，即产生控制输出信号，经“控制与门”使“FSK”信号送至滤波环节，实现方波正弦波变换。功放输出的FSK信号送至两CPU进行功出电压检测。两CPU对FSK信号的低频、载频和幅度特征检测符合要求后发送报警继电器励磁，并使经过功放的FSK信号输出。当发送输出端短路时，经检测使“控制与门”有10S的关闭（装死或休眠保护3、端子定义（1）载频设置：载频设置公共端、载频设置端、载频偏移设置端 载频设置端有4个，以4个载频中心频率命名。载频偏移设置端有2个，F1表示正偏、F2表示负偏。 载频设置公共端是动态编码信号的输出端，载频设置端和载频偏移设置端是动态编码信号的输入端。载频设置公共端与一个载频设置端及一个载频偏移设置端连接，构成一个有效载频设置状态。共有8个载频设置状态，分别对应于4个中心频率的正偏（F1）和负偏（F2）情况。 无效载频设置状态有两种情况，一种情况是，载频设置公共端未与任何载频设置端连接，或未与任何载频偏移设置端连接；另一种情况是，载频设置公共端与一个以上的载频设置端连接，或与一个以上的载频偏移设置端连接。在无效载频设置状态下，发送器处于故障状态，报警继电器落下。 （2）低频编码：低频编码公共端、低频编码端 低频编码端有18个，以18个低频命名。 低频编码公共端是动态编码信号的输出端，低频编码端是动态编码信号的输入端。低频编码公共端与一个低频编码端连接，构成一个有效低频编码状态。共有18个低频编码状态，分别对应于18个低频。 无效低频编码状态有两种情况，一种情况是，低频编码公共端未与任何低频编码端连接；另一种情况是，低频编码公共端与一个以上的低频编码端连接。在无效低频编码状态下，发送器处于故障状态，报警继电器落下。 （3）移频输出：移频输出+、移频输出- 该输出端子连接到功放器的移频输入，发送器产生的移频信号经过功率放大后才能作为轨道电路的工作信号。 （4）报警输出：报警输出+、报警输出- 其中，“+”号代表直流电压正极，“-”号代表直流电压负极。输出为直流24V电压，可直接驱动JWXC-1700安全型继电器。 （5）功放器状态检查：功放检查输入+、功放检查输入- 发送器输出的移频信号要经过功放器的功率放大，该端子输入经过功放器放大后的移频信号，以此作为判断功放器工作状态的依据。 （6）工作电源：DC48V输入+、DC48V输入- 其中，“+”号代表直流电压正极，“-”号代表直流电压负极。 （7）电磁兼容防护：保护地 该端子接系统综合地线。 （8）维护机检测端子：检测输出公共端、低频检测输出、报警检测输出。2.发送器原理图三接收器原理1、功能、特性及用途 适用于电化、非电化四显示无绝缘移频自动闭塞区段，用于接收轨面上传输的主轨道和调谐区移频信息。并进行译码，输出控制信息，动作执行继电器控制区间信号显示，达到自动指挥行车的目的。接收器四种载频、F1、F2型通用。接收器为有选频接收,可输出GJ 继电器驱动条件。2.接收器 （1）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。（2）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。3、端子定义 （1）载频设置：载频设置公共端、载频设置端、载频偏移设置公共端、载频偏移设置端。 载频设置端有4个，以4个载频中心频率命名。载频偏移设置端有2个，F1表示正偏、F2表示负偏。 载频设置公共端和载频偏移设置公共端是动态编码信号的输出端，载频设置端和载频偏移设置端是动态编码信号的输入端。载频设置公共端与一个载频设置端连接，同时，载频偏移设置公共端与一个载频偏移设置端连接，构成一个有效载频设置状态。共有8个载频设置状态，分别对应于4个中心频率的正偏（F1）和负偏（F2）情况。 无效载频设置状态有两种情况，一种情况是，载频设置公共端未与任何载频设置端连接，或载频偏移设置公共端未与任何载频偏移设置端连接；另一种情况是，载频设置公共端与一个以上的载频设置端连接，或载频偏移设置公共端与一个以上的载频偏移设置端连接。在无效载频设置状态下，接收器处于故障状态，报警接点断开。 （2）信号输入：主轨道信号+、主轨道信号-、调谐区信号+、调谐区信号-。 （3）轨道继电器驱动输出：GJ输出+、GJ输出-。 其中，“+”号代表直流电压正极，“-”号代表直流电压负极。输出为直流24V电压，可直接驱动JWXC-1700安全型继电器。 （4）报警输出：报警接点11、报警接点12、报警接点21、报警接点22。 报警接点11与12为一组接点，报警接点21与22为一组接点。接点闭合时，表示工作正常，接点断开时，表示故障。 （5）工作电源：DC48V输入+、DC48V输入-。 其中，“+”号代表直流电压正极，“-”号代表直流电压负极。 （6）电磁兼容防护：保护地。 该端子接系统综合地线。 （7）后方轨道状态条件输入：后方轨道状态条件1、后方轨道状态条件2。 两端外接接点条