城市轨道交通信号基础设备AF

1、城市轨道交通信号基础设备 AF-904 型数字轨道电路AF-904 型数字（音频）轨道电路是美国US&S 公司 ATC系统的基础设备之一。AF-904 是联锁罗辑处理单元和车载设 备之间的通信接口，实现了正线区段轨道占用检测以及地对 车的 ATP数字信号传输双重功能，智能化程度高。一、AF-904 系统的硬件结构AF-904 系统的主要设备包括控制机箱、轨道耦合单元和轨道连接器 （S 棒） ， 按地点可分为轨旁设备和信号室内设备 两部分。1. 轨旁设备轨旁设备由轨道耦合单元、500MCM 连接器（S 形电缆）和环线 3 部分组成， 在轨道之间或沿轨旁安装。 采用的是互 耦方式。2. 信号室内设

2、备控制机箱以微处理器为基础，测量轨道信号的幅度以检测列车的存在，发送和接收 ATP 信息的移频信号，以及进行内部或本地系统的连续诊断等。控制机箱装在TM 柜内，每个TM 柜最多可安装 3 个机笼，每个机笼可配置 4 段非冗余轨道电路。 由于每段轨道电路的应用程序存在一个独立的位于机 笼母板上的 EPROM 中，在定期更换控制板时无需重新设置。 这样，任何一段轨道电路的单盘都相同， 使得轨道电路的故 障诊断和维护更便捷。每段轨道电路由两套设备构成“热备 用”，备用设备处于“热备用”状态，不需经过启动程序即 可转至在线状态。二、AF-904 系统的工作原理AF-904 系统不间断地向轨道发送数字编

3、码信息，并监视其接收器感应到的信号，作为对列车占用的检测。AF-904 系统与联锁系统之间通过RS485 接口进行通信。AF-904 系统接收来自联锁系统的串行信息（目标速度、目标 距离等），再加上本轨道区段信息（轨道电路ID 号、线路速度等），形成复合信息；然后将复合信息用 NRZI 格式编码形 成报文帧，结合机笼后面的方向继电器以FSK 调制方式把报文送至相应的耦合电路，经单匝环线与“S”棒耦合；然后由车载 ATP 接收、解码并校验信息的正确性，验证完毕执行 ATP功能，完成数字车载信号的传输功能。NRZI 格式为不归零倒置格式，是适用于串行数据传输的一项常用编码技术。其逻辑“1”用信号的

4、无变化来表示，逻辑0 ”是用信号的变化来表示。它打破常“0”和常1 ”的运行，使+1 .和 6601,的比值非常接近 1,为信号提取提供了丰 富的时钟信息，防止接收时得不到时钟校正而误码。1. AF-904 对列车的检测利用 AF 一 04 信息的标题位 （前 8 位） 作为列车检测的信号，其固定为 011111100 发送端借助轨旁耦合单元耦合到钢轨， 接收端由轨道接收器检测该信号。 通过方向继电器可改变发 送端和接收端的位置。当轨道电路空闲时，被检测到的信号幅度在门限值以上，该门限值由 AF-904 接收器电路设置。列车进人轨道电路，所接收到的信号被分路，其幅度降至门限值以下，表示轨道电路

5、被占用。由于其他原因造成的轨道短路、断路等故障时，也会使接收到的信号低于预定的阀值或是错误的轨道ID 号连接电缆以及钢轨构成。如图 3 54 所示根据故障一安全原则， 上述两种情况都会使 AF-904 控制板关掉其直流输出，向联锁单元传递“占用”信息，否则传递“空闲”信息，从而完成列车检测功能。第三节 DTC921 型数字轨道电路上海轨道交通 3 号线采用法国 ALSTOM 的 DTC921 数字无绝缘轨道电路，以频率划分各段轨道电路，其工作频率为：9. 5 kHz，11.1 kHz，12.7 kHz，14.3 kHz，15.9 kHz，17.5 kHz,19.1 kHz, 20.7 kHz。

6、调制方式 MSK （最小移频键控），频偏士 100Hz，调制速率 400 bit/s，具有调制效率高、传输信息量 大等特点。 轨道电路分路灵敏度 0. 5Q,轨道电路长度 20一 400 m。 ATP信息采用与轨道电路同样的频率，调制方式MSK,调制速率 500 bit/s。一、DTC921 型轨道电路的构成连接电缆以及钢轨构成。如图 3 54 所示DTC921 型轨道电路由室内处理单元、室外调谐单元、S 棒、TI处理单元的主要功能原理如图 3 55 所示阳勺-4 THIN堂轨通也路耙圈处理单元设于车站信号机械室内，用于发送、接收及处理 信号；两个调谐单元谐振于本段轨道电路工作频率；S 棒和调

7、谐单元共同把发送信号耦合到钢轨上。处理单元具有与ATC,VPI （计算机联锁）设备的接口，ATC 设备提供轨道电路发送给列车的 SA-CEM 报文信息（机车信号），另外还提 供维护用的接口。二、处理单元工作原理处理单元由发送/接收板、比较板以及调制解调板组成。电路中的门限 2 高于门限 1,以保证开关 K 置“a”值大于置“b” 值（类同轨道继电器返还系数）。本段轨道空闲时，调制解调板产生400 bit/s 的轨道电路调制数据（简称轨道数据），以分配给本段的载频，用MSK 调制方式发送至钢轨。接收部分的数据比较器将解调后得到的轨道数据与调制电路的轨道数据比较，如果一致就表示轨道数据收悉；电平

8、比较器检测接收信号的电平，如果接收信号电平高于门限1，而解调后的数据又与本轨道数据一致，则与门输出“1 ”，开关 K 置“ a”，继续向轨道发送轨道数据，并向VPI 发送轨道电路空闲信号（+24 V ）。1 V：ll 悒时咆蜡:片一ffi3-S5处理单元丰婆功雌【岬申即It如果轨道被列车占用，列车轮轴分路轨道信号，信号接收 电平低于门限 1， 贝 U 与门输出 0；开关 K 置“ b”；调制数据改为 500bit/s 的 SACEM 报文，经由钢轨发送给列车，用于列车自 动控制。当列车出清本轨道电路时，电平比较器得到高于门限1 的电平，但是开关 K 置b ”，所收数据与轨道数据比较不一致， 不能立即发送空闲信号。当电平高于门限2 的电平时，触发计时器，计时结束后进行接点转换，开关K 置“ a”。解调器收到轨道数据，当数据比较一致后并满足电平要求后，向 VPI发送空闲信号。所以，列车出清轨道后要