高速鐵路ZPW-2000K型軌道電路通信單元的功能原理分析

丁福順

高速鐵路ZPW-2000K型軌道電路通信單元的功能原理分析

丁福順

摘 要：ZPW-2000K型軌道電路增設(shè)了軌道電路通信單元，發(fā)送器采用無接點的計算機(jī)編碼方式，取代了既有的繼電編碼方式，減少了大量的編碼繼電器，適用于高速鐵路或客運專線。結(jié)合鄭西高鐵的實際情況，通過分析通信單元的功能原理，為現(xiàn)場維護(hù)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;軌道電路;功能原理

高速鐵路ZPW-2000K型軌道電路是在既有ZPW-2000A無絕緣軌道電路的基礎(chǔ)上，針對高速鐵路進(jìn)行的適應(yīng)性改進(jìn)。它保留了既有 ZPW-2000A軌道電路穩(wěn)定、可靠的特點，增加了軌道電路通信單元，取代了既有 ZPW-2000A軌道電路系統(tǒng)的繼電編碼方式，取消了大量的編碼繼電器，適用于高速鐵路CTCS-3級列控系統(tǒng)。自2010年2月6日在鄭州至西安高速鐵路開通后，運用情況穩(wěn)定。以下對ZPW-2000K型軌道電路通信機(jī)柜的功能原理進(jìn)行分析。

1 軌道電路系統(tǒng)構(gòu)成

ZPW-2000K型軌道電路設(shè)備由室外設(shè)備、室內(nèi)設(shè)備和系統(tǒng)防雷等組成。室外設(shè)備包括匹配變壓器、調(diào)諧單元、空心線圈、補(bǔ)償電容、SPT信號數(shù)字電纜、鋼軌引接線等;室內(nèi)設(shè)備包括發(fā)送器、接收器、衰耗冗余控制器、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)、通信機(jī)柜通信單元等。軌道電路通信機(jī)柜內(nèi)包括電源模塊、軌道電路通信接口組匣 (通信接口板)和ZPW-2000A軌道電路監(jiān)測維護(hù)機(jī)等。軌道電路通信機(jī)柜緊靠列控中心主機(jī)柜放置，以滿足列控中心與通信接口組匣連線長度不大于7.5 m的要求。

2 通信機(jī)柜的功能

1．電源模塊功能。軌道電路通信機(jī)柜電源為AC220V轉(zhuǎn)換24 V模塊。供電范圍為 AC(220±10)V，不間斷供電。正常工作時，耗電電流不大于AC 3.5 A。通信接口板正常工作時，電源電壓為DC 23～25 V，單板耗電電流不大于DC 0.5A。

2．通信接口板功能。軌道電路通信接口板CITC主要實現(xiàn)列控中心與軌道電路CAN協(xié)議的轉(zhuǎn)換。通信接口組匣可安裝12塊CI-TC，分為6組互為主備。通信接口組匣結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3．監(jiān)測維護(hù)機(jī)功能。主要完成電路檢查、軌道電路測試、列控信息顯示監(jiān)控等。網(wǎng)絡(luò)通信正常顯示綠色，中斷顯示紅色。

3 通信單元的作用

圖1 通信接口組匣結(jié)構(gòu)圖

軌道電路通信接口組匣內(nèi)的通信接口板，將列控中心 (CANA、CANB總線)發(fā)出的低頻、載頻編碼信息轉(zhuǎn)發(fā)給接收器和發(fā)送器(CAND、CANE總線)，把軌道占用及空閑信息發(fā)給列控中心，并將接收器和發(fā)送器監(jiān)測信息 (CANC總線)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)測維護(hù)終端。

4 通信單元之間通信連線及接口

1．由于通信機(jī)柜要與列控中心、移頻軌道電路、監(jiān)測維護(hù)機(jī)之間交換數(shù)據(jù)，因此需采用SBVPVZR23×0.15×2雙芯紐絞阻燃線連接。

2．通信接口組匣里共有12塊CI-TC板，對應(yīng)有12個與軌道電路通信的CAN接口，同樣分為6組互為主備，最多可與6個移頻柜連接。

3．如圖2所示，通信接口組匣里左側(cè)的CANAB2接口與列控主機(jī) (Ⅰ系)的CANA

和CANB連接，CANC2與軌道通信柜主機(jī) (本柜)連接;通信接口組匣里右側(cè)的CANAB1接口與列控備機(jī) (Ⅱ系)的CANA和CANB連接，CANC1與軌道通信柜備機(jī) (本柜)連接。

4．CANA、CANB用于通信組匣接口板和列控主機(jī)的通信;CANC用于通信組匣接口板和本機(jī)柜監(jiān)測維護(hù)機(jī)的通信;CAND、CANE用于通信組匣接口板和軌道電路通信。

5 通信單元常見故障定位

1．通信接口板上工作燈點綠燈時表示工作正常，點紅燈時表示工作不正常，滅燈時表示沒有電源;主備燈點綠燈時，表示該通信接口板處于主機(jī)狀態(tài)，滅燈時表示該通信接口板處于備用狀態(tài)。

2．工作燈亮紅燈，指示通信板對應(yīng)的CPU1或CPU2的CAN地址配置錯誤。如A1(A2)閃表示CPU1(CPU2)與CANA通信正常，A1(A2)常亮或常滅，表示 CPU1(CPU2)與CANA通信故障。依此類推。

3．工作燈亮紅燈，但主備燈不亮，CANA、CANB、CANC、CAND、CANE表示燈閃爍，說明列控主機(jī)與通信板的CANAB1，CANAB2連線沒連接。

圖2 通信組匣與移頻柜及列控中心的連接圖

綜上所述，ZPW-2000K型軌道電路通信單元是信號系統(tǒng)中的核心安全設(shè)備，已經(jīng)在國內(nèi)高速鐵路中廣泛應(yīng)用。通過以上分析，可幫助高鐵設(shè)備維護(hù)人員更好地掌握通信單元的功能原理和技術(shù)特點，了解ZPW-2000K型軌道電路系統(tǒng)應(yīng)用的新變化。同時也對提高職工業(yè)務(wù)水平提供相關(guān)的技術(shù)支持，幾年來在鄭西高鐵的運用實踐中效果顯著。

Abstract:A communication unit is added into the ZPW-2000K track circuit and its transmitter uses computer encoding instead of relay encoding mode to reduce a large amount of encoding relays in order to better adapt to the application in high speed railway or PDL．Based on the practical application conditions on Zhengzhou—Xi＇an passenger line，the function principle of the communication unit is analyzed in hope for helping the maintenance staff．

Key words:High speed railway;Track circuit;Function principle

丁福順：鄭州鐵路局洛陽電務(wù)段 工程師 471002 河南洛陽

2012-11-30

(責(zé)任編輯：溫志紅)