2000A室內(nèi)設(shè)備構(gòu)成及原理淺談

鄭雙義

發(fā)送器

用于產(chǎn)生、高精度高穩(wěn)定移頻信號。系統(tǒng)采用發(fā)送“N+1”冗余方式。故障時，通過FBJ接點轉(zhuǎn)至“+l”FS設(shè)備。

（1）作用

①產(chǎn)生18種低頻信號8種載頻（上下行各四種）的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號。

②產(chǎn)生足夠功率的輸出信號。

③調(diào)整軌道電路。

④對移頻信號特征的自檢測，故障時給出報警及N+1冗余的轉(zhuǎn)換條件。

（2）原理框圖及電路原理說明

①原理框圖（如圖1.1）。

同一載頻編碼條件、低頻編碼條件源，以反碼形式分別送入兩套微處理器CPU1、CPU2中，其中CPU1控制“移頻發(fā)生器”產(chǎn)生低頻控制信號為fc的移頻信號。移頻鍵控信號FSK分別送至CPU1、CPU2進(jìn)行頻率檢測。檢測結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號，經(jīng)“控制與門”使“FSK”信號送至“濾波”環(huán)節(jié)，實現(xiàn)方波—正弦波變換。功放輸出的FSK信號，送至兩CPU對FSK信號的低頻、載頻和幅度特征檢測符合要求后，使發(fā)送報警繼電器FBJ勵磁，并使進(jìn)過功放的FSK信號輸出至軌道。當(dāng)發(fā)送輸出端短路時，經(jīng)檢測使“控制與門”有10s的關(guān)閉（裝死或稱休眠保護(hù)）。

②低頻和載頻編碼條件的讀取

低頻和載頻編碼條件讀取時，為了消除配線干擾采用“功率型”電路?？紤]到“故障—安全”原則，應(yīng)將24V直流電源變換成交流，呈動態(tài)檢測方式，并將外部編碼控制電路與CPU等數(shù)字電路有效隔離。CPU對18路低頻或8路載頻編碼條件的讀取電路。依“編碼繼電器接點”接入“編碼條件電源”（+24V）為消除配線干擾，采用+24V電源及電阻R構(gòu)成“功率型”電路。

③移頻信號產(chǎn)生

低頻、載頻編碼條件通過并行I/O接口分別送至兩個CPU后，首先判斷該條件是否有，且僅有一路。滿足條件后，CPU1通過查表得到該編碼條件所對應(yīng)的上下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產(chǎn)生相應(yīng)FSK信號。并由CPU1進(jìn)行自檢，由CPU2進(jìn)行互檢，條件不滿足，將由兩個CPU構(gòu)成故障報警。

接收器

接收器用于接收主軌道到電路信號，并在檢查所屬調(diào)諧區(qū)短小軌道電路狀態(tài)（XG、XGH）條件下，動作本軌道電路的軌道繼電器（GJ）。另外，接收器還同時接收鄰段所屬調(diào)諧區(qū)小軌道電路信號，向相鄰區(qū)段提供小軌道電路狀態(tài)（XGJ、XGJH）條件。系統(tǒng)采用接收器成對雙機并聯(lián)冗余方式。

（1）作用

接收器接收端及輸出端均按雙機并聯(lián)運用設(shè)計，與另一臺接收器構(gòu)成相互熱機并聯(lián)運用系統(tǒng)（或稱0.5+0.5），保證接收系統(tǒng)的高可靠運用。

①用于對主軌道電路移頻信號的解調(diào)，并配合與送電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動作軌道繼電器。

②實現(xiàn)對與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號的解調(diào)，給出短小軌道電路執(zhí)行條件，送至相鄰軌道電路接收器。

③檢查軌道電路完好，減少分路死區(qū)長度，還用接收門限控制實現(xiàn)對BA斷線的檢查。

（2）原理框圖及原理說明

①接收器雙機并聯(lián)原理框圖

接收器由本接收“主機”及另一接收“并機”兩部分構(gòu)成，如圖1.2所示。

ZPW-2000A系統(tǒng)中A、B兩臺接收器構(gòu)成成對雙機并聯(lián)運用，即A主機輸入接至A主機，且并連接至B并機;B主機輸入接至B主機，且并連接至A并機。A主機輸出與B并機輸出并聯(lián)，動作A主機相應(yīng)執(zhí)行對象（AGJ）;B主機輸出與A并機輸出并聯(lián)，動作B主機相應(yīng)執(zhí)行對象（BGJ）。

②接收器原理框圖

主軌道A/D、小軌道A/D：模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將主機、并機輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機能處理的數(shù)字信號。CPU1、CPU2：是微機系統(tǒng)，完成主機、并機載頻判決、信號采樣、信息判決和輸出驅(qū)動等功能。

安全與門1—4：將兩路CPU輸出的動態(tài)信號變成驅(qū)動繼電器（或執(zhí)行條件）的直流輸出。

由CPU進(jìn)行判決，確定接收盒的接收頻率。接收盒根據(jù)外部所確定載頻條件，送至兩CPU，通過各自的判決，并通信比較確認(rèn)一致，視為正常，不一致時，視為故障并報警。外部送進(jìn)來的信號，分別經(jīng)過主機、并機兩路莫屬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。兩套CPU對外部四路信號進(jìn)行單獨的運算，判決處理。表名接收信號符合幅度、載頻、低頻要求時，就給出3kHz的方波，驅(qū)動安全與門。安全與門接收兩路方波后，就轉(zhuǎn)換成直流電壓帶到繼電器。如果雙CPU的結(jié)果不一致，安全與門輸出不能構(gòu)成，且同時報警。電路中增加了安全與門的反饋檢查，如果CPU有動態(tài)輸出，那么安全與門就應(yīng)該有直流輸出，否則就認(rèn)為安全與門故障，接收盒也報警。如果接收盒收到的信號電壓過低，就認(rèn)為是列車分路。

衰耗盤

用于實現(xiàn)主軌道電路、小軌道電路的凋整。給出發(fā)送和接收器故障、軌道占用表示及其它有關(guān)發(fā)送、接收用+24V電源電壓、發(fā)送功出電壓、接收GJ、XGJ測試條件等[7]。

（1）作用

①用作對主軌道電路的接收端輸入電平調(diào)整。

②給小軌道電路的調(diào)整含正方向。

③給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道輸入輸出、GJ和XGJ測試條件。

④給出發(fā)送、接收故障報警和軌道占用指示燈等。

⑤在N+1冗余運用中實現(xiàn)接收器故障轉(zhuǎn)換時主軌道繼電器和小軌道繼電器的落下延時。

（2）電路原理說明

①軌道輸入電路

衰耗盤的電路主軌道信號V1、V2自c1、c2變壓器B1輸入，B1變壓器其阻抗約為36～55Ω（1700～2600Hz），以穩(wěn)定接收器輸入阻抗，該阻抗選擇較低，以利于抗干擾。

變壓器B1其匝數(shù)比為116：（1～146）。次級通過變壓器軸頭連接，可構(gòu)成1～146共146級變化，按調(diào)整表調(diào)整接收電平。

②小軌道電路輸入電路

根據(jù)方向電路變化，接收端將接至不同的兩端短小軌道電路。故短小軌道電路的調(diào)整按正、反兩方向進(jìn)行。正方向調(diào)整用a11～a23端子，反向調(diào)整用c11～c23端子，負(fù)載阻抗為3.3kΩ。為提高A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度，短小軌道電路信號經(jīng)過1：3升壓變壓器B2輸出至接收器。

站防雷及電纜模擬網(wǎng)絡(luò)

電纜模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)在室內(nèi)，按0.5km、0.5km、1km、2km、2km、2×2km六節(jié)設(shè)計，用于對SPT電纜長度的補償，電纜與電纜模擬網(wǎng)絡(luò)補償長度之和為10km。

防雷系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：室外防雷、室內(nèi)防雷。室外橫向防雷設(shè)在匹配變壓器內(nèi)，為壓敏電阻?？v向防雷設(shè)在空心線圈處，通過中心抽頭接地。

（1）作用

用作對通過傳輸電纜引入室內(nèi)雷電沖擊的防護(hù)（橫向、縱向）。通過0.5、0.5、1.2、

2、2×2km六節(jié)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，補償實際SPT數(shù)字信號電纜，使補償電纜和實際電纜總距離為10km，以便于軌道電路的調(diào)整和構(gòu)成改變列車運行方向電路。

（2）站防雷電路原理簡要說明

①橫向雷電防護(hù)：

采用～280V左右防護(hù)等級壓敏電阻。壓敏電阻應(yīng)具有模塊化、阻燃、有劣化指示、可帶電插及可靠性較高的特點。

②縱向雷電防護(hù)：

對于線對地間的縱向雷電信號目前采用加三極放電管保護(hù)，加低轉(zhuǎn)移系數(shù)防雷變壓器防護(hù)和室外加站間貫通地線防護(hù)。