ZPW-2000R無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)

蔡偉紅 姜 軍 趙拂明

蔡偉紅:石長(zhǎng)鐵路復(fù)線電氣化工程建設(shè)指揮部 工程師 410001 長(zhǎng)沙

姜 軍:黑龍江瑞興科技股份有限公司 高級(jí)工程師 150030 哈爾濱

趙拂明:黑龍江瑞興科技股份有限公司 工程師 150030 哈爾濱

1 調(diào)諧區(qū)檢查裝置

隨著中國(guó)高速鐵路建設(shè)的全面展開，作為ZPW-2000系列無(wú)絕緣移頻軌道電路之一的ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)自主研制成功，并在哈爾濱鐵路局、西安鐵路局、呼和浩特鐵路局、沈陽(yáng)鐵路局等共計(jì)3000余公里線路上陸續(xù)開通運(yùn)用。它主要實(shí)現(xiàn)鐵路軌道的占用檢查、鋼軌斷軌檢查、設(shè)備狀態(tài)檢查、機(jī)車信號(hào)信息發(fā)送等功能，并通過(guò)信號(hào)聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)行車自動(dòng)控制，適用于電化或非電化的單線、復(fù)線自動(dòng)閉塞區(qū)段，能滿足機(jī)車信號(hào)主體化的要求。現(xiàn)對(duì)該產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)采用了獨(dú)創(chuàng)的調(diào)諧區(qū)狀態(tài)檢查裝置，較好解決了電氣諧振式無(wú)絕緣軌道電路調(diào)諧區(qū)內(nèi)存在的固有死區(qū)、斷軌、調(diào)諧器材故障等直接影響行車安全的問(wèn)題，對(duì)提高系統(tǒng)安全性、可靠性起到了關(guān)鍵作用。

調(diào)諧區(qū)五點(diǎn)布局設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1，這種布局方式提高了調(diào)諧區(qū)接收信號(hào)的工作幅度及穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，軟件采用的浮動(dòng)門限算法方案，實(shí)現(xiàn)了調(diào)諧區(qū)占用檢查(死區(qū)不大于5 m)、BA斷線檢查及調(diào)諧區(qū)斷軌檢查的紅燈防護(hù)，使軌道電路實(shí)現(xiàn)了全程斷軌檢查，提高了系統(tǒng)安全性。

圖1 調(diào)諧區(qū)布局圖

2 調(diào)諧區(qū)信號(hào)機(jī)防護(hù)

由于信號(hào)機(jī)防護(hù)內(nèi)方的調(diào)諧區(qū)和前方主軌道構(gòu)成了一個(gè)完整的軌道電路，使調(diào)諧區(qū)和前方主軌道任意點(diǎn)有車占用(包括人工分路)時(shí)，防護(hù)該區(qū)段的信號(hào)機(jī)點(diǎn)紅燈(5 m死區(qū))，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)機(jī)內(nèi)方調(diào)諧區(qū)和主軌道由本架信號(hào)機(jī)防護(hù)的功能，提高了系統(tǒng)安全性。

如圖2所示，將防護(hù)信號(hào)機(jī)A內(nèi)方的調(diào)諧區(qū)A和主軌道A，按一個(gè)完整的軌道區(qū)段檢查處理，輸出控制一個(gè) GJ。信號(hào)機(jī)內(nèi)方任意點(diǎn)有車占用，GJ↓(信號(hào)機(jī)內(nèi)方5 m死區(qū)除外)，信號(hào)機(jī)A紅燈防護(hù)。這種做法解決了調(diào)諧區(qū)A和主軌道B作為一個(gè)軌道區(qū)段由信號(hào)機(jī)B防護(hù)帶來(lái)的不安全因素。

圖2 調(diào)諧區(qū)信號(hào)機(jī)防護(hù)

3 降低分路殘壓

補(bǔ)償電容采用較小容值、適當(dāng)縮小間距的補(bǔ)償方法，可以使軌道電路傳輸曲線趨于平滑，信號(hào)電壓峰谷值變化小，在滿足軌道電路各種工作狀態(tài)的前提下，分路殘壓低、車載接收信號(hào)波動(dòng)小。

30 m調(diào)諧區(qū)的設(shè)計(jì)，接收和發(fā)送側(cè)端阻抗提高，在降低調(diào)諧區(qū)傳輸損耗的同時(shí)，改善了軌道電路的分路特性，使分路殘壓降低。傳輸特性曲線見(jiàn)圖3。

圖3 傳輸特性曲線圖

4 系統(tǒng)供電及維護(hù)

采用DC48V供電，電源電流比24 V供電小50%，工程配線相對(duì)細(xì)致、便于施工，減少了電源供電噪聲和線路壓降對(duì)系統(tǒng)的影響，同時(shí)降低了設(shè)備由電源電流產(chǎn)生的損耗。由于信號(hào)機(jī)內(nèi)方調(diào)諧區(qū)和主軌道動(dòng)作一個(gè)GJ，使工程設(shè)計(jì)的實(shí)施簡(jiǎn)便、易行。機(jī)柜內(nèi)部層間配線采用兩端為線簧連接器的線纜，零層工程配線采用萬(wàn)可壓接端子，層內(nèi)配線采用PCB連接方式，既方便生產(chǎn)、施工、維護(hù)，又提高了系統(tǒng)的可靠性。

5 輔助維護(hù)系統(tǒng)

輔助維護(hù)系統(tǒng)由2部分組成:現(xiàn)場(chǎng)輔助維護(hù)設(shè)備和遠(yuǎn)程維護(hù)中心服務(wù)器平臺(tái)。其主要特點(diǎn)是:

1．采集設(shè)備與主設(shè)備同步開發(fā)、一體化設(shè)計(jì)，配置簡(jiǎn)單，工程設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)方便易行。

2．實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、回放、顯示、統(tǒng)計(jì)、生成各種曲線和報(bào)表，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自診斷報(bào)警、預(yù)警等功能。

3．通過(guò)以太網(wǎng)與集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口，將監(jiān)測(cè)信息上傳電務(wù)段維護(hù)終端。

4．由GPRS卡經(jīng)無(wú)線通道上傳遠(yuǎn)程維護(hù)中心機(jī)站，提供遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

遠(yuǎn)程維護(hù)中心服務(wù)器平臺(tái)的特點(diǎn)是:①獨(dú)有的“GPRS遠(yuǎn)程維護(hù)平臺(tái)系統(tǒng)”，通過(guò)因特網(wǎng)經(jīng)授權(quán)登錄后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各站機(jī)數(shù)據(jù)及報(bào)警信息等進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)取、分析，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)督、指導(dǎo)及維護(hù)的目的;在數(shù)據(jù)回放狀態(tài)，用戶可以查看該站各個(gè)軌道區(qū)段的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息;將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)各電壓量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)繪制出相應(yīng)趨勢(shì)曲線，輔助故障的定位和處理。②24 h報(bào)警統(tǒng)計(jì)，用戶登錄后，系統(tǒng)自動(dòng)彈出24 h故障統(tǒng)計(jì)窗口，統(tǒng)計(jì)用戶關(guān)注車站24 h內(nèi)發(fā)生的故障信息。③將報(bào)警信息通過(guò)公司服務(wù)平臺(tái)，以短信形式發(fā)送至指定移動(dòng)手機(jī)號(hào)碼，進(jìn)行運(yùn)用異常信息提示。

6 結(jié)束語(yǔ)

ZPW-2000R無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)是結(jié)合了我國(guó)國(guó)情研制成功的國(guó)產(chǎn)化設(shè)備，滿足鐵路提速、提效需要，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)鐵道交通運(yùn)輸向高速、重載方向發(fā)展創(chuàng)造了條件。該系統(tǒng)通過(guò)了電化、非電化區(qū)段、低道床、復(fù)線雙方向、單線雙方向追蹤等條件的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用考驗(yàn)，系統(tǒng)的技術(shù)性能、產(chǎn)品質(zhì)量及售后服務(wù)等均獲得用戶的認(rèn)可和好評(píng)。

［1］費(fèi)錫康 ．無(wú)絕緣軌道電路原理及分析［M］．北京，中國(guó)鐵道出版社，1993．

［2］吳運(yùn)熙 ．鐵道信號(hào)抗電力牽引電路的干擾［M］．北京，中國(guó)鐵道出版社，1992．