ZPW-2000A型閉塞自動(dòng)控制系統(tǒng)若干電路的不足與優(yōu)化改進(jìn)

摘要：簡(jiǎn)單介紹了ZPW-2000A型自動(dòng)閉塞系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中突顯出的幾類(lèi)問(wèn)題。重點(diǎn)對(duì)誤碼問(wèn)題與發(fā)送器冗余電路失效問(wèn)題進(jìn)行了分析，利用智聯(lián)有道ZPW2000A軌道電路智能模擬系統(tǒng)，對(duì)這兩類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行故障重現(xiàn)，并對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)其改進(jìn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：發(fā)送器;冗余電路;ZPW-2000A軌道電路

中圖分類(lèi)號(hào)： U284.2?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1672-9129（2020）09-0061-02

客專(zhuān)ZPW-2000A軌道電路是基于既有線ZPW-2000A無(wú)絕緣軌道電路的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的適應(yīng)性改造。既有線ZPW-2000A發(fā)送器采用N+1冗余的設(shè)置方式，客專(zhuān)ZPW-2000A在這部分進(jìn)行了改造，對(duì)發(fā)送器采用1+1冗余。1+1冗余的設(shè)置方式比N+1冗余設(shè)置方式大大提升了設(shè)備工作的可靠性，即每臺(tái)發(fā)送器都設(shè)置+1備機(jī)，適應(yīng)性改造后，大大提升設(shè)備工作可靠性。同時(shí)，從現(xiàn)場(chǎng)反饋的ZPW-2000A軌道電路設(shè)備故障種類(lèi)來(lái)看，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)在改造后的客專(zhuān)ZPW-2000A軌道電路故障中，發(fā)送器故障仍然占據(jù)了一大半。發(fā)送器提高為1+1，是通過(guò)增加設(shè)備冗余的方式，減少了發(fā)送器不良帶來(lái)的不利影響。但，即使采用了1+1冗余，也不能有效消除發(fā)送器故障產(chǎn)生的不利影響。有時(shí)，在某些發(fā)送器故障情況下，甚至冗余裝置也會(huì)失去作用，嚴(yán)重影響到軌道電路設(shè)備的正常使用。

1?發(fā)送器故障導(dǎo)致冗余失效問(wèn)題

針對(duì)客專(zhuān)ZPW-2000A軌道電路存在的發(fā)送器冗余電路存在缺陷導(dǎo)致冗余失效的問(wèn)題[1]，我們根據(jù)改進(jìn)思路，修改了發(fā)送器內(nèi)部部分電路，并在智聯(lián)有道ZPW2000A軌道電路智能模擬系統(tǒng)上進(jìn)行了試驗(yàn)及驗(yàn)證工作。

改進(jìn)試驗(yàn)如下：針對(duì)客專(zhuān)ZPW2000A軌道電路發(fā)送器能正常工作，正常送出發(fā)送報(bào)警繼電器驅(qū)動(dòng)電壓，但有可能出現(xiàn)主、備發(fā)送報(bào)警繼電器均不吸起的現(xiàn)象或主、備發(fā)送報(bào)警繼電器吸起但接點(diǎn)不閉合的現(xiàn)象。我們對(duì)發(fā)送報(bào)警繼電器進(jìn)行了冗余。由于報(bào)警繼電器屬于微型繼電器，接點(diǎn)組數(shù)不夠，無(wú)法直接通過(guò)該繼電器實(shí)現(xiàn)冗余。因此，我們采用了為主發(fā)送報(bào)警繼電器FBJZ和備用發(fā)送報(bào)警繼電器FBJB各自增加一個(gè)型號(hào)相同的繼電器做冗余。具體的冗余方式是使其與原報(bào)警繼電器通過(guò)接點(diǎn)并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)。該改進(jìn)試驗(yàn)是基于ZK智能模擬系統(tǒng)設(shè)備上進(jìn)行的，通過(guò)改進(jìn)試驗(yàn)（模擬故障30次），我們發(fā)現(xiàn)比未改進(jìn)前，發(fā)送器冗余故障的發(fā)生率得到了有效的控制。使冗余系統(tǒng)得到了有效的發(fā)揮。

2?主軌出電壓有可能隨著功出電壓波動(dòng)而變化，導(dǎo)致軌道繼電器無(wú)法正常勵(lì)磁問(wèn)題

從現(xiàn)場(chǎng)反饋的客專(zhuān)ZPW2000A軌道電路使用情況來(lái)看，主軌軌出電壓有隨功出電壓波動(dòng)而波動(dòng)的可能，這種情況需要引起關(guān)注[1]。主軌的軌出電壓用來(lái)提供給軌道繼電器線圈勵(lì)磁的，軌出電壓必須達(dá)到軌道繼電器勵(lì)磁的額定電壓值才能使軌道繼電器可靠吸起。然而，通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，主軌軌出電壓即使在接近軌道繼電器工作電壓臨界值時(shí)，仍然繼續(xù)由主發(fā)送器工作，而未切換至備用發(fā)送器工作。若主軌軌出電壓值不穩(wěn)定，隨功出電壓波動(dòng)而波動(dòng)，就容易造成軌道繼電器工作不穩(wěn)定，出現(xiàn)區(qū)段空閑而軌道繼電器卻落下，控制臺(tái)亮紅光帶的故障。為何主軌的軌出電壓會(huì)隨著功出電壓的波動(dòng)而波動(dòng)，究其原因，是由于實(shí)際功出電壓幅度并未完全作為驅(qū)動(dòng)“安全與門(mén)”的必要條件，發(fā)送器內(nèi)部沒(méi)有單獨(dú)對(duì)功出電壓判斷等級(jí)的電路功能，這就造成軌出電壓有可能出現(xiàn)跟功出電壓波動(dòng)而波動(dòng)，從而出現(xiàn)區(qū)段空閑亮紅光帶的現(xiàn)象。

我們?cè)谥锹?lián)有道ZPW2000A模擬系統(tǒng)中進(jìn)行了試驗(yàn)性改造。采用的辦法是在發(fā)送器的冗余電路中嘗試增加實(shí)現(xiàn)對(duì)功出電平識(shí)別的單元電路。由于我們進(jìn)行的是試驗(yàn)性改造，目前，電平信號(hào)檢測(cè)電路的種類(lèi)較多，我們采用的是兩塊LM3914。通過(guò)增加電平識(shí)別功能，做到了當(dāng)軌出電壓接近臨界值時(shí)，會(huì)觸發(fā)報(bào)警電路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換至備用發(fā)送器的作用。從一定程度上，提高了冗余設(shè)備的有效性，降低了因軌出電壓波動(dòng)而導(dǎo)致區(qū)段空閑亮紅光帶的可能性。

通過(guò)試驗(yàn)，我們認(rèn)為要想采用此類(lèi)方案解決問(wèn)題，關(guān)鍵在于選擇何種電平檢測(cè)電路。目前，對(duì)于識(shí)別10個(gè)電平等級(jí)的檢測(cè)電路，種類(lèi)較多，選擇范圍較廣，可以綜合比較眾多電路性能后，選取合適的檢測(cè)電路完成電平識(shí)別功能。

3?小結(jié)

本文重點(diǎn)對(duì)ZPW2000A軌道電路的發(fā)送器冗余電路存在問(wèn)題展開(kāi)了探討，針對(duì)兩類(lèi)問(wèn)題的解決方案進(jìn)行了試驗(yàn)性的改造。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，解決方案具有可推廣性，有效地提高了發(fā)送器冗余電路的利用率。此外，ZPW2000A軌道電路電氣絕緣節(jié)漏碼[2]和站內(nèi)電碼化疊加后掉碼問(wèn)題[3]是下一步要研究重點(diǎn)，我們將使用智聯(lián)有道ZPW2000A軌道電路模擬系統(tǒng)做進(jìn)一步的驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

[1] 溫仕明.客運(yùn)專(zhuān)線ZPW2000A軌道電路發(fā)送器冗余電路改進(jìn)方案探討[J].上海鐵道科技.2014，02：152.

[2] 仝百祥，李懷峰，聶勇.ZPW-2000A型電氣絕緣節(jié)漏碼信號(hào)問(wèn)題研究[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，05：101.

[3] 高俊明.淺談ZPW-2000A型站內(nèi)疊加電碼化技術(shù)[J].江西建材.2017，03：125.

作者簡(jiǎn)介：易斌（1982.12-），女，漢族，湖南株洲，研究生學(xué)歷，副教授，研究方向：鐵道信號(hào)自動(dòng)控制。