ZPW-2000衰耗盒參數(shù)監(jiān)測(cè)的研究與實(shí)現(xiàn)

黃明貴

【摘 要】ZPW-2000型無(wú)絕緣軌道電路需要維護(hù)人員在衰耗盒測(cè)試大量的參數(shù)，測(cè)試任務(wù)繁重，通過(guò)增加監(jiān)測(cè)模塊，自動(dòng)監(jiān)測(cè)衰耗盒的有關(guān)數(shù)據(jù)，維護(hù)人員可以方便、及時(shí)地了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，確保設(shè)備時(shí)刻處于良好的工作狀態(tài)。

【關(guān)鍵詞】鐵路;信號(hào);ZPW-2000;監(jiān)測(cè)

【中圖分類(lèi)號(hào)】U284.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）03-0078-03

0 引言

ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路是檢測(cè)鐵路區(qū)間軌道空閑或占用、傳遞列車(chē)運(yùn)行控制信息的關(guān)鍵設(shè)備，該設(shè)備工作是否穩(wěn)定可靠，直接影響鐵路列車(chē)運(yùn)行的安全及效率，傳統(tǒng)的按計(jì)劃維修、發(fā)生故障搶修的設(shè)備維護(hù)模式已不能滿(mǎn)足鐵路運(yùn)輸?shù)囊?，需要設(shè)備維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)判可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行處理，將設(shè)備故障消除在萌芽狀態(tài)。

1 軌道電路參數(shù)監(jiān)測(cè)的意義

ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路設(shè)備狀態(tài)是否良好，可通過(guò)測(cè)量關(guān)鍵部位的參數(shù)進(jìn)行判斷。衰耗盒是ZPW-2000型無(wú)絕緣軌道電路的關(guān)鍵設(shè)備，衰耗盒面板有反映發(fā)送器、接收器工作是否正常的發(fā)送、接收指示燈，有反映列車(chē)運(yùn)行方向的正向、反向指示燈，有反映該區(qū)段是空閑還是占用軌道狀態(tài)指示燈，有發(fā)送電源、接收電源、發(fā)送功出、軌入、主軌出1、軌出2、GJ（Z）、GJ（B）、XG（Z）、XG（B）、XG、XGJ等參數(shù)的測(cè)試孔[1]，設(shè)備維護(hù)人員利用ZPW-2000專(zhuān)用測(cè)試儀表在衰耗盒相應(yīng)的測(cè)試孔進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測(cè)量，根據(jù)測(cè)試結(jié)果是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)判斷軌道電路的工作狀態(tài)是否良好。

在衰耗盒處需要人工測(cè)試的項(xiàng)目很多，且測(cè)試時(shí)要頻繁選擇儀表?yè)跷?，測(cè)試工作任務(wù)繁重且測(cè)試周期比較長(zhǎng)，不利于安全生產(chǎn)?？筛鶕?jù)衰耗盒相關(guān)參數(shù)情況，增加監(jiān)測(cè)模塊，采集相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行處理，通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器顯示所有參數(shù)，減輕了維護(hù)人員的工作量，設(shè)備參數(shù)一目了然，維護(hù)人員能非常便捷地掌握設(shè)備情況，有利于保證設(shè)備時(shí)刻處于良好的工作狀態(tài)。

2 軌道電路參數(shù)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)

監(jiān)測(cè)模塊主要包括數(shù)據(jù)采集處理模塊、信號(hào)顯示模塊。數(shù)據(jù)采集處理模塊與衰耗器內(nèi)部電路連接，同時(shí)采集發(fā)送電源、接收電源、發(fā)送功出、軌入、主軌出1、軌出2、GJ（Z）、GJ（B）、XG（Z）、XG（B）、XG、XGJ等參數(shù)，并對(duì)以上參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理，將結(jié)果發(fā)送給信號(hào)顯示模塊，信號(hào)顯示模塊同時(shí)顯示數(shù)據(jù)采集處理模塊輸出的ZPW-2000衰耗盒相關(guān)參數(shù)。

2.1 發(fā)送、接收電源采集處理

發(fā)送電源為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路發(fā)送器的工作電源，接收電源為接收器的工作電源，該電源電壓正常范圍是直流23.5～24.5 V。電源采集電路如圖1所示，發(fā)送、接收電源采集位置分別為SK1、SK2，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從采集衰耗盒內(nèi)R55、R54及c9端子處采集該電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示其電壓值。

2.2 發(fā)送功出信號(hào)采集處理

發(fā)送功出為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路發(fā)送器產(chǎn)生的移頻信號(hào)，該信號(hào)從發(fā)送器的功率輸出端子S1、S2輸出至衰耗盒的a32、c32端子，同時(shí)向室外軌道傳輸，檢查軌道狀態(tài)及指揮線(xiàn)路上的列車(chē)運(yùn)行，其電壓正常范圍是交流33～170 V，包含載頻、指揮列車(chē)運(yùn)行的低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz[2]。發(fā)送功出信號(hào)采集電路如圖1所示，采集位置為SK3，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R56和c32端子處采集該信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示，顯示內(nèi)容包括發(fā)送功出信號(hào)的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.3 軌入信號(hào)采集處理

軌入信號(hào)為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路發(fā)送端在軌道區(qū)段空閑時(shí)送回室內(nèi)接收端的移頻信號(hào)，包含有本軌道區(qū)段的主軌道輸入信號(hào)、相鄰軌道區(qū)段的小軌道輸入信號(hào)，是判斷軌道電路狀態(tài)的主要依據(jù)。主軌道輸入信號(hào)電壓正常范圍為交流240 mV～3 V，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz;小軌道輸入信號(hào)電壓正常范圍為交流42～131 mV，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz。軌入信號(hào)采集電路如圖2所示，采集位置為SK4，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R50和c2端子處采集該信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示，顯示內(nèi)容包括主軌道輸入信號(hào)的電壓、載頻頻率、低頻頻率、小軌道輸入信號(hào)的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.4 軌出1信號(hào)采集處理

軌出1信號(hào)為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路主軌輸入信號(hào)經(jīng)衰耗盒的輸入變壓器B1調(diào)整后的移頻信號(hào)，是軌道繼電器勵(lì)磁的必要條件。該信號(hào)電壓正常范圍為交流≥240 mV[3]，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～

2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz。軌出1信號(hào)采集電路如圖2所示，采集位置為SK5，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R51和c4端子處采集該信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示，顯示內(nèi)容包括軌出1信號(hào)的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.5 軌出2信號(hào)采集處理

軌出2信號(hào)為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路小軌輸入信號(hào)經(jīng)衰耗盒調(diào)整后的移頻信號(hào)，經(jīng)變壓器B2升壓后輸出至接收盒，是普速鐵路軌道繼電器勵(lì)磁的必要條件。該信號(hào)的交流電壓正常值≥100 mV，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz。軌出2信號(hào)采集電路如圖2所示，采集位置為SK6，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R52和變壓器B2的Ⅰ2端子處采集該信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示，顯示內(nèi)容包括軌出2信號(hào)的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.6 GJ（Z）、GJ（B）電源采集處理

GJ（Z）、GJ（B）電源為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路接收盒主機(jī)、并機(jī)檢查主軌及小軌等條件滿(mǎn)足后輸出的控制電源，經(jīng)衰耗盒送至軌道電路的軌道繼電器QGJ，使QGJ勵(lì)磁吸起，證明軌道區(qū)段空閑，該電源為直流，正常值≥20 V。GJ（Z）、GJ（B）電源采集電路如圖3所示，采集位置分別為SK7、SK8，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R57、R1及b17、b19端子處采集該電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示其電壓值。

2.7 GJ電源及軌道狀態(tài)采集處理

GJ電源為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路接收盒主、并機(jī)輸出的GJ（Z）、GJ（B）控制電源并聯(lián)后形成的電源，經(jīng)衰耗盒送至軌道電路的軌道繼電器QGJ，使QGJ勵(lì)磁吸起，證明軌道區(qū)段空閑、相關(guān)軌道電路設(shè)備完好，該電源為直流，正常值≥24 V。GJ電源采集電路如圖3所示，采集位置為SK9，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R5及c30端子處采集該電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示其電壓值，當(dāng)采集到該電源時(shí)，顯示器的“軌道”指示燈同時(shí)顯示綠色，未能采集到時(shí)，“軌道”指示燈顯示紅色。

2.8 XG（Z）、XG（B）電源采集處理

XG（Z）、XG（B）電源為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路接收盒主機(jī)、并機(jī)檢查接收端相鄰軌道區(qū)段的小軌輸入等條件滿(mǎn)足后輸出的控制電源，經(jīng)衰耗盒送至相鄰軌道區(qū)段的接收盒，在普速鐵路作為軌道區(qū)段空閑檢查的必要條件之一，該電源為直流，正常值≥20 V。XG（Z）、XG（B）電源采集電路如圖3所示，采集位置分別為SK10、SK11，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R2及b22、R53及b23端子處采集該電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示其電壓值。

2.9 XG電源采集處理

XG電源為ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路接收盒主機(jī)、并機(jī)輸出的XG（Z）、XG（B）控制電源并聯(lián)后形成的電源，經(jīng)衰耗盒送至相鄰軌道區(qū)段的接收盒，在普速鐵路作為軌道區(qū)段空閑檢查的必要條件之一，該電源為直流，正常值≥30 V。XG電源采集電路如圖3所示，采集位置為SK12，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R4和c31端子處采集該電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示其電壓值。

2.10 XGJ電源采集處理

XGJ電源為ZPW-2000型無(wú)絕緣軌道電路發(fā)送端相鄰軌道區(qū)段接收盒輸出的本區(qū)段小軌道電源，在普速鐵路作為軌道區(qū)段空閑檢查的必要條件之一，該電源為直流，正常值≥30 V。XGJ電源采集電路如圖3所示，采集位置為SK13，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R6和b13端子處采集該電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示其電壓值。

2.11 發(fā)送器、接收器狀態(tài)采集處理

發(fā)送器是ZPW-2000型無(wú)絕緣移頻軌道電路的信號(hào)源，正常工作時(shí)，通過(guò)安全與門(mén)電路輸出控制電源至衰耗盒構(gòu)通表示燈電路、報(bào)警電路;接收器用于檢查處理室外軌道電路輸入的信號(hào)，接收器正常工作時(shí)，通過(guò)安全與門(mén)電路輸出控制電源至衰耗盒構(gòu)通表示燈電路、報(bào)警電路。以上電源均為直流，正常值≥20 V。發(fā)送器、接收器工作狀態(tài)采集電路如圖4所示，采集位置為SK14、SK15，監(jiān)測(cè)采集模塊分別從衰耗盒內(nèi)R66和c25、R67和c26端子處采集該處電壓，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)采集到該電源時(shí)，“發(fā)送工作”“接收工作”指示燈顯示綠色，未能采集到時(shí)，指示燈顯示灰色。

2.12 列車(chē)運(yùn)行方向采集處理

在雙線(xiàn)自動(dòng)閉塞區(qū)段，每條線(xiàn)路都可以雙向行車(chē)，即正方向運(yùn)行和反方向運(yùn)行，當(dāng)列車(chē)處于正方向運(yùn)行時(shí)，正方向繼電器ZFJ處于吸起狀態(tài)，當(dāng)列車(chē)處于反方向運(yùn)行時(shí)，反方向繼電器FFJ處于吸起狀態(tài)，經(jīng)過(guò)ZFJF或FFJF的前接點(diǎn)向衰耗盒送條件電源，該電源正常值為直流23.5～24.5 V。列車(chē)運(yùn)行方向采集電路如圖4所示，采集位置為SK16、SK17，監(jiān)測(cè)模塊采集單元從衰耗盒內(nèi)R68、b29及R69、b30端子處采集該電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的顯示器實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)SK16處采集到該電源時(shí)，“正向”指示燈顯示綠色，“反向”指示燈顯示灰色;當(dāng)SK17處采集到該電源時(shí)，“反向”指示燈顯示黃色，“正向”指示燈顯示灰色。

3 結(jié)語(yǔ)

鐵路信號(hào)系統(tǒng)是鐵路運(yùn)輸?shù)闹袠猩窠?jīng)，擔(dān)負(fù)著指揮列車(chē)運(yùn)行、確保列車(chē)的運(yùn)行安全和提高行車(chē)效率的重任，只有設(shè)備時(shí)刻處于良好的工作狀態(tài)，才能可靠地完成任務(wù)。做好設(shè)備日常維護(hù)工作，了解設(shè)備的狀態(tài)變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理，是保證設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的有效手段。ZPW-2000無(wú)絕緣移頻軌道電路增加監(jiān)測(cè)模塊，自動(dòng)監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù)，可減輕設(shè)備維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于維護(hù)工作有效、優(yōu)質(zhì)地開(kāi)展，從而提升鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院瓦\(yùn)營(yíng)效率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]魯志彤.鐵路區(qū)間自動(dòng)控制系統(tǒng)維護(hù)[M].北京：鐵道出版社，2015.

[2]TB/T 3206—2017，ZPW-2000軌道電路技術(shù)條件[S].

[3]TG/XH 101—2015，普速鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].