车站闭环电码化系统技术原理(讲稿)
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2000G型站内电码化系统介绍第一章系统概述第一节系统简介2000G型车站电码化系统由站内电码化和接近区段轨道电路两部分组成,其中站内电码化采用ZP.F-G型移频发送器和成熟的站内电码化器材,接近区段采用ZPW-2000 系列轨道电路。
站内电码化和半自动闭塞接近区段轨道电路的发送采用N+1冗余,接收采用双机热备的工作方式,提高了系统的可靠性。
ZP.F-G发送器具有8种载频,运用大规模集成电路技术平台,采用直接数字频率合成(DDS)、发码源闭环检查结构设计,完成信号合成、电压幅度、载频及调制频率的反馈检查,具有自我诊断功能。
ZP.F-G发送器核心电路采用可编程门阵列器件(FPGA),不需数据调入内存顺序执行,可避免软件造成的死机问题,提高可用度。
设备接口定义与ZPW-2000A 一致,而且技术指标相同,系统具有集成度高、结构简单、性价比高等特点,便于工程设计、施工和用户使用。
MPB-2000G型半自动闭塞区段车站电码化系统”基于半自动闭塞区段的实际情况,将接近区段与站内电码化融合在一个系统中一体化设计,统一考虑设备的冗余技术,统一考虑设备的安装,配置紧凑、实用,节省机柜和房屋投资,具有较好的性能价格比。
配置了微机监测子系统。
发送检测器对发送器的+ 24V电压、功出电压、功出电流等数据进行检测,并把数据及时的传输到工控监测机中,提高了系统的自诊断功能第二节工程设计一、设计原则1正线接发车进路为逐段预发码”保证列车在正线接发车进路行驶的全过程,地面电码化能不间断地发送机车信号信息。
侧线区段为占用叠加发码。
2、电码化发送设备载频设置:下行方向为1700-IHz,上行方向为2000-1HZ。
3、接车进路、侧线股道分别设置两套ZP.F-G发送器。
4、站内电码化发送设备(包括接近区段轨道电路发送设备)按N+1冗余方式设计。
5、电化、非电化区段机车信号入口电流均满足:载频为1700Hz、2000Hz、2300Hz 时为500mA,载频为2600Hz时为450mA。
站内电码化站内电码化第一节综述一、实施电码化技术的必要性二、电码化技术条件三、电码化技术的发展一、实施电码化技术的必要性二、电码化技术条件电码化适用范围三、电码化技术的发展⒈交流连续式轨道电路(简称480轨道电路)到1988年前,电码化技术仅仅实施于车站内的正线列车进路,而车站站线列车进路未实施该技术。
而且,在有双进、双出口的车站和有弯进直出或直进弯出的车站,其正线接车进路也未实施电码化技术。
⒈固定切换电码化1988年以前采用的占用固定切换发码方式,即原交流连续式轨道电路移频电码化(过去谓之的“站内正线移频化”)⑴将原本为自动化的轨道电路因实施电码化的缘故而降低到半自动化,从而也降低了车站电气集中的技术水平,并且在控制台上需增设故障表示灯和复原按钮。
甚至有时因忙乱或判断不清,车站值班员没有及时按压复原按钮而影响接发列车。
⑴脉动切换电码化的提出⑴脉动切换电码化的优点⑵脉动切换电码化3种类型⑷叠加式电码化类型⑵实施情况⑵预叠加移频电码化类型⑵闭环电码化类型第二节电码化叠加预发码技术一、实施叠加预发码技术的原因二、预叠加电码化控制电路三、关于空间连续四、工程设计一、实施叠加预发码技术的原因切换发码技术存在的问题采用预发码的原因系统设计原则及技术要求二、预叠加电码化控制电路预叠加电码化原理二、预叠加电码化控制电路正线区段控制电路正线股道和到发线股道区段电码化电路设计举例⑴控制电路⑵转换开关电路⑵发码电路绝缘节空间连续的处理道岔跳线和弯股跳线设置四、工程设计站内发送频率的选择电码化电缆及配线的选择电码化设备的使用第三节8、18、多信息移频叠加预发码一、非电气化区段480预叠加移频电码化二、电气化区段25 Hz预叠加移频电码化三、轨道电路集中供电预叠加电码化四、电码化设备开通与维护一、非电气化区段480预叠加移频电码化二、电气化区段25 Hz预叠加移频电码化三、轨道电路集中供电预叠加电码化四、电码化设备开通与维护站内电码化设备在投入运用前要进行一次全面、系统的开通试验,以保证设备稳定、可靠地工作。
第一章基本原理概述1.1 站内电码化的概念列车在区间运行时,机车信号都能不间断地反映地面信号机的显示状态。
当列车通过车站时,机车信号将无法正常工作。
为了使机车通过站内时机车信号不间断地工作,就必须对站内轨道电路实施电码化,即站内到发线及正线上的轨道电路能够传输根据列车运行前方信号机的显示所编制的各种信息。
站内电码化设备的主要任务是保证机车信号在站内正线上能够连续显示,在站内到发线也能够显示地面信号信息。
站内电码化设备在列车进入站内正线或到发线股道后,按照列车接近的地面信号显示,通过轨道电路向列车发送信息,在列车出清该区段后,恢复站内轨道电路的正常工作。
1.2 站内电码化的分类目前国内轨道电路电码化大致分为四类:切换式、叠加式、预发码式、闭环式站内电码化。
在设计电码化时,可根据轨道电路制式及运营需要,确定实施何种类型的电码化。
所谓“切换式”,即钢轨通过发码的接点条件,平时固定接向轨道电路设备,当需要向轨道发码时,切换到发码设备,轨道电路设备停止工作;当发码结束后,自动转接到轨道电路设备,恢复正常轨道电路状态。
当列车以较高速度通过站内较短的轨道电路区段时,由于传输继电器有0.6s的落下时间,因此经常造成“掉码”,使机车信号不能连续工作,不利于行车安全。
因此又出现了叠加方式的站内电码化,即当发码条件构成后,将移频轨道电路叠加在原轨道电路上,两种类型的轨道电路由隔离器隔离而互不影响。
机车信号连续显示的要求,所以站内正线采用预发码方式,即当列车压入前方区段本区段即向轨道发送信息。
为了及早发现和解决电码化电路存在的问题,保证电码化电路的完整性,需要对电码化电路实行闭环检查,即采用闭环电码化。
1.3 站内电码化的范围及技术要求1.3.1 经道岔直向的接车进路和自动闭塞区段经道岔直向的发车进路中的所有轨道电路区段、经道岔侧向的接车进路中的股道区段,应实施股道电码化。
1.3.2 在最不利条件下,入口电流应满足机车信号可靠工作的要求。
车站闭环电码化系统技术原理(讲稿)车站闭环电码化系统技术原理在信号系统设备中,车站电码化是一个重要的组成部分,它对于加强站内行车安全以及机车信号的发展起着重要作用。
但是到目前为止,车站电码化一直是一个薄弱环节,存在主要的问题是:机车信号信息是否确实发送到了轨道上,并未得到有效的检测(现有的检测报警电路只是检测发送设备本身是否正常工作,而不能检测整个系统的工作是否完好)。
随着列车运行速度进一步提高,装备主体机车信号已势在必行,这对地面信息发送设备的安全可靠性提出了更高的要求,对地面设备来说,首先应实现地面设备信息发送的闭环检测,即能够实时全程检测机车信号信息是否确实发送至轨道,否则,系统将立即作出反应并发出设备故障报警。
在ZPW-2000A(包括UM系列)自动闭塞区段,列车通过车站有转线运行(即由上行线转下行线或由下行线转上行线)时,存在着需要由列车司机使用开关进行机车信号接收载频切换的问题,而这种切换操作是比较复杂的,一旦操作失误,将可能对行车安全造成威胁,因此,机车信号载频的自动切换是十分必要的。
车站闭环电码化及机车信号载频自动切换系统是为实现上述功能而设计的。
主要是满足机车信号主体化和列车超速防护的需要,解决了以下三个有关问题:一是在一定程度上和一定—1 —范围内解决了电码化邻线干扰问题;二是解决了绝大部分发码电路的实时检测问题;三是解决了机车信号接收载频自动识别和切换问题。
一、闭环电码化检测系统1.技术原则1.1电码化闭环检测定义为从机车入口端对叠加在既有站内轨道电路上的移频信号进行检测。
该方式即为闭环检测;1.2闭环检测的范围包括正线接车进路、发车进路及侧线股道;1.3正线接车进路(含股道)、正线发车进路的闭环检测,在进路未建立或进路建立、列车驶入进路前按闭环检测的方式对各区段进行实时检测;1.4每个侧线股道单独设臵闭环检测,在检测允许时间内,按股道两端交替发送移频信号(暂定1分钟),进行闭环检测;1.5检测结果用闭环检测继电器(BJJ)动作表示。
站内正线各区段和股道发送移频信号。
2.2.1.2 电路原理介绍参见ZPW-2000A教材2.2.2 正线检测盘2.2.2.1 用途正线检测盒用于对正线接发车进路上各区段上的ZPW2000-A电码化进行闭环检测,同时在面板上给出各个区段的检测结果。
原理框图及说明自防雷隔离盘正线检测盘采用双CPU “2/2”的结构和“安全与”输出等“故障—安全”设计原理,保证设备的安全可靠。
该设备最多可检测8个区段。
a. CPU 采用“2/2”结构,保证设备处理结果安全可靠;b. 输出采用“安全与”方式,保证设备输出结果安全可靠;c. “载频选择”用于对信号载频类型进行选择;d. “检测控制”用于控制闭环检测的时机;e. 闭环检测继电器(BJJ)用于表示各区段的检查结果。
在咽喉使用时可以把一个咽喉内各区段的输出串联起来驱动一个BJJ,表示该整个咽喉的检查结果;f. “CAN总线”用于和微机监测等设备通信。
检测盘外接线框图2.2.3 侧线检测盘2.2.2.1 用途用于检测侧线股道ZPW-2000A电码化的状态.原理框图及说明自防雷隔离盘侧线检测盘面板采用双CPU “2/2”的结构和“安全与”输出等“故障—安全”设计原理,保证设备的安全可靠。
该设备最多可检测8个区段。
a. CPU 采用“2/2”结构,保证设备处理结果安全可靠;b. 输出采用“安全与”方式,保证设备输出结果安全可靠;c. “载频选择”用于对信号载频类型进行选择;d. “检测控制”用于控制闭环检测的时机;e. 闭环检测继电器(BJJ)用于表示各区段的检查结果。
f.分时继电器(BQJ)用于双端发码时,在检测允许时间内,按股道两端交替发送移频信号,进行闭环检测;g.“CAN总线”用于和微机监测等设备通信。
侧线检测盘外接线框图2.2.4 单频检测调整器2.2.4.1 用途单频检测调整器用于站内正线闭环检测设备轨入信号移频轨道电路调整,每个单频检测调整器可进行四路输入信号的调整,并给出四路信号的输入、输出测试塞孔。
第一章基本原理概述1.1 站内电码化的概念列车在区间运行时,机车信号都能不间断地反映地面信号机的显示状态。
当列车通过车站时,机车信号将无法正常工作。
为了使机车通过站内时机车信号不间断地工作,就必须对站内轨道电路实施电码化,即站内到发线及正线上的轨道电路能够传输根据列车运行前方信号机的显示所编制的各种信息。
站内电码化设备的主要任务是保证机车信号在站内正线上能够连续显示,在站内到发线也能够显示地面信号信息。
站内电码化设备在列车进入站内正线或到发线股道后,按照列车接近的地面信号显示,通过轨道电路向列车发送信息,在列车出清该区段后,恢复站内轨道电路的正常工作。
1.2 站内电码化的分类目前国内轨道电路电码化大致分为四类:切换式、叠加式、预发码式、闭环式站内电码化。
在设计电码化时,可根据轨道电路制式及运营需要,确定实施何种类型的电码化。
所谓“切换式”,即钢轨通过发码的接点条件,平时固定接向轨道电路设备,当需要向轨道发码时,切换到发码设备,轨道电路设备停止工作;当发码结束后,自动转接到轨道电路设备,恢复正常轨道电路状态。
当列车以较高速度通过站内较短的轨道电路区段时,由于传输继电器有0.6s的落下时间,因此经常造成“掉码”,使机车信号不能连续工作,不利于行车安全。
因此又出现了叠加方式的站内电码化,即当发码条件构成后,将移频轨道电路叠加在原轨道电路上,两种类型的轨道电路由隔离器隔离而互不影响。
机车信号连续显示的要求,所以站内正线采用预发码方式,即当列车压入前方区段本区段即向轨道发送信息。
为了及早发现和解决电码化电路存在的问题,保证电码化电路的完整性,需要对电码化电路实行闭环检查,即采用闭环电码化。
1.3 站内电码化的范围及技术要求1.3.1 经道岔直向的接车进路和自动闭塞区段经道岔直向的发车进路中的所有轨道电路区段、经道岔侧向的接车进路中的股道区段,应实施股道电码化。
1.3.2 在最不利条件下,入口电流应满足机车信号可靠工作的要求。
ZPW-2000A闭环电码化电路在站内的应用李佳曈摘要:站内闭环电码化,是在ZPW-2000A轨道电路基础上,采用轨道电路信息与机车信息相叠加进行发送,并为了防止列车冒进信号,采用各轨道区段切码继电器来切断发码。
本文主要阐述了上行正线接车进路电码化原理,从所用到的主要继电器到编码电路的原理,罗列出在站内办理不同进路时,发送器向轨道区段发送不同信息码;说明了上行正线发车进路电路编码原理,同时解释了所用到的继电器,如SIIFMJ等,并针对发车进路存在的不同种情况,详细说明了发送盒向轨道区段发送的信息码。
由于是带有闭环检测的站内电码化,解释了单、双频检测调整器,正、侧线检测盘及闭环检测继电器。
关键词:闭环电码化;ZPW-2000A;机车信号1 前言1988年前后,我国铁路当时大量采用车站股道电码化设备,有固定和脉动切换发码方式。
陆续发现存在一些问题,比如发码后轨道电路不能自动恢复,机车信号掉码等问题,给机车信号显示带来不稳定。
2000年后,随着列车的运行速度提高,传统的发码方式不能满足现有的运输效率。
于是2001年我国铁路干线车站的正线推广采用站内电码化预发码技术,该技术解决了轨道电路不能自动恢复和掉码问题,但还是存在发码通道得不到检测的额问题,存在两层皮,系统发出的机车信息在轨道电路上传输,并且为保证安全、可靠,却没有有效的检测通道。
2004年为解决该问题,就是对站内电码化区段实现闭环检测,有必要纳入联锁,并提供故障报警 [1] 。
目前,我国电气化铁路在区间采用ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞技术。
机车通过轨道电路收到连续的移频信息。
而在站内,为了在和区间一样,机车也能连续收到电码化信息,并且平时能对整个信息通道进行检测。
因此,我们在站内采用闭环电码化技术,保证电码化信息能连续不断地向机车车载设备发送,提高行车效率[2]。
闭环电码化是带有闭环检测功能的站内电码化,在既有叠加发码电码化基础上发展而来。
闭环电码化技术北京全路通信信号研究设计院2005年4月北京前言车站电码化技术是保证铁路运输安全的一项重要技术。
本书主要介绍ZPW-2000系列站内闭环电码化技术及配套器材的内容,从科研角度,对电码化闭环检查的必要性、关键技术、电路原理和主要设计原则等方面进行了阐述。
其中包括非电化牵引区段交流连续式轨道电路(480轨道电路)及25 Hz相敏轨道电路叠加ZPW -2000系列闭环电码化技术。
电化牵引区段25Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000系列闭环电码化技术。
ZPW-2000系列闭环电码化主要包括下面六种类型:⒈二线制电化区段25 Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000闭环电码化。
⒉二线制非电化区段25 Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000闭环电码化。
⒊二线制非电化区段480轨道电路叠加ZPW-2000闭环电码化。
⒋四线制电化区段25 Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000闭环电码化。
⒌四线制非电化区段25 Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000闭环电码化。
⒍四线制非电化区段480轨道电路叠加ZPW-2000闭环电码化。
本资料只对前四种类型进行详细介绍,另外两种类型可参照执行。
ZPW-2000系列闭环电码化技术I目 录1系统简介 .............................................................................................. 1 1.1项目的必要性 ................................................................................................................. 1 1.2研制过程......................................................................................................................... 2 1.3技术审查意见 ................................................................................................................. 3 1.4项目总体设计原则 ......................................................................................................... 4 1.5系统总体设计方案 ......................................................................................................... 4 1.6系统功能描述 ................................................................................................................. 5 1.7主要工作原理 ................................................................................................................. 5 2闭环电码化技术条件(暂行) .............................................................. 5 2.1范围 ................................................................................................................................ 5 2.2规范性引用文件 ............................................................................................................. 6 2.3术语和定义..................................................................................................................... 6 2.4总则 ................................................................................................................................ 8 2.5技术要求......................................................................................................................... 8 2.6闭环电码化设备 ............................................................................................................. 9 2.7系统的可靠性和安全性 ............................................................................................... 14 3站内叠加ZPW -2000闭环电码化电容计算 ....................................... 15 3.1补偿电容结构特征和技术指标 ................................................................................... 15 3.2设置方法....................................................................................................................... 15 3.3举例计算....................................................................................................................... 16 4方案比选 ............................................................................................ 17 4.1并联方式....................................................................................................................... 17 4.2串联方式....................................................................................................................... 19 4.3一体化方式................................................................................................................... 21 4.4结论 .............................................................................................................................. 22 5电码化闭环检测系统 .......................................................................... 23 5.1正线电码化的闭环检测 ............................................................................................... 23 5.2到发线股道电码化的闭环检测 ................................................................................... 24 6关于空间连续 ..................................................................................... 26 7电码化设备的使用环境 ....................................................................... 28 7.1适用环境....................................................................................................................... 28 7.2使用与维护................................................................................................................... 28 7.3贮存 .............................................................................................................................. 28 7.4电码化配套设备的使用 ............................................................................................... 28 8ZPW -2000闭环电码化发码设备 ...................................................... 28 8.1ZPW.F 型发送器 (29)8.2 ZPW.JFM型电码化发送检测盘 (36)8.3 ZPW.GFMB型闭环电码化发送柜 (38)9电码化闭环检测设备 (41)9.1 技术原则 (41)9.2 正线接、发车进路检测板原理框图及说明 (41)9.3 股道检测板原理框图及说明 (42)9.4 电码化闭环检测盘 (45)9.5 检测调整器 (49)9.6 闭环检测报警连接图 (53)10闭环电码化隔离设备 (53)10.1 ZPW.TFD型道岔发送调整器 (53)10.2 ZPW.TFG型股道发送调整器 (55)10.3 MGFL-T型室内轨道电路防雷组合 (57)10.4 RT-F型送电调整电阻盒 (59)10.5 RT-R型受电调整电阻盒 (60)10.6 FNGL-T型室内隔离盒 (61)10.7 FWGL-T型室外隔离盒 (63)10.8 BMT-50型室内调整变压器 (66)10.9 BG1-80A型轨道变压器 (67)10.10 BZ4-U型中继变压器 (69)11ZPW-2000系列闭环电码化 (73)11.1 二线制25 Hz闭环电码化设备清单,表1 (73)11.2 二线制480闭环电码化设备清单,表2 (74)11.3 四线制25 Hz闭环电码化设备清单,表3 (75)11.4 四线制480闭环电码化设备清单,表4 (77)12CD96— 3 S型移频参数在线测试表 (78)12.1 CD96-3S 型测试表应用许可及应用范围 (78)12.2 CD96-3S型测试表外部特点描述 (79)12.3 CD96-3S型测试表测试功能描述 (80)12.4 CD96-3S型测试表配用的新型测试连接组件 (80)12.5 CD96-3S型测试表的操作说明 (81)12.6 CD96-3S型测试表专项数字处理功能 (83)12.7 CD96-3S型测试表的特殊测项操作提示 (84)IIZPW-2000系列闭环电码化技术 11 系统简介1.1 项目的必要性在信号系统设备中,电码化技术是一个重要的组成部分,它对于加强站内行车安全以及机车信号的发展一直起着重要作用。
铁路行业标准《轨道电路通用技术条件》中将轨道电路定义为:利用铁路线路的钢轨作为导体传递信息的电路系统。
通过轨道电路,可以检测轨道上有无列车(车辆)占用,能发送关于轨道是否空闲与是否完整的信息,起着一个信息发送器的作用,同时还起着通过信号机之间,以及地面设备与机车设备之问信息发送与接收的传输通道的作用。
因而它是铁路列车运行实现自动控制和远程控制的基础设备之一。
站内轨道电路是车站电气集中的基础设备,它的主要功能就是反映轨道区段是否被列车或车列占用。
平时站内轨道电路不发送车载信息,这样就可以保证当列车冒进车站信号时,车载设备接收不到信息,这是一条必须遵守的安全原则。
但是,当列车正常驶入车站时,为了保证车载设备能够正常工作,在适当的时机,相应站内轨道电路必须转发或叠加车载信息。
这就是电码化。
铁道部颁布的《铁路车站电码化技术条件》中对电码化进行了严格定义。
“电码化”即“由轨道电路转发或叠加机车信号信息技术的总称”。
站内电码化预发码技术主要应用于铁路站内,它能保证站内正线电码化轨道电路连续不断地向机车车载设备发送所需的电码化信息,是行车指挥系统的基础设备之一。
我国铁道信号电码化技术源自前苏联。
从20世纪50年代起,我国铁路部分车站就已经开始实施“50Hz交流计数电码化”技术。
20世纪70年代初,开始实施“移频电码化”技术。
20世纪80年代,开始实施“25Hz交流计数电码化”技术。
但是,到1988年前,这些电码化技术仅仅实施于车站内的正线列车进路,而车站站线(下称侧线)列车进路未实施该技术。
而且,在有双进、双出口的车站和有弯进直出或直进弯出的车站,其正线接车进路也未实施电码化技术。
因此,这一时期的电码化技术处于正线电码化阶段,它仅仅能在车站大部分正线列车进路上,为机车信号设备正常工作提供必要条件。
随着我国经济建设的飞速发展,铁路运量陡增,行车密度和速度不断提高,安全与效率的矛盾日益尖锐。
在1987年底和1988年初,铁路连续发生了数次重大事故,例如在上海局管内,由于车站侧线没有实施电码化技术,发生了侧线上列车闯出出站信号机导致与旅客列车发生冲突的重大事故。
第二章车站股道电码化电路第一节车站股道电码化设备的分类一、电码化的概念铁路地面信号是指挥行车和保证列车运行安全的工具,其显示必须可靠准确,并易被司机辨认。
但由于地形和气候条件的影响,司机往往不能在规定的距离上及时了解到前方信号机的信号显示,因而有产生冒进信号的危险。
为了防止这种危险情况的发生,采用了机车信号设备。
机车信号信息是由轨道电路传输的,平时站内轨道电路不发送机车信号信息,这样可以保证当列车冒进车站信号时,机车信号设备接收不到信息,这是一条必须遵守的安全原则。
但当列车正常进入车站后,为了保证机车信号设备能够正常工作,1992年,铁道部部颁标准在《铁路车站股道电码化技术条件》中对“电码化”术语进行了严格定义。
“电码化”即“由轨道电路转发或叠加机车信号信息技术的总称”。
二、电码化的分类1.分类(1)电码化按传输方式可分为由轨道电路转发和叠加两种。
(2)按发码时机分为:固定切换、脉动切换、占用叠加、逐段预先叠加和长发码五种。
(3)按轨道电路制式的不同可分为:a 交流连续式轨道电路叠加移频电码化;(4、8、12、18信息等)b 交流连续式轨道电路交流计数电码化;c 25HZ相敏轨道电路移频化;(4、8、12、18信息等)d 25HZ相敏轨道电路交流计数电码化;e 25HZ相敏轨道电路叠加UM71、ZPW-2000电码化;f 移频轨道电路移频电码化。
(4)按实施范围可分为:股道电码化和进路电码化。
(5)按电缆的使用情况分为:二线制(室内叠加)和四线制(室外叠加)。
2.术语(1)车站股道电码化:车站内到发线的股道及正线实施的电码化。
(2)进路电码化:列车在进路内运行时,机车能连续不断的接收到地面发送的机车信号信息的电码化,它是车站股道电码化的延伸技术。
(3)入口电流:机车第一轮对进入轨道区段时,钢轨内传输机车信息的电流。
三、电码化的作用车站股道电码化设备的主要任务是保证机车信号在站内正线上能够连续显示地面信号信息,在站内到发线的股道上能够显示地面信号信息。
目录一、规范性引用文件 (1)二、举例设计方案说明 (1)三、设计内容 (1)四、设计原则 (1)1.站内电码化载频频谱的排列 (1)2.站内电码化发码区划分 (2)3.发送及检测设备配置 (2)4.系统冗余 (3)5.设备柜的设置 (3)6.配线 (4)7.电路设计说明 (4)五、机车信号载频自动切换 (8)六、电码化闭环检测设备端子定义 (11)七、ZPW-2000站内闭环电码化电缆使用原则 (16)八、轨道区段补偿电容设置 (17)九、继电器型号及电路设计注意事项 (17)一、规范性引用文件1.铁路车站电码化技术条件(TB/T2465)。
2.机车信号信息定义及分配(TB/T3060-2002)。
二、举例设计方案说明1.设计范围:一个车站的正线接发车进路及侧线股道。
2.举例设计线路为复线双向运行,正方向运行采用四显示自动闭塞,反方向运行采用自动站间闭塞。
三、设计内容1.车站信号布置图。
2.站内电码化移频柜、检测柜、综合柜。
3.下行正线接发车进路单发送、3G股道单发送、4G股道双发送、6G股道三线正线股道双发送、7G股道中间出岔单发送电路图、电码化检测电路及站内+1发送设备及移频报警电路图。
四、设计原则1. 站内电码化载频频谱的排列1.1 下行正线咽喉区正向接车、发车进路的载频为1700-2,下行正线股道的载频为1700-2。
1.2 上行正线咽喉区正向接车、发车进路的载频为2000-2,上行正线股道的载频为2000-2。
注:正线咽喉区正向接/发车进路和正线股道载频可根据需要选择另一线路为-2的载频(如下行线的2300-2载频)。
1.3为防止进出站处钢轨绝缘破损,-1、-2载频应与区间ZPW-2000轨道电路-1、-2载频交错。
1.4 侧线股道1.4.1 各股道两端:下行方向载频按2300-1Hz、1700-1Hz交错排列。
上行方向载频按2600-1Hz、2000-1Hz交错排列。
1.4.2相邻侧线股道的两端,应以1700-1Hz/2000-1Hz与2300-1Hz/2600-1Hz载频交错配置。
1.1.1 概述FNGL-T室内隔离盒适用于站内交流连续式480 轨道电路预叠加和叠加ZPW-2000A 移频信号室内器材。
可适用移频 1700、 2000、 2300、2600Hz。
不用跨线,送受电端通用。
为统一后型号。
可用于闭环检测电码化配套器材。
1.1.2 适用环境10.6.2.1 周围环境温度: -5℃~+55℃ 。
10.6.2.2 周围环境相对湿度:不大于95%(25℃)。
10.6.2.3 大气压力: 70~ 106KPa(相当于海拔 3000 米以下)。
1.1.3 外形尺寸:10.6.3.1 外形尺寸(长×宽×高) = 335mm×100mm× 155mm。
10.6.3.2 重量: 4.7Kg。
1.1.4 主要技术指标10.6.4.1 送电端 50Hz 指标: (见图 1)⑴测试接线: AT7-17 短路, AT4, AT14 接 1.5k Ω负载。
⑵电气指标: AT1、11 输入 220V、50Hz 其输出电压:∣U1,11- U4,14∣≤5V。
∣ U50- UZ∣≤5V。
10.6.4.2 受电端 50Hz 指标: (见图 2)4.2.1 测试接线: AT7-17 短路, AT1,AT11 并接 JZXC -480。
4.2.2 电气指标: AT4、14 输入 11±1V、 50Hz 其输出电压:(1)∣ U1、11-U4、14∣≤ 0.5V。
10.6.4.3 移频空载指标:⑴AT7-17 输入电压按图 3(不接 1KΩ电阻)接线当 U1 输入 100V±5V(2000Hz)时。
⑵电气指标: UYP=U1± 5V ,U2≤0.25V,U3 =U1±2V 。
10.6.4.4 移频负载指标:⑴AT7-17 输入电压按图 3(接 1KΩ电阻)接线当 U1 输入 100V±5V (2000Hz)时。
⑵电气指标: UYP=U1± 2V ,U2≤0.25V,U3=U1+0V-2V。
车站闭环电码化系统技术原理在信号系统设备中,车站电码化是一个重要的组成部分,它对于加强站内行车安全以及机车信号的发展起着重要作用。
但是到目前为止,车站电码化一直是一个薄弱环节,存在主要的问题是:机车信号信息是否确实发送到了轨道上,并未得到有效的检测(现有的检测报警电路只是检测发送设备本身是否正常工作,而不能检测整个系统的工作是否完好)。
随着列车运行速度进一步提高,装备主体机车信号已势在必行,这对地面信息发送设备的安全可靠性提出了更高的要求,对地面设备来说,首先应实现地面设备信息发送的闭环检测,即能够实时全程检测机车信号信息是否确实发送至轨道,否则,系统将立即作出反应并发出设备故障报警。
在ZPW-2000A(包括UM系列)自动闭塞区段,列车通过车站有转线运行(即由上行线转下行线或由下行线转上行线)时,存在着需要由列车司机使用开关进行机车信号接收载频切换的问题,而这种切换操作是比较复杂的,一旦操作失误,将可能对行车安全造成威胁,因此,机车信号载频的自动切换是十分必要的。
车站闭环电码化及机车信号载频自动切换系统是为实现上述功能而设计的。
主要是满足机车信号主体化和列车超速防护的需要,解决了以下三个有关问题:一是在一定程度上和一定—1 —范围内解决了电码化邻线干扰问题;二是解决了绝大部分发码电路的实时检测问题;三是解决了机车信号接收载频自动识别和切换问题。
一、闭环电码化检测系统1.技术原则1.1电码化闭环检测定义为从机车入口端对叠加在既有站内轨道电路上的移频信号进行检测。
该方式即为闭环检测;1.2闭环检测的范围包括正线接车进路、发车进路及侧线股道;1.3正线接车进路(含股道)、正线发车进路的闭环检测,在进路未建立或进路建立、列车驶入进路前按闭环检测的方式对各区段进行实时检测;1.4每个侧线股道单独设臵闭环检测,在检测允许时间内,按股道两端交替发送移频信号(暂定1分钟),进行闭环检测;1.5检测结果用闭环检测继电器(BJJ)动作表示。
其设臵方式为:每个接车进路咽喉区各区段共同设臵一个BJJ;每个发车进路咽喉区各区段共同设臵一个BJJ;每个正线股道、每个侧线股道均单独设臵一个BJJ;BJJ条件可加入车站联锁中使用。
1.6检测电路结构应力求简单、可靠;—2 —1.7检测设备应具有较高的抗干扰性;1.8检测电路故障应不影响主设备正常工作;1.9检测设备应考虑冗余设计;1.10检测设备应有自检及故障报警功能;1.11检测系统应具有防雷功能;1.12检测设备应有与微机监测等设备的通信接口。
2.正线电码化的闭环检测2.1发码a、将车站每条正线分为三个发码区:咽喉区接车进路、正线股道和发车进路分别由三个ZPW-2000A发送盒发码,(如附图一所示下行正线);—3 —b、列车进路未建立时,各发送盒对所属各区段同时发送低频为27.9Hz的检测码;c、当防护该进路的信号机(图中为X或XI)开放并且列车压入该进路后,由各发送盒向所属各区段同时发送与该信号机显示相应的低频信息码;d、接车进路或发车进路解锁后,恢复向各区段发送27.9Hz检测码;—4 —e、发送盒通过防雷调整变压器可同时向5个轨道电路区段发码,若车站接车进路或发车进路多于5个区段时,则需增加发码设备;2.2发码切断a、列车出清以后的区段,向轨道上发送的信息应及时切断,以防后续列车的冒进,因此,需设一套发码切断系统(如附图一所示)。
b、相对于每个发码区段设一切断发码继电器QMJ,平时在吸起状态,在每区段的发码电路中,接入QMJ前接点。
当列车出压入下一区段时,本区段切断发码继电器QMJ落下,切断该区段的发码。
c、当列车出清该进路后,发送盒恢复向所属各区段发送27.9Hz检测码;2.3闭环检测a、在车站正线各发码区段相对发码端的另一端分别向室内接入检测盒,对各区段发码电路、发码电缆、发码轨道电路等进行全程闭环检测;b、检测盒未收到某区段的低频码,可判断为发送盒、防雷调整变压器、隔离盒、轨道变压器等设备故障及发码线、发码电缆、轨道电路引接线等线路断线故障;c、若某区段未收到发码信息时,检测盒所控制的报警检测继电器BJJ落下,向系统进行故障报警,必要时可关闭防护该—5 —进路的信号机;d、正线接车进路、发车进路各设一套检测盒,每套检测盒设有8路输入,可同时检测8个正线轨道区段;e、当列车压入正线接车进路或发车进路时,将检测盒的报警切断,当区段出清进路解锁后,恢复对各区段进行闭环检测。
3.正线闭环化方向的切换a、闭环电码化系统在一般车站每条正线设三个发送盒,在工程设计中可按正方向分别称为接车进路发送JFS,发车进路发送FFS和正线股道发送IGFS或IIGFS。
b、当办理了正线反方向运行的接车或发车进路后,通过条件将发码电路和检测电路在本发码区段内反转。
4.侧线股道闭环电码化4.1股道发码盒的配臵a、单套发码盒在一般车站(简单车站,即只有一进一出信号机的车站),每股道仅设一套发码盒,当列车从不同方向接入该股道时,发码及检测系统根据接车的方向进行切换;b、双套发码盒在有第三方向、多方向线路接入的车站或在侧线股道有列车折返作业的车站,相应侧线股道应在两端各设一套发码盒;4.2单套闭环电码化—6 —a、发码●以股道正方向(相对正线方向)为系统定位方向;●当向该股道的接车进路未建立时,发送盒向股道发送27.9Hz检测码;●当向该股道的接车进路建立后且列车压入轨道后,发送盒向股道发送2秒钟25.7Hz低频码,之后发送与出站信号机相应的低频码;●当建立另一方向的接车进路后,发送盒的发码方向随之切换;●反方向接车并发车,列车出清股道后,发码系统恢复定位方向;b、闭环检测●在股道相对于发码端的另一端向室内接入股道检测盒;●每套股道检测盒设有8路输入,每股道一路输入,可检测8个侧线股道;●股道检测盒对应每股道设一个报警检测继电器BJJ;●当股道有车占用时,系统切断该股道的检测报警,占用出清后恢复;4.3双套闭环电码化如附图二所示—7 —a、发码●每股道两端各设一套发码盒;●未向该股道建立接车进路时,两端向股道发送27.9Hz检测码;●当向该股道的接车进路建立后且列车压入轨道后,发送盒向股道发送2秒钟25.7Hz低频码,之后发送与出站信号机相应的低频码;●当股道占用出清后,恢复发送27.9Hz检测码;b、闭环检测●双套发送盒侧线股道闭环电码化采用分时检测方式;—8 —●由侧线检测盒驱动一个分时切换继电器QHJ,该继电器1分钟吸起1分钟落下,分别对股道两端的发送状态进行闭环检测;●每套股道检测盒设有8路输入,每股道一路输入,可检测8个侧线股道;●股道检测盒对应每股道设一个报警检测继电器BJJ;●当股道有车占用时,系统切断该股道的检测报警,占用出清后恢复;5.闭环检查的电缆配臵a、电码化发送和接收电缆应采用内屏蔽电缆;b、发送芯线与接收芯线应使用不同四芯组;c、各股道间相同载频(如1700-1与1700-1或2300-1与2300-1)发送或检测电缆使用不同四芯组;综上所述,该电码化系统形成了一种具有闭环检测功能的车站电码化系统。
由于总的发码区段为数个轨道区段之和,其长度取决于车站正线咽喉区的长度,将能满足各种速度下车载设备的反应时间。
二、机车信号载频自动切换系统本系统采用轨道电路发送载频切换信息的方式实现机车信号载频的自动切换。
1.技术条件(待定)2.机车信号设备—9 —2.1载频自动切换的时机a、接车时切换的时机●列车仅在经道岔侧向接车或发车时进行接收载频的切换,直向通过车站时不进行载频的切换;●列车在防护经道侧向的进路的信号机外方向时,接收UU 码;●当列车压入信号机内方时,UU码结束(在信号机接近区段取消进路进UU码将变为HU码不在自动切换逻辑内),此时机车信号将搜索任意载频上迭加的25.7Hz的低频信息,若收不到25.7Hz的信息将不能接收任何正常码;●列车经道岔侧向进入股道时,将收到该股道规定的1载频(如1700-1载频)所迭加的25.7Hz的信息,并将接收载频锁定于仅接收迭加于该载频(1700-1)上的低频信息;b、发车时的切换时机●当列车由侧线经道岔侧向出站时,进站外方UU码结束后,机车信号开始搜索任意载频上迭加的25.7Hz低频信息;●当列车收到2载频(如1700-2载频)所迭加的25.7Hz 低频信息后,将接收载频打开接收相应区间的载频;2.2载频自动切换的逻辑a、当接收到1700-1+25.7时,自动切换至仅接收1700-1状态;b、当接收到2300-1+25.7时,自动切换至仅接收2300-1—10 —状态;c、当接收到2000-1+25.7时,自动切换至仅接收2000-1状态;d、当接收到2600-1+25.7时,自动切换至仅接收2600-1状态;e、当收到1700-2+25.7或2300-2+25.7时,自动切换为接收1700/2300状态;f、当收到2000-2+25.7或2600-2+25.7时,自动切换为接收2000/2600状态;g、车信号载频切换时,除1700/2300、2000/2300进行自动切换外,接收移频550/750、650/850的载频同时切换。
3.地面切换频率的发送3.1载频频谱的排列在机车信号实现自动切换的前提下,由于机车信号接收的载频具有唯一性,车站电码化载频的排列便可按防止邻线干扰的原则进行排列(如附图三所示):—11 —a、下行正线为1700-2载频,上行正线为2000-2载频,b、各股道按下行方向载频2300-1Hz、1700-1Hz交错排列,上行方向2600-1Hz、2000-1Hz交错排列。
c、经道岔直向的正线接发车进路均不需发送切换载频信息,经道侧向进入股道时才需发送切换载频信息。
3.2自动切换信息的发送a、接车时,以由下行进站信号机向3G接车为例(见附图三)●列车压入3G时,由X3处发送盒向股道发送2秒钟—12 —2300-1+25.7信息,之后恢复发送2300-1+26.8(HU码)信息;●机车信号自动切换为仅接收2300-1载频的机车信号码。
b、发车时(如附图四)●向单数载频(1700/2300)区间发车时,发车进路的最后一个区段固定发送1700-2+25.7信息;●机车信号收到此信息后,自动切换为接收1700/2300载频。
●向双数载频(2000/2600)区间发车时,发车进路的最后一个区段固定发送2000-2+25.7信息;—13 —●机车信号收到此信息后,自动切换为接收2000/2600载频;3.3直向通过并有载频变化时的切换a、当车站两端区间线路有上下行的变化时,如进站时为下行,出站后为上行区间(如附图五),载频的切换在区间第一离去区段进行;●车站正线的载频宜与接近车站区间方向载频相同(如1700-2);●在列车压入区间时,在第一离去区段发送2秒2000-2+25.7后恢复正常上行频率码;●机车在进入区间收到此信息时,即可使机车信号切换为—14 —接收上行2000/2600载频。