半自动闭塞

半自动闭塞（精选十篇）

半自动闭塞 篇1

1 正常情况下的接发列车的安全控制

1.1 列车车次的安全控制

列车车次的误听、误传、误抄、误填。往往是造成行车事故的直接的原因。因此在办理接发列车时, 列车的车次必须传准、听清、并认真的复诵, 确认无误。防止误听误传、抄写或填记行车簿册发生错误而发生事故。在车次不清楚时, 一定要进行必要的询问以加强车次的正确性, 严禁臆测行车。

1.2 列车运行方向的安全控制

遇有疑问的车次时在没有得到列车调度的指示前, 不得盲目的放行列车, 防止列车开错方向, 造成事故。

1.3 列车运行指挥的安全控制

指挥列车运行的命令和口头指示只能由列车调度员发布, 有关行车人员必须执行列车调度员的命令, 服从调度的指挥但列车调度员在发布命令时, 必须详细的了解现场情况并听取有关人员的意见以便正确的下达指挥列车运行的令。

1.4 接发列车安全注意事项的安全控制

1.4.1 办理列车的闭塞的安全控制。

办理闭塞时必须认真确认站间区间空闲, 为此办理闭塞前, 两邻站 (所) 间的车站值班员对区间的空闲确认上应注意以下:区间是否有列车或已被占用;区间是否封锁及是否有天窗修作业;区间是否遗留的车辆;在区间内设有道岔时, 发出进入正线的列车, 区间的道岔是否向正线开通, 并已锁闭;出站 (跟踪) 调车作业是否完毕。

1.4.2 准备进路的安全控制。

车站在准备列车的接发车进路时, 必须首先确认列车的进路空闲, 以及道岔的位置正确, 以防止线路上的机车, 车辆及其他危及列车运行的障碍物, 防止俗称“有车线接车”的行车事故;停止影响列车进路的调车作业;由于车站新铺的轨或更换轨面生锈或轨面长期不过车而产生的接触不良, 轨道上有车而控制台上无表示, 因此进路信号机可以开放, 这种情况十分的危险, 要及时的派人到现场就地确认, 确实无机车车辆占用, 方可开放信号机。

1.4.3 行车凭证的安全控制。

正确的操纵信号, 即信号的开发 (关闭) , 作业, 必须特别的慎重, 稍不注意往往因为错拉误按而发生事故。使用半动闭塞法行车时, 列车进入区间的行车凭证是出站或通过信号机显示绿色灯光, 接发列车人员在开放信号时, 必须全神贯注, 精力集中, 遵章守纪, 严格坚持眼看, 手指, 口呼, 一致确认的操纵制度, 确保列车的信号凭证的准确无误。

1.4.4 接送列车的安全控制。

接送列车时, 接发车人员应携带列车无线调度通信设备, 持手信号旗 (光) 站在规定的地点, 并认真的注意列车的运行和货物的装载状态。为确保接发列车作业的过程中的安全稳定性, 车站接发列车应按规定的程序办理, 并使用规定的用语, 不得随意简化及颠倒, 遗漏, 作业程序及规定的用语, 否则将危及行车安全造成事故的发生。

2 非正常情况下的接发列车的安全控制

2.1 使用路票为行车凭证情况的非正常接发列车作业的安全控制

以下几种情况可以使用路票: (1) 基本闭塞设备发生故障时; (2) 发出需由区间内返回的列车; (3) 发出需由区间内返回的后部补机的列车; (4) 由未设出站信号机的线路发车; (5) 双线区间反方向行车 (含双线改单线时) 闭塞设备故障或停用时反方向行车时。当车站发生需要引导接车的情况时, 车站值班员应迅速的查明原因, 并经慎重的确定后使用引导接车办法行车并注意:除发生人身安全或行车安全的情况时禁止关闭;必须认真的检查进路是否正确后应再次确认方可派出引导人员;使用人工引导接车时车机联控时用语为“注意引导手信号”。

2.2 使用红色许可证为行车凭证情况的接发列车作业的安全控制车站一切电话中断, 使用红色许可证的凭证办理接发列车。禁止发

出以下列车:在区间停车工作的列车 (救援列车处外) ;开往区间岔线的列车。须由区间内返回的列车;须由区间内返回的后部补机的列车;列车无线调度通信设备故障的列车。并应注意以下3个规定:发车权在《站细》内规定, 发出第一个列车应查明区间空闲;连续发出同一方向的列车时, 两列车的间隔为按区间规定的运行时分另加3min, 但不少于13min;一切电话中断时间内, 如有封锁区间抢修施工或开通封锁区间时, 由接到请求的车站值班员以书面通知封锁区间的相邻的车站。

2.3 使用列车调度员的命令 (车站值班员的命令) 作为行车凭证情况的安全控制

车站值班员及时的确认列车调度员命令的正确性, 立即交把关人员审核后, 方可交付司机和施工负责人。需要由区间返回的列车, 调度员命令内应有往返车次。在一切电话中断时, 向封锁区间发出抢修的列车时车站值班员, 都要以书面通知, 通知封锁区间的相邻车站, 应写明抢修的项目, 时间, 地点并加盖站名印, 及签名。

3 特殊情况下的接发列车的安全控制

3.1 车站无空闲线路的接发列车

车站无空闲线路时, 车站值班员应保持情绪稳定, 头脑清醒, 根据现场的情况, 尽快地妥善的处理, 一般来说, (1) 报告列车调度员, 请求救援和疏解线路。 (2) 利用站内线路上的一切可调用的动力, 迅速的采取疏解措施防止事态的扩大。车站无空闲线路时, 只准接入救援列车, 不挂车的单机, 动车, 重型轨道车, 上述列车必须在站外停车, 由车站值班员派出的胜任人员, 向司机说明情况后, 按胜任人员的调车手信号进入车站停车。

3.2 超长列车的接发安全控制

车站在接发列车时应根据到发线的有效确定是否按超长列车办理;超长列车内禁止编入中部超限车辆和需要限速运行的机车车辆;车站在接发列车时, 原则上通过, 如列车在站停车时, 应尽快把列车接入站内。

3.3 超限列车接发的安全控制

车站值班员在接发超限列车时, 应认真的确认18点计划的有关的内容;按规定确定接车线, 按规定进行接发列车。

4 施工作业的安全控制

天窗的原则是“施工不行车, 行车不施工”。施工作业时车站值班员必须严格执行:严把施工作业的登记关;对施工作业中的, 进路关, 凭证关必须双人确认;严格施工的领导把关制度;认真的确认列车调度员的命令;对区间天窗作业完了后应及时的发给相邻站或接收相邻站的电话记录号码, 准接列车。

5 列车冒进信号时应急处理

信号是指示列车运行的命令, 有关行车人员必须严格执行: (1) 列车冒进关闭的进站 (进路) 信号机, 以及双线区间反方向行车越过站界标时, 对该列车不再开放进站 (进路) 信号, 由车站指派接车人员以调车手信号将列车接入站内。 (2) 列车冒进关闭的出站 (进路) 信号机, 或越过接车线末端警冲标时, 司机除派人迅速报告车站值班员外并应使列车尽快退回到出站信号机内方。

6 结束语

总之, 只要在正常情况下, 非正常情况下, 特殊的情况下和施工作业情况下, 对半自动闭塞设备的车站接发列车的作业中严格施行安全控制, 就能严格的控制行车安全中不安全情况发生。所以说对半自动闭塞设备的车站的接发列车作业施行必要的控制是实现行车安全的关键。也是实现半自动闭塞设备车站长期安全的重要保证。

参考文献

[1]坚持科技创新, 提升铁路安全控制水平.人民铁道, 2008-12-19.[1]坚持科技创新, 提升铁路安全控制水平.人民铁道, 2008-12-19.

[2]张荃.机务运用部门现场作业安全控制研究.西南交通大学[D].2011-05-01.[2]张荃.机务运用部门现场作业安全控制研究.西南交通大学[D].2011-05-01.

[3]动车安全控制体系解读[J].IT经理世界, 2011-08-05.[3]动车安全控制体系解读[J].IT经理世界, 2011-08-05.

防止自动闭塞区段列车追尾安全措施 篇2

1在自动闭塞区段运行的列车遇有通过信号机显示绿黄、黄色灯光时，应立即减速，红灯前必须停车，严禁越过该信号机。学习司机应停止其它工作，督促司机及时采取停车措施，遇情况危急不听劝告时，有权采取紧急停车措施。

2在显示停车信号（包括显示不明或灯光熄灭）的通过信号机前停车后，司机应立即呼叫两端站，并使用列车无线调度通讯设备通知运转车长（无运转车长为车辆乘务员），通知不到时，鸣笛一长声。停车等候2分钟，该信号机仍未显示进行信号时，即以遇到阻碍能随时停车的速度运行，最高不超过20km/h运行到次一通过信号机，按其显示的要求运行。在停车等候的同时,与车站值班员、列车调度员、前行列车司机联系，如确认前方闭塞分区内有列车时，不得进入。

3运行中遇地面通过信号突变红灯采取停车措施（或 LKJ放风）越过该信号后，不论地面信号如何显示，必须以遇到阻碍能随时停车的速度运行，最高不超过20km/h，运行到前方通过信号机后，再按地面信号的显示要求运行。遇机车信号黄掉白时，要立即降速确认地面信号，以能在该信号机前停车速度运行，天气不良或地形、地物影响无法确认地面信号时，应以随时停车的速度运行；若机车信号绿掉白时，要立即降速运行（以不超过40Km/h为宜），确认地面信号显示正常后，才能按信号的显示运行。4列车在区间内被迫停车后，不能继续运行时，司机应立即使用列车无线调度通讯设备通知列车调度员、两端站及运转车长（无运转车长时为车辆乘务员），报告停车原因和停车位置，并请车站值班员通知后续列车注意运行；按规定对列车进行防护，已请求救援的列车，不得再行移动。

5追踪列车司机听到前（后）方车站通报前行列车被迫停车的呼叫后，必须严格控制速度，加强了望，做好随时停车准备，严禁越过显示停车信号的通过信号机，并注意前行分区列车（车辆）动态。

6装有容许信号的通过信号机显示停车信号时，准许《行规》规定的货物列车在该信号机前不停车，以低于20km/h、能随时停车的速度继续运行，司机应提前呼叫前方站问明情况，若确认分区占用时，必须在该信号机前停车。

7运行途中遇机车信号、列车运行监控记录装置故障，必须立即停车，按规定联控和索要调度命令、正确转换 LKJ后，以不超过20Km/h的速度运行至前方站更换(或加挂)机车。

8单机在四显示区段运行时，禁止停在调谐区内。因特殊情况停在调谐区时，立即使用列车无线调度通信设备呼叫两端站、列车调度员，报告停车原因和停车位置。停车后，有条件的应立即将机车移出调谐区（正方向运行不能向后移动）。不能立即移动机车时，必须短路“四显示区段调谐区标”外方轨道电路。

9单机运行使用紧急制动或其他原因造成机车撒砂停车后，能移动时，确认机车不再撒砂，将机车向前稍许移动不少于 15米，并立即使用列车无线调度通信设备报告两端站车站值班员；特殊情况移动困难时，必须立即向车站（区间为就近车站）报告机车停车位置和停车原因，不能立即开车时，做好防溜、防护工作。

10列车在站停妥后，司机按规定制动后保压。出站信号未开放（由车站简略试风时未得到车站值班员开车准备的通知时）不得缓解列车。开车前及试风需缓解时，先使用单阀保持机车制动（300KPa），然后再充风缓解列车。司机应确保列车不向后溜逸，开车时不允许向后压钩，必须压钩时，应征得车站值班员的同意。

半自动闭塞 篇3

关键词：微机联锁  64D  半自动闭塞  施工过渡

0 引言

在对既有设备的改造过程中，或在很多新建线路上，一般情况下是微机联锁站场设备与区间自动闭塞设备同步进行。但在既有的营业线路上，为了能够有效的控制封锁施工范围，尽量的减少施工与运输的矛盾，信号区间设备的改造往往延后实施，这就造成了很大不便，在这种情况下，就需要把新建微机联锁设备与既有64D半自动闭塞进行结合开通，这样才可以顺利完成施工，在短时间内恢复线路的运输能力。

本文主要针对既有设备中的较原始64D半自动闭塞制式，与最新的微机联锁设备的过渡结合展开论述，为微机联锁设备与64D半自动闭塞制式的过渡结合，提供了一种通用的思路。本文所介绍的开通方式为车站的联锁软件一次到位，区间设备利用既有制式改造，同时修改继电联锁相关电路，达到新建联锁与既有区间设备结合过渡开通的目的，从而可以在很大程度上降低施工环节对线路的损害，缩短施工时间，提高铁路运输的安全性。

1 室内过渡设备

在室内过渡设备的安装方面，基本的装置，要安置一个半自动操纵箱。这个操纵箱的主要功能，是方便站内的值班人员，使得他们可以使用简单的操作，就完成相关闭塞手续的办理。右面是操纵箱面板图：

在室内的设备设置方面，在本文的方案中，主要是使用过渡的B1、B2半自动定型组合，因为室内设备要注意其体积不能过大，并且安装简洁，这种半自动组合设备，符合上述特点。

64D继电半自动闭塞定型组合用的继电器

■

64D继电半自动闭塞定型组合中共有19个继电器加1台硅整流器ZG。定型组合中19个继电器中有5个继电器与微机联锁设备相结合，构成微机联锁与半自动结合电路。

5个继电器名称为：XZJ、KTJ、FSBJ、JSBJ、GDJ。

2 室内过渡电路设计

2.1 信号开放控制电路

①选择继电器XZJ与开通继电器KTJ。半自动闭塞电路中起控制信号开放作用的继电器为XZJ与KTJ。在使用XZJ请求进行发车时，它的前接点要和准备开通继电器ZKJ励磁电路相互接通。并且使用后接点断开FUJ电路，除了上述功能，还可以对开放出站的信号进行监督。在出站信号开放后，XZJ就会失磁并落下。在实际使用过程中，当半自动闭塞手续办理完成后，KTJ吸起，这就表示区间开通。在6502电气集中与半自动闭塞手续办理完成后KTJ吸起，表示区间开通。在6502电气集中与半自动闭塞的结合电路中，出站信号的列车信号继电器LXJ电路的11网络线发车口部位，接入的控制条件是KTJ52和XZJ53接点串联构成出站信号开放检查条件。

新微机联锁设备自动闭塞方向电路中的KXJ（控制信号继电器）是由微机驱动，用半自动闭塞电路中控制出站信号开放的KTJ52和XZJ53接点带动自动闭塞方向电路中的KXJ，检查信号开放条件。

②信号开放控制电路过渡设计

■

2.2 发车锁闭控制电路

①发车锁闭继电器FSBJ。新微机联锁设备自闭方向电路中FSJ（发车锁闭继电器）由微机驱动，不办理进路时FSJ保持吸起，落下条件为：当排列了以出站信号为始端，发车口为终端的发车进路，发车进路锁闭后，FSJ落下;而64D半自动闭塞电路中的FSBJ落下时机相同。

②发车锁闭控制电路：用自闭方向电路中FSJ的接点复示64D半自动闭塞中的FSBJ完成此功能，如下图：

■

2.3 接车锁闭控制电路

①64D半自动闭塞电路中接车锁闭继电器JSBJ的励磁条件为：进站信号开放后（LXJF），列车驶入其接近区段时（JGJF），接车锁闭继电器JSBJ励磁电路接通。JSBJ励磁吸起后，接通其自保电路，能保持吸起，直至接车进路第一个道岔区段解锁后，即2LJ ，就恢复其落下状态，原电路图如下：

■

②微机联锁设备中的接车锁闭电路处理。从目前铁路进出站的使用设备中，几乎很少有使用进路继电器的，因此，为维持既有6502电路中的逻辑条件，在设计过程中，要对JSBJ自保电路进行部分修改，如下图所示。这种设置，在接车进路锁闭后，可以构成自保条件，值得注意的是微机联锁电路中没有设置此继电器，用进站内方第一个道岔区段的传递继电器CJ和本区段的DGJF接点，也没有实现这种功能，但励磁电路早已接通，一直保持吸起状态，虽然滞后一点时间，不影响其状态。但自保电路断开时机相同。如下图修改结果：

■

2.4 64D半自动闭塞电路中的轨道电路（轨道继电器GDJ）

在本文研究设计中，对于GDJ励磁电路使用的是，进站内方第一个区段的GJF通过接点让其励磁，它的基本原理和定型一致，如下图所示：

■

2.5 微机联锁设备中进站信号机接近区段电路（接近区段的轨道继电器JGJ）

在用64D半自动闭塞进行过渡时，室外需做过渡处理，微机联锁设备中的接近轨道继电器JGJF需用64D半自动闭塞电路中的JGJ复示吸起，如下图所示。

■

2.6 室外设备过渡处理

既有站场设备已拆除，既有室外轨道电路电源中断， 轨道设备以及预告信号机设备需要参加过渡，但电源已拆除，为保证设备正常工作，采用新的微联设备电源过渡连通继续与之供电，轨道受电设备连接室内临时设置的二元二位继电器使其工作，按照上述所示电路复示。

3 电码化电路修改

3.1 站内电码化电路修改

正线电码化电路需要过渡修改，按照半自动电路的信号显示进行编码，当LXJ吸起时，直接发绿码;侧线电码化不需修改，LXJ吸起时，仍然发双黄码。

3.2 接近区段电码化电路修改

由于既有站内设备已废弃，原接近区段电码化设备随之废弃，一般地车站接近区段电码化必须设置，引起过渡。具体方案如下：

按照既有电码化设备的配线提前设一套，利用备用器材核对配线，各种码型试验正确，开通大点内倒替既有设备完成过渡。

4 结论

微机联锁设备与64D半自动闭塞的过渡结合，能够在很多特殊情况下使用，例如，在新建的线路中，使用这种方式，可以提高线路恢复运力的时间。第二，在对现有的线路进行改造时，也可以使用，可以减少过渡时间。第三，对于相邻车站的改造，这种方式也是一种比较有效的过渡。

参考文献：

[1]何文卿编著.6502电气集中电路[M].中国铁道出版社，1982.

[2]李淑芳.高速铁路列控系统维修决策支持系统研究[J].科技创新与生产力，2014（12）.

[3]何德金.区间信号机误闪黄灯的故障分析及处理[J].信息通信，2014（11）.

站间计轴自动闭塞问题讨论 篇4

根据“在双线自动闭塞区段、枢纽及路局分界站, 根据需要装设调度监督设备。调度监督表示设备应能表示区间线路及站内正线、到发线占用情况及接、发车进路, 复示进站、出站信号机的开放, 并逐步实现列车车次及正晚点显示”的要求, 目前新建或改建的装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 均采用计轴设备检查区间占用情况, 闭塞制式则采用计轴自动站间闭塞。

1计轴设备在区间检查占用情况的论述

计轴自动站间闭塞是采用计轴设备检查区间空闲的自动站闭塞, 即利用计轴设备自动检查区间空闲, 随着办理发车进路自动办理闭塞。列车凭出站信号显示发车后, 出站信号机自动关闭, 待列车出清区间后自动解除闭塞的一种闭塞方法。计轴自动站间闭塞可分为两种方式, 即计轴设备分别与半自动闭塞和方向电路结合构成。在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞具有半自动闭塞能作为备用闭塞且在既有半自动闭塞区段能利用既有设备的特点, 即当计轴设备故障时, 可按规定的作业程序改按半自动闭塞降级使用。目前大量装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 如我院设计的嘉蒙线境内段西格线扩能工程等均采用在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞。

2对出现问题的解决方案

在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞电路存在一定问题, 现就此问题进行探讨分析并提出解决方案。

2.1 同一区间两站的闭塞制式不一致

同一区间两站的闭塞制式不一致 (一站为半自动闭塞, 另一站为计轴自动站间闭塞) 时, 能按各自的方式办理闭塞。与《自动站间闭塞技术条件》 (TB/T2668- 1995) 不符, 原因是同一区间两站的闭塞制式未互相校核, 解决方案如下:

1) 若采用西门子信号有限公司计轴设备时, 可利用计轴通道传输的站间信息互相校核同一区间两站的闭塞制式, 即对处于计轴自动站间闭塞状态的车站进行校核, 只有同一区间两站均处于计轴自动站间闭塞状态时, 才能按计轴自动站间闭塞方式办理闭塞。为保证计轴设备或通道故障时, 能退回半自动闭塞, 处于半自动闭塞状态的车站不检查对方站的闭塞状态。

2) 若采用阿尔卡特交通自动化控制系统有限公司及成都通信工厂计轴设备时, 目前均不能实现利用计轴通道互相校核同一区间两站的闭塞制式。

2.2 越站调车作业

使用计轴自动站间闭塞时, 越站调车作业如何办理?笔者认为, 目前计轴自动站间闭塞 (采用计轴故障时能退回半自动闭塞的方案) 是在半自动闭塞的基础上叠加计轴区间检查设备, 以达到闭塞自动办理和自动复原的一种闭塞制式。因此应按半自动闭塞办理越站调车作业的方式处理, 即:根据《铁路技术管理规程》第223 条要求, 在单线半自动闭塞区间和双线反方向进行越站调车作业时, 须有停止基本闭塞法的调度命令, 与邻站办理闭塞手续, 并发给司机出站调车通知书, 才能进行越站调车。如果使用计轴自动站间闭塞时越站调车由信号设备来保证安全, 对单线区段越站调车作业可考虑以下解决方案。

1) 解决思路:

当同一区间的两站未办理闭塞时, 允许办理越站调车作业;一旦办理了越站调车作业, 即切断本站的BSAJ 励磁电路, 使同一区间的两站不得再办理闭塞。

2) 解决方案:

控制台增加二位非自复带铅封越站调车按钮, 在同一区间的两站未办理闭塞的情况下本站办理越站调车作业时, 破铅封按下越站调车按钮YZDA, 控制台上计数器计数, 检查本站及对方站均未办理闭塞 (BSJ↓、TJJ↓、ZKJ↓、BSAJ↓、ZXJ↓) 、在使用计轴自动站间闭塞 (JSYJ↑) 的情况下, 越站调车按钮继电器YZDA 吸起并自闭, 控制台越站调车表示白灯点亮, 并且切断BSAJ 的励磁电路, 使本站及对方站不能再办理闭塞。同时在室外进站信号机处增设的反方向越站调车表示器点白灯, 允许越站调车。原理见图1:

2.3 计轴停用后的恢复条件

计轴停用后, 区间采用64D继电半自动闭塞, 又办理通过进路时, 此时如果错误拔出计轴停用按钮, 造成“通变停”事故。原因:错误拔出计轴停用按钮, 使得计轴停用继电器JTZJ↓, 由于区间轨道继电器QGJ 因计轴停用早已落下, 切断开通继电器KTJ自闭电路, KTJ↓→出站信号机的列车信号继电器LXJ↓→关闭出站信号, 造成“通变停”事故, 见图2:

我们考虑有以下解决方案:

解决思路:计轴自动站间闭塞的使用及停用均互相校核。

解决方案:计轴停用按钮破铅封按下后, 改为使计轴停用按钮继电器JTZAJ↑, 检查计轴使用继电器JSYJ↓后, 使计轴停用继电器JTZJ↑并自闭。计轴停用继电器JTZJ 的吸起, 始终要检查计轴使用继电器JSYJ 在落下状态。原理图见图3:

摘要：目前新建或改建的装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 均采用计轴设备检查区间占用情况, 闭塞制式则采用计轴自动站间闭塞。计轴自动站间闭塞可分为两种方式, 即计轴设备分别与半自动闭塞和方向电路结合构成。但是, 计轴设备在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞电路存在着一定的问题, 结合乌局--吐库既有线区间计轴设备开通使用, 对现场存在的几个问题进行了探讨分析, 并提出了解决方案。

关键词：计轴设备,自动站间闭塞

参考文献

[1]林瑜筠.铁路信号基础[M].北京:中国铁道出版社, 2006.7.

半自动闭塞 篇5

关键词：铁路信号;zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统;轨道电路

0 引言

随着我国经济社会的不断发展，铁路现代化建设程度也在不断提高，在以高速、高密、重载为特点的铁路运输发展方向上，铁路信号系统已成为其中不可或缺的重要技术手段，它在确保铁路行车安全，提升铁路运输效率，传递轨道电路信息等方面起着重要的作用。

1 zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的原理及特点阐述

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统是基于移频轨道电路之下的自动闭塞，它通过频率调制的手段，将低频信息调至较高频，形成振幅不变的情况下其频率随低频信息的幅度为周期变化的调制信号。它借助于电气绝缘节可以有效隔离相邻轨道电路区段，对相邻区段频率信号呈现零阻抗，使相邻区段的信号短路，从而真正实现相邻区段电路信号的闭塞。zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的移频轨道电路由主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分组成，小轨道电路被看作是主轨道电路所属的“延续段”，是用于解决全程断轨检查而设置的。

主轨道电路类似“总发送器”，主轨道电路的“低频调制移频”信号由电缆通道传送至匹配变压器和调谐单元，它在无绝缘的钢轨之下进行面向主轨道和小轨道的传输，经由调谐单元、匹配变压器、电缆通道，最后传至本区段接收器。

调谐区小轨道电路信号是由铁路运行前方相邻轨道电路接收器进行处理的，在这一区段的接收器接收到主轨道“移频”信号和小轨道电路继电器的信号后，确认无误，即驱动轨道电路继电器运行。

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的特点主要体现在以下几方面：

①zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统由UM71无绝缘轨道电路技术引进而来，保持与UM71无绝缘轨道电路相似的结构优势;

②通过在调谐区段内添加小轨道电路，可以解决调谐区段断轨检查的问题，实现全程铁路轨道电路断轨检查;

③通过减少调谐区分路死区，实现对调谐单元断轨故障的检查;

④提高和优化了自动闭塞系统的参数，提升了轨道电路和机械绝缘节轨道电路的传输;

⑤通过与我国实情相结合，将法国的ZC03电缆转为由国产的SPT铁路数字信号电缆所替代，这样可以通过减小铜芯线径，减少备用芯组，从而降低造价成本，提升系统技术性能。

2 铁路行车指挥控制系统技术方法阐述

2.1 铁路行车闭塞法

铁路列车在行车过程中，由于其速度快、质量大的特性，要尽量避免行车过程中的相互避让方法，这有可能导致后续列车追撞前行列车的后果，而行车闭塞法则可以保证列车在铁路区段内的行车安全，隶属于铁路区间信号系统。由于铁路线路以车站为分界点进行区段的划分，而为了实现铁路各区段的行车能力，自动闭塞区段必须将一个区间又细分为若干个闭塞分区，为了保证各分区的行车安全，列车必须遵循铁路行车规律进行组织，要在确认区间内（包括各闭塞分区）没有列车的情况下，才能进行发车，以避免列车相撞或追尾等事故的发生。

依照规律组织行车的闭塞法在我国的铁路发展上应用多年，主要采用64D和64F型继电半自动闭塞方式，由于其只能限定一列列车在闭塞区间内运行，因此在铁路负载较大的情况下，已不能满足铁路列车行车的需要，行车控制系统由半自动化转为自动化闭塞方向，在历经了交流二元三位式的自动闭塞、交流计数电码自动闭塞、极频自动闭塞之后，又发展到了下述的称频自动闭塞。

2.2 移频自动闭塞

移频自动闭塞由于其具有抗干扰的性能，因而适用于不同的电气化和非电气化区段，由我国自主开发研制的zpw-2000无绝缘移频自动闭塞就是在引进法国的UM71无绝缘轨道电路的基础上产生的，它以频率参数作为信息传输的制式，采用科学的调制方法，将调制信号转移至载频段，形成震荡，由此显现出交替变化的“移频”波形，系统自动将载频选在工频的偶次谐波上、区间选在工频的“奇次”谐波上，从而加强了信号设备管理与控制，可以对故障进行科学系统的分析。

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统主要由室外、室内和系统防雷三部分构成：

①室外装置

室外装置包括调谐区、机械绝缘节、匹配变压器、补偿电容、传输电缆、“调谐区”设备引接线等设备组成。

②室内装置

室内装置由发送器和接收器组成，发送器可以产生高稳定、高精度的“移频”信号源，在同一载频、同一低频控制条件下，进行双CPU电路的应用。接收器的功能是对主轨道电路“移频”信号进行解调，同时还可以实现对相连的调谐区短小轨道电路“移频”信号进行解调。另外，接收器还可以接收除本主轨道电路频率信号之外的相邻区段的短小轨道电路的频率信号，在数字信号处理技术下实现两种频率信号之间的转换。

③系统防雷

为了保护装置设备，需要设置系统防雷装置，在模拟网络盘内进行横向、纵向防护，这一系统防护主要针对两个方面的雷电引入：其一是从电缆引入的雷电冲击;其二是从钢轨引入的雷电冲击。

总之，zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统与法国传入的UM71轨道电路具有更长的传输距离，可以满足我国铁路行车的具体实情，其系统性能价格比也得到了大幅的提升，满足了“机车信号作为主体信号”的要求，为铁路行车安全创造了条件。

参考文献：

[1]曹宝国.ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞故障分析[J].科技信息，2012（09）.

[2]袁晴，何坤，刘硕智.浅析ZPW-2000A型移频自动闭塞设备的可靠性[J].科协论坛（下半月），2012（08）.

半自动闭塞 篇6

1.1 传输通道及方式

1.1.1 传统继电半自动闭塞系统

我国铁路半自动闭塞区间一般采用都采用信号电缆作为站间正负脉冲的传输通道, 两站间通过继电电路直接输出直流电源控制ZXJ、FXJ状态, 互相传输信息。

1.1.2 BBE-1型继电半自动闭塞光电传输转换设备

BBE-1型继电半自动闭塞光电传输转换设备运用工业控制计算机技术, 将原站间传输的正负电脉冲信息转换成计算机处理的数据信息, 并通过站间光缆回线单 (双) 通道进行数据通信, 从而实现站间信息的交换, 达到闭塞的目的。

1.2 应用优势

1.2.1 采用光缆代替电缆传输大大节约工程成本。

1.2.2 光信息传输可靠性高、抗干扰能力强、传输距离远。

2 施工调试

2.1 设备安装与配线

设备采用托盘固定, 在托盘侧面用螺丝固定在组合柜上。BBE-1型继电半自动闭塞光电传输转换设备辅助组合侧面与联锁设备组合按图连接配线, 协议转换器通过光缆连接至通信机械室。

2.2 设备工作原理

当系统上电后, 首先自检, 工作正常则AGZJ和BGZJ吸起。同时与对方站建立通信联系, 通信成功后相应通信表示灯亮绿灯。系统通过采集驱动板采集ZDJ和FDJ的动作信息, 当ZDJ或FDJ动作时, 系统采集到动作信息并记录该信息, 经过系统内部处理后转换成音频数据或数字数据, 并通过通信通道传送到对方站, 同时接收对方站传来的确认信息。通过通信通道, 系统接收对方站传送来的ZDJ或FDJ信息, 经过内部处理变换后, 通过采集驱动板输出驱动信号, 经过动态驱动单元送出直流电让ZXJ或FXJ继电器动作, 同时采集驱动板采集ZXJ或FXJ状态, 确认其可靠动作。示意图如图1。

2.3 调试步骤

甲站为发车站, 乙站为接车站。

第一步, 甲站点击闭塞按钮, 观察控制机箱上I/O板“1FXJ”、“2ZXJ”指示灯的状态, 若控制台上接车站的接车箭头、发车站的发车箭头均显示黄色, 则表明动作电路、设备工作正常, 否则动作电路或BBE-1型继电半自动闭塞设备存在故障。

第二步, 乙站点击闭塞按钮, 观察控制机箱上I/O板“1ZXJ”指示灯的状态, 若控制台上接车站的黄色接车箭头、发车站的发车黄箭头变为绿色, 则表明动作电路、设备正常工作, 否则动作电路或BBE-1型继电半自动闭塞设备存在故障。

第三步, 甲站办理发车进路, 观察控制机箱上I/O板“2ZXJ”指示灯的状态, 试验火车从甲站开往乙站。当火车运行到进站信号机内放第一个轨道区段时, 控制台上接车站的绿色接车箭头、发车站的绿色发车箭头均应变为红色。

第四步, 乙站办理接车进路, 当试验火车运行到进站信号机内放第一个轨道区段时, 控制台上接车站的发车箭头和接车箭头都亮红色、发车站的红色发车箭头不变。

第五步, 乙站观察控制机箱上I/O板“1FXJ”指示灯的状态, 待火车完全进入股道之后点击复原按钮, 此时两站的接、发车箭头均消失。

第六步, 两站互换, 发车站作接车站, 接车站作发车站, 重复以上五步。

3 结束语

BBE-1型继电半自动闭塞光电传输转换设备是未来铁路半自动闭塞区间改造的一种新型设备, 它的运用替代了原来站间电缆的传输, 不仅提高了站间信息传输的能力, 而且减少了许多电缆维护方面的工作量, 并推动信号系统向高度自动化、数字化、集成化方向发展。

参考文献

[1]武汉贝通科技有限公司.BBE-1型说明书[S].2003.

利用计轴技术实现自动站间闭塞 篇7

随着铁路现代化的跨越式发展, 我国铁路经历了多次大提速, 列车的运行时间在不断的缩短, 确保线路是否被占用是保证行车高速、安全运行的条件。特别是CTC (调度集中) 建设进程的日益加快, 对单线半自动闭塞区段实现占用检查的需求越来越迫切。在铁科技[2012]34号文件发布的《铁道部主要技术政策》中就已明确指出:“单线区段采用自动站间闭塞或半自动闭塞。”

目前, 我国单线铁路有4万多公里, 约占全路营业里程的50%, 其闭塞制式大多采用的是64D继电半自动闭塞。由于该制式需要人工确认区间空闲, 存在安全隐患, 而且随着CTC调度集中系统的推广, 半自动闭塞区段均需要增加区间空闲检查设备, 实现自动站间闭塞。

2 在单线区段实现站间区间检查的方案比选

区间轨道检查装置主要有计轴设备和轨道电路两种。计轴设备是检查线路、道岔、平面交叉和道口区段占用或空闲状态的安全设备, 其作用与轨道电路等效。它是通过设置在区间两端站的计轴设备, 对进入区间和车站的列车轴数进行记录, 并通过站间通道将两端站所记录的轴数进行比较, 当两端站记录的轴数一致时, 即确认区间空闲, 当计轴设备记录进出区间的列车轴数不一致时, 即判定区间占用。

目前, 用于区间检查的轨道电路设备是ZPW-2000系列的无绝缘轨道电路系统。它主要用于将站间区间分成若干个闭塞分区的占用空闲检查, 并构成自动闭塞系统。对于单线线路站间区间若采用此设备检查, 就需要增加多个中继点来实现, 这样既增加工程造价, 又增加了后期维护费用。对于超长区间来说, 轨道电路设备难以满足要求。而计轴设备在站间通道满足条件的情况下, 站间距离长度不受限制, 而且不受道床电阻影响, 在钢轨轨面生锈条件下仍能正常工作。

3 利用计轴设备实现自动站间闭塞

单线半自动闭塞区段, 在原有继电半自动闭塞基础上增加计轴区间检查设备, 构成计轴自动站间闭塞, 它能够利用计轴设备不间断检查区间空闲, 随着办理发车进路自动构成站间闭塞, 待列车出清区间后, 自动解除闭塞。我们把这种方式称之为“基于64D的计轴自动站间闭塞系统”。

另外, 越来越多新建单线铁路实现自动站间闭塞功能不以64D为基础, 而是利用计轴设备通过其站间通道传递站间闭塞安全信息, 通过结合电路将计轴的区间检查输出条件和它所传递的闭塞条件直接与车站联锁设备相结合, 从而实现“一体化的计轴自动站间闭塞系统”。

3.1 基于64D的计轴自动站间闭塞系统的实现

“基于64D的计轴自动站间闭塞系统”保留64D半自动闭塞的所有条件, 利用计轴完成区间空闲检查, 通过结合电路将原人工办理过程中的“同意接车”和“到达复原”自动化。当发车站办理发车进路时, 站间自动构成闭塞状态;列车到达接车站, 经计轴检查区间空闲后, 自动解除闭塞。当计轴设备故障后, 可切换回原继电半自动闭塞。

“基于64D的计轴自动站间闭塞系统”的实现方式有五种, 见表1所示。

目前, 应用最广泛的是方式一, 见图1所示。在成熟的64D半自动闭塞基础上叠加计轴设备, 即使用64D实现闭塞的办理过程, 用计轴设备完成对列车完整到达的检查从而构成自动站间闭塞电路, 这种构成方式需要两个不同的通道分别用于计轴及闭塞过程的办理。

方式二和方式三则是取消了半自动闭塞外线, 增加闭塞信息传输设备, 改由光纤通道 (2M数字通道或独立光纤通道) 传递半自动闭塞站间信息, 具体结构框图见图2所示。

方式四和方式五是一种新型应用方式。随着铁道部 (运基信号[2010]537号) 《基于光通信的站间安全信息传输系统应用技术条件 (暂行) 》正式颁布, 该标准适用于线路速度160km/h及以下普速铁路的64D半自动闭塞区段、自动站间闭塞区段、站间或场间联系的安全信息传输。计轴设备软件和硬件满足该标准规定的要求。因此, 将64D半自动闭塞站间传输通道由架空明线 (或电缆) 改为光纤通道, 并和计轴设备通道合二为一变为可能。计轴除了完成基本功能外, 还可以完成半自动闭塞信息光电转换传输功能。见图3所示, 将计轴设备作为安全信息传输的硬件平台, 在站间传递64D的正负电条件, 从而保证64D半自动闭塞系统在采用数字通道时的继电逻辑和时序关系保持不变。

3.2 一体化计轴自动站间闭塞系统的实现

在越来越多的新建单线线路 (如乌鲁木齐局的奎北线、乌准线、喀和线) 中, 由于地理环境较差, 地广人稀、站间距离长、设备维护难度大, 拟选用的闭塞制式为自动站间闭塞, 且自动站间闭塞功能的实现不以64D为基础。针对这些工程特点和需求, 提出了“一体化的计轴自动站间闭塞系统”解决方案。

该方案中站间闭塞信息和计轴信息共用一条传输通道, 传输通道采用2芯独立光纤或2M通道, 利用计轴设备在传递计轴信息同时, 还传递自动站间闭塞信息, 通过结合电路将计轴的区间检查输出条件和它所传递的闭塞条件直接与车站联锁设备相结合, 自动检查区间空闲, 随着办理发车进路自动办理闭塞, 待列车出清区间后自动解除闭塞, 从而实现一体化的计轴自动站间闭塞。当计轴自动站间闭塞系统故障停用后, 作业程序改用电话闭塞法行车。

根据铁道部 (运基信号[2010]537号) 《基于光通信的站间安全信息传输系统应用技术条件 (暂行) 》中规定及要求, 自动站间闭塞信息作为站间安全信息传输的一部分, 利用计轴设备进行站间信息传递, 计轴设备必须满足该标准中规定的功能、设备组成、技术要求、工作环境及通信接口协议的所有要求, 因此保证了自动站间闭塞信息进行站间传输的安全性。

“一体化的计轴自动站间闭塞系统”实现方式有两种。见表2所示。

目前, 方式一应用最广泛。见图4所示。自动站间闭塞电路、站内联锁条件、计轴设备之间采用继电器结合电路, 由计轴设备传递站间闭塞信息, 构成“一体化的计轴自动站间闭塞系统”。

方式二的应用作为未来发展方向, 它提供了“一体化的计轴自动站间闭塞系统”的新型先进应用思路, 见图5所示。在信号机械室取消所有继电器, 继电器逻辑电路由全电子执行设备通过软件逻辑来实现。计轴设备与全电子执行设备之间采用标准RS422串行通信接口, 计算机联锁与全电子执行设备间也采用通信接口。自动站间闭塞电路由全电子执行设备软件逻辑实现, 本站和邻站站间闭塞信息、站间区间占用空闲信息、计轴设备状态信息及计轴复零信息都是通过通信接口在计算器联锁设备、全电子执行设备、计轴设备间交换。

结术语

综合以上各种实现方案, 对于既有单线半自动闭塞改造为自动站间闭塞区段, 采用方式四、方式五方案, 可以大大降低工程造价, 而且整合后设备利于维护。

随着计算机技术、信息技术、网络技术及通讯技术的快速发展。可以考虑将信号设备进行整合, 对于单线线路均为计算机联锁车站来说, 可将室内设备整合, 将64D半自动闭塞全电子化或站内继电器逻辑全电子化, 取消计轴室内设备, 由计算机联锁完成室内计轴设备功能, 从而实现计算机联锁站区一体化控制管理。

摘要：按照铁道部颁布的《铁路主要技术政策》要求, 结合CTC调度集中系统的推广建设, 半自动闭塞区段均需要完善区间列车占用安全检查设备, 实现自动站间闭塞。在此要求上设计两种应用:一“, 基于64D的计轴自动站间闭塞系统”;二, “一体化的计轴自动站间闭塞系统”。

关键词：计轴,自动站间闭塞,信息传输,闭塞安全信息

参考文献

[1]陈绍文, 邓志杰.铁路计算机联锁系统中通用输入输出接口研究[J].铁路计算机应用, 2006 (, 12) :23-25.

[2] (铁科技 (2012) 34号) 铁路主要技术政策.

[3]TB/T2668-2004.铁路自动站间闭塞技术条件.

半自动闭塞 篇8

随着我国铁路向高速、高密、重载、电气化方向迈进,区间闭塞设备尤其是移频自动闭塞系统得到了迅速的发展,ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统也因此得到了广泛的推广应用。为保证ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统能可靠安全的运行,随移频自动闭塞系统配套,提供了系统维护机,以对系统的运行状态进行全天候监视,方便维护人员及时发现故障,并尽快排除故障,保证安全。本文介绍的采集系统正是为监测ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统维护机的主要设备提供接口。

1 ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统简介[1]

ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统分室内设备和室外设备两部分。室内设备包括发送器、功放器接收器、滤波器、电缆模拟单元、采集系统、防雷单元、系统维护机;室外设备包括匹配单元(PB)、调谐单元(BA)、平衡线圈(SVA)、补偿电容等。系统构成框图见图1,其主要工作方式为:

发送器根据前方闭塞分区执行继电器构成的编码条件,输出相应编码移频信号。先经“N+1”转换、方向电路、红灯转换条件及发送通道设备送至室外电缆,再经轨道匹配单元发送到轨道,并分别向两个方向传输。正向信号经主轨道传送到本区段调谐区的接收侧,并在调谐区发送侧BA处以其对接收信号呈低阻而实现隔离,不再向下一个区段继续传输;反向信号经调谐区传输送至相邻区段的接收侧,同时以调谐区接收侧BA对发送信号呈低阻而实现隔离,不再向相邻区段继续传输。

经主轨道传输的本区段信号和经调谐区传输的邻区段反向信号都送入本区段的接收匹配单元端再经电缆和通道设备传输,将两种信号送至接收滤波端,由滤波器两路混合分离,分出主轨道信号和调谐区信号这两路输出,分别送至接收器解调、译码,并输出动作执行继电器,控制区间信号灯显示,反映列车占用情况,同时控制后方闭塞分区发送的信息,实现自动控制。

系统轨道电路采用调频方式。载频频率为:1 698.7 Hz(1700-1),1 701.4 Hz(1700-1),1 998.7 Hz(2000-2),2 001.4 Hz(2000-1),2 298.7 Hz(2 300-2),2 301.4 Hz(1700-1),2 598.7 Hz(2600-2),2 601.4 Hz(2600-1);频偏为±11 Hz;低频调制频率为10.3 Hz,11.4 Hz,12.5 Hz,13.6 Hz,14.7 Hz,15.8 Hz,16.9 Hz,18 Hz,19.1 Hz,20.2 Hz,21.3 Hz,22.4 Hz,23.5 Hz,24.6 Hz,25.7 Hz,26.8 Hz,27.9 Hz,29 Hz,共18个信息。发送器、功放器、接收器、滤波器的工作状态由采集系统实时采集,并上传至系统维护机。

2 系统架构设计

该系统由输入信号处理、主控单元、外部通信接口三大模块组成,系统结构如图2所示。

主要采集ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统的接收器、发送器、功放器等单元设备的电压、电流、低频、载频及继电器状态等数据,并与系统维护机等上位机进行数据通信。如图2所示,采集的模拟量数据包括两路功出电压、八路接入电压、两路功出电流、两路滤入电流等;采集的频率信息包括两路载频信息、六路低频信息等。其中,接入电压及功出电流输入均为毫伏级交流信号;功出电压输入为高压交流信号;发送低频及接收低频输入为交流数字信号;地址编码输入为电平信号;继电器状态输入为数字脉冲信号。

3 C8051F020简介[2]

C8051F020(F020)是美国德州Cygnal公司推出的完全集成混合信号系统级MCU芯片,具有64个数字I/O引脚。其主要特征为:

(1)高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核;

(2)全速、非侵入式的在系统调试接口(片内);

(3)真正12位100 kS/s的8通道ADC,带PGA和模拟多路开关;

(4)真正8位500 kS/s ADC,带PGA和8通道模拟多路开关;

(5)两个12位DAC,具有可编程数据更新方式;

6)64 KB可在系统编程的FLASH存储器;

(7)4 352(4 096+256)B的片内RAM;

(8)可寻址64 KB地址空间的外部数据存储器接口;

(9)硬件实现的SPI,SMBus/I2C和两个UART串行接口;

(10)通用的16位定时器;

(11)具有五个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列;

(12)片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。

C8051F020单片机的所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力,可用于非易失性数据存储,并允许现场更新8051固件。片内JTAG调试电路允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式(不占用片内资源)、全速的在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器,支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。在使用JTAG调试时,所有的模拟和数字外设都可全功能运行。

采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置外设电路单元通过相应的配置寄存器控制交叉开关配置到所选择的端口上,从而避免了固定方式I/O端口既占用引脚多,配置又不够灵活的缺点。

4 EPM3256ATC144-10简介[3]

EPM3256ATC144-10是Altera公司MAX3000系列的CPLD芯片,其特点:是以多阵列矩阵(MAX)结构为基础的高性能、低功耗的CMOS E2PROM器件,通过内置的JTAG(IEEE 1149.1)可实现在系统编程;内置符合IEEE 1149.1-1990标准的JTAG BST电路;是一款高密度器件,能提供5 000个可用门,256个宏单元,16个逻辑阵列块,116个用户I/O;引脚到引脚的逻辑延迟为5.5 ns,计数器工作频率达172.4 MHz;多电压I/O接口,使得核心工作在3.3 V时,I/O管脚可同时兼容5.0 V,3.3 V及2.5 V三种逻辑电平;遵守PCI规定,具有-10速度等级。

5 硬件设计原理

5.1 电源设计

该系统外部输入电源为DC 48 V。DC 48 V电源经开关、防止接反二极管、滤波电容、熔断电阻至电源滤波器,经滤波器滤波后送到两个电源块(48 V输入,5 V输出)。一个为输入接口电路及通信接口电路供电,另一个经三端稳压片(5 V输入,3.3 V输出)为内部执行电路及指示灯电路提供5 V及3.3 V电源。由于外围接口电路采用单独电源,与内部电路分开供电,实现了内部电路与接口电路的电源隔离,有效保护内部电路器件,提高了可靠性。

5.2 输入信号处理

低频、继电器状态及地址编码等信号经光耦隔离后变为3.3 V方波或电平信号,送入主控单元。输入模拟信号经变压器隔离或升降压、滤波、降压电阻、瞬时过电压保护等信号调理后,输出信号为交变信号,而本系统中单片机内置ADC转换输入电压范围为0～3.3 V,因此在送入ADC之前,还需进行电平抬升,变为满足ADC输入电压测量范围要求的信号。其中,功出电压信号经信号调理后还送至比较器电路,经过波形变换后由原来的正弦移频信号变为3.3 V的方波信号,作为载频信号的输入源。比较器电路如图3所示。电路由分压电阻(R56,R59)、直流分压电阻(R61,R62)、箝位二极管(V7,V8)、比较器N25A(LM393P)、上拉电阻R63及滤波电容等组成。

5.3 主控单元

主控单元包括CPU及两片CPLD[4]。

CPU采用C8051F020单片机。由于F020内部集成有两个所以在该系统中利用它的第脚及29～34脚共14个端口作为多路模拟信号的输入端口,由单片机完成所有模拟量的A/D转换。在采集各路模拟信号的同时,F020还要从两片CPLD读取频率、地址编码及继电器状态数据,并对所有采样数据进行实时计算处理,将所有转换结果存入32 KB的外部存储器。对于地址编码信息,CPU只在每次上电后读取1次,若有效,则保存,用作与微机监测通信的CAN节点地址,之后不再检查地址编码信息的变化。由F020的交叉开关优先权表可知,两个UART的TX和RX可连到端口引脚P0.0～P0.3,该系统中利用一组TX0和RX0接RS 232接口,另一组TX1和RX1接RS 485接口。

两片CPLD均采用Altera公司的EPM3256ATC144-10芯片,数据采集及指示灯控制所需的控制时序及地址译码等电路均由CPLD产生。其中,CPLD1对48 MHz高精度一体化晶体振荡器分频,得到24 MHz及12 MHz同步时钟信号,分别作为单片机及CAN控制器的系统时钟。由于要采集的开关量路数较多,该系统将所有继电器状态输入及五路地址编码输入均接至CPLD1,再由单片机通过数据总线从CPLD1分别进行读取。CPLD1同时还生成两路不同频率的低频测试脉冲,供生产调试时使用。CPLD2则负责完成所有低频、载频信息的采集[4]。

5.4 与计算机通信接口

该系统提供RS 232或RS 485串行通信接口及CAN通信接口[5,6],其中串行通信接口主要用于生产调试,而现场应用中使用CAN总线与系统维护机交换数据。由于一条CAN总线上需挂接多个设备,该系统运用外部端子封线的方式为每个设备定义节点地址,地址编码范围为0～31。当节点地址为0时,CPU将工作于测试状态,运行测试程序代码,供设备调试时使用。

6 软件设计

6.1 单片机程序设计

单片机程序固化在C8051F020单片机的内部FLASH存储器中,在Cygnal IDE集成开发环境[7]下,采用模块化程序的设计方法,将软件分为一个主程序和若干个子程序模块[8],主程序流程见图4。系统采用定时器0中断方式,每0.1 ms分别对两个ADC的某一通道采集一次,每通道连续采集512次,并将采集到的数据分别存入外部存储器内的两个连续缓冲区ADBuf0和ADBuf1中,再利用采集到的512个点的电压瞬时值计算交流模拟输入的电压有效值。定时器0中断模块流程见图5。

6.2 CPLD程序设计

CPLD程序是在MaxPlusⅡ开发环境[9]下采用AHDL硬件描述语言和图形混合编写[10],限于篇幅,这里只给出其中一路低频采集的AHDL代码。

7 结语

该系统采用单片机内部集成ADC实现交流模拟量采集,同时利用CPLD强大的数字处理功能和高密度集成的特点,降低了硬件成本,简化了电路设计,配合软件编程的灵活性和可扩充性,在实际生产和现场运用中带来了很好的经济和社会效益。在对测量精度要求不高的其他应用中也不失为较好的选择

摘要：介绍一种基于C8051F020单片机及CPLD芯片EPM3256ATC144-10实现的多种信号采集系统,其主要功能是对ZPW-2000R型移频自动闭塞系统中各种频率信号及交流模拟量、数字量进行采集处理,并与上位机进行数据通信。系统以单片机为核心,利用C8051F020内部ADC完成交流模拟信号的采集,通过两片CPLD实现高精度频率采集和数字信号采集;所有的数据运算处理均由单片机完成,再通过CAN总线等传送至上位机。该系统利用简单的电路设计及较低的成本,很好地满足了实际应用和生产需要;系统中所需控制时序及地址译码等电路均由CPLD产生,所有处理结果均存入RAM。CPU可随时从RAM读取数据,并传送至上位机,为数据的实时性采集和处理提供了有力保证。

关键词：CPLD,C8051F020,频率采集,交流模拟量采集

参考文献

[1]彭立群,邓迎宏,肖彩霞.ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统[J].铁道通信信号,2007,43(6):4-8.

[2]C8051F020/1/2/3混合信号ISP FLASH微控制器数据手册[EB/OL].[2007-07-01].http://www.xh1.com.cn.

[3]Altesa Cosposation.MAX 3000A programmable logic devicefamily data sheet[M].[S.l.]:Altera Corporation,2006.

[4]周立功.单片机与CPLD综合应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.

[5]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1996.

[6]陆前锋.基于SJA1000的CAN总线智能控制系统设计[J].自动化技术与应用,2003(1):61-64.

[7]Cygnal集成开发环境用户手册[EB/OL].[2005-06-08].http://www.xh1.com.cn.

[8]范风强,兰禅丽.单片机语言C51应用实战集锦[M].北京:电子工业出版社,2003.

[9]廖裕评,陆瑞强.CPLD数字电路设计(使用Max+PlusⅡ入门篇)[M].北京:清华大学出版社,2001.

半自动闭塞 篇9

随着世界范围内的城市化进程, 世界各国的城市区域逐渐扩大, 城市经济日益发展, 城市人口也逐渐上升。行车难、乘车难, 不仅成为市民工作和生活的一个突出问题, 而且制约着城市经济的发展。世界各国纷纷开始采用立体化的快速轨道交通来解决日益恶化的城市交通问题。大城市逐步形成了目前以地下铁道为主体, 多种轨道交通类型并存的现代城市轨道交通新格局。

信号系统是地铁运输生产的基础设备之一, 是地铁实现集中统一指挥的重要手段, 是保障行车安全、提高运输效率和运营管理水平的重要设施。信号系统作为一种重要的信息技术, 已经渗透到地铁运输的各个部门, 它全程全网、随时随地为地铁运输服务、满足地铁高度集中、统一指挥的实时性要求。城市轨道交通信号系统主要由列车自动监控 (ATS) 系统;列车自动防护 (ATP) 系统;列车自动运行 (ATO) 系统;计算机联锁 (CI) 系统组成。

2 基于移动闭塞的ATC系统结构

TRAINGUARD MT基于移动闭塞的ATC系统设备具有模块化的功能结构, ATO子系统的自动化功能能够在不同层次上集成到TRAINGUARD MT的信号系统, 以满足相应自动化程度的要求。

ATO的主要部件在列车上, 以实现TRAINGUAND MT的自动驾驶模式。ATO的功能是非安全型的, ATO车载单元是单通道的计算机。轨旁ATO的功能通过ATS, 轨旁ATP和SICAS实现。

3 ATO系统设备组成及各组成部分的功能

ATO系统是自动控制列车运行的设备, 由车载设备和地面设备组成, 在ATP系统的安全防护下, 根据ATS系统的指令实施列车的自动驾驶。

3.1 轨旁设备的主要功能

ATO和ATP采用相同的轨旁和车载设备之间的连续式通信系统。站台屏蔽门和安全门与SICAS ECC接口, SICAS ECC ODI和ATP轨旁单元通过一个总线系统连接, ATP轨旁设备通过通信系统从ATO车载单元接收开门报文。

从ATO车载单元至ATS的信息将通过ATS总线直接传输到ATS。

3.2 车载设备的主要功能

ATO车载设备通过对列车牵引和制动系统的控制, 来负责列车在车站间的自动驾驶。当列车在一个运行停车点停稳后打开车门, 并当列车运行在ATO模式和AR模式下的无人折返运行期间封锁司机安全装置。在列车离开车站之前, ATO车载设备关闭车门。

正常情况下, 前面的ATO和ATP控制和监督列车驾驶, 后面的ATP/ATO作为备用。在驾驶室切换期间, 后面ATP/ATO接管控制, 而前面的ATP/ATO成为备用。

在这种冗余模式下, 两头的ATO都收到来自两个驾驶室的诸如按钮、开关和接点的输入。在没有故障时, 后面的ATO跟随前面ATO的输出。如果前面ATO故障时, 后面ATO将控制列车的移动。为了实现ATO的热备冗余, 两个ATO的输出都连接到车辆。

注: OBCU_ATP:安全型ATP车载单元 OBCU_ATO:非安全型ATO车载单元 OBCU_ITF:非安全型接口单元 HMI:司机显示器 列车控制:与车辆接口 (如, 门控制、牵引和制动) PIS:旅客信息系统, 通过串行连接 OBCU_ITF连接到无线通信单元 ATO车载单元通过OBCU_ITF发送和接收所有信息

4 ATO系统功能

4.1 自动驾驶

ATC系统具有四种驾驶模式:ATO模式 (自动运行驾驶模式) AM、ATP模式 (ATP速度监控下的人工驾驶模式) SM、限速人工驾驶模式RM、非限制人工驾驶模式BY。

列车在正线、折返线按正常运行方向进行追踪或折返作业时, ATO模式为常用模式, 当ATO设备故障或其它原因需要时, 可改为ATP模式, 这两种驾驶模式均为正常运行模式, 而限速人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式均为非正常运行模式。

ATO模式下, 系统根据ATP提供的地面速度限制信息及车地通信 (TWC) 信息, 实现区间的列车停车后的自动启动及自动运行、车站定点停车及行车交路折返站或固定小交路折返站的有人监督下的自动折返。该模式下, 列车自动运行, 且可以实现无人驾驶折返作业。

4.2 速度控制

该功能控制和监督列车的速度, 并且根据最大允许速度参数来保持列车的速度。

4.3 目标制动

列车目标制动功能使列车精确地停在计划规定的位置。

4.4 车门、屏蔽门控制

列车抵达车站并停稳后, ATO功能将会打开列车车门, 经通信通道由报文触发打开站台屏蔽门。车门关闭将由司机或在停站时间到时触发。

4.5 根据时刻表生成节能速度曲线

如果列车从一个车站到下一车站有充分的旅行时间, 可以通过选择该项功能来得到一个节能优化的速度曲线, 比如巡航/惰行。

5 ATO控制原理

5.1 自动驾驶

AM模式是有装备列车的常用驾驶模式。自动驾驶基于闭环控制的原理。测速电机和雷达通过ATP将列车实际位置传输给ATO, 参考位置的输入来自于应答器的位置。ATO提供设定值的数据输出至牵引和制动系统。在ATO自检成功通过并ATP设备释放自动驾驶后, 就可以采用ATO驾驶。

AM模式在:ATP在SM模式、停站时间已过 (运行停车点已被释放) 、从轨旁接收到移动授权、门已关闭、驾驶手柄在零位置下激活。

自动启动AM模式或由司机通过启动按钮启动AM模式。如果任何一个前提条件不满足, 启动将被取消。ATP将ATO控制信号传输到牵引系统。在ATO由启动按钮激活后, 列车加速直到计算出的速度曲线。

当列车达到期望的速度后, 系统控制列车按速度曲线运行。当达到制动触发点时, ATO设备将自动控制常用制动使列车跟随制动曲线。当列车停在车站预定的停车区域后, ATO自动打开车门。

5.2 牵引/制动控制

传统旋转电机列车依靠车轮和钢轨的摩擦来驱动列车。旋转电机的加速度和减速度转距会导致车轮的空转和打滑。

车轮的滑动仅在机械制动的时候发生。因为速度和距离的测量采用雷达设备, 因此列车定位不受车轮的滑动影响。这就会保证列车在紧急制动之后系统不会丢失位置信息。

测速电机 (OPG) 考虑不同车轮的加速或者制动动作来测量车速和位置。ATO控制而且ATP监督下的车速考虑到了车辆速度范围内的电机加速或者减速特性。

5.3 常用制动模式

5.3.1 常用的安全制动模式

ATO系统是自动生成驾驶速度曲线的。ATO车载设备依据下一停车点 (如, 车站) 计算出实际位置、速度、ATP安全停车点 (防护点) 和常用制动曲线。

5.3.2 有两条常用制动曲线的制动模型

常用制动曲线产生于紧急制动触发曲线和ATO停车点, 所以, 常用制动曲线不是在离线时的固定计算。根据这个原理, 列车可以非常靠近防护点驾驶。在下面例图中, 增加了第二条常用制动曲线和第二个ATO停车点。要按照第二个ATO停车点驾驶时, 必需以比第一条常用制动曲线更少减速的常用制动曲线驾驶。利用这个原理, ATO可以驾驶列车非常近地靠近防护点, 比如, 短折返轨。

5.4 车站停车精度控制

车站停车点由ATO根据线路数据库进行控制。ATO设备通过ATP与雷达和测速电机连接, 并直接获得位置信息。ATO列车定位功能也在列车经过任一固定安装的同步应答器接收信息以提高测量精度。列车通过该应答器时ATO能够得到一个硬件信号。ATO制动列车使停车精度指标可以达到±0.3m或更好。精确停车将依靠车站区域安装的应答器实现。

6 结束语

随着人们生活水平的稳步提高, 生活节奏日益加快, 城市的交通运输已成为影响和制约城市发展的重要因素。地铁作为现代化城市的交通工具, 由于环境污染小、旅行速度快、运行密度大, 能够有效缓解城市交通拥挤的状况, 因此越来越受到世界各国的普遍重视。

参考文献

[1]诸蓉萍, 吴汶麒.移动闭塞技术及其应用[J].城市轨道交通研究, 2004 (2) :81.

[2]张超, 董德存.基于无线通信的列车控制系统[J].城市轨道交通研究, 2005 (3) :75.

半自动闭塞 篇10

1 设备构造简介

ZPW-2000A型自动闭塞设备能够满足机车信号和列车超速防护对轨道电路的安全和可靠性需要, 是铁路部门重点发展的自动闭塞制式设备。为了提高设备的故障的处理效率, 应当熟悉设备的基本构造。ZPW-2000A型自动闭塞设备的构造主要如下。

1.1 室内设备

室内设备包含了电缆模拟网络, 发送器、接收器等, 是一个具有主导作用的网络。发送器是发生信号的设备, 能够产生移频信号, 和接收器具有密切的联系。当发送器发生故障时, 会通过继电器接点转接来实现移频报警。接收器能够接收多个信号, 实现从室内到室外的信号接收, 是链接各个设备数据的重要节点。接收器和发送器密切相关, 当接收器发生故障时, 会影响到整条轨道的运行, 因此应当重视接收器的故障。接收器在发生故障时, 会发出相应的报警信号;对于维修人员来说应当特别重视发送器和接收器两者在报警中的不同, 从而正确判断故障。发送接收表示灯是指示灯中重要的一类, 能够对故障方向进行指引, 帮助工作人员快速判断设备身份发送故障。

1.2 轨道占用灯

轨道是行车的基础, 轨道占用灯是否占用对于人的生命安全具有重要的影响。因此维修人员应当加强对轨道占用灯的保养, 确保其正常工作;同时目前正向和反向指示灯技术还不够成熟, 在维修的过程中可以不考虑这一点。此外一些测试插孔的电压状况也是故障查找中的重要参考条件, 需要牢记。

2 设备故障的处理分析

ZPW-2000A型自动闭塞设备作为电气设备, 其工作特性容易受到天气的影响。因此在发生故障时要仔细分析, 确定故障的类型。当设备发生故障后, 工作人员应当立即停用设备, 并且向上级汇报。在进行故障处理时应当先到行车室确定故障现象, 并且询问值班员关于设备故障前后控制台的异常情况, 特别是要观察衰耗盒的发送、接收指示灯是否正常, 并且测试轨入、轨出1、轨出2电压中的电压是否在标准范围内。

2.1 室内外故障范围的判断

判断发送端和接收端的故障范围后, 在故障端用电缆进行测量, 根据测量的结果来确定室内外故障的范围。测量分线盘故障区段的FS、FSH电压, 如果有电压, 再测量故障区段的FS、FSH电压。如果没有电压, 去掉FS、FSH的一根电缆, 然后测量电缆的电压, 如果仍然没有电压, 则说明是室内设备的故障。如果是短路故障, 那么就应用数字选频表和专业钳型表进行查找来判断故障点, 这种方法特别适合分体盒内的短路故障。如果是开路故障, 就需要根据电路的状况用步进电压法进行查找和排除。测量分线盘故障区段的FS、FSH电压, 如果没有电压, 去掉电缆测量端子, 如果有电压则是室外线路发生短路, 而且是匹配变压器一次之前的短路, 按照短路故障的查找方式进行处理。如果没有电压就说明是室内发生设备以及发送线路发生故障, 这种情况下测量衰耗盘发送电源判断发送器电源的电压情况, 如果没有电压则根据线路图用步进电压法来进行查找故障。如果涉及到单个区段的红光带, 那么可能是断路器的故障。如果涉及到多个区段的红光带, 那么可能是由于电源屏QKF、QKZ电源没有送出。如果发送电源有电压, 那么再测量发送功出、无功出电压情况, 首先要判断是否是由于发送器的故障。如果是现场信号发送器故障, 应当能够自动转到+1发送, 不会导致红光带。如果发送器工作正常, 但是无功出仍然没有电压, 而且FBJ落下;在这种情况下应当检测低频编码电路是否正常, 以及载频-1-2选择线是否正常。如果发送功出正常, 那么判断发送通道是否发生故障或者FBJ是否落下, 用步进电压法来查找故障节点。如果测量区间分线盘故障区段的JS、JSH有电压, 则说明发送装置以及室外的设备状态正常, 是接收设置以及接收通道发生故障。测量衰耗盘处的接收电源电压, 如果没有电压, 那么说明接收器没有QKZ、QKF电源, 应当按照线路图纸用步进电压法查找故障。如果接收电源处有电压, 那么需要测量轨入电压, 如果没有电压, 那么说明是分线盘至到衰耗盘接收通道发生故障, 故障处为相邻两个区段的红光带, 用步进电压法查找故障。如果轨入有电压, 再测量轨出1、轨出2的电压;如果没有电压说明是衰耗器后面的主轨小轨调整封线断线。如果轨出1、轨出2有电压, 那么可能是由于接收器以及外接线故障, 根据接收电源的指示灯来判断接收故障。

2.2 发送端、接收端故障的判断

判断室内外设备发生短路或者断路的故障, 可以测量室内综合柜电缆入口处的电压, 根据电压情况来判断故障的类型。当发送本频电压升高和发送功出电压接近时, 或者发送电流没有或很小时, 说明是发送端室外电缆断路故障。当发送本频电压降低到1~10V时, 发送电流比正常值略高, 说明是发送端室外设备发生短路故障。当接收端没有本频电压、电流时, 以及发送端、接收端轨面电压略有降低时, 说明是接收端室外设备发生断路故障。当接收端没有本频电压、电流时, 以及发送端、接收端轨面电压略高时, 说明是接收端室外设备发生短路故障。

3 结语

ZPW-2000A型自动闭塞设备在应用的过程中规律性比较强, 对于设备故障的处理来说, 维修人员要加强对设备结构和原理的研究, 这是快速判断故障出处的基础。同时在日常的应用过程中要加强对设备的维护和监测, 确保设备处于正常的工作状态, 这也是减少故障发生的关键, 对于铁路的安全、快速运行具有重要的帮助。

参考文献

[1]郝云涛, 石文强.ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障处理[J].铁道通信信号, 2013, 49 (12) :21-23.