[畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]ZPW-2000A無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 摘 要 ZPW-2000 型自 動(dòng)閉 塞是一 種 具有 國(guó)際 先 進(jìn) 水平的新型自 動(dòng)閉 塞， 它對(duì) 于保 證區(qū)間 行 車 安全，提高 區(qū) 段通 過 能力，起著非常 顯 著的作用。 ZPW-2000 移 頻 自 動(dòng)閉 塞有著 諸 多 優(yōu) 點(diǎn)， 它 克服了 UM71 系 統(tǒng) 在 傳輸 安全性和 傳輸長(zhǎng) 度上存在的 問題 ，解 決 了 軌 道 電 路全程 斷軌檢查 ， 調(diào)諧區(qū) 死 區(qū)長(zhǎng) 度， 調(diào)諧單 元 斷線檢查 ，拍 頻 干 擾 防 護(hù) 等技 術(shù)難題 。延 長(zhǎng) 了 軌 道 電 路 長(zhǎng) 度。采用 單 片機(jī)和 數(shù) 字信 號(hào)處 理技 術(shù) ，提高了抗干 擾 能力。 本 設(shè)計(jì)對(duì) ZPW-2000 型無 絕緣軌 道 電 路的系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)組 成，系 統(tǒng) 的 電 路原理，系 統(tǒng)測(cè)試 和 軌 道 電 路的 調(diào) 整以及自 動(dòng)閉 塞系 統(tǒng) 在 站 間 站 內(nèi) 的 應(yīng) 用都做出了 詳細(xì) 的 說 明，重點(diǎn) 設(shè)計(jì) 了 ZPW-2000 系 統(tǒng) 的的 內(nèi) 部 電 路 結(jié)構(gòu) ，包括 電氣絕緣節(jié) ， 發(fā) 送器，接收器，衰耗 盤 ，防雷模 擬網(wǎng)絡(luò)盤 ，匹配 變壓 器，補(bǔ)償電 容等，文章主要分 別設(shè)計(jì) 了他 們 的 內(nèi) 部各 個(gè) 模 塊 的 電 路 結(jié)構(gòu) ， 闡 述了其作用和 構(gòu) 成原理 . 關(guān)鍵詞 ZPW-2000； 移 頻 ； 自 動(dòng)閉 塞 ； Abstract ZPW type - 2000 automatic block is an internationally advanced level of new automatic block, it is to ensure safety, improve the interval, the carrying capacity plays a very significant role. ZPW - 2000 frequency shift automatic block has many advantages, it overcomes the UM71 system in transmission safety and transmission length, solve the problems existing in the whole course of track circuit fault zone, tuning, dead zone length tuning unit break check, frequency interference protection, etc. Extend the length of track circuit. The MCU and digital signal processing technology, improve the anti-interference ability. The design of ZPW type - 2000 without insulation track circuit system structure, system of the circuit principle, system test track circuit and the adjustment and automatic block system in standing between the application within the station has made a detailed description of the key design, ZPW - 2000 the system of internal circuit structure, including electrical insulation, transmitter and receiver, the attenuation, lightning, matching simulating network transformer, compensation capacitor, etc, this paper respectively their interior design of each module circuit structure, expounds its function and principle. Key words ZPW type - 2000； frequency shift； automatic block； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 目 錄 第 1 章 緒 論 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 2 章 ZPW-2000A 無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的概況 2.1 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路的特點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.2 ZPW-2000A 型無 絕緣軌 道 電 路系 統(tǒng)構(gòu) 成 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.2.1 室外部分 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.2.2 室 內(nèi) 部分 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.3 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng)主要技術(shù)條件 2.3.1 發(fā)送器 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.3.2 接收器 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.3.4 軌道電路 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 3 章 系統(tǒng)組成及原理 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.1 發(fā)送器 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.1.1 發(fā) 送器的作用 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.1.2 發(fā) 送器的原理框 圖 及 電 路原 理 簡(jiǎn) 要 說 明 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.1.3 微 處 理器、可 編 程 邏輯 器件及作用 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.1.4 低 頻 和 載頻編碼條 件的 讀 取 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.1.5 移頻信號(hào)產(chǎn)生 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.2 接收器 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.2.1 接收器作用 .10 3.2.2 接收器工作原理 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.2.3 載頻讀 取 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.2.4 微 處 理器 電 路 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.3 衰耗盤 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.3.1 衰耗盤作用 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.3.2 衰耗盤電路原理說明 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.4 站防 雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 4 章 復(fù)線區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及說明 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.1 區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.1.1 區(qū)間信號(hào)平面圖 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.2 室內(nèi)閉塞設(shè)備布置 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.2.1 區(qū)間 移 頻柜設(shè)備 布置 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.2.2 區(qū)間綜 合 柜設(shè)備 布置 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.2.3 區(qū)間組 合排列布置 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.3 電路圖設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.3.1 閉塞分區(qū)電路圖 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.3.2 低頻信息碼傳輸列表的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.4 配線圖表設(shè)計(jì) 4.4.1 區(qū)間移頻柜、組合柜、綜合柜零層端子配線表 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4.4.2 區(qū)間電源屏及室內(nèi)電源配線圖 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5 章 結(jié)論與展望 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 . 3 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 1 章 緒 論 目前為了保證行 車安全，加強(qiáng)信號(hào)設(shè)備管理 .檢測(cè)信號(hào)設(shè)備的運(yùn)用質(zhì)量和更好的進(jìn)行科學(xué)的故障分析，所以大量的新技術(shù)、新設(shè)備在鐵路信號(hào)系統(tǒng)尤其是區(qū)間信號(hào)系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，使鐵路信號(hào)設(shè)備的技術(shù)水平得到了很大的提高 1。 UM71 無絕緣軌道電路是從法國(guó)引進(jìn)的軌道電路制式， UM71 的 U 為通用， M 為調(diào)制， 71 為 1971 年研制成功。以 UM71 軌道電路構(gòu)成的自動(dòng)閉塞稱為 UM71 自動(dòng)閉塞。 UM71自動(dòng)閉塞設(shè)備與 TVM300機(jī)車信號(hào)及超速防護(hù)設(shè)備組成的多信息區(qū)間列車間隔自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為 U T 系統(tǒng)。 U T 系統(tǒng)可以在交流電氣化區(qū)段或非電氣化 區(qū)段使用。在我國(guó)鐵路鄭武線、京鄭線、廣深線、沈山線等線路上使用著 U T 系統(tǒng) (機(jī)車信號(hào)有采用 TVM300 的，也有采用其他機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車裝置的。 ZPW-2000A 無絕緣移頻自動(dòng)閉塞是在法國(guó) UM71 無絕緣軌道電路技術(shù)引進(jìn)、國(guó)產(chǎn)化基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)情，進(jìn)行提高系統(tǒng)安全性、系統(tǒng)傳輸性能及系統(tǒng)可靠性的技術(shù)再開發(fā)。 ZPW-2000A 無絕緣移頻軌道電路充分肯定、保持了 UM71 無絕緣軌道電路整體結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，并在傳輸安全性、傳輸長(zhǎng)度、系統(tǒng)可靠性以及結(jié)合國(guó)情提高技術(shù)性能價(jià)格比、降低工程造價(jià)上，都有了提高，一般表示為 ZPW2000A(UM)。 ZPW-2000A(UM)移頻自動(dòng)閉塞是以移頻軌道電路為基礎(chǔ)的自動(dòng)閉塞，它選用頻率參數(shù)作為控制信息，采用頻率調(diào)制的方法，把低頻信息 (F0)調(diào)制到較高頻率 (載頻 f0)上 2，以形成振幅不變、頻率隨低頻信息的幅度作周期性變化的調(diào)制信號(hào)。將此信號(hào)用兩根鋼軌作為傳輸通道來控制通過信號(hào)機(jī)的顯示，達(dá)到自動(dòng)指揮列車運(yùn)行的目的。 本次設(shè)計(jì)完成對(duì)中繼站閉塞分區(qū)的工程設(shè)計(jì)的部分圖紙。分別有： (1)區(qū)間信號(hào)平面圖 (2)區(qū)間電纜徑路圖 (3)區(qū)間移頻柜、綜合柜設(shè)備布置圖 (4)區(qū)間組合柜設(shè)備布置圖 (5)閉塞分區(qū)電 路圖 (6)閉塞分區(qū)原理圖 (7)低頻信息碼傳輸序列表 (8)移頻柜 .組合柜零層端子配線表 (9)區(qū)間綜合柜零層端子配線圖 (10)電源屏間及室內(nèi)電源電纜配線圖，設(shè)備主要采用 ZPW-2000A，主要介紹了 ZPW-2000A 的工作原理、設(shè)備構(gòu)成及相關(guān)圖紙的設(shè)計(jì)方法 3。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 ZPW-2000A 無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的概況 1.1 2.1 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路的特點(diǎn) ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng) ,采用 1700Hz-2600Hz 載頻段、 FSK 制式軌道電路傳輸特性、主要參數(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù) ,滿足 機(jī)車信號(hào)為主體信號(hào)的自動(dòng)閉塞及列車超速防護(hù)系統(tǒng)要求。其主要技術(shù)特點(diǎn)是： 充分肯定、保持 UM71 無絕緣軌道電路的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)； 解決了調(diào)諧區(qū)斷軌檢查 ,實(shí)現(xiàn)軌道電路全程電氣折斷檢查； 減少了調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)； 實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)諧單元斷線故障的檢查 ；實(shí)現(xiàn)對(duì)拍頻干擾的防護(hù)； 通過系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化 ,提高了軌道電路傳輸長(zhǎng)度； 提高機(jī)械絕緣節(jié)軌道電路傳輸長(zhǎng)度 ,實(shí)現(xiàn)與電氣絕緣節(jié)軌道電路等長(zhǎng)傳輸 ；軌道電路調(diào)整按固定軌道電路長(zhǎng)度與允許最小道碴電阻方式進(jìn)行提高了一般軌道電路系統(tǒng)工作穩(wěn)定性； 采用國(guó)產(chǎn)信號(hào)數(shù)字電纜代替法國(guó) ZC03 電纜 ,減小銅芯 線經(jīng) ,減少備用芯組 ,加大傳輸距離 ,提高軌道電路系統(tǒng)技術(shù)性能價(jià)格比； 采用長(zhǎng)鋼包銅引接線取代 70mm2,銅引接線 ,利于防護(hù)和維修 2； 發(fā)送、接收設(shè)備四種載頻頻率通用 ,減少電碼化器材種類 ,減少運(yùn)轉(zhuǎn)備用數(shù)量 ,既有利于維護(hù) ,又可降低工程造價(jià)； 發(fā)送、接收設(shè)備均有比較完善的檢測(cè)功能 ,發(fā)送器可以實(shí)現(xiàn)“ N+1”冗余 ,接收器可以實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互為冗余。 1.2 2.2 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng)構(gòu)成 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng) ,采用電氣絕緣節(jié)來實(shí)現(xiàn)相鄰軌道電路區(qū)段的隔離。電氣絕緣節(jié)長(zhǎng)度改進(jìn)為 29m,電氣絕 緣節(jié)由空芯線圈、 29m 長(zhǎng)軌和調(diào)諧單元構(gòu)成。調(diào)諧區(qū)對(duì)于本區(qū)段頻率信號(hào)顯示呈現(xiàn)零阻抗 ,可靠地短路相鄰區(qū)段信號(hào) ,防止越區(qū)傳輸 ,從而實(shí)現(xiàn)相鄰區(qū)段信號(hào)的電氣絕緣。在調(diào)諧區(qū)內(nèi)增加小軌道電路 ,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了全程斷軌檢測(cè) 4。 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)內(nèi)的小軌道電路兩個(gè)部分 ,并將小軌道電路視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬“延續(xù)段”。小軌道電路的發(fā)送畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 器由編碼條件控制產(chǎn)生表示不同含義的低頻調(diào)制的移頻信號(hào) ,該信號(hào)經(jīng)電纜通道傳給匹配變壓器及調(diào)諧單元 ,由于鋼軌是無絕緣的 ,該信號(hào)既向主軌道傳送 ,又向調(diào)諧 區(qū)內(nèi)的小軌道傳送 ,主軌道信號(hào)經(jīng)鋼軌送到軌道電路受電端 ,然后經(jīng)調(diào)諧單元、匹配變壓器、電纜通道 ,把信號(hào)傳到本區(qū)段接收器。調(diào)諧區(qū)小軌道信號(hào)由運(yùn)行前方相鄰軌道電路接收器處理 ,并將處理結(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件送至本區(qū)段接收器 ,本區(qū)段接收器同時(shí)接收到主軌道移頻信號(hào)及小軌道電路繼電器執(zhí)行條件 ,判斷無誤后驅(qū)動(dòng)軌道電路繼電器吸起 ,由此來判斷區(qū)段的空閑與占用狀況。 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路由室內(nèi)、室外及系統(tǒng)防雷三部分組成 5。 2.2.1 室外部分 (1)調(diào)諧區(qū) 按 29m 設(shè)計(jì)，調(diào)諧區(qū)包括調(diào)諧單元和空芯線圈 ，實(shí)現(xiàn)兩相鄰軌道電路電氣隔絕。 (2)機(jī)械絕緣節(jié) 由“機(jī)械絕緣節(jié)空芯線圈”與調(diào)諧單元并接而成，其節(jié)特性與電氣絕緣節(jié)相同。 (3)匹配變壓器 一般條件下，按 0.251.0 km 道碴電阻設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)軌道電路與 SPT 傳輸電纜的匹配連接。 (4)補(bǔ)償電容 根據(jù)通道參數(shù)兼顧低道碴電阻道床傳輸，考慮容量，使傳輸通道趨于阻性，保證軌道電路良好傳輸性能。 (5)傳輸電纜 SPT 型鐵路信號(hào)數(shù)字電纜， 1.0mm，一般條件下，電纜長(zhǎng)度按 10km 考慮。根據(jù)工程需要，傳輸電纜長(zhǎng)度可按 12.5km、 15km 考慮。 (6)調(diào)諧區(qū)設(shè)備 引接線 采用 3600 mm、 1600mm 鋼包銅引接線構(gòu)成。用于 BA、 SVA、 SVA等設(shè)備與鋼軌間的連接。 2.2.2 室內(nèi)部分 (1)發(fā)送器 用于產(chǎn)生高穩(wěn)定高精度的移頻信號(hào)源，采用微電子器件構(gòu)成。 (2)接收器 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路將軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)短小軌道電路兩部分，并將短小軌道電路視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬“延續(xù)段”。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 (3)防雷系統(tǒng) 防雷系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：室外防雷、室內(nèi)防雷。室外橫向防雷設(shè)在匹配變壓器內(nèi)，為壓敏電阻?？v向防雷設(shè)在空心線圈處，通過中心抽頭接地。室內(nèi) 防雷采用縱向與橫向雷電防護(hù)。防雷設(shè)備設(shè)在電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盒內(nèi)，縱向?yàn)榈娃D(zhuǎn)移系數(shù)的防雷變壓器，橫向?yàn)閹Я踊@示的壓敏電阻。 1.3 2.3 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng)主要技術(shù)條件 2.3.1 發(fā)送器 低頻頻率： 10.3+n 1.1Hz， n=017 即 10.3Hz、 11.4Hz、 12.5Hz、 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。 載頻頻率：見表 2-1。 表 2-1 載頻頻率 下行： 1700-1 1701.4 Hz 上行： 2000-1 2001.4 Hz 1700-2 1698.7 Hz 2000-2 1998.7 Hz 2300-1 2301.4 Hz 2600-1 2601.4 Hz 2300-2 2298.7 Hz 2600-2 2598.7 Hz 頻偏： 11 Hz。 輸出功率： 70W(400負(fù)載 )。 2.3.2 接收器 軌道電路調(diào)整狀態(tài)下：主軌道接收電壓不小于 240mv；主軌道繼電器電壓不小畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 于 20V(1700負(fù)載，無并機(jī)接入狀態(tài)下 )；小軌道接收電壓不小于 42mv；小軌道繼電器或執(zhí)行條件電壓不小于 20V(1700負(fù)載，無并機(jī)接入狀態(tài)下 )。 2.3.3 直流電源電壓范圍 直流電源電壓范圍： 23.5V24.5V。 設(shè)備耗電情況：發(fā)送器在正常工作時(shí)負(fù)載為 400，功出為 1 電平的情況下，耗電為5.55A；當(dāng)功出短路時(shí)耗電小于 10.5A；接收器正常工作時(shí)耗電小于 500mA。 2.3.4 軌道電路 分路靈敏度為 0.15，分路殘壓小于等于 140mA(帶內(nèi) )。 傳輸長(zhǎng)度見 2-2。 表 2-2 軌道電路傳輸長(zhǎng)度 Rd * Km 載頻 （ HZ） 1.0 0.6 0.5 0.4 0.3 1700 1500 824 674 574 424 2000 1500 824 674 574 424 2300 1500 824 624 524 424 2600 1460 774 624 524 424 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第 3 章 系統(tǒng)組成及原理 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路分 為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)小軌道電路兩部分，小軌道電路視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬“延續(xù)段”。主軌道電路的發(fā)送器由編碼條件控制產(chǎn)生表示不同含義的低頻調(diào)制的移頻信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)電纜通道 (實(shí)際電纜和模擬電纜 ） 傳給匹配變壓器及調(diào)諧單元，因?yàn)殇撥壥菬o絕緣的，該信號(hào)既向主軌道傳送，也向調(diào)諧區(qū)小軌道傳送，主軌道信號(hào)經(jīng)鋼軌送到軌道電路受電端，然后經(jīng)室外設(shè)備調(diào)諧單元、匹配變壓器、電纜通道，進(jìn)入室內(nèi)設(shè)備將信號(hào)傳至本區(qū)段接收器。調(diào)諧區(qū)小軌道信號(hào)由運(yùn)行前方相鄰軌道電路接收器處理，并將處理結(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件 (XGJ XGJH)送至本區(qū)段接收器，本區(qū)段接收器同時(shí)接收道主軌道移頻信號(hào)及小軌道電路繼電器執(zhí)行條件，判決無誤后驅(qū)動(dòng)軌道電路繼電器 GJ 吸起，并由此來判斷區(qū)段的空閑與占用情況。該系統(tǒng)“電氣 電氣”和“電氣 機(jī)械”兩種絕緣節(jié)結(jié)構(gòu)電氣性能相同 7。 1.4 3.1 發(fā)送器 3.1.1 發(fā)送器的作用 ZPW-2000 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送器，在區(qū)間適用于非電化和電化區(qū)段的多信息無絕緣軌道電路區(qū)段，在車站適用于非電化和電化區(qū)段站內(nèi)移頻電碼化發(fā)送。ZPW-2000 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送器在使用中產(chǎn)生 18 種低頻信號(hào) 8 種載頻 (上 下行各四種 ) 的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號(hào)；供自動(dòng)閉塞、機(jī)車信號(hào)和超速防護(hù)使用。有足夠的輸出功率，且能根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)送電平；能對(duì)移頻信號(hào)特征實(shí)現(xiàn)自檢，故障時(shí)給出報(bào)警“ N+1”冗余運(yùn)用的轉(zhuǎn)換條件。 3.1.2 發(fā)送器的原理框圖及電路原理簡(jiǎn)要說明 同一載頻編碼條件，低頻編碼條件源，以反碼形式分別送入兩套微處理器 CPU中，其中 CPU1 產(chǎn)生包括低頻控制信號(hào) Fc 的移頻信號(hào)。移頻鍵控信號(hào) FSK 分別送至CPU1、 CPU2 進(jìn)行頻率檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號(hào)，經(jīng)“控制與門”使“ FSK”信號(hào)送至濾波環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn) 方波 正弦波變換。功放輸出的 FSK 信號(hào)送至兩 CPU 進(jìn)行功出電壓檢測(cè)。兩 CPU 對(duì) FSK 信號(hào)的低頻、載頻和幅度特征檢測(cè)符合要求后發(fā)送報(bào)警繼電器勵(lì)磁，并使經(jīng)過功放的 FSK 信號(hào)輸出。當(dāng)發(fā)送輸出端短路時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 經(jīng)檢測(cè)使“控制與門”有 10S 的關(guān)閉 (裝死或休眠保護(hù) )。 圖 3-1 通用型發(fā)送器原理框圖 3.1.3 微處理器、可編程邏輯器件及作用 采用雙 CPU、雙軟件、雙套檢測(cè)電路、閉環(huán)檢查； CPU 采用 80C196，由它構(gòu)成移頻發(fā)生器，控制產(chǎn)生移頻信號(hào)，它還擔(dān)負(fù)著輸出信號(hào)檢測(cè)等功能； FPGA 可編程邏輯器件，由它構(gòu)成移頻 發(fā)生器，并行 I/O 擴(kuò)展接口頻率計(jì)數(shù)器等 8。 3.1.4 低頻和載頻編碼條件的讀取 低頻和載頻編碼條件讀取時(shí)，為了消除配線干擾采用“功率型”電路 ,考慮到“故障一安全” 原則，應(yīng)將 24 V 直流電源變換成交流，呈動(dòng)態(tài)檢測(cè)方式，并將外部編碼控制電路與處理器等數(shù)字電路有效隔離，如圖 3-3。 圖 3-2 低頻編碼條件的讀取 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 依“編碼繼電器接點(diǎn)” 接入“編碼條件電源” (+24 V)，為消除配線干擾，采用+24 V 電源及電阻 R 構(gòu)成“功率型電路?？紤]故障一安全，電路中設(shè)置了讀取光耦、控制光耦。由 B 點(diǎn)送入方波信號(hào) ，當(dāng) +24 V 編碼條件電源構(gòu)通時(shí)，即可從“讀取光耦” 受光器一點(diǎn)獲得與 B 點(diǎn)相位相同的方波信號(hào)，送至處理器，實(shí)現(xiàn)編碼條件的讀取?！翱刂乒怦睢迸c“讀取光耦”的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路元件故障的動(dòng)態(tài)檢查。任一光耦的發(fā)光源，受光器發(fā)生短線或擊穿等故障時(shí)，“讀取光耦” 一點(diǎn)都得不到動(dòng)態(tài)的交流信號(hào)。以此實(shí)現(xiàn)故障 -安全，電路詳細(xì)分析略。另外，采用光電耦合 2 S 也實(shí)現(xiàn)了外部編碼控制電路與處理器數(shù)字電路的隔離。對(duì)于 18 路低頻選擇電路，該電路分別設(shè)置，共18 個(gè)。對(duì)于載頻電路則接四種頻率及 1 、 2 型設(shè)置，共 6 個(gè)。 3.1.5 移頻信號(hào)產(chǎn)生 低頻、載頻編碼條件通過并行輸入 /輸出接口分別送到兩個(gè)處理器后，首先判斷該條件是否有，僅有一路。滿足條件后， CPU1 通過查表得到該編碼條件所對(duì)應(yīng)的上下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產(chǎn)生相應(yīng) FSK 信號(hào)。并由 CPU1 進(jìn)行自檢，由 CPU2 進(jìn)行互檢，條件不滿足，將由兩個(gè)處理器構(gòu)成故障報(bào)警 9。為保證“故障一安全” ，CPUl,CPU2 及用于“移頻發(fā)生器” 的“可編程邏輯器件” 分別采用各自獨(dú)立的時(shí)鐘源。經(jīng)檢測(cè)后，兩處理器各產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，經(jīng)過“控制與門” ，將 FSK 信號(hào)送至方波正弦變換器。 1.5 3.2 接收器 3.2.1 接收器作用 接收器接收端及輸出端均按雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用設(shè)計(jì)，與另一臺(tái)接收器構(gòu)成相互熱機(jī)并聯(lián)運(yùn)用系統(tǒng) (或稱 0.5+0.5)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運(yùn)用。 用于對(duì)主軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，并配合與送電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動(dòng)作軌道繼電器。 實(shí)現(xiàn)對(duì)與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，給出短小軌道電路執(zhí)行條件送至相鄰軌道電路接收器。 檢查軌道電路完好，減少分路死區(qū)長(zhǎng)度，還用接收門限控制實(shí)現(xiàn)對(duì) BA 斷線的檢查。 3.2.2 接收器工作原理 接收器由本接收“主 機(jī)”及另一接收“并機(jī)”兩部分構(gòu)成。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 接收器工作原理如圖 3-3 其中主軌道 A/D、小軌道 A/D 為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并機(jī)輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)。 CPUl 、 CPU2：是微機(jī)系統(tǒng)，完成主機(jī)，并機(jī)載頻判決，信號(hào)采樣 ,信息判決和輸出驅(qū)動(dòng)等功能 10。 安全與門：將兩路處理器輸出的動(dòng)態(tài)信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)繼電器 (或執(zhí)行條件 )的直流輸出。 載頻選擇電路：根據(jù)要求，利用外部的接點(diǎn)，設(shè)定主機(jī) ,并機(jī)載頻信號(hào)，由處理器進(jìn)行判決，確定接收盒的接收頻率。 接收盒根據(jù)外部所確定載頻條件，送至兩處理器，通過各自識(shí)別，比較 確認(rèn) 致，視為正常，不 致時(shí)，視為故障并報(bào)警。外部送進(jìn)來的信號(hào)，分別經(jīng)過主機(jī)、并機(jī)兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。兩套處理器對(duì)外部四路信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)算，判決處理。表明接收信號(hào)符合幅度、載頻、低頻要求時(shí)，就輸出 3 kHz 的方波，驅(qū)動(dòng)安全與門。安全與門收到兩路方波后，就轉(zhuǎn)換成直流電壓帶動(dòng)繼電器。 如果雙處理器的結(jié)果不一致，安全與門輸出不能構(gòu)成，且同時(shí)報(bào)警。電路中增加了安全與門的反饋檢查，如果處理器有動(dòng)態(tài)輸出，那么安全與門就應(yīng)該有直流輸出，否則就認(rèn)為安全與門故障，接收盒也報(bào)警。如果接收盒收到的信號(hào)電壓過低，就認(rèn) 為是列車分路。 圖 3-3 接收器工作原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 3.2.3 載頻讀取 接收器載頻讀取與發(fā)送器的低頻載頻電路類似，載頻通過相應(yīng)端子接通 24V 電源確定，通過光電耦合器將靜態(tài)的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成動(dòng)態(tài)的交流信號(hào)，由雙處理器進(jìn)行識(shí)別和處理，并實(shí)現(xiàn)外界電路與數(shù)字電路的隔離。 3.2.4 微處理器電路 微處理器電路采用雙處理器 ,雙軟件。兩套軟件硬件對(duì)信號(hào)單獨(dú)處理，把結(jié)果相互校核，實(shí)現(xiàn)故障 -安全。處理器采用數(shù)字信號(hào)處理器 TMS320C32 。 處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (隨機(jī)存取儲(chǔ)存器 )、程序存儲(chǔ)器 (EPROM)、譯碼器、 輸出電路、報(bào)警電路、輔助電路、上電復(fù)位及“看門狗”的電路。 1.6 3.3 衰耗盤 3.3.1 衰耗盤作用 對(duì)主軌道電路的接收端輸入電平調(diào)整。 對(duì)小軌道電路正反向的調(diào)整。 給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道輸入輸出 GJ， XGJ 測(cè)試條件。 給出發(fā)送、接收故障報(bào)警和軌道占用指示燈等。 在“ N+1”冗余運(yùn)用中實(shí)現(xiàn)接收器故障轉(zhuǎn)換時(shí)主軌道繼電器和小軌道繼電器的落下延時(shí)。 3.3.2 衰耗盤電路原理說明 衰耗盤內(nèi)設(shè)有衰耗調(diào)整電路與工作指示燈及報(bào)警電路。衰耗調(diào)整電路用于對(duì)主軌道電路的接收端輸入電 平以及小軌道電路正反向的調(diào)整。工作指示燈及報(bào)警電路用于給出發(fā)送、接收故障報(bào)警和軌道占用指示燈等 11。同時(shí)在衰耗盤內(nèi)還設(shè)有相應(yīng)測(cè)試端，以便給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道輸入輸出 GJ， XGJ測(cè)試條件。 (1)軌道輸入電路 主軌道信號(hào) V1V2 自 C1C2 變壓器 B1 輸入， B1 變壓器其阻抗約為 36 55 (1700 2600Hz) 穩(wěn)定接收器輸入阻抗，阻抗選擇較低，以便抗干擾。變壓器 B1 其匝比為116： (1 146)。次級(jí)通過變壓器抽頭連接，可構(gòu)成 1 146 共 146 級(jí)變化，按調(diào)整畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 表調(diào)整接收 電平。 (2)小軌道電路輸入電路 根據(jù)方向電路變化，接收端將接至不同的兩端短小軌道電路。故短小軌道電路的調(diào)整按正、反兩方向進(jìn)行。正方向調(diào)整用 a11 a23 端子，反方向調(diào)整用 C11 C23端子，負(fù)載阻抗為 3.3k 。為提高 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度，短小軌道電路信號(hào)經(jīng)過 1： 3 升壓變壓器 B2 輸出至接收器 (如圖 3-4)。 圖 3-4 ZPW.PS 型衰耗盤調(diào)整電路原理圖 1.7 3.4 站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤 防雷電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤設(shè)于網(wǎng)絡(luò)接口柜內(nèi)或設(shè)于無絕緣防雷電纜模擬網(wǎng)絡(luò)組匣內(nèi)。 (1)作用：用作對(duì)通過傳輸電 纜引入室內(nèi)雷電沖擊的防護(hù) (橫向、縱向 )。通過 0.5、0.5、 1、 2、 2、 2*2km 六節(jié)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，補(bǔ)償實(shí)際 SPT 數(shù)字信號(hào)電纜，使補(bǔ)償電纜和實(shí)際電纜總距離為 10km，以便于軌道電路的調(diào)整和構(gòu)成改變列車運(yùn)行方向電路。 (2)站防雷電路原理簡(jiǎn)要說明 室外電纜會(huì)帶來雷電沖擊信號(hào)，為保護(hù)模擬網(wǎng)絡(luò)及室內(nèi)發(fā)送、接收設(shè)備，采用橫畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 向與縱向雷電護(hù)。 橫向雷電防： 采用 280V 左右防護(hù)等級(jí)壓敏電阻。壓敏電阻應(yīng)具有模塊化、阻燃、有劣化指示、可帶電插及可靠性較高的特點(diǎn)。 縱向雷電防護(hù)： 對(duì)于線對(duì)地間的縱向雷電信號(hào)目前 采用加三極放電管保護(hù)，加低轉(zhuǎn)移系數(shù)防雷變壓器防護(hù)和室外加站間貫通地線防護(hù)。站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)原理框圖。 (3)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電路原理簡(jiǎn)要說明 “電纜模擬網(wǎng)絡(luò)”可視為室外電纜的一個(gè)延續(xù)。電原理圖 (如圖 3-5)。 圖 3-5 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電路原理 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第 4 章 復(fù)線區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及說明 1.8 4.1 區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖設(shè)計(jì) 4.1.1 區(qū)間信號(hào)平面圖 區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖如圖附錄 B1 所示。在區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖上應(yīng)標(biāo)注通過信號(hào)機(jī)的編號(hào)和坐標(biāo)，每個(gè)閉塞分區(qū)的長(zhǎng)度、載頻配置、補(bǔ)償電容的 容量和數(shù)量，相鄰車站分割點(diǎn)，反向運(yùn)行預(yù)告標(biāo)等。 (1)兩站間的線路 先根據(jù)公里標(biāo)畫出兩站信號(hào)樓的位置。將武漢方面繪制在圖紙左側(cè)。 (2)軌道區(qū)段的劃分及命名 ZPW 2000A 型無絕緣軌道電路將軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)小軌道電路兩部分，并將小軌視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬“延續(xù)段”。 17297G 的小軌在17317 號(hào)信號(hào)機(jī)內(nèi)方由 17317G 的接收器予以處理，將處理結(jié)果送本軌道電路，作為軌道繼電器勵(lì)磁條件。軌道區(qū)段的命名依據(jù)所防護(hù)的信號(hào)機(jī)名稱： 17297G 的序號(hào)是17297 號(hào)信號(hào)機(jī)所防護(hù)的閉塞分區(qū)，閉 塞分區(qū)較長(zhǎng)需加設(shè)分割點(diǎn)，既由兩段軌道電路組成，按運(yùn)行方向編為 17297AG 和 17297BG。 (3)預(yù)告標(biāo) 雙線自動(dòng)閉塞區(qū)間反方向按自動(dòng)站間閉塞運(yùn)行，反方向進(jìn)站信號(hào)機(jī)前方設(shè)置預(yù)告標(biāo)。預(yù)告標(biāo)設(shè)置在反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方 900、 1000 及 1100m 處 12。 (4)載頻配置 下行區(qū)間： 1700、 2300HZ(分 1、 2 型 )，按 1700(1)、 2300(1)、 1700(2)、 2300(2)順序設(shè)置。 上行區(qū)間： 2000、 2600HZ(分 1、 2 型 )，按 2000(1)、 2600(1)、 2000(2)、 2600(2)順序設(shè) 置。 區(qū)間起始和終止頻率應(yīng)與站內(nèi)車站正線電碼化頻率統(tǒng)一，三接近區(qū)段應(yīng)與接車進(jìn)路不同，發(fā)車進(jìn)路應(yīng)與一離去區(qū)段不同。 (5)補(bǔ)償電容容量、數(shù)量和間距 設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)載頻頻率、最低道床電阻值軌道電路傳輸狀態(tài)的要求確定。 (6)相鄰兩站區(qū)間分割標(biāo)志及設(shè)備管轄范圍 兩站管轄區(qū)自動(dòng)閉塞設(shè)備的管轄范圍按閉塞分區(qū)整體劃分，分割點(diǎn)兩側(cè)的設(shè)備分畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 別由兩端車站管轄。此區(qū)間的分割點(diǎn)在 17297、 17434 信號(hào)機(jī)處。 1.9 4.1 區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖設(shè)計(jì) 4.1.1 區(qū)間信號(hào)平面圖 區(qū)間電纜徑路圖 (見附錄 B2)包括：沒跟電纜長(zhǎng)度、芯數(shù) 和備用芯數(shù)；室外信號(hào)設(shè)備串接順序和電纜徑路；電纜連接的設(shè)備類型。其中： FS發(fā)送； JS接收； F1 F為分線電纜盒，數(shù)字為電纜盒的順序編號(hào)，設(shè)備臨近站上行咽喉用偶數(shù)，下行咽喉用奇數(shù)，從咽喉側(cè)向站外編號(hào)。 每個(gè)方向干線電纜有三根，分別為發(fā)送、接收、站間聯(lián)系用。 電纜徑路的選擇根據(jù)所屬車站信號(hào)樓所在的位置，并注意芯線分配原則。 1.10 4.2 室內(nèi)閉塞設(shè)備布置 4.2.1 區(qū)間移頻柜設(shè)備布置 移頻柜布置圖如圖附錄 B3 所示。每架的上、下兩個(gè)閉塞分區(qū)的接收構(gòu)成并機(jī)17297BG 閉塞分區(qū)的接收與 17320AG 閉塞分區(qū)的 接收構(gòu)成并機(jī)。其中端子板 1 供17297BG 閉塞分區(qū)使用；端子板 2 供 17320AG 閉塞分區(qū)使用。雙機(jī)并用由工廠生產(chǎn)時(shí)完成。每個(gè)車站按上下行方向分別設(shè)一個(gè)區(qū)間“ +1”發(fā)送器，它們?cè)O(shè)在站內(nèi)電碼化檢測(cè)柜中。 4.2.2 區(qū)間綜合柜設(shè)備布置 區(qū)間組合架放置電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外設(shè)備連接，室外電纜由零層引入 (見附錄 B4)。 19 層為站內(nèi)防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)組匣，每個(gè)組匣可放置 4 個(gè)閉塞分區(qū)的模擬網(wǎng)絡(luò)單元 (8 個(gè) ZPW.ML)占用 D1D16 塊 18 柱端子板，并且這些層由 ZPW.ML 至室外調(diào)諧單元連接的室外電纜配線從 D1D8 開始占用，由 ZPW.ML 至室內(nèi)的配線從 D8D16 開始分配 12。 D17D26 供站間聯(lián)系電路用。 4.2.3 區(qū)間組合排列布置 (1)每個(gè)閉塞分區(qū)用一個(gè)組合。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 (2)組合類型的選用： (進(jìn)站信號(hào)點(diǎn)紅燈，出站點(diǎn)綠燈 )。 1LQ 閉塞分區(qū)選用 1LQ 型組合 (X1LQ、 S1LQ)； U 閉塞分區(qū)選用 U 型組合； LU 閉塞分區(qū)選用 LU 型組合； L 閉塞分區(qū)選用 L 型組合； L(F)閉塞分區(qū)無站間聯(lián)系時(shí)選用 L(F)型組合； L(JF)閉塞分區(qū)有站間聯(lián)系時(shí)選用 L(JF)型組合。 (見附錄 B5)。 1.11 4.3 電 路圖設(shè)計(jì) 4.3.1 閉塞分區(qū)電路圖 閉塞分區(qū)電路圖 (見附錄 B6)主要包括編碼電路、系統(tǒng)防雷網(wǎng)絡(luò)等，其系統(tǒng)原理原理框圖如圖 (附錄 B7)。 17297G 軌道電路的主發(fā)送器 1FS 的低頻編碼條件由 QZJ1、 1GJ1、 LXJ3F1、 ZXJ2F1和 LUXJ2F1 構(gòu)成。發(fā)送報(bào)警繼電器 FBJ 接于 1FS 的端子 FBJ-1 及 FBJ-2 上。正常情況下， FBJ。正方向運(yùn)行時(shí)， QZJ、 QFJ。經(jīng)過低頻編碼條件控制產(chǎn)生的移頻信號(hào)從 1FS 的端子 S1 引出，經(jīng)過 FBJ4 QZJ5 QFJ5，再經(jīng) 17297G 的站防雷與電纜模擬絡(luò) ZPW.PMD，到匹配變壓器 ZPW.BP 的 L1 端子，并從 V1 端子送至電氣絕緣節(jié)的調(diào)諧單元 BA?；鼐€從 BA 另一端引出，經(jīng) ZPW.BP ZPW.PMD QFJ6 17317GGJ4 /DJF1 QZJ6 FBJ1接至 1FS 的 S2 端子上。 若 1FS 出現(xiàn)故障， FBJ ,則 +1FS 被接入電路，以替代發(fā)生故障的 1FS。 +1FS 同樣由 QZJ1、 1GJ1、 LXJ3F1、 ZXJ2F1 和 LUXJ2F1 構(gòu)成低頻編碼條件。與 1FS 不同的是，+1FS 低頻編碼條件是由 FBJF1接入 +1FS 的。經(jīng)過低頻編碼條件控制產(chǎn)生的移頻 信號(hào)從 +1FS 的。 端子 S1 引出，經(jīng)過 FBJ6 FBJ4 QZJ5 QFJ5，再經(jīng)過站防雷與電纜模擬絡(luò) ZPW.PMD，到匹配變壓器 ZPW.BP 的 L1 端子，并從 V1 端子送至電氣絕緣節(jié)的調(diào)諧單元 BA。回線從 BA 另一端引出，經(jīng) ZPW.BP ZPW.PMD QFJ6 17317GGJ4 /DJF1 QZJ6 FBJ3 FBJ5 ,接至 +1FS 的 S2 端子上。 從軌道電路接收端的 BA 兩端接收到的信號(hào)，經(jīng) ZPW.BP ZPW.PMD QFJ QZJ ,送至衰耗盤 SH， SH 由端子 C5、 C7 和 b5、 b7 分 別將主軌道信號(hào)和小軌道信號(hào)送入1JS 主機(jī)部分的端子 ZIN(Z)、 XIN(Z)和 2JS 并機(jī)部分的 ZIN(B)、 XIN(B).同時(shí)，自17317G JS引來的 XG、 XGH經(jīng) QFJF分別接至 1JS主機(jī)部分和 2JS并機(jī)部分的 XGJ(Z)、XGJH(Z)和 XGJ(B)、 XGJH(B)。 1JS 主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分收到 17317GJS 的 XG、 XGH畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 和 SH 從 ZIN 送入的本軌道主軌道信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行處理，形成對(duì) QGJ 的控制信號(hào)。分別由 1JS 主機(jī)部分的 G(Z)、 GH(Z)和 2JS 并機(jī)部分 G(B)GH(B)送至 SH。同時(shí)， 1JS主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分將由 SH 送來的 17277G 小軌道信號(hào)進(jìn)行處理，由于與 17277屬不同站控制本軌道 XGJ 的動(dòng)作，再通過站間聯(lián)系電路，用本區(qū)段的 XGJ 的接點(diǎn)作為17277G 的 XGJ 勵(lì)磁條件，從而將 17277 的小軌道信息間接地傳到 17277G.。 若為反向運(yùn)行，則軌道電路發(fā)送端和接收端換位，即原來的發(fā)送端變?yōu)榻邮斩耍瓉淼慕邮斩俗優(yōu)榘l(fā)送端。這是由 QZJ 和 QFJ 的第 5、 6、 7、 8 組接點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，由于 17297G 的列車運(yùn)行方向前方的 17277G 為鄰站控制，所以通過 17277G 的XGJ 的第 1、 2 組 接點(diǎn)將 17297G 的小軌道信號(hào)間接地傳到 17297G 的接收器。 1JS 主機(jī)部分和 2JS并機(jī)部分分別將從 SH接收的主軌道信號(hào)和間接從 17277GJS傳來的小軌道繼電器執(zhí)行條件進(jìn)行處理，形成對(duì) QGJ 動(dòng)作的控制信號(hào)，分別由 1JS 主機(jī)部分的 G(Z)、GH(Z)和 2JS 并機(jī)部分的 G(B)、 GH(B)送到 SH，從而控制接于 SH端子 a30、 c30 上的QGJ 的動(dòng)作。同時(shí)， 1JS 主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分將由 SH 送來的 17317G 小軌道信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件 (XG、 XGH)送到 17317G 的接收器 。作為其軌道繼電器 (QGJ)勵(lì)磁的必要檢查條件 (XGJ、 XGJH)之一。 4.3.2 低頻信息碼傳輸列表的設(shè)計(jì) ZPW-2000A 發(fā)送器發(fā)出的低頻信息都具有速度的含義。列車速度是分級(jí)控制的。連續(xù)式機(jī)車信號(hào)接收設(shè)備，接收地面 ZPW-2000A 信息，以提供列車允許行駛的速度值。機(jī)車上裝有測(cè)速設(shè)備，可以測(cè)出列車實(shí)際行駛速度。列車實(shí)際行駛速度若比列車允許行駛速度高 7km h 時(shí)，則無論在哪個(gè)速度等級(jí)運(yùn)行，都將產(chǎn)生緊急制動(dòng)。 L5 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示前方至少 7 個(gè)閉塞分區(qū)空閑。機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈。 L4 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示前方至少 6 個(gè)閉塞分區(qū)空閑。機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈。 L3 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示運(yùn)行前方 5 個(gè)及以上閉塞分區(qū)空閑，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈。 L2 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示運(yùn)行前方 4 個(gè)及以上閉塞分區(qū)空閑，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈光。 L 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈光。 LU 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度注意運(yùn)行，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)半綠半黃燈光。 LU2 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，并預(yù)告次一架地面信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色燈光， 機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色燈光。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 U 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色燈光。 表 4-1 主體化機(jī)車信號(hào)的 14 個(gè)低頻信息定義 序 號(hào) 1 2 3 4 5 6 信 息 名 稱 L5 碼 L4 碼 L3 碼 L2 碼 L 碼 LU 碼 LU2 碼 U 碼 機(jī)車信號(hào)顯示 L 綠 L 綠 L 綠 L 綠 L 綠 LU 綠黃 U 黃 U 黃 頻率 Hz 21.3 23.5 10.3 12.5 11.4 13.6 15.8 16.9 地面信號(hào)顯示 L L L L L L L LU 序號(hào) 7 8 9 10 11 12 13 14 信 息 名 稱 U2S 碼 U2 碼 U3 碼 UUS 碼 UU 碼 HB 碼 HU 碼 H 碼 機(jī)車信號(hào)顯示 U2S 黃閃 U2 黃 2 U 黃 UUS 雙黃閃 UU 雙黃 HUS 紅黃閃 HU 紅黃 H 紅 頻 率 Hz 20.2 14.7 22.4 19.1 18.0 24.6 26.8 29.0 地面信號(hào)顯示 LU 或 U LU 或 U U U U U U H U2S 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度籌級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，并預(yù)告次一架地面信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色閃光和 個(gè)黃色燈光，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)帶“ 2”字的黃色閃光燈光。 U2 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，并預(yù)告次一架地面信號(hào)機(jī)顯示兩個(gè)黃色燈光，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)帶“ 2”字的黃色燈光。 U3 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，表示接近的地面信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色燈光，并預(yù)告次一架信號(hào)機(jī)為進(jìn)站或出站信號(hào)機(jī)且顯示 個(gè)紅色燈光，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一卟黃色燈光 (僅適用于雙紅燈防護(hù)的自動(dòng)閉塞區(qū)段 )。 UUS 碼：要求列車限速運(yùn)行，表示列車接近的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng) 18 號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路，且次一 架信號(hào)機(jī)開放經(jīng)道岔的直向或 18 號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路；或表示列車接近設(shè)有分歧道岔線路所的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng) 18 號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)雙半蘋色閃光燈光。 UU 碼：要求列車限速運(yùn)行，表示列車接近的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng)道岔側(cè)向位置進(jìn)路，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)雙半黃色燈光。 HB 碼：表示列車接近的進(jìn)站或接車進(jìn)路信號(hào)機(jī)開放引導(dǎo)信號(hào)或通過信號(hào)機(jī)顯示畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 容許信號(hào)，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)半紅半黃色閃光燈光。 HU 碼：要求及時(shí)采取停車措施，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)半紅半黃色燈光。 H 碼：要求立即采取緊急停車措施，機(jī)車信號(hào)顯示 一個(gè)紅色燈光。 本閉塞分區(qū)的編碼表見 (附錄 B8)。 1.12 4.4 配線圖表設(shè)計(jì) 4.4.1 區(qū)間移頻柜、組合柜、綜合柜零層端子配線表 區(qū)間移頻柜零層有 10 個(gè) 3*18 柱端子板，每塊端子板給一個(gè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)使用。這些端子板主要用于區(qū)間組合架端子連接、接收主機(jī)和并機(jī)相連，構(gòu)成區(qū)間信號(hào)點(diǎn)編碼電路、發(fā)碼電路、接收電路、報(bào)警電路，且各端子固定使用。區(qū)間移頻柜零層端子配線表見圖附錄 B8 所示，它是根據(jù)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)電路圖繪制的，在表中填入?yún)^(qū)間移頻柜各端子引向區(qū)間組合架的各端子的端子號(hào) 2。 區(qū)間組合柜零層有 4 個(gè) 4 柱電源端子板， 5 塊熔斷器、一塊 18 柱端子板用于將各種電源引入?yún)^(qū)間組合柜。配線圖如圖附錄 B9 所示。 區(qū)間綜合柜零層有 32 個(gè) 18 柱端子板，用于區(qū)間移頻發(fā)送、接收的本架組匣側(cè)面端子與室外電纜聯(lián)系，區(qū)間信號(hào)機(jī)電燈本架組匣側(cè)面端子與室外電纜的聯(lián)系，站間聯(lián)系電路本架組匣側(cè)面端子與室外電纜的聯(lián)系，以及用于室內(nèi)、外電纜的過路連接 (見附錄 B10)。 4.4.2 區(qū)間電源屏及室內(nèi)電源配線圖 區(qū)間電源屏及室內(nèi)電源配線圖如圖附錄 B11 所示，它表示區(qū)間電源屏與區(qū)間移頻柜電源零層端子、區(qū)間綜合柜零層端子、區(qū)間組合柜零層端子、配電盤的聯(lián)系。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 第 5 章 結(jié)論與展望 近幾年，我們?cè)趯W(xué)習(xí)消化吸收世界高速鐵路先進(jìn)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了多年來我國(guó)客運(yùn)專線工程技術(shù)、科研試驗(yàn)成果，針對(duì)高速鐵路建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題，又進(jìn)一步開展了研究、試驗(yàn)、驗(yàn)證、預(yù)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)咨詢，技術(shù)裝備的自主創(chuàng)新和各系統(tǒng)集成研究攻關(guān)。目前，站前技術(shù)已經(jīng)取得全面突破，站后技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新工作已經(jīng)進(jìn)入重點(diǎn)突破階段，初步形成適合中國(guó)國(guó)情路情的高速鐵路自主技術(shù)體系。 隨著鐵路建設(shè)的跨越式發(fā)展，對(duì)機(jī)車信號(hào)設(shè)備顯示的準(zhǔn)確性和工作的可靠性提出了更高的要求，機(jī)車信號(hào)正朝著主體化的方向 發(fā)展，研制和發(fā)展適合我國(guó)鐵路ZPW-2000 無絕緣軌道電路的機(jī)車信號(hào)成為了迫切需要。采用數(shù)字信號(hào)處理 (DSP)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車信號(hào)波形的譜分析，利用可靠的硬件和軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)車信號(hào)的安全性、實(shí)時(shí)性和高精度要求?；?ZPW-2000 無絕緣軌道電路的機(jī)車信號(hào)的安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性和高精度可以滿足我國(guó)鐵路發(fā)展的需要。隨著我國(guó)鐵路的大力發(fā)展， ZPW-2000無絕緣軌道電路和主體化機(jī)車信號(hào)得到大力推廣，國(guó)產(chǎn)主體機(jī)車信號(hào)的時(shí)代已經(jīng)到來。 中國(guó)高速鐵路不可能完全照搬任何一國(guó)的高速鐵路技術(shù)體系，只有立足于自我，堅(jiān)持博采眾長(zhǎng) ，把借鑒、消化、吸收國(guó)際上先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)與研發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證、自主創(chuàng)新相結(jié)合，系統(tǒng)集成，才能形成符合我國(guó)國(guó)情、路情的世界一流高速客運(yùn)專線技術(shù)體系，才能經(jīng)得起運(yùn)營(yíng)的考驗(yàn)，歷史的檢驗(yàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 2 致謝 作完了畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)我來說，面對(duì)一張張別人看來微不足道的成就，心中感慨萬千。一種無名的沖動(dòng)促使我寫下了這段感謝信，因?yàn)槲抑?，我今天的所謂“成就”是與老師們的支持關(guān)心和幫助是密切聯(lián)系，不可分割的。 首先我必須感謝在這幾年里所有幫助和教過我的老師們，感謝你們教我知識(shí)，傳我文化，使我從無知中走向成熟，善思，并懂得 了一些專業(yè)知識(shí)，為我以后的道路奠定了良好的基石。 其次，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師，正是他一周三次的循循善誘，諄諄教導(dǎo)，使我在課題設(shè)計(jì)和論文撰寫過程中，既得到了知識(shí)和能力上的提高，也培養(yǎng)了我勤奮刻苦，努力認(rèn)真的作風(fēng)，使我受益匪淺。從一開始接到論文題目到最后系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來說都是新的嘗試和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，這也是我在函授學(xué)習(xí)期間完成的最大的一項(xiàng)課題及項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受。同時(shí)感謝自動(dòng)控制教研室的各位老師在我學(xué)習(xí)、生活中給予我的幫助，關(guān)心和照顧。 最后，我要感謝內(nèi) 江鐵路機(jī)械學(xué)校的全體老師，感謝他們?cè)谖覍？茖W(xué)習(xí)期間對(duì)我的培養(yǎng)和教育。謝謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) 1 中國(guó)鐵路通信信號(hào)公司 . 鐵道信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范 M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 2 北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院 . ZPW-2000A 無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)教材 M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 3 趙懷東 ,王改素 . ZPW-2000A 型自動(dòng)閉塞設(shè)備安裝與維護(hù) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,2010 4 董昱 .區(qū)間信號(hào)與列車運(yùn)行控制系統(tǒng) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,2008 5 張擎 . 電氣集中工程設(shè)計(jì) 指導(dǎo) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,1991 6 高繼祥 .鐵路信號(hào)運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,1998 7 趙志熙 . 車站信號(hào)控制系統(tǒng) M. 北京 : 中國(guó)鐵道出版社 ,1993. 12 8 王秉文 . 6502 電氣集中工程設(shè)計(jì) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,1997 9 阮振鐸 . 鐵道信號(hào)設(shè)計(jì)與施工 M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 10 鐘華 . AutoCAD 2004 標(biāo)準(zhǔn)教程 M. 北京 :中國(guó)宇航出版社 11 張躍峰 ,陳通 . AutoCAD R14M. 北京 :清華大學(xué) 出版社 ,1999 12 齊進(jìn)寬 . ZPW-2000A 模擬試驗(yàn)電路及常見故障分析 M. 鐵道通信信號(hào) ,2005. 13 Online changes of train control system without train stopping J. The academic journal of Tongji University,2005. 14 Lovegrove, Keith. Railroad identity, design and cultureJ.New York, NY.2005. 第 1 章 緒 論 目前為了保證行車安全，加強(qiáng)信號(hào)設(shè)備管理 .檢測(cè)信號(hào)設(shè)備的運(yùn)用質(zhì)量和更好的進(jìn)行科學(xué)的故障分析，所以大量的新技術(shù)、新設(shè)備在鐵路信號(hào)系統(tǒng)尤其是區(qū)間信號(hào)系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，使鐵路信號(hào)設(shè)備的技術(shù)水平得到了很大的提高 1。 UM71 無絕緣軌道電路是從法國(guó)引進(jìn)的軌道電路制式， UM71 的 U 為通用， M 為調(diào)制， 71 為 1971 年研制成功。以 UM71 軌道電路構(gòu)成的自動(dòng)閉塞稱為 UM71 自動(dòng)閉塞。 UM71 自動(dòng)閉塞設(shè)備與 TVM300 機(jī)車信號(hào)及超速防護(hù)設(shè)備組成的多信息區(qū)間列車間隔自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)簡(jiǎn)稱 為 U T 系統(tǒng)。 U T 系統(tǒng)可以在交流電氣化區(qū)段或非電氣畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 化區(qū)段使用。在我國(guó)鐵路鄭武線、京鄭線、廣深線、沈山線等線路上使用著 U T 系統(tǒng) (機(jī)車信號(hào)有采用 TVM300 的，也有采用其他機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車裝置的。 ZPW-2000A 無絕緣移頻自動(dòng)閉塞是在法國(guó) UM71 無絕緣軌道電路技術(shù)引進(jìn)、國(guó)產(chǎn)化基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)情，進(jìn)行提高系統(tǒng)安全性、系統(tǒng)傳輸性能及系統(tǒng)可靠性的技術(shù)再開發(fā)。 ZPW-2000A 無絕緣移頻軌道電路充分肯定、保持了 UM71 無絕緣軌道電路整體結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，并在傳輸安全性、傳輸長(zhǎng)度、系統(tǒng)可靠性以及結(jié)合國(guó)情提高技術(shù)性能價(jià)格比、降低工程造價(jià)上，都有了提高，一般表示為 ZPW2000A(UM)。 ZPW-2000A(UM)移頻自動(dòng)閉塞是以移頻軌道電路為基礎(chǔ)的自動(dòng)閉塞，它選用頻率參數(shù)作為控制信息，采用頻率調(diào)制的方法，把低頻信息 (F0)調(diào)制到較高頻率 (載頻 f0)上 2，以形成振幅不變、頻率隨低頻信息的幅度作周期性變化的調(diào)制信號(hào)。將此信號(hào)用兩根鋼軌作為傳輸通道來控制通過信號(hào)機(jī)的顯示，達(dá)到自動(dòng)指揮列車運(yùn)行的目的。 本次設(shè)計(jì)完成對(duì)中繼站閉塞分區(qū)的工程設(shè)計(jì)的部分圖紙。分別有： (1)區(qū)間信號(hào)平面圖 (2)區(qū)間電纜徑路圖 (3)區(qū)間移頻柜、綜合 柜設(shè)備布置圖 (4)區(qū)間組合柜設(shè)備布置圖 (5)閉塞分區(qū)電路圖 (6)閉塞分區(qū)原理圖 (7)低頻信息碼傳輸序列表 (8)移頻柜 .組合柜零層端子配線表 (9)區(qū)間綜合柜零層端子配線圖 (10)電源屏間及室內(nèi)電源電纜配線圖，設(shè)備主要采用 ZPW-2000A，主要介紹了 ZPW-2000A 的工作原理、設(shè)備構(gòu)成及相關(guān)圖紙的設(shè)計(jì)方法 3。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 第 2 章 ZPW-2000A 無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的概況 2.1 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路的特點(diǎn) ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng) ,采用 1700Hz-2600Hz 載頻段、 FSK 制式軌道電路傳輸特性、主要參數(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù) ,滿足機(jī)車信號(hào)為主體信號(hào)的自動(dòng)閉塞及列車超速防護(hù)系統(tǒng)要求。其主要技術(shù)特點(diǎn)是 ： 充分肯定、保持 UM71 無絕緣軌道電路的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) ； 解決了調(diào)諧區(qū)斷軌檢查 ,實(shí)現(xiàn)軌道電路全程電氣折斷檢查 ； 減少了調(diào)諧區(qū)分路死區(qū) ； 實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)諧單元斷線故障的檢查 ；實(shí)現(xiàn)對(duì)拍頻干擾的防護(hù) ； 通過系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化 ,提高了軌道電路傳輸長(zhǎng)度 ； 提高機(jī)械絕緣節(jié)軌道電路傳輸長(zhǎng)度 ,實(shí)現(xiàn)與電氣絕緣節(jié)軌道電路等長(zhǎng)傳輸 ；軌道電路調(diào)整按固定軌道電路長(zhǎng)度與允許最小道碴電阻方式進(jìn)行提高了一般軌道電路系統(tǒng)工作穩(wěn)定性 ； 采用國(guó)產(chǎn)信號(hào)數(shù)字電纜代替法國(guó) ZC03 電纜 ,減小銅芯線經(jīng) ,減少備用芯組 ,加大傳輸距離 ,提高軌道電路系統(tǒng)技術(shù)性能價(jià)格比 ； 采用長(zhǎng)鋼包銅引接線取代 70mm2,銅引接線 ,利于防護(hù)和維修 2； 發(fā)送、接收設(shè)備四種載頻頻率通用 ,減少電碼化器材種類 ,減少運(yùn)轉(zhuǎn)備用數(shù)量 ,既有利于維護(hù) ,又可降低工程造價(jià) ； 發(fā)送、接收設(shè)備均有比較完善的檢測(cè)功能 ,發(fā)送器可以實(shí)現(xiàn) “ N+1” 冗余 ,接收器可以實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互為冗余。 2.2 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng)構(gòu)成 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng) ,采用電氣絕緣節(jié)來實(shí)現(xiàn)相鄰 軌道電路區(qū)段的隔離。電氣絕緣節(jié)長(zhǎng)度改進(jìn)為 29m,電氣絕緣節(jié)由空芯線圈、 29m 長(zhǎng)軌和調(diào)諧單元構(gòu)成。調(diào)諧區(qū)對(duì)于本區(qū)段頻率信號(hào)顯示呈現(xiàn)零阻抗 ,可靠地短路相鄰區(qū)段信號(hào) ,防止越區(qū)傳輸 ,從而實(shí)現(xiàn)相鄰區(qū)段信號(hào)的電氣絕緣。在調(diào)諧區(qū)內(nèi)增加小軌道電路 ,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了全程斷軌檢測(cè) 4。 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)內(nèi)的小軌道電路兩個(gè)部分 ,并將小軌道電路視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬 “ 延續(xù)段 ” 。小軌道電路的發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 送器由編碼條件控制產(chǎn)生表示不同含義的低頻調(diào)制的移頻信號(hào) ,該信號(hào)經(jīng)電纜通道傳給匹配變壓器及調(diào)諧單 元 ,由于鋼軌是無絕緣的 ,該信號(hào)既向主軌道傳送 ,又向調(diào)諧區(qū)內(nèi)的小軌道傳送 ,主軌道信號(hào)經(jīng)鋼軌送到軌道電路受電端 ,然后經(jīng)調(diào)諧單元、匹配變壓器、電纜通道 ,把信號(hào)傳到本區(qū)段接收器。調(diào)諧區(qū)小軌道信號(hào)由運(yùn)行前方相鄰軌道電路接收器處理 ,并將處理結(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件送至本區(qū)段接收器 ,本區(qū)段接收器同時(shí)接收到主軌道移頻信號(hào)及小軌道電路繼電器執(zhí)行條件 ,判斷無誤后驅(qū)動(dòng)軌道電路繼電器吸起 ,由此來判斷區(qū)段的空閑與占用狀況。 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路由室內(nèi)、室外及系統(tǒng)防雷三部分組成 5。 2.2.1 室外部分 (1)調(diào)諧區(qū) 按 29m設(shè)計(jì)，調(diào)諧區(qū)包括調(diào)諧單元和空芯線圈，實(shí)現(xiàn)兩相鄰軌道電路電氣隔絕。 (2)機(jī)械絕緣節(jié) 由 “ 機(jī)械絕緣節(jié)空芯線圈 ” 與調(diào)諧單元并接而成，其節(jié)特性與電氣絕緣節(jié)相同。 (3)匹配變壓器 一般條件下，按 0.251.0km道碴電阻設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)軌道電路與 SPT 傳輸電纜的匹配連接。 (4)補(bǔ)償電容 根據(jù)通道參數(shù)兼顧低道碴電阻道床傳輸，考慮容量，使傳輸通道趨于阻性，保證軌道電路良好傳輸性能。 (5)傳輸電纜 SPT 型鐵路信號(hào)數(shù)字電纜， 1.0mm，一般條件下，電纜長(zhǎng)度按 10km 考慮。根據(jù)工程需要，傳輸電纜 長(zhǎng)度可按 12.5km、 15km考慮。 (6)調(diào)諧區(qū)設(shè)備引接線 采用 3600 mm、 1600mm 鋼包銅引接線構(gòu)成。用于 BA、 SVA、 SVA 等設(shè)備與鋼軌間的連接。 2.2.2 室內(nèi)部分 (1)發(fā)送器 用于產(chǎn)生高穩(wěn)定高精度的移頻信號(hào)源，采用微電子器件構(gòu)成。 (2)接收器 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路將軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)短小軌道電路兩部分，并將短小軌道電路視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬 “ 延續(xù)段 ” 。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 (3)防雷系統(tǒng) 防雷系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：室外防雷、室內(nèi)防雷。室外橫向防雷設(shè)在匹配變壓器內(nèi)，為壓 敏電阻?？v向防雷設(shè)在空心線圈處，通過中心抽頭接地。室內(nèi)防雷采用縱向與橫向雷電防護(hù)。防雷設(shè)備設(shè)在電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盒內(nèi)，縱向?yàn)榈娃D(zhuǎn)移系數(shù)的防雷變壓器，橫向?yàn)閹Я踊@示的壓敏電阻。 2.3 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路系統(tǒng)主要技術(shù)條件 2.3.1 發(fā)送器 低頻頻率： 10.3+n 1.1Hz， n=017 即 10.3Hz、 11.4Hz、 12.5Hz、 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。 載頻頻率：見表 2-1。 表 2-1 載頻頻率 下行： 1700-1 1701.4 Hz 上行： 2000-1 2001.4 Hz 1700-2 1698.7 Hz 2000-2 1998.7 Hz 2300-1 2301.4 Hz 2600-1 2601.4 Hz 2300-2 2298.7 Hz 2600-2 2598.7 Hz 頻偏： 11 Hz。 輸出功率： 70W(400 負(fù)載 )。 2.3.2 接收器 軌道電路調(diào)整狀態(tài)下：主軌道接收電壓不小于 240mv；主軌道繼電器電壓不小于 20V(1700 負(fù)載，無并機(jī)接入狀態(tài)下 )；小軌道接收電壓不小于 42mv；小軌道繼電器或執(zhí)行條件電壓不小于 20V(1700 負(fù)載，無并機(jī)接入狀態(tài)下 )。 2.3.3 直流電源電壓范圍 直流電源電壓范圍： 23.5V24.5V。 設(shè)備耗電情況：發(fā)送器在正常工作時(shí)負(fù)載為 400 ，功出為 1 電平的情況下，耗電為5.55A；當(dāng)功出短路時(shí)耗電小于 10.5A；接收器正常工作時(shí)耗電小于 500mA。 2.3.4 軌道電路 分路靈敏度為 0.15 ，分路殘壓小于等于 140mA(帶內(nèi) )。 傳輸長(zhǎng)度見 2-2。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 表 2-2 軌道電路傳輸長(zhǎng)度 Rd * Km 載頻（ HZ） 1.0 0.6 0.5 0.4 0.3 1700 1500 824 674 574 424 2000 1500 824 674 574 424 2300 1500 824 624 524 424 2600 1460 774 624 524 424 畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 第 3 章 系統(tǒng)組成及原理 ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)小軌道電路兩部分，小軌道電路視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬 “ 延續(xù)段 ” 。主軌道電路的發(fā)送器由編碼條件控制產(chǎn)生表示不同含義的低頻調(diào)制的移頻信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)電纜通道 (實(shí)際電纜和模擬電纜 ） 傳給匹配變壓器及調(diào)諧單元，因?yàn)殇撥壥菬o絕緣的，該信號(hào)既向主軌道傳送，也向調(diào)諧區(qū)小軌道傳送，主軌道信號(hào)經(jīng)鋼軌送到軌道電路受電端，然后經(jīng)室外設(shè)備調(diào)諧單元、匹配變壓器、電纜通道，進(jìn)入室內(nèi)設(shè)備將信號(hào)傳至本區(qū)段接收器。調(diào)諧區(qū)小軌道信號(hào)由運(yùn)行前方相鄰軌道電路接收器處理， 并將處理結(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件 (XGJ XGJH)送至本區(qū)段接收器，本區(qū)段接收器同時(shí)接收道主軌道移頻信號(hào)及小軌道電路繼電器執(zhí)行條件，判決無誤后驅(qū)動(dòng)軌道電路繼電器 GJ 吸起，并由此來判斷區(qū)段的空閑與占用情況。該系統(tǒng) “ 電氣 電氣 ” 和 “ 電氣 機(jī)械 ” 兩種絕緣節(jié)結(jié)構(gòu)電氣性能相同 7。 3.1 發(fā)送器 3.1.1 發(fā)送器的作用 ZPW-2000 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送器，在區(qū)間適用于非電化和電化區(qū)段的多信息無絕緣軌道電路區(qū)段，在車站適用于非電化和電化區(qū)段站內(nèi)移頻電碼化發(fā)送。ZPW-2000 A 型無絕緣 軌道電路發(fā)送器在使用中產(chǎn)生 18 種低頻信號(hào) 8 種載頻 (上下行各四種 ) 的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號(hào)；供自動(dòng)閉塞、機(jī)車信號(hào)和超速防護(hù)使用。有足夠的輸出功率，且能根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)送電平；能對(duì)移頻信號(hào)特征實(shí)現(xiàn)自檢，故障時(shí)給出報(bào)警 “ N+1” 冗余運(yùn)用的轉(zhuǎn)換條件。 3.1.2 發(fā)送器的原理框圖及電路原理簡(jiǎn)要說明 同一載頻編碼條件，低頻編碼條件源，以反碼形式分別送入兩套微處理器 CPU中，其中 CPU1 產(chǎn)生包括低頻控制信號(hào) Fc 的移頻信號(hào)。移頻鍵控信號(hào) FSK 分別送至CPU1、 CPU2 進(jìn)行頻率檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出 信號(hào)，經(jīng) “ 控制與門 ” 使 “ FSK” 信號(hào)送至濾波環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方波 正弦波變換。功放輸出的 FSK信號(hào)送至兩 CPU 進(jìn)行功出電壓檢測(cè)。兩 CPU 對(duì) FSK 信號(hào)的低頻、載頻和幅度特征檢測(cè)符合要求后發(fā)送報(bào)警繼電器勵(lì)磁，并使經(jīng)過功放的 FSK 信號(hào)輸出。當(dāng)發(fā)送輸出畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 端短路時(shí)，經(jīng)檢測(cè)使 “ 控制與門 ” 有 10S 的關(guān)閉 (裝死或休眠保護(hù) )。 圖 3-1 通用型發(fā)送器原理框圖 3.1.3 微處理器、可編程邏輯器件及作用 采用雙 CPU、雙軟件、雙套檢測(cè)電路、閉環(huán)檢查； CPU 采用 80C196，由它構(gòu)成移頻發(fā)生器，控制產(chǎn)生移頻信號(hào)，它還擔(dān)負(fù)著輸 出信號(hào)檢測(cè)等功能； FPGA 可編程邏輯器件，由它構(gòu)成移頻發(fā)生器，并行 I/O 擴(kuò)展接口頻率計(jì)數(shù)器等 8。 3.1.4 低頻和載頻編碼條件的讀取 低頻和載頻編碼條件讀取時(shí)，為了消除配線干擾采用 “ 功率型 ” 電路 ,考慮到 “ 故障一安全 ” 原則，應(yīng)將 24 V 直流電源變換成交流，呈動(dòng)態(tài)檢測(cè)方式，并將外部編碼控制電路與處理器等數(shù)字電路有效隔離，如圖 3-3。 圖 3-2 低頻編碼條件的讀取 畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 依 “ 編碼繼電器接點(diǎn) ” 接入 “ 編碼條件電源 ” (+24 V)，為消除配線干擾，采用+24 V 電源及電阻 R 構(gòu)成 “ 功率型電路?？紤]故障一安全 ，電路中設(shè)置了讀取光耦、控制光耦。由 B 點(diǎn)送入方波信號(hào)，當(dāng) +24 V 編碼條件電源構(gòu)通時(shí)，即可從 “ 讀取光耦 ” 受光器一點(diǎn)獲得與 B 點(diǎn)相位相同的方波信號(hào)，送至處理器，實(shí)現(xiàn)編碼條件的讀取。 “ 控制光耦 ” 與 “ 讀取光耦 ” 的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路元件故障的動(dòng)態(tài)檢查。任一光耦的發(fā)光源，受光器發(fā)生短線或擊穿等故障時(shí)， “ 讀取光耦 ” 一點(diǎn)都得不到動(dòng)態(tài)的交流信號(hào)。以此實(shí)現(xiàn)故障 -安全，電路詳細(xì)分析略。另外，采用光電耦合 2 S 也實(shí)現(xiàn)了外部編碼控制電路與處理器數(shù)字電路的隔離。對(duì)于 18 路低頻選擇電路，該電路分別設(shè)置，共 18 個(gè)。對(duì)于載頻電路 則接四種頻率及 1 、 2 型設(shè)置，共 6 個(gè)。 3.1.5 移頻信號(hào)產(chǎn)生 低頻、載頻編碼條件通過并行輸入 /輸出接口分別送到兩個(gè)處理器后，首先判斷該條件是否有，僅有一路。滿足條件后， CPU1 通過查表得到該編碼條件所對(duì)應(yīng)的上下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產(chǎn)生相應(yīng) FSK 信號(hào)。并由 CPU1 進(jìn)行自檢，由 CPU2 進(jìn)行互檢，條件不滿足，將由兩個(gè)處理器構(gòu)成故障報(bào)警 9。為保證 “ 故障一安全 ” ，CPUl,CPU2 及用于 “ 移頻發(fā)生器 ” 的 “ 可編程邏輯器件 ” 分別采用各自獨(dú)立的時(shí)鐘源。經(jīng)檢測(cè)后，兩處理器各產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)， 經(jīng)過 “ 控制與門 ” ，將 FSK 信號(hào)送至方波正弦變換器。 3.2 接收器 3.2.1 接收器作用 接收器接收端及輸出端均按雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用設(shè)計(jì)，與另一臺(tái)接收器構(gòu)成相互熱機(jī)并聯(lián)運(yùn)用系統(tǒng) (或稱 0.5+0.5)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運(yùn)用。 用于對(duì)主軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，并配合與送電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動(dòng)作軌道繼電器。 實(shí)現(xiàn)對(duì)與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，給出短小軌道電路執(zhí)行條件送至相鄰軌道電路接收器。 檢查軌道電路完好，減少分路死區(qū)長(zhǎng)度，還用接收門限控制實(shí)現(xiàn)對(duì) BA 斷線的檢查。 3.2.2 接收器工作原理 接收器由本接收“主機(jī)”及另一接收“并機(jī)”兩部分構(gòu)成。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 接收器工作原理如圖 3-3 其中主軌道 A/D、小軌道 A/D 為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并機(jī)輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)。 CPUl 、 CPU2：是微機(jī)系統(tǒng)，完成主機(jī)，并機(jī)載頻判決，信號(hào)采樣 ,信息判決和輸出驅(qū)動(dòng)等功能 10。 安全與門：將兩路處理器輸出的動(dòng)態(tài)信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)繼電器 (或執(zhí)行條件 )的直流輸出。 載頻選擇電路：根據(jù)要求，利用外部的接點(diǎn)，設(shè)定主機(jī) ,并機(jī)載頻信號(hào)，由處理器進(jìn)行判決，確定接收盒的接收頻率。 接收盒根 據(jù)外部所確定載頻條件，送至兩處理器，通過各自識(shí)別 ， 比較確認(rèn) 致，視為正常，不 致時(shí)，視為故障并報(bào)警。外部送進(jìn)來的信號(hào)，分別經(jīng)過主機(jī)、并機(jī)兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。兩套處理器對(duì)外部四路信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)算，判決處理。表明接收信號(hào)符合幅度、載頻、低頻要求時(shí)，就輸出 3 kHz 的方波，驅(qū)動(dòng)安全與門。安全與門收到兩路方波后，就轉(zhuǎn)換成直流電壓帶動(dòng)繼電器。 如果雙處理器的結(jié)果不一致，安全與門輸出不能構(gòu)成，且同時(shí)報(bào)警。電路中增加了安全與門的反饋檢查，如果處理器有動(dòng)態(tài)輸出，那么安全與門就應(yīng)該有直流輸出，否則就認(rèn)為安全與門 故障，接收盒也報(bào)警。如果接收盒收到的信號(hào)電壓過低，就認(rèn)為是列車分路。 圖 3-3 接收器工作原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 3.2.3 載頻讀取 接收器載頻讀取與發(fā)送器的低頻載頻電路類似，載頻通過相應(yīng)端子接通 24V 電源確定，通過光電耦合器將靜態(tài)的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成動(dòng)態(tài)的交流信號(hào)，由雙處理器進(jìn)行識(shí)別和處理，并實(shí)現(xiàn)外界電路與數(shù)字電路的隔離。 3.2.4 微處理器電路 微處理器電路采用雙處理器 ,雙軟件。兩套軟件硬件對(duì)信號(hào)單獨(dú)處理，把結(jié)果相互校核，實(shí)現(xiàn)故障 -安全。處理器采用數(shù)字信號(hào)處理器 TMS320C32 。 處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (隨機(jī)存取儲(chǔ)存器 )、程序存儲(chǔ)器 (EPROM)、譯碼器、輸出電路、報(bào)警電路、輔助電路、上電復(fù)位及“看門狗”的電路。 3.3 衰耗盤 3.3.1 衰耗盤作用 對(duì)主軌道電路的接收端輸入電平調(diào)整。 對(duì)小軌道電路正反向的調(diào)整。 給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道輸入輸出 GJ， XGJ 測(cè)試條件。 給出發(fā)送、接收故障報(bào)警和軌道占用指示燈等。 在 “ N+1” 冗余運(yùn)用中實(shí)現(xiàn)接收器故障轉(zhuǎn)換時(shí)主軌道繼電器和小軌道繼電器的落下延時(shí)。 3.3.2 衰耗盤電路原理說明 衰耗盤內(nèi)設(shè)有衰耗調(diào)整電路與工作指示燈 及報(bào)警電路。衰耗調(diào)整電路用于對(duì)主軌道電路的接收端輸入電平以及小軌道電路正反向的調(diào)整。工作指示燈及報(bào)警電路用于給出發(fā)送、接收故障報(bào)警和軌道占用指示燈等 11。同時(shí)在衰耗盤內(nèi)還設(shè)有相應(yīng)測(cè)試端，以便給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道輸入輸出 GJ， XGJ 測(cè)試條件。 (1)軌道輸入電路 主軌道信號(hào) V1V2 自 C1C2 變壓器 B1 輸入， B1 變壓器其阻抗約為 36 55 (1700 2600Hz) 穩(wěn)定接收器輸入阻抗，阻抗選擇較低，以便抗干擾。變壓器 B1 其匝比為 116： (1 146)。次級(jí)通過變壓器抽頭連 接，可構(gòu)成 1 146 共 146 級(jí)變化，按畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 調(diào)整表調(diào)整接收電平。 (2)小軌道電路輸入電路 根據(jù)方向電路變化，接收端將接至不同的兩端短小軌道電路。故短小軌道電路的調(diào)整按正、反兩方向進(jìn)行。正方向調(diào)整用 a11 a23 端子，反方向調(diào)整用 C11 C23端子，負(fù)載阻抗為 3.3k 。為提高 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度，短小軌道電路信號(hào)經(jīng)過 1： 3 升壓變壓器 B2 輸出至接收器 (如圖 3-4)。 圖 3-4 ZPW.PS 型衰耗盤調(diào)整電路原理圖 3.4 站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤 防雷電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤設(shè)于網(wǎng)絡(luò)接口柜內(nèi)或設(shè)于無絕緣防 雷電纜模擬網(wǎng)絡(luò)組匣內(nèi)。 (1)作用：用作對(duì)通過傳輸電纜引入室內(nèi)雷電沖擊的防護(hù) (橫向、縱向 )。通過 0.5、0.5、 1、 2、 2、 2*2km六節(jié)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，補(bǔ)償實(shí)際 SPT 數(shù)字信號(hào)電纜，使補(bǔ)償電纜和實(shí)際電纜總距離為 10km，以便于軌道電路的調(diào)整和構(gòu)成改變列車運(yùn)行方向電路。 (2)站防雷電路原理簡(jiǎn)要說明 室外電纜會(huì)帶來雷電沖擊信號(hào)，為保護(hù)模擬網(wǎng)絡(luò)及室內(nèi)發(fā)送、接收設(shè)備，采用橫畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 向與縱向雷電護(hù)。 橫向雷電防： 采用 280V 左右防護(hù)等級(jí)壓敏電阻。壓敏電阻應(yīng)具有模塊化、阻燃、有劣化指示、可帶電插及可靠性較高的特點(diǎn) 。 縱向雷電防護(hù)： 對(duì)于線對(duì)地間的縱向雷電信號(hào)目前采用加三極放電管保護(hù)，加低轉(zhuǎn)移系數(shù)防雷變壓器防護(hù)和室外加站間貫通地線防護(hù)。站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)原理框圖 。 (3)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電路原理簡(jiǎn)要說明 “ 電纜模擬網(wǎng)絡(luò) ” 可視為室外電纜的一個(gè)延續(xù)。電原理圖 (如圖 3-5)。 圖 3-5 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電路原理 畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 第 4 章 復(fù)線區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及說明 4.1 區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖設(shè)計(jì) 4.1.1 區(qū)間信號(hào)平面圖 區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖如圖附錄 B1 所示。在區(qū)間信號(hào)設(shè)備平面布置圖上應(yīng)標(biāo)注通過信號(hào)機(jī) 的編號(hào)和坐標(biāo)，每個(gè)閉塞分區(qū)的長(zhǎng)度、載頻配置、補(bǔ)償電容的容量和數(shù)量，相鄰車站分割點(diǎn)，反向運(yùn)行預(yù)告標(biāo)等。 (1)兩站間的線路 先根據(jù)公里標(biāo)畫出兩站信號(hào)樓的位置。將武漢方面繪制在圖紙左側(cè)。 (2)軌道區(qū)段的劃分及命名 ZPW 2000A 型無絕緣軌道電路將軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)小軌道電路兩部分，并將小軌視為列車運(yùn)行前方主軌道電路的所屬 “ 延續(xù)段 ” 。 17297G 的小軌在 17317 號(hào)信號(hào)機(jī)內(nèi)方由 17317G 的接收器予以處理，將處理結(jié)果送本軌道電路，作為軌道繼電器勵(lì)磁條件。軌道區(qū)段的命名依據(jù)所防護(hù)的信號(hào)機(jī)名稱： 17297G 的序號(hào)是 17297 號(hào)信號(hào)機(jī)所防護(hù)的閉塞分區(qū)，閉塞分區(qū)較長(zhǎng)需加設(shè)分割點(diǎn)，既由兩段軌道電路組成，按運(yùn)行方向編為 17297AG 和 17297BG。 (3)預(yù)告標(biāo) 雙線自動(dòng)閉塞區(qū)間反方向按自動(dòng)站間閉塞運(yùn)行，反方向進(jìn)站信號(hào)機(jī)前方設(shè)置預(yù)告標(biāo)。預(yù)告標(biāo)設(shè)置在反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方 900、 1000 及 1100m處 12。 (4)載頻配置 下行區(qū)間： 1700、 2300HZ(分 1、 2 型 )，按 1700(1)、 2300(1)、 1700(2)、 2300(2)順序設(shè)置。 上行區(qū)間： 2000、 2600HZ(分 1、 2 型 )，按 2000(1)、 2600(1)、 2000(2)、 2600(2)順序設(shè)置。 區(qū)間起始和終止頻率應(yīng)與站內(nèi)車站正線電碼化頻率統(tǒng)一，三接近區(qū)段應(yīng)與接車進(jìn)路不同，發(fā)車進(jìn)路應(yīng)與一離去區(qū)段不同。 (5)補(bǔ)償電容容量、數(shù)量和間距 設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)載頻頻率、最低道床電阻值軌道電路傳輸狀態(tài)的要求確定。 (6)相鄰兩站區(qū)間分割標(biāo)志及設(shè)備管轄范圍 兩站管轄區(qū)自動(dòng)閉塞設(shè)備的管轄范圍按閉塞分區(qū)整體劃分，分割點(diǎn)兩側(cè)的設(shè)備分畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 別由兩端車站管轄。此區(qū)間的分割點(diǎn)在 17297、 17434 信號(hào)機(jī)處。 4.1.2 區(qū)間電纜徑路圖 區(qū)間電纜徑路圖 (見附錄 B2)包括：沒 跟電纜長(zhǎng)度、芯數(shù)和備用芯數(shù)；室外信號(hào)設(shè)備串接順序和電纜徑路；電纜連接的設(shè)備類型。其中： FS 發(fā)送； JS 接收； F 1 F為分線電纜盒，數(shù)字為電纜盒的順序編號(hào)，設(shè)備臨近站上行咽喉用偶數(shù)，下行咽喉用奇數(shù)，從咽喉側(cè)向站外編號(hào)。 每個(gè)方向干線電纜有三根，分別為發(fā)送、接收、站間聯(lián)系用。 電纜徑路的選擇根據(jù)所屬車站信號(hào)樓所在的位置，并注意芯線分配原則。 4.2 室內(nèi)閉塞設(shè)備布置 4.2.1 區(qū)間移頻柜設(shè)備布置 移頻柜布置圖如圖附錄 B3 所示。每架的上、下兩個(gè)閉塞分區(qū)的接收構(gòu)成并機(jī)17297BG 閉塞分區(qū)的接收與 17320AG 閉塞分區(qū)的接收構(gòu)成并機(jī)。其中端子板 1 供17297BG 閉塞分區(qū)使用；端子板 2 供 17320AG 閉塞分區(qū)使用。雙機(jī)并用由工廠生產(chǎn)時(shí)完成。每個(gè)車站按上下行方向分別設(shè)一個(gè)區(qū)間 “ +1” 發(fā)送器，它們?cè)O(shè)在站內(nèi)電碼化檢測(cè)柜中。 4.2.2 區(qū)間綜合柜設(shè)備布置 區(qū)間組合架放置電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外設(shè)備連接，室外電纜由零層引入 (見附錄 B4)。 19 層為站內(nèi)防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)組匣，每個(gè)組匣可放置 4 個(gè)閉塞分區(qū)的模擬網(wǎng)絡(luò)單元 (8 個(gè) ZPW.ML)占用 D1D16 塊 18 柱端子板，并且這些層由 ZPW.ML 至室外調(diào)諧單元連接的室 外電纜配線從 D1D8 開始占用，由 ZPW.ML 至室內(nèi)的配線從D8D16 開始分配 12。 D17D26 供站間聯(lián)系電路用。 4.2.3 區(qū)間組合排列布置 (1)每個(gè)閉塞分區(qū)用一個(gè)組合。 (2)組合類型的選用： (進(jìn)站信號(hào)點(diǎn)紅燈，出站點(diǎn)綠燈 )。 1LQ 閉塞分區(qū)選用 1LQ 型組合 (X1LQ、 S1LQ)； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 U 閉塞分區(qū)選用 U 型組合； LU 閉塞分區(qū)選用 LU 型組合； L 閉塞分區(qū)選用 L 型組合； L(F)閉塞分區(qū)無站間聯(lián)系時(shí)選用 L(F)型組合； L(JF)閉塞分區(qū)有站間聯(lián)系時(shí)選用 L(JF)型組合。 (見附錄 B5)。 4.3 電路圖設(shè)計(jì) 4.3.1 閉塞分區(qū)電路圖 閉塞分區(qū)電路圖 (見附錄 B6)主要包括編碼電路、系統(tǒng)防雷網(wǎng)絡(luò)等，其系統(tǒng)原理原理框圖如圖 (附錄 B7)。 17297G 軌道電路的主發(fā)送器 1FS 的低頻編碼條件由 QZJ1、 1GJ1、 LXJ3F1、ZXJ2F1 和 LUXJ2F1 構(gòu)成。發(fā)送報(bào)警繼電器 FBJ 接于 1FS 的端子 FBJ-1 及 FBJ-2 上。正常情況下， FBJ 。正方向運(yùn)行時(shí)， QZJ 、 QFJ 。經(jīng)過低頻編碼條件控制產(chǎn)生的移頻信號(hào)從 1FS 的端子 S1 引出，經(jīng)過 FBJ4 QZJ5 QFJ5 ，再經(jīng) 17297G 的站 防雷與電纜模擬絡(luò) ZPW.PMD，到匹配變壓器 ZPW.BP 的 L1 端子，并從 V1 端子送至電氣絕緣節(jié)的調(diào)諧單元 BA?；鼐€從 BA 另一端引出，經(jīng) ZPW.BP ZPW.PMD QFJ6 17317GGJ4 /DJF1 QZJ6 FBJ1 接至 1FS 的 S2 端子上。 若 1FS 出現(xiàn)故障， FBJ ,則 +1FS 被接入電路，以替代發(fā)生故障的 1FS。 +1FS 同樣由 QZJ1、 1GJ1、 LXJ3F1、 ZXJ2F1 和 LUXJ2F1 構(gòu)成低頻編碼條件。與 1FS 不同的是， +1FS 低頻編碼條件是由 FBJF1 接入 +1FS 的。經(jīng)過低頻編碼條 件控制產(chǎn)生的移頻信號(hào)從 +1FS 的。 端子 S1 引出，經(jīng)過 FBJ6 FBJ4 QZJ5 QFJ5 ，再經(jīng)過站防雷與電纜模擬絡(luò) ZPW.PMD，到匹配變壓器 ZPW.BP 的 L1 端子，并從 V1 端子送至電氣絕緣節(jié)的調(diào)諧單元 BA?；鼐€從 BA 另一端引出，經(jīng) ZPW.BP ZPW.PMD QFJ617317GGJ4 /DJF1 QZJ6 FBJ3 FBJ5 ,接至 +1FS 的 S2 端子上。 從軌道電路接收端的 BA 兩端接收到的信號(hào)，經(jīng) ZPW.BP ZPW.PMD QFJQZJ ,送至衰耗盤 SH， SH 由端子 C5、 C7 和 b5、 b7 分別將主軌道信號(hào)和小軌道信號(hào)送入 1JS 主機(jī)部分的端子 ZIN(Z)、 XIN(Z)和 2JS 并機(jī)部分的 ZIN(B)、 XIN(B).同時(shí)，自 17317G JS 引來的 XG、 XGH 經(jīng) QFJF 分別接至 1JS 主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分的XGJ(Z)、 XGJH(Z)和 XGJ(B)、 XGJH(B)。 1JS 主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分收到 17317GJS的 XG、 XGH 和 SH 從 ZIN 送入的本軌道主軌道信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行處理，形成對(duì) QGJ的控制信號(hào)。分別由 1JS 主機(jī)部分的 G(Z)、 GH(Z)和 2JS 并機(jī)部分 G(B)GH(B)送至畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 SH。同時(shí)， 1JS 主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分將由 SH 送來的 17277G 小軌道信號(hào)進(jìn)行處理，由于與 17277 屬不同站控制本軌道 XGJ 的動(dòng)作，再通過站間聯(lián)系電路，用本區(qū)段的 XGJ 的接點(diǎn)作為 17277G 的 XGJ 勵(lì)磁條件，從而將 17277 的小軌道信息間接地傳到 17277G.。 若為反向運(yùn)行，則軌道電路發(fā)送端和接收端換位，即原來的發(fā)送端變?yōu)榻邮斩耍瓉淼慕邮斩俗優(yōu)榘l(fā)送端。這是由 QZJ 和 QFJ 的第 5、 6、 7、 8 組接點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，由于 17297G 的列車運(yùn)行方向前方的 17277G 為鄰站控制，所以通過 17277G的 XGJ 的第 1、 2 組接點(diǎn)將 17297G 的小軌道信號(hào)間接地傳到 17297G 的接收器。 1JS主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分分別將從 SH 接收的主軌道信號(hào)和間接從 17277GJS 傳來的小軌道繼電器執(zhí)行條件進(jìn)行處理，形成對(duì) QGJ 動(dòng)作的控制信號(hào)，分別由 1JS 主機(jī)部分的 G(Z)、 GH(Z)和 2JS 并機(jī)部分的 G(B)、 GH(B)送到 SH，從而控制接于 SH 端子a30、 c30 上的 QGJ 的動(dòng)作。同時(shí)， 1JS 主機(jī)部分和 2JS 并機(jī)部分將由 SH 送來的 17317G小軌道信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件 (XG、 XGH)送到 17317G 的接收器。作為其軌道繼電器 (QGJ)勵(lì)磁的必要檢查條件 (XGJ、 XGJH)之一。 4.3.2 低頻信息碼傳輸列表的設(shè)計(jì) ZPW-2000A 發(fā)送器發(fā)出的低頻信息都具有速度的含義。列車速度是分級(jí)控制的。連續(xù)式機(jī)車信號(hào)接收設(shè)備，接收地面 ZPW-2000A 信息，以提供列車允許行駛的速度值。機(jī)車上裝有測(cè)速設(shè)備，可以測(cè)出列車實(shí)際行駛速度。列車實(shí)際行駛速度若比列車允許行駛速度高 7km h 時(shí)，則無論在哪個(gè)速度等級(jí)運(yùn)行，都將產(chǎn)生緊急制動(dòng)。 L5 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示前方至少 7 個(gè)閉塞分區(qū)空閑。機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示 一個(gè)綠色燈。 L4 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示前方至少 6 個(gè)閉塞分區(qū)空閑。機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈。 L3 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示運(yùn)行前方 5 個(gè)及以上閉塞分區(qū)空閑，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈。 L2 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示運(yùn)行前方 4 個(gè)及以上閉塞分區(qū)空閑，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈光。 L 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)綠色燈光。 LU 碼：準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度注意運(yùn)行，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)半綠半黃燈光。 LU2 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，并預(yù)告次一架地面信號(hào)機(jī)顯 示一個(gè)黃色燈光，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色燈光。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 U 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色燈光。 表 4-1 主體化機(jī)車信號(hào)的 14 個(gè)低頻信息定義 序 號(hào) 1 2 3 4 5 6 信 息 名 稱 L5 碼 L4 碼 L3 碼 L2 碼 L 碼 LU 碼 LU2 碼 U 碼 機(jī)車信號(hào)顯示 L 綠 L 綠 L 綠 L 綠 L 綠 LU 綠黃 U 黃 U 黃 頻率 Hz 21.3 23.5 10.3 12.5 11.4 13.6 15.8 16.9 地面信號(hào)顯示 L L L L L L L LU 序號(hào) 7 8 9 10 11 12 13 14 信 息 名 稱 U2S 碼 U2 碼 U3 碼 UUS 碼 UU 碼 HB 碼 HU 碼 H 碼 機(jī)車信號(hào)顯示 U2S 黃閃 U2 黃 2 U 黃 UUS 雙黃閃 UU 雙黃 HUS 紅黃閃 HU 紅黃 H 紅 頻 率 Hz 20.2 14.7 22.4 19.1 18.0 24.6 26.8 29.0 地面信號(hào)顯示 LU 或U LU 或U U U U U U H U2S 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度籌級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，并預(yù)告次一架地面信號(hào)機(jī)顯示一 個(gè)黃色閃光和 個(gè)黃色燈光，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)帶 “ 2” 字的黃色閃光燈光。 U2 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，并預(yù)告次一架地面信號(hào)機(jī)顯示兩個(gè)黃色燈光，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)帶 “ 2” 字的黃色燈光。 U3 碼：要求列車減速到規(guī)定的速度等級(jí)越過接近的地面信號(hào)機(jī)，表示接近的地面信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)黃色燈光，并預(yù)告次一架信號(hào)機(jī)為進(jìn)站或出站信號(hào)機(jī)且顯示 個(gè)紅色燈光，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一卟黃色燈光 (僅適用于雙紅燈防護(hù)的自動(dòng)閉塞區(qū)段 )。 UUS 碼：要求列車限速運(yùn)行，表示列車接近的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng) 18 號(hào)及以上道岔側(cè)向 位置進(jìn)路，且次一架信號(hào)機(jī)開放經(jīng)道岔的直向或 18 號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路；或表示列車接近設(shè)有分歧道岔線路所的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng) 18 號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)雙半蘋色閃光燈光。 UU 碼：要求列車限速運(yùn)行，表示列車接近的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng)道岔側(cè)向位置進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 路，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)雙半黃色燈光。 HB 碼：表示列車接近的進(jìn)站或接車進(jìn)路信號(hào)機(jī)開放引導(dǎo)信號(hào)或通過信號(hào)機(jī)顯示容許信號(hào)，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)半紅半黃色閃光燈光。 HU 碼：要求及時(shí)采取停車措施，機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示一個(gè)半紅半黃色燈光。 H 碼：要求立即采取緊急停車措 施，機(jī)車信號(hào)顯示一個(gè)紅色燈光。 本閉塞分區(qū)的編碼表見 (附錄 B8)。 4.4 配線圖表設(shè)計(jì) 4.4.1 區(qū)間移頻柜、組合柜、綜合柜零層端子配線表 區(qū)間移頻柜零層有 10 個(gè) 3*18 柱端子板，每塊端子板給一個(gè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)使用。這些端子板主要用于區(qū)間組合架端子連接、接收主機(jī)和并機(jī)相連，構(gòu)成區(qū)間信號(hào)點(diǎn)編碼電路、發(fā)碼電路、接收電路、報(bào)警電路，且各端子固定使用。區(qū)間移頻柜零層端子配線表見圖附錄 B8 所示，它是根據(jù)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)電路圖繪制的，在表中填入?yún)^(qū)間移頻柜各端子引向區(qū)間組合架的各端子的端子號(hào) 2。 區(qū)間組合柜零層有 4 個(gè) 4 柱電源端子板， 5 塊熔斷器、一塊 18 柱端子板用于將各種電源引入?yún)^(qū)間組合柜。配線圖如圖附錄 B9 所示。 區(qū)間綜合柜零層有 32 個(gè) 18 柱端子板，用于區(qū)間移頻發(fā)送、接收的本架組匣側(cè)面端子與室外電纜聯(lián)系，區(qū)間信號(hào)機(jī)電燈本架組匣側(cè)面端子與室外電纜的聯(lián)系，站間聯(lián)系電路本架組匣側(cè)面端子與室外電纜的聯(lián)系，以及用于室內(nèi)、外電纜的過路連接 (見附錄 B10)。 4.4.2 區(qū)間電源屏及室內(nèi)電源配線圖 區(qū)間電源屏及室內(nèi)電源配線圖如圖附錄 B11 所示，它表示區(qū)間電源屏與區(qū)間移頻柜電源零層端子、區(qū)間綜合柜零層端子、區(qū)間組合柜零層端子、配電盤的 聯(lián)系。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 第 5 章 結(jié)論與展望 近幾年，我們?cè)趯W(xué)習(xí)消化吸收世界高速鐵路先進(jìn)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了多年來我國(guó)客運(yùn)專線工程技術(shù)、科研試驗(yàn)成果，針對(duì)高速鐵路建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題，又進(jìn)一步開展了研究、試驗(yàn)、驗(yàn)證、預(yù)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)咨詢，技術(shù)裝備的自主創(chuàng)新和各系統(tǒng)集成研究攻關(guān)。目前，站前技術(shù)已經(jīng)取得全面突破，站后技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新工作已經(jīng)進(jìn)入重點(diǎn)突破階段，初步形成適合中國(guó)國(guó)情路情的高速鐵路自主技術(shù)體系。 隨著鐵路建設(shè)的跨越式發(fā)展，對(duì)機(jī)車信號(hào)設(shè)備顯示的準(zhǔn)確性和工作的可靠性提出了更高的要求，機(jī)車信號(hào)正 朝著主體化的方向發(fā)展，研制和發(fā)展適合我國(guó)鐵路ZPW-2000 無絕緣軌道電路的機(jī)車信號(hào)成為了迫切需要。采用數(shù)字信號(hào)處理 (DSP)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車信號(hào)波形的譜分析，利用可靠的硬件和軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)車信號(hào)的安全性、實(shí)時(shí)性和高精度要求?；?ZPW-2000 無絕緣軌道電路的機(jī)車信號(hào)的安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性和高精度可以滿足我國(guó)鐵路發(fā)展的需要。隨著我國(guó)鐵路的大力發(fā)展，ZPW-2000 無絕緣軌道電路和主體化機(jī)車信號(hào)得到大力推廣，國(guó)產(chǎn)主體機(jī)車信號(hào)的時(shí)代已經(jīng)到來。 中國(guó)高速鐵路不可能完全照搬任何一國(guó)的高速鐵路技術(shù)體系，只有立足于自 我，堅(jiān)持博采眾長(zhǎng)，把借鑒、消化、吸收國(guó)際上先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)與研發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證、自主創(chuàng)新相結(jié)合，系統(tǒng)集成，才能形成符合我國(guó)國(guó)情、路情的世界一流高速客運(yùn)專線技術(shù)體系，才能經(jīng)得起運(yùn)營(yíng)的考驗(yàn)，歷史的檢驗(yàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 參考文獻(xiàn) 1 中國(guó)鐵路通信信號(hào)公司 . 鐵道信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范 M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 2 北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院 . ZPW-2000A 無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)教材 M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 3 趙懷東 ,王改素 . ZPW-2000A 型自動(dòng)閉塞設(shè)備安裝與維護(hù) M. 北京 :中國(guó) 鐵道出版社 ,2010 4 董昱 .區(qū)間信號(hào)與列車運(yùn)行控制系統(tǒng) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,2008 5 張擎 . 電氣集中工程設(shè)計(jì)指導(dǎo) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,1991 6 高繼祥 .鐵路信號(hào)運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,1998 7 趙志熙 . 車站信號(hào)控制系統(tǒng) M. 北京 : 中國(guó)鐵道出版社 ,1993. 12 8 王秉文 . 6502 電氣集中工程設(shè)計(jì) M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,1997 9 阮振鐸 . 鐵道信號(hào)設(shè)計(jì)與施工 M. 北京 :中國(guó)鐵道出版社 10 鐘華 . AutoCAD 2004 標(biāo)準(zhǔn)教程 M. 北京 :中國(guó)宇航出版社 11 張躍峰 ,陳通 . AutoCAD R14M. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,1999 12 齊進(jìn)寬 . ZPW-2000A 模擬試驗(yàn)電路及常見故障分析 M. 鐵道通信信號(hào) ,2005. 13 Online changes of train control system without train stopping J. The academic journal of Tongji University,2005. 14 Lovegrove, Keith. Railroad identity, design and cultureJ.New York, NY.2005. 畢業(yè)設(shè)計(jì) 47 畢業(yè)設(shè)計(jì) 48 致 謝 致謝衷心感謝我的導(dǎo)師崔躍華講師。本文的設(shè)計(jì)工作是在崔躍華老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)方法的制定、相關(guān)設(shè)備的選擇到圖紙的繪制，各個(gè)方面都離不開崔躍華老師熱情耐心的幫助和教導(dǎo)。 崔 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料 到 設(shè)計(jì) 方 案的確定和修改，提供中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)等整個(gè)過程中都給予 了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì) 漏洞較多 ，但是 崔 老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木袷俏矣肋h(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 另外，感謝給予我這樣一次機(jī)會(huì)，去完成一個(gè)課題的設(shè)計(jì)，并在這個(gè)過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們?cè)诩磳㈦x校的最后一段時(shí)間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。再一次對(duì)我的母校表示感謝。 在 論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助 ，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 畢業(yè)設(shè)計(jì) 49 附 錄 附錄 A 外 文 Technology Features Reasearch of Japanese Railway Signal System This paper begins with the developing history and technical classification of railway transportation, introduces the railway control system used in Japan, analyzes its technology features respectively from the aspects of electronic, computer and communication technology, and at last proposes the technical developing direction of future train control system. 1、 Introduction In the early days of railways, there was no signaling system. A station attendant showed the signal of go or stop by gestures. But people would make some mistakes which caused accidents. Signaling system prevents the accidents efficiently. Early signal system in Japan was Automatic Traffic Stop (ATS) devices. This device could automatically stop the train when it received the stop signal. Even if the driver ignored the alarm of the train-borne stop device, the device on the track could stop the train automatically. ATS-P (Automatic Train Stop Protection) was developed to raise efficiency. Using the responder to send a receive data signal, ATS-P system transmits information of the distance about the next stop to the train via the track, and then the system generates a train speed-checking pattern with these information. ATC (Automatic Train Control) system is developed to resolve problems of ATS-P. In ATC system, safety operation procedure will be activated to guarantee the safe performance of the train when the train operator made mistakes. To meet the needs of the modern massive high-efficient transportation, new traffic control systems are emerging such as ATACS (Advanced Train Administration Communication System), CBTC (Communication Based Train Control), etc. With the integration of railway signal and communication technology, track structure of new pattern and additional train-borne functions. 畢業(yè)設(shè)計(jì) 50 This paper proposes the features of the current railway control system in Japan with the development history of the railway signal system as background, and then shows its key technology and developments in future. 2、 Railway Signal Systems The first railway transportation system began to operate in 1830 between Liverpool and Manchester. Signal system was introduced to improve safety and to cope with the increase of traffic volume. In 1841, the signal technology was used at the two ends of the North Midland tunnel at the first time. The track circuit for the train detecting was invented in 1872. The following will analyze typical railway signal system developed by Japan National Railways (JNR) and East Japan Railway. For these systems, the level is determined by fixed block or moving block system. Train position locating is taken by the track circuit or onboard train locating device. The information is transmitted through the track circuit or radio. (ATS-S) system (Kera, 2000 is automatic train stop device which was introduced into JNR to prevent train collision. In a block section where a train is present, a track circuit detects the train posi