機(jī)車(chē)自動(dòng)過(guò)分相

1、2.1系統(tǒng)組成 系統(tǒng)由感應(yīng)接受器（簡(jiǎn)稱車(chē)感器）、自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器和信號(hào)指示三部 分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1 2.2系統(tǒng)外觀 圖2自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器安裝圖 .Z 圖3車(chē)感器安裝圖 圖4信號(hào)指示安裝圖 三工作原理 本系統(tǒng)是基于免維護(hù)地面定位技術(shù)的車(chē)載自動(dòng)過(guò)分相控制系統(tǒng)。機(jī)車(chē)通過(guò)感應(yīng)地 面定位信號(hào)確定機(jī)車(chē)與分相點(diǎn)的相對(duì)位置，地面定位和機(jī)車(chē)感應(yīng)信號(hào)分別采用斜對(duì)稱 埋設(shè)和備份接收，以保證自動(dòng)過(guò)分相的安全和可靠。 T第止觀弓預(yù)吿繹 /bn 葦止取弓預(yù)雪牌 需止教弓浚告巒 30 VI T葉辻裁尋預(yù)吿牌 75 lTJm -Tllf 30 圖5地面感應(yīng)器的埋設(shè)方式 如圖5所示，預(yù)先根據(jù)要求在每個(gè)分相區(qū)前后分

2、別埋設(shè)兩個(gè)地面感應(yīng)器。 機(jī)車(chē)過(guò)分相信號(hào)的感應(yīng)、處理，由地面磁感應(yīng)器、車(chē)感器和車(chē)感信號(hào)處理裝置共 同完成。機(jī)車(chē)過(guò)分相的控制，由微機(jī)柜及機(jī)車(chē)控制回路完成。 微機(jī)柜對(duì)機(jī)車(chē)過(guò)分相的自動(dòng)控制，與司機(jī)操作控制并聯(lián)，當(dāng)司機(jī)操作控制過(guò)分相, 自動(dòng)控制起監(jiān)視作用。 機(jī)車(chē)運(yùn)行至G1(G4)點(diǎn)，自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器接收到感應(yīng)接收器感應(yīng)的預(yù)告地 面定位信號(hào)，信號(hào)處理器向微機(jī)柜發(fā)出過(guò)分相預(yù)告信號(hào)，微機(jī)柜根據(jù)此時(shí)機(jī)車(chē)運(yùn)行速 度，控制電機(jī)電流平穩(wěn)下降到0,發(fā)出斷主斷信號(hào)給控制電路，控制電路控制機(jī) 車(chē)斷劈相機(jī)、斷主斷(預(yù)告模式)；同時(shí)，司機(jī)室蜂鳴器響3s,提醒司機(jī)過(guò)分相區(qū)。 當(dāng)G1(G4)言號(hào)失效時(shí)，機(jī)車(chē)運(yùn)行至G2(G3)點(diǎn)

3、，自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器接收到感應(yīng)接 收器感應(yīng)的強(qiáng)迫地面定位信號(hào)，信號(hào)處理器向微機(jī)柜發(fā)出過(guò)分相強(qiáng)迫斷信號(hào)， 微機(jī)柜 立即封鎖電機(jī)電流，發(fā)出斷主斷信號(hào)給控制電路控制機(jī)車(chē)斷劈相機(jī)、斷主斷。 在正常接收到G1(G4)信號(hào)時(shí)G2(G3)信號(hào)不起作用(強(qiáng)迫斷模式)。機(jī)車(chē)通過(guò)無(wú)電區(qū)后， 根據(jù)接收G3(G1)點(diǎn)，自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器接收到感應(yīng)接收器感應(yīng)的合閘地面定位 信號(hào)信號(hào)，則通過(guò)預(yù)告信號(hào)通道向微機(jī)柜送出合主斷信號(hào)，司機(jī)室蜂鳴器響3s, 提醒司機(jī)已通過(guò)分相區(qū)。微機(jī)柜發(fā)出合主斷給控制電路，控制電路控制機(jī)車(chē)合劈 相機(jī)、合主斷。預(yù)備好后，微機(jī)柜控制電機(jī)電流緩慢恢復(fù)到過(guò)分相前工況。在正 常接收G3(G1)信號(hào)時(shí)G4

4、(2)信號(hào)不起作用。 3. 1地面感應(yīng)信號(hào)接收器 自動(dòng)過(guò)分相的關(guān)鍵技術(shù)是定位，定位是否準(zhǔn)確是系統(tǒng)準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。 地 面感應(yīng)信號(hào)安裝在機(jī)車(chē)的轉(zhuǎn)向架上，采用密封防水、防震設(shè)計(jì)處理，保證系統(tǒng)的可靠 運(yùn)行。 安裝在機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架上的地面感應(yīng)信號(hào)接收器通過(guò)地面感應(yīng)器時(shí)， 在地面感應(yīng)信號(hào) 接收器上感應(yīng)一個(gè)幅值和寬度與機(jī)車(chē)運(yùn)行速度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。 地面感應(yīng)接收器安裝于機(jī)車(chē)下部轉(zhuǎn)向架的兩側(cè)，共四個(gè)。前后相互備份。 3. 1. 1地面感應(yīng)接收器 地面感應(yīng)接收器基于電磁感應(yīng)原理，感應(yīng)接收線圈與地面感應(yīng)器的磁場(chǎng)相結(jié)合， 完成系統(tǒng)的定位識(shí)別。具有識(shí)別準(zhǔn)確高、相應(yīng)時(shí)間短、抗干擾能力強(qiáng)、無(wú)故障運(yùn)行時(shí) 間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 3.

5、 1. 2地面感應(yīng)器 地面感應(yīng)器是嵌入到軌枕里的永久磁鐵，具有耐高溫、耐腐蝕、不會(huì)損壞等特點(diǎn)， 適合安裝在室外。 地面感應(yīng)器的安裝見(jiàn)附件1。 3. 2控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是由系統(tǒng)信號(hào)處理單元以及控制單元組成。系統(tǒng)信號(hào)處理器采集感應(yīng) 接收器接收的定位信號(hào)、機(jī)車(chē)運(yùn)行方向、處理相應(yīng)的信息、發(fā)出相關(guān)的信息指令、自 診斷故障信息、輸出顯示信息等功能。系統(tǒng)控制單元?jiǎng)t由機(jī)車(chē)的微機(jī)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要 功能是采集由系統(tǒng)信號(hào)處理器輸出的定位信息、機(jī)車(chē)速度、司機(jī)指令、牽引電流、供 電網(wǎng)壓等相關(guān)機(jī)車(chē)信息，并根據(jù)接收到信號(hào)處理器輸出的定位信息、機(jī)車(chē)運(yùn)行速度， 確定控制牽引電流下降的速率和確定斷開(kāi)主斷路器的位置。通過(guò)分相區(qū)后，

6、根據(jù)接收 到信號(hào)處理器輸出的定位信息，控制閉合主斷路器和控制牽引電流平穩(wěn)上升。 信號(hào)處理器的面板示意圖如圖6所示。 信號(hào)處理器的背面示意圖如圖7所示。 信號(hào)處理器在通電、屏蔽接收信號(hào)結(jié)束或通過(guò)分相點(diǎn)后進(jìn)行一次自 檢。 信號(hào)處理器在前進(jìn)方向右側(cè)兩個(gè)感應(yīng)接收器分別接收到預(yù)告感應(yīng)器 信號(hào)和反向強(qiáng)迫感應(yīng)器信號(hào)，以及前進(jìn)方向左側(cè)兩個(gè)感應(yīng)接收器分別接 收到強(qiáng)迫感應(yīng)器信號(hào)和反向預(yù)告感應(yīng)器信號(hào)，則屏蔽接收信號(hào)16S開(kāi)始 接收感應(yīng)信號(hào)，否則屏蔽接收信號(hào)2分鐘開(kāi)始接收信號(hào)。 F S 型自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器 、O 0 0 O 0! 0 1 工作正常重聯(lián)預(yù)告/恢復(fù)強(qiáng)迫前 I 1 O 0 O O 0 r1t 213 t

7、4后 廣州鐵路集團(tuán)公司科研所 圖6信號(hào)處理器的面板示意圖 ?正常指示燈：信號(hào)處理器進(jìn)行自檢，當(dāng)檢測(cè)到有一路感應(yīng)接收回路有故障時(shí)，正常 指示燈閃亮。當(dāng)檢測(cè)到所有感應(yīng)接收回路有故障時(shí)，正常燈滅。信號(hào)處理器正常工 作指示燈亮。 ?工作指示燈：信號(hào)處理器工作時(shí)，工作指示燈亮。信號(hào)處理器不能正常工作，則工 作指示燈滅。 ?試驗(yàn)按鈕：可用于試驗(yàn)自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)工作是否正常。在 I端司機(jī)室的手柄放在 “前”位，按動(dòng)試驗(yàn)按鈕，可模擬自動(dòng)過(guò)分相強(qiáng)迫斷。等 2分鐘后或斷合一次信號(hào) 處理器的電源開(kāi)關(guān)。在I端司機(jī)室的手柄放在“后”位，按動(dòng)試驗(yàn)按鈕，可模擬自 動(dòng)過(guò)分相預(yù)告斷。自動(dòng)過(guò)分相預(yù)告斷在機(jī)車(chē)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，要等 30s

8、后斷主斷路器。 ?電源開(kāi)關(guān)： 信號(hào)處理器的電源開(kāi)關(guān)。信號(hào)處理器故障時(shí)可以關(guān)閉電源。 ?T1指示燈： 車(chē)感器信號(hào)1指示，接收到感應(yīng)信號(hào)時(shí)閃亮。 ?T2指示燈： 車(chē)感器信號(hào)2指示，接收到感應(yīng)信號(hào)時(shí)閃亮。 ?T3指示燈： 車(chē)感器信號(hào)3指示，接收到感應(yīng)信號(hào)時(shí)閃亮。 ?T4指示燈： 車(chē)感器信號(hào)4指示，接收到感應(yīng)信號(hào)時(shí)閃亮。 ?前指示燈：機(jī)車(chē)向前信號(hào)輸入到信號(hào)處理器時(shí)，指示燈亮 ?后指示燈：機(jī)車(chē)向后信號(hào)輸入到信號(hào)處理器時(shí)，指示燈亮。 ?預(yù)告/恢復(fù)指示燈：信號(hào)處理器輸出預(yù)告信號(hào)和恢復(fù)信號(hào)時(shí)，指示燈亮 ?強(qiáng)迫指示燈：信號(hào)處理器輸出強(qiáng)迫信號(hào)時(shí)，指示燈亮。 ?重聯(lián)指示燈：機(jī)車(chē)選擇恢復(fù)點(diǎn)信號(hào)輸入到信號(hào)處理器時(shí)，指示

9、燈亮 圖7信號(hào)處理器的背面示意圖 說(shuō)明： 外接插頭：X2、X3、X4和X5信號(hào)處理器與感應(yīng)接收器外接插頭，X1與 微機(jī)柜、機(jī)車(chē)控制電路和110V電源的連接插頭外接插頭。 3. 3燈顯指示 燈顯指示的主要功能是顯示整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的狀況。當(dāng)系統(tǒng)接收到信號(hào)時(shí)能及 時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)出燈光及蜂鳴聲以提醒司機(jī)。 在機(jī)車(chē)的I、U端司機(jī)室的操縱臺(tái)上安裝一個(gè)工作指示燈，一個(gè)接收到預(yù)告信 號(hào)指示的蜂鳴器。 蜂鳴器用于指示接收到預(yù)告信號(hào)的狀況，當(dāng)機(jī)車(chē)通過(guò)埋設(shè)在地面的預(yù)告感應(yīng)器 時(shí)，感應(yīng)接收器接收到地面信號(hào)。信號(hào)處理器接收到感應(yīng)接收器接收的信號(hào)，向微機(jī) 柜發(fā)出過(guò)分相區(qū)的預(yù)告信號(hào)。同時(shí)，通過(guò)蜂鳴器向司機(jī)發(fā)出自動(dòng)過(guò)分相已經(jīng)工作

10、。 如機(jī)車(chē)通過(guò)“禁止雙弓”標(biāo)牌時(shí)，蜂鳴器沒(méi)有響，可以采用手動(dòng)過(guò) 分相。 .z 四主要性能指標(biāo) 4. 1使用環(huán)境 ?海拔高度不超過(guò)2500m； ?最高周?chē)諝鉁囟葹?0C，允許在40C存放； ?最低周?chē)諝鉁囟葹?0C，允許在40 C存放； ?周?chē)諝鉂穸龋鹤顫裨路萜骄畲笙喈?dāng)濕度不大于95%（該月月平均最低溫 度為25C）; ?相對(duì)于機(jī)車(chē)垂向、橫向、縱向存在著頻率f為150Hz時(shí)等于1g; ?因機(jī)車(chē)連掛時(shí)沖擊，沿機(jī)車(chē)縱向激起的加速度不大于3g; ?信號(hào)處理器安裝在能防止風(fēng)、沙、雨、雪直接侵襲的車(chē)體。 4. 2額定參數(shù) ?型號(hào)：GFX3S型自動(dòng)過(guò)分相裝置 ? 工作電壓：DC77W137V; 功耗

11、：6W ?絕緣電阻：500MQ; ? 工作溫度：25C70C； ? 適用速度圍10300km/h； ?感應(yīng)接收器直流電阻：620Q 5%; 4. 3技術(shù)要求 車(chē)載自動(dòng)過(guò)分相裝置信號(hào)處理器的元件滿足 裝置標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定； 4. 4工作性能 左邊地感器信號(hào)輸出（強(qiáng)迫信號(hào)） 右邊地感器信號(hào)輸出（預(yù)告信號(hào)） 恢復(fù)信號(hào)（從預(yù)告信號(hào)通道輸出） TB/T3021-2001鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛電子 110V、脈寬 1s 10% 110V、脈寬 3s 10% 110V、脈寬 3s 10% 接收相應(yīng)時(shí)間w 0.05s 10% .z 五外形尺寸和感應(yīng)接收器安裝要求 車(chē)載自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器外形及安裝尺寸如圖 8: .Z F-型

12、自動(dòng)過(guò)分相信號(hào)處理器 工作重聯(lián) 預(yù)告/I恢復(fù)強(qiáng)迫前 11 II 1234后 II11 廣州鐵路集團(tuán)公司科研所 圖8 感應(yīng)接收器的外形、安裝尺寸和連線插頭插座定義如下圖9: 點(diǎn)位 定義 接收器信號(hào) 接收器信號(hào) 屏蔽線 車(chē)載自動(dòng)過(guò)分相裝置的感應(yīng)接收器安裝如圖 10 （距鋼軌側(cè)335mm-10mm,距鋼 軌踏面 110mm+ 20mm）。 感應(yīng)接收器 圖10 六系統(tǒng)對(duì)外連接圖 6.1 20芯插座X1的定義(信號(hào)可根據(jù)機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行選 擇) 點(diǎn)位 裝置線號(hào) 定義 備注 X1:8 GX108 DC 110* 電源+ X1:18 GX118 DC 0V 電源一 X1:10 GX110 I端向前 1

13、10V咼電壓表示本端司機(jī)室向前 X1:11 GX111 II端向前 110V咼電壓表示另端司機(jī)至向前 X1:13 GX113 預(yù)告與恢復(fù)信號(hào) 預(yù)告脈沖信號(hào)(DC110V, 3S) 恢復(fù)脈沖信號(hào)(DC110V, 3S) X1:14 GX114 強(qiáng)斷信號(hào) 脈沖信號(hào)(DC110V, 1S) X1:15 GX115 裝置狀態(tài)信號(hào) 110V咼電壓表示裝置工作正常 X1:17 GX117 恢復(fù)點(diǎn)選擇信號(hào) 110V咼電壓表示：通過(guò)G4地面感應(yīng)器所收到 的輸出恢復(fù)信號(hào)；0V電壓表示：通過(guò)G3點(diǎn)的 輸出恢復(fù)信號(hào)，但如果G3信號(hào)沒(méi)有收到可輸出 G4點(diǎn)信號(hào)。 6.2 3芯插座X2的定義 點(diǎn)位 裝置線號(hào) 信號(hào)名稱 備

14、注 X2:1 T11 T1車(chē)感器信號(hào)1 X2:2 T12 T1車(chē)感器信號(hào)2 X2:3 T10 T1屏蔽 6.3 3芯插座X3的定義 點(diǎn)位 裝置線號(hào) 信號(hào)名稱 備注 X3:1 T21 T2車(chē)感器信號(hào)1 X3:2 T22 T2車(chē)感器信號(hào)2 X3:3 T20 T2屏蔽 6.4 3芯插座X4的定義 點(diǎn)位 裝置線號(hào) 信號(hào)名稱 備注 X4:1 T31 T3車(chē)感器信號(hào)1 X4:2 T32 T3車(chē)感器信號(hào)2 X4:3 T30 T3屏蔽 6.5 3芯插座X5的定義 點(diǎn)位 裝置線號(hào) 信號(hào)名稱 備注 X5:1 T41 T4車(chē)感器信號(hào)1 X5:2 T42 T4車(chē)感器信號(hào)2 X5:3 T40 T4屏蔽 .z 七系統(tǒng)電路

15、原理圖 .Z J-U 一二 4 tr 衛(wèi) 二 M 謚 匸 工 七: 二 S Alrri si- 亍Lt -xrE-KIL * n -d 3 1 .:一歹 * I .-.t總 :4 2 嚴(yán) _ V 3 1 M- 丄 n.1 ZH w 鷹 -khwh 一 WMH -is- F: -SM- 善畫(huà)一 TIT7W -II旨 z一 .z S ? 出 嗚 墓 * H CT 童 * 卄 - 空 a 科 - 罷 七 i Al 窩一二二 空滬Is程E S 丟It碧= 丟*瓷一 s rh -ip ek 盤(pán) s 農(nóng) p !=- 嚴(yán) UJII-N 峯fl乍宰 -曲畢里*工栄 _$ 二臂學(xué)誓 CM 誣曲*!老_ 補(bǔ)暦円孚緒劉L V 5