道岔軌道電路采集原理演示文稿

道岔軌道電路采集原理演示文稿當前第1頁\共有48頁\編于星期六\18點

1、道岔監(jiān)測采集原理當前第2頁\共有48頁\編于星期六\18點1.1三相交流轉(zhuǎn)轍機控制電路當前第3頁\共有48頁\編于星期六\18點道岔監(jiān)測是指：實現(xiàn)道岔動作電流曲線原始數(shù)據(jù)的跟蹤采集；監(jiān)測道岔啟動繼電器1DQJ、2DQJ和道岔定/反位表示繼電器DBJ/FBJ的狀態(tài)；以及SJ第八組接點的動態(tài)監(jiān)測；完成道岔動作、實際位置與表示狀態(tài)的校核；記錄道岔轉(zhuǎn)換時間及動作次數(shù)、判斷道岔轉(zhuǎn)轍機故障；防止違章作業(yè)，通過CAN網(wǎng)絡或RS-485通信接口與站機交換數(shù)據(jù)。提速道岔：120Km/h以上，ZYJ7，S700K型三相交流轉(zhuǎn)轍機普通道岔：ZD6系列直流轉(zhuǎn)轍機當前第4頁\共有48頁\編于星期六\18點交流轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測內(nèi)容：電壓、電流、功率、1DQJ狀態(tài)、定反位表示狀態(tài)。三相交流采樣模塊也是采用霍爾傳感器，三相電流分別穿過三個孔，穿心無方向。在傳感器副邊，每相電流都經(jīng)過放大、整流、再放大，轉(zhuǎn)換成A，B，C三路0—5V直流電壓，送到道岔采集機模擬量輸入板進行采樣。當前第5頁\共有48頁\編于星期六\18點●每個提速道岔采集機由電源、總線板、6塊提速道岔電流采集板、2塊提速道岔功率采集板和48個轉(zhuǎn)轍機電流/功率傳感器組成，可以實現(xiàn)對48個S700K或液壓電動轉(zhuǎn)轍機的動作電流和轉(zhuǎn)轍機功率的采樣?！衩總€轉(zhuǎn)轍機電流/功率傳感器可以完成一個交流提速轉(zhuǎn)轍機三相電流和一路有功功率的輸出?！衩總€提速道岔電流采集板可以完成對24個開關(guān)量、24路模擬量的采集，可以監(jiān)測8個提速道岔道岔轉(zhuǎn)轍機電流?！衩總€提速道岔轉(zhuǎn)轍機道岔電流采集信息包括：1個1DQJ、1個定位表示、1個反位表示、3路模擬量輸入?！衩總€提速道岔功率采集板可以完成對24個開關(guān)量、24路模擬量的采集，可以監(jiān)測24個提速道岔道岔轉(zhuǎn)轍機功率?！衩總€提速道岔轉(zhuǎn)轍機功率采集信息包括：1個1DQJ、1路有功功率模擬量輸入。當前第6頁\共有48頁\編于星期六\18點啟動電路圖：

當前第7頁\共有48頁\編于星期六\18點定位操縱動作電路圖X1、X2、X5當前第8頁\共有48頁\編于星期六\18點反位操縱動作電路圖X1、X3、X4當前第9頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第10頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第11頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第12頁\共有48頁\編于星期六\18點1DQJ狀態(tài)采樣道岔采集機是通過采集1DQJ的落下節(jié)點來監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)換起止時間的。由于1DQJ沒有空接點，因此只能用開關(guān)量采集器采集半組空接點。采樣原理如下圖：

當前第13頁\共有48頁\編于星期六\18點開關(guān)量采集器開關(guān)量采集器依據(jù)電磁感應原理，通過線圈間的磁耦合實現(xiàn)開關(guān)量狀態(tài)的傳感。原理見下圖：

通過檢測線圈L1的電感量及損耗，判斷繼電器的狀態(tài)。L1和L2通過磁場耦合。當1-3斷開時，L2上無電流。L1為自身的電感和損耗。當1-3閉合時，L2上產(chǎn)生感應電流。因此L1的損耗增大。同時L1的電感量減小。這樣繼電器的狀態(tài)在電感線圈L1上得到反映。當前第14頁\共有48頁\編于星期六\18點普通道岔監(jiān)測當前第15頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第16頁\共有48頁\編于星期六\18點

道岔表示電壓監(jiān)測采集當前第17頁\共有48頁\編于星期六\18點道岔表示信息是道岔維護的主要內(nèi)容，失去表示會導致聯(lián)鎖進路失去依據(jù)，影響行車。發(fā)生表示故障，如何判斷故障范圍和故障點非常關(guān)鍵。道岔表示電路直流電壓受室外道岔二極管影響，電務維修人員很難及時發(fā)現(xiàn)該故障隱患，通過CSM系統(tǒng)對道岔表示電壓的監(jiān)測，可以輕松地知道這種潛在的隱患。表示電路與直流道岔控制電路有較大區(qū)別，是表示繼電器與二極管電阻并聯(lián)構(gòu)成的半波整流電路。當前第18頁\共有48頁\編于星期六\18點定位表示電路當前第19頁\共有48頁\編于星期六\18點定位表示電路簡化圖當前第20頁\共有48頁\編于星期六\18點反位表示電路圖當前第21頁\共有48頁\編于星期六\18點反位表示電路簡化圖當前第22頁\共有48頁\編于星期六\18點

道岔轉(zhuǎn)換完成后，BHJ落下，1DQJ落下，1DQJF落下，三相電源被切斷，通過1DQJ的后接點構(gòu)成表示電路。表示電路由表示變壓器、繼電器、電阻、整流二極管和轉(zhuǎn)轍機的各組表示接點組成。表示電路經(jīng)過了電機的3個線圈，檢查了線圈的完整性。表示電路構(gòu)成當前第23頁\共有48頁\編于星期六\18點假設(shè)變壓器二次側(cè)4正3負，當正弦交流電源正半波時，DBJ勵磁吸起，與DBJ線圈并聯(lián)的另一條支路，因整流二極管反向截止，故電流基本為零；當正弦交流電源負半波時，在DBJ和整流堆這兩條支路中，由于這時整流堆呈正向?qū)顟B(tài)，其改支路的阻抗要比DBJ支路阻抗小得多，電流絕大部分經(jīng)整流堆支路中流過，由于DBJ線圈的感抗足夠大，且具有一定的電流遲緩作用，因而DBJ能保持在吸起狀態(tài)。經(jīng)半波整流后，用微積分計算出的BD1型表示變壓器二次側(cè)電壓的平均值（輸出直流分量）為0.45U，即0.45*110=49.5V。I=49.5/（1000+1000）=24.75mA。DBJ上的電壓為1000*24.75=24.75V。因現(xiàn)場實際還有線圈電阻和電纜電阻，故實際的電流值會小于這個值，DBJ上的電壓也會小于這個值。表示電路原理當前第24頁\共有48頁\編于星期六\18點一個直流道岔表示電壓采集裝置可采集8路道岔表示電壓，每組道岔有定位表示電壓和反位表示電壓，即采集4組直流道岔的表示電壓一個交流道岔表示電壓采集裝置可采集4路道岔表示電壓，每組道岔有定位表示電壓和反位表示電壓，即可采集2組交流道岔的表示電壓當前第25頁\共有48頁\編于星期六\18點采集點在分線柜端子。對于直流道岔，定位表示電壓采自X1、X3，反位表示電壓采自X3、X2。對于交流道岔，定位表示電壓采自X4、X2（X4為正、X2為負），反位表示電壓采自X3、X5（X3為正、X5為負）。當前第26頁\共有48頁\編于星期六\18點25Hz相敏軌道電路電壓及相位角監(jiān)測當前第27頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第28頁\共有48頁\編于星期六\18點采樣點：軌道測試盤側(cè)面端子或分線盤接線端子采樣徑路有關(guān)信號設(shè)備如下圖：室外電纜→防雷分線盤→軌道組合側(cè)面端子→防護盒、防雷硒堆→軌道繼電器線組合架→軌道測試盤側(cè)面端子→集中監(jiān)測采集點交流二元繼電器GJ（或微電子接收器）組合側(cè)面端子當前第29頁\共有48頁\編于星期六\18點采用高阻隔離和電壓互感器隔離的方式，將采樣后的信號進行調(diào)理成CPU能直接采集的信號，將模擬信號高速采樣后進行數(shù)據(jù)處理運算，得到每路非局部軌道電路的有效值和其相位角，然后利用其非局部相位角與局部相位角進行比較得到相位差。當前第30頁\共有48頁\編于星期六\18點ZPW2000A型移頻軌道電路采集原理當前第31頁\共有48頁\編于星期六\18點功出電壓、電流、載頻、低頻發(fā)送端電纜側(cè)發(fā)送電壓、電流、載頻、低頻接收端電纜側(cè)發(fā)送電壓、電流、載頻、低頻電纜側(cè)發(fā)送電壓、電流、載頻、低頻軌入電壓、載頻、低頻當前第32頁\共有48頁\編于星期六\18點移頻采集機完成區(qū)間移頻軌道電路和站內(nèi)電碼化發(fā)送和接收電壓的監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容為：移頻發(fā)送功出電壓移頻發(fā)送通道電纜側(cè)電壓移頻接收通道電纜側(cè)電壓移頻接收軌入電壓移頻接收器軌出1（主軌）、軌出2（小軌）電壓。GJ狀態(tài)當前第33頁\共有48頁\編于星期六\18點移頻發(fā)送功出電壓采樣示意圖如下:移頻發(fā)送通道電纜側(cè)電壓采樣示意圖如下:當前第34頁\共有48頁\編于星期六\18點移頻接收軌入電壓采樣示意圖如下:當前第35頁\共有48頁\編于星期六\18點移頻接收器軌出1（主軌）、軌出2（小軌）電壓信號幅度很低，為了不影響系統(tǒng)的工作，在衰耗盤附近安裝移頻接收電壓采集模塊，將信號進行整理調(diào)整為統(tǒng)一的輸出。該模塊采用高阻輸入（>1M）以減少對移頻系統(tǒng)的影響。當前第36頁\共有48頁\編于星期六\18點移頻監(jiān)測信號處理原理框圖如下:當前第37頁\共有48頁\編于星期六\18點電纜絕緣監(jiān)測當前第38頁\共有48頁\編于星期六\18點

通過電纜絕緣電阻的測量，可及時了解電纜絕緣的情況，了解信號電路的狀態(tài)，保證設(shè)備的正常工作。這里的電纜絕緣測試是指電纜芯線全程對地絕緣電阻的測試，支持人工啟動全測或單測。注意：先拔下防雷元件，再行測試電纜絕緣測試是由綜合采集機通過開關(guān)量輸出模板驅(qū)動安全型繼電器，由繼電器接點組成多級選路網(wǎng)絡和互切電路，將所測電纜芯線通過選路網(wǎng)絡逐條接入綜合采集機電纜絕緣監(jiān)測電路模板，采用500V直流高壓在線測試方法，將電纜全程對地絕緣電阻轉(zhuǎn)換成相應的0—5V標準直流電壓，送入CPU進行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理。當前第39頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第40頁\共有48頁\編于星期六\18點

將特制的500V直流高壓加至電纜芯線上，把電纜芯線全程對地絕緣電阻Rx接入測試回路（安裝在E10的電纜絕緣測試電路），和回路內(nèi)取樣電阻串聯(lián)，從取樣電阻上獲得取樣電壓。Rx的大小決定回路電流的大小，亦即決定取樣電壓的大小。再將取樣電壓量化轉(zhuǎn)換成0—5V標準直流電壓后，送入綜合采集機模擬量輸入板，經(jīng)選通送至CPU進行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理。當前第41頁\共有48頁\編于星期六\18點電纜芯線數(shù)量眾多，又只能一根一根地測試，就只能借助測試繼電器的樹型陣列接點開關(guān)，即繼電器多級選路網(wǎng)絡和互切電路，將每條電纜順序地、逐一地接入測試電路。當前第42頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第43頁\共有48頁\編于星期六\18點通過三個繼電器J50、J60、J70（見圖5-17）的吸起和落下的排列組合，以它們的接點構(gòu)成區(qū)分條件，實現(xiàn)電纜順序地、逐一地接入測試電路，如下示：當前第44頁\共有48頁\編于星期六\18點

J80繼電器平時落下，切斷所有電纜測試電路；當接到命令時吸起，接通電纜測試電路.。JA0繼電器是電纜絕緣測試與電源漏流測試的電路區(qū)分條件。測試繼電器的吸起或落下(準確講應是繼電器的排列組合)，是由采集機通過開關(guān)量輸出板開關(guān)量輸出條件驅(qū)動的。采集機根據(jù)接受的命令，確定陣列中哪些繼電器吸起，哪些繼電器落下，從而將那一根電纜接入測試電路。當前第45頁\共有48頁\編于星期六\18點

采集機的每塊開關(guān)量輸出板用于控制電纜絕緣測試繼電器動作。每塊輸出板有40路開關(guān)量輸出，能驅(qū)動40個安全型繼電器動作。1～35路開關(guān)量輸出分別控制35個繼電器，專用于電纜絕緣測試。電纜絕緣測試繼電器按組合方式配置。每塊開關(guān)量輸出板均能驅(qū)動一整套測試組（由35個繼電器組成）。測試組合共分為5個分層組合，分別以A層、B層、C層、D層、E層命名，其中E層為基本轉(zhuǎn)換組合，A、B、C、D層為電纜芯線轉(zhuǎn)換組合，接配電纜芯線。各組合的繼電器類型如表所列。當前第46頁\共有48頁\編于星期六\18點當前第47頁\共有48頁\編于星期六\18點

綜合采集機的D4、D5、D6三塊開關(guān)量輸出板，用于控制電纜絕緣測試專用繼