既有线ZPW-2000A无绝缘轨道电路监测子系统构建

刘海东

（上海铁路通信工厂，上海 200436）

1 系统概述

为完善既有线ZPW-2000A无绝缘轨道电路系统的监测功能，根据铁道部最新颁布的《铁路信号微机监测技术条件》的要求，有必要在既有线ZPW-2000A无绝缘轨道电路系统中增加对各种设备状态、关键传输数据的采集及处理功能，并与微机监测系统接口，丰富微机监测系统功能。这样为电务维护部门提供更便利的ZPW-2000A系统设备的维护手段和方法，从而进一步提高ZPW-2000A无绝缘轨道电路工作的稳定性和可靠性。

2 系统构成

既有线ZPW-2000A监测子系统主要由3种采集设备和采集处理器构成，如图1所示。监测子系统的构建原则是按照铁道部的要求监测采集内容，信息采集内容全面，采集设备工作可靠稳定；需保持原ZPW-2000A无绝缘轨道电路结构不变，改造既有系统的工程量需最小；新增加的采集设备不能影响原有系统安全、可靠运行。

采集衰耗器、采集发送检测器和分线采集器分别采集实时数据，通过CAN总线通信方式传给采集处理器，由采集处理器对数据按区段进行组织汇总和逻辑处理，并形成处理结果。如区段红光带判断、道床电阻测算、设备状态报警等信息，通过高速数据通信接口将监测结果发送给微机监测主机。

3 系统特点

ZPW-2000A监测子系统采集的信息全面，精度符合铁道部要求，能完成绝大部分常见故障的定位、智能判断和维护提示；所有的采集信息经过收集、处理后，通过开放接口纳入微机监测；在既有线ZPW-2000A轨道电路监测升级过程中，施工改造工作量最小，便于实施；不影响原有轨道电路设备的安全性和可靠性。

4 系统功能

为实现ZPW-2000A监测功能，系统配置采集衰耗器、采集发送监测器、分线采集器和采集处理器4种设备。前3种设备是ZPW-2000A监测子系统的基础设备，用于采集原始信号数据。由于采集点多，采集信息量大，监测功能复杂，需增设采集处理器对所采集的初始信号数据进行加工处理，然后通过高速数据通信接口将数据发送给微机监测主机，最终完成对ZPW-2000A系统各种设备的信息采集和监测。

4.1 采集内容

对区间ZPW-2000A自动闭塞设备主要采集的信息：发送器的电源状态、工作状态、功出电压、功出载频、功出低频和功出电流；接收器电源状态、工作状态、主轨入电压、主轨入载频、主轨入低频、主轨出电压、主轨出载频、主轨出低频、小轨入电压、小轨入载频、小轨入低频、小轨出电压、小轨出载频、小轨出低频、接收器主轨道主机、并机输出状态及主轨道总输出状态、接收器小轨道主机、并机输出状态及小轨道总输出状态、邻轨小轨道输出状态、方向继电器状态；分线盘处发送端信号电压、载频和低频；分线盘处接收端信号电压、载频和低频。

对站内ZPW-2000A电码化设备主要采集的信息：发送器电源状态、工作状态、功出电压、功出载频、功出低频和功出电流。

4.2 采集设备

为实现对上述信息的采集，在ZPW-2000A轨道电路系统中新增了如下采集设备。

（1）采集衰耗器

通过对原衰耗器进行软、硬件升级，将原来的衰耗器升级为具备采集功能的采集衰耗器，便可采集到发送、接收器的所有监测信息。1台采集衰耗器完成区间轨道电路1个区段的发送器和接收器相关信息采集，采集的内容有12种模拟信号量和13种开关信号量。为了实现发送器功出电流信息的采集，在移频架发送器背面空闲位置增加1个电流传感器。新的采集衰耗器设备与原衰耗器设备在现场可互换，采集衰耗器到电流传感器连线及CAN通信线，从衰耗器背面的万可端子接线板引到区间移频柜零层的空余端子，对既有的设备配线无影响。

（2）采集发送检测器

通过对原发送检测器进行软、硬件升级，将原来的发送检测器升级为具备采集功能的采集发送检测器，便可采集到发送器的所有监测信息。1台采集发送检测器完成站内2台发送器信息的采集，采集的内容有8个模拟信号量和4个开关信号量。为了实现发送器功出电流信息的采集，在站内发送柜发送器背面空闲位置增加了1个电流传感器。新的采集发送检测器设备与原发送检测器设备在现场可互换，采集发送检测器到电流传感器连线及CAN通信线，都是从原发送检测器背面的空端子引出，对既有设备配线无影响。

（3）分线采集器

分线采集器外形及安装结构与电缆防雷模拟网络盘相同，可利用原来的模拟网络组匣空余位置来安装，就近采集轨道电路分线盘处每个区段的发送端、接收端的信号电压。1台分线采集器支持12路信号输入，可同时采集到6个轨道区段的发送端、接收端主轨道信号的电压、载频和低频。分线采集器的采集点在网络接口柜的零层端子。

（4） 采集处理器

采集处理器外形及安装机构与发送器相同，可利用原来的区间移频柜和站内发送柜空余的发送器位置来安装，每个车站仅使用1台采集处理器。采集处理器通过CAN总线收集各采集设备传来的ZPW-2000A轨道电路各区段数据信息，包括设备状态、区间轨道电路占用状态、区段发送端模拟量和区段接收模拟量等信息，将各区段数据信息分析整理后进行数据协议转换，并通过以太网线传输给集中监测使用。采集处理器装有监测子系统显示终端软件，在开通和日常电务维护过程中可以查看数据，为维修和故障分析提供参考依据。

5 结束语

随着近年来ZPW-2000A无绝缘轨道电路设备在全路的大面积推广运用，该系统作为铁路运输的基础安全设备，已经被确立为今后铁路发展的统一制式。为了提高电务部门对轨道电路的维护水平，需通过微机监测对轨道电路信息进行准确、全面的采集，而监测子系统的搭建为电务维护部门提供了一个很好的ZPW-2000A轨道电路维护管理工具，为实现状态修和故障的快速定位创造了条件，从而保障ZPW-2000A轨道电路设备稳定、可靠的工作。