全电子执行单元与多种轨道电路结合方案探讨

阳长琼

全电子执行单元与多种轨道电路结合方案探讨

阳长琼

全电子执行单元由道岔模块、轨道模块、继电器驱动和采集模块、零散模块和电码化模块等构成。在实际应用中根据站场技术要求选择不同全电子执行单元模块与之配合，以达到控制和采集室外设备状态的目的，最终实现联锁控制。

全电子执行单元;轨道电路;联锁;驱动和采集

全电子执行单元是全电子计算机联锁系统的一部分，主要是替代6502电气集中，以安全型继电器作为控制单元形式，与联锁计算机和全电子执行单元维护机相结合，完成计算机联锁系统的末级控制和采集功能，实现信号控制、监测、监督一体化。全电子执行单元与联锁机采用通信方式完成联锁命令的执行、室外设备的驱动和采集，与全电子执行单元维护机间通过CAN总线完成设备自身状态和室外设备模拟量监测。它根据站场技术要求配置不同的全电子执行单元模块，如四线制道岔模块主要与ZD6-D型等直流转辙机配合，列车信号模块与列车信号机配合等。在轨道电路方面，目前应用广泛的有JZXC-480型轨道电路、25Hz相敏轨道电路、微电子相敏轨道电路、高压脉冲轨道电路、计轴轨道电路和移频轨道电路等，本文主要探讨全电子执行单元与不同轨道类型结合方案。

1 与工频交流连续式轨道电路结合

全电子执行单元采用50Hz轨道模块替代工频交流连续式轨道电路的JZXC-480型继电器，轨道电路其余部分保持不变。电路原理如图1所示。

一个50Hz轨道模块可以替代4个JZXC-480型继电器，即可接入4路轨道信号电流的输入。一送多受依次放置于同一模块。该模块实时监测现场轨道电路状态，通过总线传给联锁机。模块提供2组触点型输出接点，为同一区段的道岔模块提供区段锁闭条件，同时提供一个标准通信接口，将实时测量的轨道电压值、模块的工作状态传至全电子执行单元维护机。轨道停电由零散模块采集电源屏供出的无源接点。

图1 50Hz轨道模块与工频交流连续式轨道电路结合原理图

2 与25Hz相敏轨道电路结合

全电子执行单元采用25Hz相敏轨道模块替代25Hz相敏轨道电路接收端的二元二位继电器，其余轨道电路保持与25Hz相敏轨道电路一致。电路如图2所示。

一个25Hz相敏轨道模块可以替代4个二元二位继电器，即可接入4路轨道信号电流的输入。一送多受依次放置于同一模块。该模块实时监测现场轨道电路状态，通过总线传给联锁机，并提供2组触点型输出接点，为同一区段的道岔模块提供区段锁闭条件。

采用25Hz相敏轨道模块后，传统的轨道架放置轨道防护盒可以由之前的一层最多能放置3个增加到6个，这样在站场较大时可减少一半轨道架占地面积。

图3 25Hz相敏轨道模块实现轨道停电原理图

轨道停电由25Hz相敏轨道模块配合轨道停电变压器或传统的RC电路采集。其原理如图3所示。

3 与微电子相敏轨道电路接收器结合

图2 25Hz轨道模块与25Hz相敏轨道电路结合原理图

微电子相敏轨道电路接收器取代原二元二位相敏继电器，在实际应用中有单套和双套之分，全电子执行单元与之配合有仅保留变压器和保留整个接收器2种方式。

3.1 仅保留变压器方式

根据设计要求，全电子执行单元与与单套配合，变压器的一端接轨道防护盒，另一端接25Hz相敏轨道模块的1组接收端子;与双套配合时，变压器的一端接轨道防护盒，另一端接不同25Hz相敏轨道模块的2组接收端子。通过总线把25Hz相敏轨道模块的轨道信息传给联锁机。其原理如图4所示。

图4 25Hz相敏轨道模块与微电子相敏轨道电路结合原理图(仅保留变压器方式)

3.2 保留整个接收器方式

既有微电子相敏轨道电路保持不变，用继电器采集模块采集相应轨道继电器前接点和后接点状态，通过总线把继电器状态上传给联锁机，联锁机把接收到的继电器状态进行处理后运用于联锁逻辑运算，其原理如图5所示。

图5 继电器采集模块采集微电子接收器继电器原理图

2种方式的轨道停电处理方式:一种方式由电源屏出无源接点由全电子的零散模块采集，另一种方式是微电子相敏轨道电路把轨道停电视为一个轨道区段处理，用继电器采集模块采集接收端继电器状态或用25Hz相敏轨道模块接收。

4 与高压脉冲轨道电路结合

全电子执行单元与高压脉冲轨道电路结合时，保留既有的高压脉冲轨道电路的所有设备和原理，其高压脉冲轨道原理如图6所示。

从图6中可以看出，此种类型的高压脉冲轨道电路一个轨道区段电路有3个继电器，即二元差动继电器GJ，用于电码化的GJF和用于联锁的GJF1。对于电码化区段需要全电子执行单元的继电器采集模块采集GJF的前接点和后接点，而对于高压脉冲的所有区段要采用全电子执行单元的继电器采集模块采集GJF1的前接点和后接点。

轨道停电测处理方式则根据不同的高压脉冲轨道设备有直接从电源屏出无源接点，零散模块采集，也有把轨道停电视为一个轨道区段，用继电器采集模块采集GJF1的一组前接点即可。

图6 高压脉冲轨道电路原理图

5 与计轴轨道电路结合

目前，全电子执行单元主要有2种方式配合不同计轴设备:方式1采用继电器采集模块采集轨道继电器状态(GJ)，用继电器驱动模块驱动相应的计轴复零继电器(FLJ)，其继电器是否保留根据计轴设备要求来定;另一种方式是与计轴设备采用通信方式配合，利用通信模块与联锁主机通信，达到对轨道继电器采集和对FLJ驱动的目的。

此种方式轨道停电方式采用电源屏供出无源接点用零散模块采集，通过通信总线实现与联锁机通信。

6 结束语

综上所述，除了高压脉冲轨道电路的继电器不能取消外，别的轨道电路均可用全电子执行单元的不同模块替代相应的接收轨道继电器，实现了无触点，减少了封联线的风险。通过模块上指示灯状态，并结合每个模块的第三通道与全电子执行单元维护机通信实现在线、实时监测模块状态和所控制设备状态，大大减少维修工作量和提高维修效率。对站场改造时，仅需要修改少量配线即可完成改造，缩短了施工周期。全电子执行单元经过在国内17个省市200多车站推广和应用，与上述的不同轨道电路结合现场应用效果良好。

［1］何涛，范多旺，魏宗寿等．铁路车站信号计算机联锁全电子执行单元研究［J］．铁道学报，2007，29(2):118－121.

［2］王增力，方亚非．全电子化计算机联锁系统［J］．铁道通信信号，2002，38(10):15－17.

［3］旷文珍．铁路车站分布式计算机联锁系统［J］．中国铁道科学，2012，33(5):138－142.

［4］陈光武，范多旺，魏宗寿等．基于二乘二取二的全电子计算机联锁系统［J］．中国铁道科学，2010，31(4):138－143.

All-Electronic Execution Units consists of switch modules，track modules，driving and data collection relaymodules，scatteredmodule and codemodules and so on．Differentall-electronic execution unitmodules can be selected to control the status of outdoor equipment，to achieve data collection according to the technical requirements of different implementation of a station in practical applications in order to realize interlocking control．

All-Electronic Execution Units;Track circuit;Interlocking;Control and data collection

阳长琼:兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室讲师730070兰州

2013-12-24

(责任编辑:张利)