2000A室内设备构成及原理浅谈

郑双义

发送器

用于产生、高精度高稳定移频信号。系统采用发送“N+1”冗余方式。故障时，通过FBJ接点转至“+l”FS设备。

（1）作用

①产生18种低频信号8种载频（上下行各四种）的高精度、高稳定的移频信号。

②产生足够功率的输出信号。

③调整轨道电路。

④对移频信号特征的自检测，故障时给出报警及N+1冗余的转换条件。

（2）原理框图及电路原理说明

①原理框图（如图1.1）。

同一载频编码条件、低频编码条件源，以反码形式分别送入两套微处理器CPU1、CPU2中，其中CPU1控制“移频发生器”产生低频控制信号为fc的移频信号。移频键控信号FSK分别送至CPU1、CPU2进行频率检测。检测结果符合规定后，即产生控制输出信号，经“控制与门”使“FSK”信号送至“滤波”环节，实现方波—正弦波变换。功放输出的FSK信号，送至两CPU对FSK信号的低频、载频和幅度特征检测符合要求后，使发送报警继电器FBJ励磁，并使进过功放的FSK信号输出至轨道。当发送输出端短路时，经检测使“控制与门”有10s的關闭（装死或称休眠保护）。

②低频和载频编码条件的读取

低频和载频编码条件读取时，为了消除配线干扰采用“功率型”电路。考虑到“故障—安全”原则，应将24V直流电源变换成交流，呈动态检测方式，并将外部编码控制电路与CPU等数字电路有效隔离。CPU对18路低频或8路载频编码条件的读取电路。依“编码继电器接点”接入“编码条件电源”（+24V）为消除配线干扰，采用+24V电源及电阻R构成“功率型”电路。

③移频信号产生

低频、载频编码条件通过并行I/O接口分别送至两个CPU后，首先判断该条件是否有，且仅有一路。满足条件后，CPU1通过查表得到该编码条件所对应的上下边频数值，控制移频发生器，产生相应FSK信号。并由CPU1进行自检，由CPU2进行互检，条件不满足，将由两个CPU构成故障报警。

接收器

接收器用于接收主轨道到电路信号，并在检查所属调谐区短小轨道电路状态（XG、XGH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）。另外，接收器还同时接收邻段所属调谐区小轨道电路信号，向相邻区段提供小轨道电路状态（XGJ、XGJH）条件。系统采用接收器成对双机并联冗余方式。

（1）作用

接收器接收端及输出端均按双机并联运用设计，与另一台接收器构成相互热机并联运用系统（或称0.5+0.5），保证接收系统的高可靠运用。

①用于对主轨道电路移频信号的解调，并配合与送电端相连接调谐区短小轨道电路的检查条件，动作轨道继电器。

②实现对与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信号的解调，给出短小轨道电路执行条件，送至相邻轨道电路接收器。

③检查轨道电路完好，减少分路死区长度，还用接收门限控制实现对BA断线的检查。

（2）原理框图及原理说明

①接收器双机并联原理框图

接收器由本接收“主机”及另一接收“并机”两部分构成，如图1.2所示。

ZPW-2000A系统中A、B两台接收器构成成对双机并联运用，即A主机输入接至A主机，且并连接至B并机;B主机输入接至B主机，且并连接至A并机。A主机输出与B并机输出并联，动作A主机相应执行对象（AGJ）;B主机输出与A并机输出并联，动作B主机相应执行对象（BGJ）。

②接收器原理框图

主轨道A/D、小轨道A/D：模数转换器，将主机、并机输入的模拟信号转换成计算机能处理的数字信号。CPU1、CPU2：是微机系统，完成主机、并机载频判决、信号采样、信息判决和输出驱动等功能。

安全与门1—4：将两路CPU输出的动态信号变成驱动继电器（或执行条件）的直流输出。

由CPU进行判决，确定接收盒的接收频率。接收盒根据外部所确定载频条件，送至两CPU，通过各自的判决，并通信比较确认一致，视为正常，不一致时，视为故障并报警。外部送进来的信号，分别经过主机、并机两路莫属转换器转换成数字信号。两套CPU对外部四路信号进行单独的运算，判决处理。表名接收信号符合幅度、载频、低频要求时，就给出3kHz的方波，驱动安全与门。安全与门接收两路方波后，就转换成直流电压带到继电器。如果双CPU的结果不一致，安全与门输出不能构成，且同时报警。电路中增加了安全与门的反馈检查，如果CPU有动态输出，那么安全与门就应该有直流输出，否则就认为安全与门故障，接收盒也报警。如果接收盒收到的信号电压过低，就认为是列车分路。

衰耗盘

用于实现主轨道电路、小轨道电路的凋整。给出发送和接收器故障、轨道占用表示及其它有关发送、接收用+24V电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ测试条件等[7]。

（1）作用

①用作对主轨道电路的接收端输入电平调整。

②给小轨道电路的调整含正方向。

③给出有关发送、接收用电源电压、发送功出电压、轨道输入输出、GJ和XGJ测试条件。

④给出发送、接收故障报警和轨道占用指示灯等。

⑤在N+1冗余运用中实现接收器故障转换时主轨道继电器和小轨道继电器的落下延时。

（2）电路原理说明

①轨道输入电路

衰耗盘的电路主轨道信号V1、V2自c1、c2变压器B1输入，B1变压器其阻抗约为36～55Ω（1700～2600Hz），以稳定接收器输入阻抗，该阻抗选择较低，以利于抗干扰。

变压器B1其匝数比为116：（1～146）。次级通过变压器轴头连接，可构成1～146共146级变化，按调整表调整接收电平。

②小轨道电路输入电路

根据方向电路变化，接收端将接至不同的两端短小轨道电路。故短小轨道电路的调整按正、反两方向进行。正方向调整用a11～a23端子，反向调整用c11～c23端子，负载阻抗为3.3kΩ。为提高A/D模数转换器的采样精度，短小轨道电路信号经过1：3升压变压器B2输出至接收器。

站防雷及电缆模拟网络

电缆模拟网络设在室内，按0.5km、0.5km、1km、2km、2km、2×2km六节设计，用于对SPT电缆长度的补偿，电缆与电缆模拟网络补偿长度之和为10km。

防雷系统由两部分构成：室外防雷、室内防雷。室外横向防雷设在匹配变压器内，为压敏电阻。纵向防雷设在空心线圈处，通过中心抽头接地。

（1）作用

用作对通过传输电缆引入室内雷电冲击的防护（横向、纵向）。通过0.5、0.5、1.2、

2、2×2km六节电缆模拟网络，补偿实际SPT数字信号电缆，使补偿电缆和实际电缆总距离为10km，以便于轨道电路的调整和构成改变列车运行方向电路。

（2）站防雷电路原理简要说明

①横向雷电防护：

采用～280V左右防护等级压敏电阻。压敏电阻应具有模块化、阻燃、有劣化指示、可带电插及可靠性较高的特点。

②纵向雷电防护：

对于线对地间的纵向雷电信号目前采用加三极放电管保护，加低转移系数防雷变压器防护和室外加站间贯通地线防护。