ZPW-2000轨道电路室外采集设备配置方式的探讨

2021-12-23陈晔李虎冯博

石家庄铁路职业技术学院学报 2021年4期

关键词：分机芯线轨道电路

陈晔李虎冯博

（河北省轨道交通信号技术创新中心1)河北廊坊065500石家庄铁路职业技术学院2)河北石家庄050041）

1 概述

为提高普速铁路区间设备冗余度和运用可靠性，ZPW-2000轨道电路发送器采用“1+1”双套冗余方式，同时配置室外监测及诊断系统，为现场维护人员提供设备故障预警、报警及维修建议，可进一步压缩故障处理时间，提高铁路运输效率。

室外采集设备作为室外监测及诊断系统的采集终端，集成在信息匹配调谐单元中，分散放置于轨旁。室外采集终端需要配置其地址编号，与所对应的信息匹配调谐单元一一对应，以确定其所监测设备的设置地点。

室外采集终端地址的配置，目前有以下两种选择：一是在室内对室外采集终端逐一进行地址配置，之后按照区段对应表进行室外设备安装；二是设备安装完毕，在室外现场逐一进行地址配置。由此可见，两种方式都给施工、调试和维修带来诸多不便，尤其是新建线路的施工。为此，研究探讨现有室外采集设备地址配置方式的改进方法与措施，提高施工、调试和维修的效率显得十分必要。

2 室外采集设备构成

室外监测设备由通信主机、通信分机、采集分机、电流传感器、温度传感器组成。其中，采集分机、电流传感器和温度传感器组成室外采集设备，集成在信息调谐匹配单元中。室外采集设备负责采集每段轨道电路连接调谐匹配单元的钢轨引接线电流、电缆单根芯线电流，以及调谐匹配单元内部的温度信息，并利用电缆芯线，通过电力载波技术将采集的信息发送到通信分机。

室外采集设备采用电力载波通信技术，将ZPW-2000轨道电路的一对电缆芯线作为传输介质，既为室外采集设备供电，又将采集到的信息回传给室内通信分机、通信主机。所有室外采集设备集联于一对电缆芯线上，每套室外采集设备由唯一的标识地址，通过电力载波通信制式，自动组网，自动中继。在系统单个节点故障时，可以通过路由表重新建立后续节点跨过故障节点，将数据传输到室内通信分机。可快速定位结点故障位置，实时反应移频轨道电路室外设备运用状态、预防窒外设备故障发生、实现故障点快速定位.缩短故障维修延时，实现室外数据的远程传输。室外监测设备结构示意图如图1，信息调谐匹配单元示意图见图2。

图1 室外监测设备结构示意图

图2 信息调谐匹配单元示意图

3 配置方式

依据室外采集设备原理及其所采用的电力载波通信技术，室外采集设备采用地址作为唯一性标识，从而保证现场应用时其所采集的轨道区段及送受端的唯一性及可识别性。

实际现场应用过程中，针对室外采集设备的地址配置主要采用在室外进行逐点配置的方式。目前常用的地址配置方式如下：

3.1 采用拨码开关配置方式

采用室外采集设备内部拨码开关进行设置，通过对拨码开关的高低位地址进行置0、置1，确保每套室外采集设备地址的唯一性。

这种配置方式的优先是地址设置操作简单方便，不需要额外配置设备。缺点是目前室外采集设备已集成到信息匹配调谐单元内部，设置拨码开关时需要打开信息匹配调谐单元以及内部的采集分机防尘防水盖。操作不当可能会对室外采集设备的IP防护性能产生影响。

3.2 采用终端有线配置方式

采用配置工具通过电力载波端子以有线方式对室外采集设备进行地址配置，确保每套室外采集设备地址的唯一性。

这种配置方式的优点是不需要打开信息匹配调谐单元内部采集分机防水防尘盖。缺点是需要提供专用地址配置设备，同时需要打开信息匹配调谐单元，通过电力载波端子逐一进行地址配置，作业工作量大。

3.3 采用终端无线配置方式

采用配置工具通过NFC、近场天线等无线方式对室外采集设备进行地址配置，确保每套室外采集设备地址的唯一性。

这种配置方式的优点是不需要打开信息匹配调谐单元，贴近采集分机内部感应天线，在有效距离内即可完成地址配置。缺点是需要提供专用地址配置设备，现场需要逐一进行地址配置，作业工作量大。

由图3可见，上述既有地址配置方式，均需要在室外进行逐点配置。从技术上来，其原因是共用通信分机同一通道的室外采集设备，均连接在同一个电缆芯线组上。室内通信主机需要知道某一室外采集设备通道号、地址才能进行通信，若一个电缆芯线上有多个同一地址室外采集设备，因室外采集设备采用自动组网、自动中继技术，则室内通信主机可能某一时刻随机与其中一套室外采集设备通信，下一时刻是另外一套室外采集设备，无法准确定位到某一具体室外采集设备。因此，需要采用手段及措施，将室外采集设备的地址进行唯一性标识。目前采用的方式大都为事先将室外采集设备安装在室外，然后逐点进行配置的方式。该类配置方式工作量大，给施工、调试及维修带来不便。