自动闭塞

关键词：

自动闭塞（精选九篇）

自动闭塞 篇1

根据“在双线自动闭塞区段、枢纽及路局分界站, 根据需要装设调度监督设备。调度监督表示设备应能表示区间线路及站内正线、到发线占用情况及接、发车进路, 复示进站、出站信号机的开放, 并逐步实现列车车次及正晚点显示”的要求, 目前新建或改建的装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 均采用计轴设备检查区间占用情况, 闭塞制式则采用计轴自动站间闭塞。

1计轴设备在区间检查占用情况的论述

计轴自动站间闭塞是采用计轴设备检查区间空闲的自动站闭塞, 即利用计轴设备自动检查区间空闲, 随着办理发车进路自动办理闭塞。列车凭出站信号显示发车后, 出站信号机自动关闭, 待列车出清区间后自动解除闭塞的一种闭塞方法。计轴自动站间闭塞可分为两种方式, 即计轴设备分别与半自动闭塞和方向电路结合构成。在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞具有半自动闭塞能作为备用闭塞且在既有半自动闭塞区段能利用既有设备的特点, 即当计轴设备故障时, 可按规定的作业程序改按半自动闭塞降级使用。目前大量装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 如我院设计的嘉蒙线境内段西格线扩能工程等均采用在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞。

2对出现问题的解决方案

在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞电路存在一定问题, 现就此问题进行探讨分析并提出解决方案。

2.1 同一区间两站的闭塞制式不一致

同一区间两站的闭塞制式不一致 (一站为半自动闭塞, 另一站为计轴自动站间闭塞) 时, 能按各自的方式办理闭塞。与《自动站间闭塞技术条件》 (TB/T2668- 1995) 不符, 原因是同一区间两站的闭塞制式未互相校核, 解决方案如下:

1) 若采用西门子信号有限公司计轴设备时, 可利用计轴通道传输的站间信息互相校核同一区间两站的闭塞制式, 即对处于计轴自动站间闭塞状态的车站进行校核, 只有同一区间两站均处于计轴自动站间闭塞状态时, 才能按计轴自动站间闭塞方式办理闭塞。为保证计轴设备或通道故障时, 能退回半自动闭塞, 处于半自动闭塞状态的车站不检查对方站的闭塞状态。

2) 若采用阿尔卡特交通自动化控制系统有限公司及成都通信工厂计轴设备时, 目前均不能实现利用计轴通道互相校核同一区间两站的闭塞制式。

2.2 越站调车作业

使用计轴自动站间闭塞时, 越站调车作业如何办理?笔者认为, 目前计轴自动站间闭塞 (采用计轴故障时能退回半自动闭塞的方案) 是在半自动闭塞的基础上叠加计轴区间检查设备, 以达到闭塞自动办理和自动复原的一种闭塞制式。因此应按半自动闭塞办理越站调车作业的方式处理, 即:根据《铁路技术管理规程》第223 条要求, 在单线半自动闭塞区间和双线反方向进行越站调车作业时, 须有停止基本闭塞法的调度命令, 与邻站办理闭塞手续, 并发给司机出站调车通知书, 才能进行越站调车。如果使用计轴自动站间闭塞时越站调车由信号设备来保证安全, 对单线区段越站调车作业可考虑以下解决方案。

1) 解决思路:

当同一区间的两站未办理闭塞时, 允许办理越站调车作业;一旦办理了越站调车作业, 即切断本站的BSAJ 励磁电路, 使同一区间的两站不得再办理闭塞。

2) 解决方案:

控制台增加二位非自复带铅封越站调车按钮, 在同一区间的两站未办理闭塞的情况下本站办理越站调车作业时, 破铅封按下越站调车按钮YZDA, 控制台上计数器计数, 检查本站及对方站均未办理闭塞 (BSJ↓、TJJ↓、ZKJ↓、BSAJ↓、ZXJ↓) 、在使用计轴自动站间闭塞 (JSYJ↑) 的情况下, 越站调车按钮继电器YZDA 吸起并自闭, 控制台越站调车表示白灯点亮, 并且切断BSAJ 的励磁电路, 使本站及对方站不能再办理闭塞。同时在室外进站信号机处增设的反方向越站调车表示器点白灯, 允许越站调车。原理见图1:

2.3 计轴停用后的恢复条件

计轴停用后, 区间采用64D继电半自动闭塞, 又办理通过进路时, 此时如果错误拔出计轴停用按钮, 造成“通变停”事故。原因:错误拔出计轴停用按钮, 使得计轴停用继电器JTZJ↓, 由于区间轨道继电器QGJ 因计轴停用早已落下, 切断开通继电器KTJ自闭电路, KTJ↓→出站信号机的列车信号继电器LXJ↓→关闭出站信号, 造成“通变停”事故, 见图2:

我们考虑有以下解决方案:

解决思路:计轴自动站间闭塞的使用及停用均互相校核。

解决方案:计轴停用按钮破铅封按下后, 改为使计轴停用按钮继电器JTZAJ↑, 检查计轴使用继电器JSYJ↓后, 使计轴停用继电器JTZJ↑并自闭。计轴停用继电器JTZJ 的吸起, 始终要检查计轴使用继电器JSYJ 在落下状态。原理图见图3:

摘要：目前新建或改建的装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 均采用计轴设备检查区间占用情况, 闭塞制式则采用计轴自动站间闭塞。计轴自动站间闭塞可分为两种方式, 即计轴设备分别与半自动闭塞和方向电路结合构成。但是, 计轴设备在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞电路存在着一定的问题, 结合乌局--吐库既有线区间计轴设备开通使用, 对现场存在的几个问题进行了探讨分析, 并提出了解决方案。

关键词：计轴设备,自动站间闭塞

参考文献

[1]林瑜筠.铁路信号基础[M].北京:中国铁道出版社, 2006.7.

电子自动闭塞系统监测维护终端研究 篇2

【关键词】电子自动闭塞系统；监测维护终端

The Study and simulation research on the Monitoring Maintenance Terminal for Electronic Automatic Block System

Zhang Rui-fang

（Key Laboratory of Opto-electronic Technology and Intelligent Control，Ministry of Education，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou 730070）

Abstract：The monitoring maintenance terminal for electronic automatic block system blend the computer network communication，database，software engineering as a whole，provide the scientific basis for electricity department to master current status of interval host and analysis accident by monitoring and recording the operation of the system’s state and communication data. This monitoring maintenance terminal completely meets the need of technical requirements，realizes the real-time monitoring，diagnosising，positioning，preventing the fault of the monitoring maintenance terminal.

Key words：Electronic Automatic Block System；Monitoring Maintenance Terminal

1.引言

目前我国时速160km以下的区间自动闭塞系统，即CTCS0/CTCS1级自动闭塞系统仍采用传统的继电器组合电路实现自动闭塞的逻辑关系，电路体积大，维护和排除故障困难，影响自动闭塞区段的通过能力。随着计算机技术、信息技术和电子技术的快速发展，使自动闭塞系统的电子化，即电子自动闭塞系统的实现成为可能。

监测维护终端实时接收区间控制系统主机发送的监测信息，并通过人机界面显示。系统还具有数据逻辑判断功能，当通信数据异常时，及时进行报警，避免因系统故障或通信异常影响列车安全[1]。监测维护终端是监视区间控制主机通信状态、可靠运行，及时发现和排除潜在隐患，进行事故分析的重要设备[2]。通过对监测维护终端的仿真研究，实现其各个部分功能的数据化仿真与测试，对于保证设计方案的正确性，测试设备的适应性，减少试验周期与试验成本，提高行车效率，保证高速铁路建设质量是十分必要的。

本论文拟实现电子双线双向自动闭塞系统监测维护终端的仿真，具有重要意义。目前，还缺少对区间控制主机监测维护终端的仿真，本论文正是针对此问题，提出方案，实现监测维护终端仿真，使电子双线双向自动闭塞系统的仿真系统更加完善。

2.监测维护终端简介

2.1 主要功能

自动闭塞系统的电子化实现采用集中式控制模式，系统单独设置区间控制机柜，由区间控制系统主机和区间电子执行单元组成。电子自动闭塞系统监测维护终端的主要功能有以下几点：

（1）具有操作方便易于维护的人机交互界面。

（2）实时显示并记录系统运行情况。

（3）对所记录的信息进行逻辑分析。

（4）对所记录的信息提供查询、打印、回放。

（5）对异常情况进行报警，根据系统故障性质分别产生一级报警、二级报警、三级报警和预警。

（6）监测维护终端应当独立于电子自动闭塞系统，终端的故障不能影响系统正常运行。

2.2 监测内容

监测维护终端对电子自动闭塞系统的工作状态进行监测报警，具体内容如下[3]：

（1）区间控制系统主机的工作状态，区间控制系统主机与联锁、邻站的通信接口状态。

（2）CPU板卡、通信板、LXA信号机点灯模块板卡、区间轨道电路模块板卡接口通信状态。

（3）联锁接发车进路信息、线路方向信息、信号降级信息。

（4）邻站的边界信息、改方信息。

（5）区间区段信息：空闲、占用码位。

（6）区间信号点灯状态：灭灯、红灯、绿灯、黄灯、绿黄。

（7）轨道电路编码信息。

（8）区间控制系统主机维护报警信息。

3.监测维护终端需求概述

监测维护终端设备启动应由系统初始化、与区间控制主机建立通信，对邻站控制系统、联锁系统的通信建立监听三个过程组成。在系统主机上电、复位后，应首先进行系统各变量状态的初始化。

3.1 系统总体功能和结构

电子自动闭塞系统具备诊断与维护功能，同时把监测状态信息发送给集中监测设备。监测维护终端通过以太网接口实现对区间信号控制系统的监测和维护。系统结构图如1所示。

电子自动闭塞系统的总体功能有以下几点：

（1）根据列车进路状态和轨道区段状态，实现区间轨道电路的载频、低频信息编码功能，并控制区间轨道电路发送方向。

（2）可以获取区间轨道电路状态信息。

（3）可以实现区间运行方向与闭塞控制。

（4）实现站间安全信息传输，实时传输区间轨道电路状态、区间方向等安全信息。

（5）实现区间信号机点灯控制。

（6）实现中继站控制。

（7）具备诊断与维护功能，同时把监测状态信息发送给集中监测设备。

3.2 硬件系统需求

本系统所需硬件设备如表1所示。

3.3 软件系统需求

本文以Windows 2000／XP及以上环境作为操作平台，用Visual C++ 6.0及其以上版本进行开发。其中区间显示数据，进路显示数据等以文本文件的形式存储，区间进路实时数据及信号灯点灯状态以Access表格的形式存储。软件设计采用自顶向下的设计思想，将系统分为通信接口、记录存储、数据查询和数据显示四个功能模块，采用模块化的设计思想实现监测维护终端功能。

3.4 系统外部接口需求

监测维护系统通过一路100Base-T以太网接口与区间控制系统主机连接。实时接收由区间控制系统主机传输的状态信息和报警信息。通信通道采用点对点连接方式。监测维护系统和区间控制系统主机的通信接口为标准RJ45类型。数据流图如图2所示。

区间控制系统主机发送至监测维护终端的监测信息有：

（1）系统工作状态和通信接口状态：硬件板卡状态、与本站模拟系统、邻站模拟系统通信接口状态；

（2）区间信号点灯状态；

（3）轨道电路编码；

（4）方向继电器驱动输出；

（5）与ZPW-2000接口信息。

4.结束语

本文分析原有继电自动闭塞系统的工作电路，包括闭塞分区电路及移频总报警电路，分析监测信息与报警条件，对自动闭塞系统监测维护终端进行了研究。根据自动闭塞系统电子化实现的系统原理，采用仿真技术及模块化软件设计思想对电子双线双向自动闭塞系统监测维护终端进行辅助研究和预研验证，并且实现对电子双线双向自动闭塞系统的实时监测和系统故障的诊断、实时定位和预防功能。

参考文献

[1]林瑜筠.新型移频自动闭塞[M].北京:中国铁道出版社,2007.

[2]赵相荣.TJWX-2000型信号微机监测系统[M].北京:中国铁道出版社,2003

[3]铁路信号集中监测系统技术条件[J].运基信号[2010]709号.

作者简介：张瑞芳（1986—），女，甘肃兰州人，硕士研究生，现就读于兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，研究方向：交通信息工程及控制。

自动站间闭塞电路动作程序分析 篇3

1 停电后恢复供电设备进入正常工作状态的电路动作程序

停电后恢复供电,待区间轨道继电器QGJ、区间轨道辅助继电器QGFJ进入定位吸起状态后,站间闭塞继电器ZBSJ却因闭塞继电器BSJ不会自动吸起而不会进入定位吸起状态,闭塞自动办理继电器BZBJ也因而不能进入定位吸起状态。

因此,待办理事故复原手续,闭塞继电器BSJ吸起后,自动站间闭塞电路也随之进入定位工作状态:

2 电路正常动作程序

(1) 自动请求发车的电路动作程序。发车站办理发车进路,由继电联锁电路中发车口的股道检查继电器GJJ和照查继电器ZCJ的工作,启动电路完成自动请求发车:

可见,在自动站间闭塞工作方式下,请求发车不需要人为办理,由排列发车进路带动其自动完成。发车站闭塞按钮继电器BSAJ的保持吸起的时间主要取决于闭塞自动办理继电器BZBJ的缓放时间。

(2)自动同意接车的电路动作程序。接车站收到请求发车信号,回执到达继电器HDJ吸起、同意接车继电器TJJ吸起、同意接车复示继电器TJJF和负电继电器FDJ吸起,发送自动回执信号。然后,回执到达继电器HDJ缓放落下后引起FDJ↓,启动电路完成自动同意接车信号

类似地,列车出发、列车到达和到达复员均可以自动完成。

3 正常转入半自动闭塞的电路动作程序

在设备正常,区间空闲时,如果需要对计轴设备进行常规检修作业,只需按下闭塞切换按钮BSQA,就可以转入半自动闭塞工作方式:

同时,还让区间轨道辅助继电器QGFJ不受区间轨道继电器QGJ的控制而一直保持吸起,方便计轴设备维护;还切断了路票列车记录继电器LJLJ的电路,因为正常转入半自动闭塞不需要发路票列车;还将闭塞按钮继电器BSAJ、复原按钮继电器FUAJ等转入人工操作状态,实现半自动闭塞的办理方式。

4 当区间轨道电路故障后电路转入半自动闭塞的电路动作程序

区间计轴设备故障,引起区间轨道继电器QGJ落下,使闭塞设备陷入停用状态:QGJ ↓→ QGFJ ↓→闭塞设备处于停用状态

区间轨道继电器QGJ的落下,使区间轨道辅助继电器QGFJ落下,同时切断了闭塞按钮继电器BSAJ、复原按钮继电器FUAJ和事故按钮继电器SGAJ的电路,使半自动和自动站间闭塞方式都无法进行,设备处于停用状态。同时,人工闭塞继电器RBSJ的正常转入半自动闭塞的励磁电路也被切断,因此,转入半自动工作方式也比正常转入时要复杂,这本身也是电路设计的要求和巧妙之处。

此时,按下闭塞切换按钮BSQA,电路有如下动作:

因为人工闭塞继电器RBSJ此时不能吸起,区间轨道辅助继电器QGFJ也无法吸起,闭塞设备仍处于停用状态。但是,此时路票列车记录继电器LJLJ的电路被启用,已经交由发车锁闭继电器FSBJ、接车锁闭继电器JSBJ和进站信号机内方道岔轨道继电器DGJ的控制。故需使用一次路票发车作业,方可使设备转入半自动方式工作。

5 由半自动闭塞方式转回自动站间闭塞方式的电路动作程序

无论是正常维修转入半自动闭塞,还是区间轨道电路故障转入半自动闭塞,当未办理任何闭塞手续和发车手续,区间空闲,区间轨道电路正常工作,区间轨道继电器QGJ吸起时,拉出闭塞切换按钮BSQA,电路转回自动站间闭塞工作方式:

自动闭塞 篇4

关键词：铁路信号;zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统;轨道电路

0 引言

随着我国经济社会的不断发展，铁路现代化建设程度也在不断提高，在以高速、高密、重载为特点的铁路运输发展方向上，铁路信号系统已成为其中不可或缺的重要技术手段，它在确保铁路行车安全，提升铁路运输效率，传递轨道电路信息等方面起着重要的作用。

1 zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的原理及特点阐述

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统是基于移频轨道电路之下的自动闭塞，它通过频率调制的手段，将低频信息调至较高频，形成振幅不变的情况下其频率随低频信息的幅度为周期变化的调制信号。它借助于电气绝缘节可以有效隔离相邻轨道电路区段，对相邻区段频率信号呈现零阻抗，使相邻区段的信号短路，从而真正实现相邻区段电路信号的闭塞。zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的移频轨道电路由主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分组成，小轨道电路被看作是主轨道电路所属的“延续段”，是用于解决全程断轨检查而设置的。

主轨道电路类似“总发送器”，主轨道电路的“低频调制移频”信号由电缆通道传送至匹配变压器和调谐单元，它在无绝缘的钢轨之下进行面向主轨道和小轨道的传输，经由调谐单元、匹配变压器、电缆通道，最后传至本区段接收器。

调谐区小轨道电路信号是由铁路运行前方相邻轨道电路接收器进行处理的，在这一区段的接收器接收到主轨道“移频”信号和小轨道电路继电器的信号后，确认无误，即驱动轨道电路继电器运行。

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的特点主要体现在以下几方面：

①zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统由UM71无绝缘轨道电路技术引进而来，保持与UM71无绝缘轨道电路相似的结构优势;

②通过在调谐区段内添加小轨道电路，可以解决调谐区段断轨检查的问题，实现全程铁路轨道电路断轨检查;

③通过减少调谐区分路死区，实现对调谐单元断轨故障的检查;

④提高和优化了自动闭塞系统的参数，提升了轨道电路和机械绝缘节轨道电路的传输;

⑤通过与我国实情相结合，将法国的ZC03电缆转为由国产的SPT铁路数字信号电缆所替代，这样可以通过减小铜芯线径，减少备用芯组，从而降低造价成本，提升系统技术性能。

2 铁路行车指挥控制系统技术方法阐述

2.1 铁路行车闭塞法

铁路列车在行车过程中，由于其速度快、质量大的特性，要尽量避免行车过程中的相互避让方法，这有可能导致后续列车追撞前行列车的后果，而行车闭塞法则可以保证列车在铁路区段内的行车安全，隶属于铁路区间信号系统。由于铁路线路以车站为分界点进行区段的划分，而为了实现铁路各区段的行车能力，自动闭塞区段必须将一个区间又细分为若干个闭塞分区，为了保证各分区的行车安全，列车必须遵循铁路行车规律进行组织，要在确认区间内（包括各闭塞分区）没有列车的情况下，才能进行发车，以避免列车相撞或追尾等事故的发生。

依照规律组织行车的闭塞法在我国的铁路发展上应用多年，主要采用64D和64F型继电半自动闭塞方式，由于其只能限定一列列车在闭塞区间内运行，因此在铁路负载较大的情况下，已不能满足铁路列车行车的需要，行车控制系统由半自动化转为自动化闭塞方向，在历经了交流二元三位式的自动闭塞、交流计数电码自动闭塞、极频自动闭塞之后，又发展到了下述的称频自动闭塞。

2.2 移频自动闭塞

移频自动闭塞由于其具有抗干扰的性能，因而适用于不同的电气化和非电气化区段，由我国自主开发研制的zpw-2000无绝缘移频自动闭塞就是在引进法国的UM71无绝缘轨道电路的基础上产生的，它以频率参数作为信息传输的制式，采用科学的调制方法，将调制信号转移至载频段，形成震荡，由此显现出交替变化的“移频”波形，系统自动将载频选在工频的偶次谐波上、区间选在工频的“奇次”谐波上，从而加强了信号设备管理与控制，可以对故障进行科学系统的分析。

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统主要由室外、室内和系统防雷三部分构成：

①室外装置

室外装置包括调谐区、机械绝缘节、匹配变压器、补偿电容、传输电缆、“调谐区”设备引接线等设备组成。

②室内装置

室内装置由发送器和接收器组成，发送器可以产生高稳定、高精度的“移频”信号源，在同一载频、同一低频控制条件下，进行双CPU电路的应用。接收器的功能是对主轨道电路“移频”信号进行解调，同时还可以实现对相连的调谐区短小轨道电路“移频”信号进行解调。另外，接收器还可以接收除本主轨道电路频率信号之外的相邻区段的短小轨道电路的频率信号，在数字信号处理技术下实现两种频率信号之间的转换。

③系统防雷

为了保护装置设备，需要设置系统防雷装置，在模拟网络盘内进行横向、纵向防护，这一系统防护主要针对两个方面的雷电引入：其一是从电缆引入的雷电冲击;其二是从钢轨引入的雷电冲击。

总之，zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统与法国传入的UM71轨道电路具有更长的传输距离，可以满足我国铁路行车的具体实情，其系统性能价格比也得到了大幅的提升，满足了“机车信号作为主体信号”的要求，为铁路行车安全创造了条件。

参考文献：

[1]曹宝国.ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞故障分析[J].科技信息，2012（09）.

[2]袁晴，何坤，刘硕智.浅析ZPW-2000A型移频自动闭塞设备的可靠性[J].科协论坛（下半月），2012（08）.

自动闭塞 篇5

关键词：重载运输,自动闭塞,起动坡度,充风时间

近年来, 我国铁路得到长足的发展, 铁路运输能力逐年增大。截止到2012年, 全国铁路货运总发送量 (含行包运量) 完成39.04亿吨。重载列车的开行对提高铁路货运能力起到至关重要的作用:目前我国大秦铁路运煤专线年运量突破4亿吨, 依托铁路重载技术的充分释放, 中国以占世界铁路6%的营业里程, 完成了世界铁路25%的工作量。继续扩大开行重载列车的范围, 特别是将处于高坡地带的大矿区与干线连接起来开行重载列车, 是进一步提高我国铁路输送能力的重要措施。

长期以来, 由于技术和设备的原因, 我国电气化铁路在部分区段仍使用半自动闭塞行车, 特别是开行重载列车的区段在遇到长大下坡道时, 基本按照半自动闭塞行车, 严重影响了铁路的运输能力和现代化水平。

对于开行重载列车的区段进行自动闭塞改造时, 必须检算货车在该区段运行时能否“起得来”和“停得住”。“起得来”就是列车在长大上坡道区间通过信号机前停车后, 在粘着良好、牵引力发挥正常条件下, 能够在该区段完成上坡道起动作业;“停得住”就是货车在连续长大下坡道上运行能够满足《铁路技术管理规程》 (以下简称《技规》) 第251条的要求, 即:列车在自动闭塞区间通过信号机显示停车信号 (包括显示不明或灯光熄灭) 时, 列车停车等候2 min, 该信号机仍未显示进行的信号时, 以最高不超过20 km/h的速度继续运行到次一架通过信号机。

1 长大上坡道列车起动坡度验算

根据前文所述, 自动闭塞区段需要验算列车在长大上坡道上停车之后, 能够正常完成起动。根据《列车牵引计算规程》 (以下简称《牵规》) , 列车起动条件验算可用下式表示:

其中, G为列车计算质量 (t) ;Fq为计算起动牵引力 (k N) ;λy为牵引力使用系数;P为机车计算质量 (t) ;ω′q为机车起动单位基本阻力 (N/k N) ;ω″q为车辆起动单位基本阻力 (N/k N) ;iq为计算起动坡度g为重力加速度, 9.8 lm/s2。

由上式可得列车起动坡度的验算公式:

在工程实施中需要根据线路的机车类型以及牵引定数计算列车起动坡度, 然后与线路的坡度进行比较, 确定是否需要增设容许信号机。

2 长大下坡道列车充风时间验算

重载列车在长达下坡道区段能否按照《技规》251条的规定, 在显示停车信号的通过信号机前停车2 min后, 以不超过20 km/h的速度继续前进, 是影响其按照自动闭塞行车的关键问题。根据列车运行过程分析, 长大下坡道区段影响自动闭塞行车的关键问题即为列车周期制动时增速时间是否满足副风缸充风的需要。

重载列车在长大下坡道运行时, 为克服下坡道的自然加速作用, 需要把行车速度控制在安全范围以内, 一般情况下, 单靠动力制动往往不足以使列车减速。为了不超过规定速度, 需要用空气制动的周期制动进行调速:空气制动能力逐次衰减, 尤其在后部车辆制动能力较大降低时, 需要在列车惰行状态下对主风管进行充风。由于充风过程中所有车辆处于缓解状态, 列车速度将会逐渐增大, 直至上限速度, 这时又需要对列车实施调速制动操纵, 把速度再降下来, 如此周而复始。

根据《牵规》第11.2条规定“长大下坡道的牵引辆数受制动机充风时间和空走时间的限制”。即:列车在连续长大下坡道上停车后, 进行制动缓解, 速度从0 km/h增速到20 km/h的运行时间, 需要大于等于副风缸充风时间和再制动空走时间之和, 用公式表示如下:

其中, t空为列车空走时间;t充为列车副风缸再充风时间;t增为列车从0 km/h增速到20 km/h的时间。

重载列车在长大下坡道上能否做到低速慢行是一个更大的难题, 制动力和制动时间受列车主管风压限制, 也限制了列车在长大下坡道上的降速水平, 则又进一步影响列车惰行距离及其充风时间和主管风压的恢复水平。因此, 为保证列车在长大下坡道每一循环制动周期中正常的制动和充风时间, 保证列车正常调速制动和缓解惰行, 必须根据长大下坡道的长度和坡度, 不仅正确地控制列车在长大下坡道初速和末速, 而且正确地实现列车制动和惰行的工况转换, 以保证运行安全。

3 案例分析

某区段当前信号系统为64 D半自动闭塞设备, 上行方向区间为-14‰长大连续下坡道, 下行方向为长大连续上坡道, 限制坡度为18‰。该区段段共运行货车48对, 其中, 单元万吨货车7对、区段货车19对、直通货车20对和摘挂列车2对。单元万吨列车编组方式是两台和谐机车重联牵引102辆车辆:HXD+HXD+102辆+普通列尾装置, 区段货车是单机8 K (HXD) 牵引5 300吨、编组65辆, 直通货车是双机8 G牵引4 785吨、编组55辆。

目前已到大修期, 计划进行自动闭塞改造, 需要进行自动闭塞改造可行性的验算。

由于区段货车编组辆数比直通货车要多10辆, 区段货车制动缓解充风时间比直通货车要长。所以, 仅对单元万吨列车和区段货车针对《技规》251条的条件进行检算。考虑列车所处区间最不利位置的平均坡道, 本次检算按下坡道地段为-14‰、上坡道地段为18‰进行检算。另外, 在以下检算中, 列车管空气压力采用600 k Pa, HXD型电力机车采用25吨轴重机车数据。

3.1 长大上坡道地段列车起动检算

根据公式 (1) , 下行上坡地段, 各种货车在粘着良好、牵引力发挥正常条件下的起动坡度如下表1。

从表1可以看出, 该区段在维持既有机型及牵引定数的情况下, 在粘着良好、牵引力发挥正常条件下能满足限制坡度18‰的起动要求。因此, 本段在“起得来”问题上满足自动闭塞改造的要求。

3.2 长大下坡道地段列车充风时间检算

由于客车的辆数较少等因素, 其副风缸充风和再制动空走时间远远小于货物列车, 如果货物列车的副风缸充风时间和再制动空走时间之和能满足长大下坡道的增速时间, 则客车也能满足要求。因此, 以下只对货物列车进行长大下坡道的检算。

公式 (3) 中:

其中, r为列车管减压量, k Pa;n为编组辆数;ij为加算坡度 (%) 。

其中, C为单位合力, N/k N。

另经了解, 在使用电阻制动的同时不允许采用小闸制动, 以防止轮对抱死、电阻制动失效, 因此以下计算中只考虑电阻制动。

司机在长达下坡道区间运行调速及停车的制动方式一般采用电空联合制动, 考虑电空联合制动的驾驶方式以及《机车操作规程》第24条的规定, 本次检算常用制动系数取0.6、列车管减压量取100k Pa、电阻制动取满电阻。

根据公式 (3) ~ (5) , 该区段货车0~20 km/h增速时间见下表2。

从表2可以看出, 单用电阻制动力列车缓解增速至20 km/h时, 理论计算副风缸存在充风不足的现象, 说明本段若按自动闭塞制式行车, 列车存在“停不住”的情况。

3.3 解决方案

由以上计算分析可以看出, 本项目无论是区段货物列车还是单元万吨列车, 单使用电阻制动执行《技规》251条的要求时, 均不能保证足够的副风缸再充风时间。因此, 本段在进行自动闭塞改造前, 必须组织相关部门商议解决方案, 在长大下坡道上进行单元万吨列车牵引制动、充风试验以验证列车再充风问题, 并制定安全可靠的行车组织办法。

(1) 突破《技规》第251条, 将限制速度由20km/h提高到45 km/h。

参考太原铁路局《重载运输技术管理规则》第98条中关于大秦线长大下坡道通过信号机故障行车办法, 将大秦线的限制速度由20 km/h提高到45km/h。本线如突破《技规》第251条中“最高不超过20 km/h”的限制, 将其提高至45 km/h, 列车速度由0 km/h增加到45 km/h的增速时间见下表3, 但突破《技规》需要报铁总批准。

从表3可以看出, 将限制速度由20 km/h提高到45 km/h后, 除了双HXD1型电力机车牵引的单元万吨列车充风时间欠19 s外, 其它机型能够满足副风缸再充风时间的要求。单元万吨货车在-14‰的坡度上增速期间走行距离为2252~2938 m, 45 km/h紧急制动距离为487 m。

考虑到目前该段列车管压力允许波动在600±20 k Pa范围内, 因此需要组织相关部门在长大下坡道上进行单元万吨列车牵引制动、充风试验以检算列车充风问题, 同时验算双HXD1型电力机车牵引的单元万吨列车在速度增至45 km/h时, 其列车管压力能否达到580 k Pa, 副风缸是否充足风。

(2) 采用三机牵引单元万吨列车

采用三机牵引后, 列车增速至20 km/h的增速时间见下表4。

从表4可以看出, 采用三机牵引单元万吨列车后, 采用部分电阻制动就能够满足副风缸充风时间的要求。在-14‰的坡度上增速期间走行距离为1659~2 740 m, 20 km/h紧急制动距离为156 m。

4 结语

(1) 对开行重载列车的自动闭塞区段改造有关安全方面的问题作了阐述, 提出了验算原则。

(2) 根据本文列举的案例, 结合现场实际运营资料, 对案例自动闭塞改造过程中的安全问题, 进行的计算分析。

(3) 计算结果显示, 自动闭塞改造时, 不能保证足够的副风缸再充风时间。本文根据相关线路运行经验, 提出了“突破限制速度”和“三机牵引”的解决方案。

(4) 本段在进行自动闭塞改造前, 必须组织相关部门商议解决方案, 在长大下坡道上进行单元万吨列车牵引制动、充风试验以验证列车再充风问题, 以确定安全可靠的行车组织办法。

参考文献

[1]2012年全国铁路主要指标完成情况[EB/OL].http://www.china-railway.com.cn/gkl/tjxx/201309/t20130916_39016.htm, 2013-01-21.

[2]李丹, 汪铭, 王晓, 林晓莺.牵引和谐的希冀—中国重载铁路发展纪实[EB/OL].http://society.people.com.cn/GB/1062/13582382.html, 2010-12-26.

[3]中华人民共和国铁道部.铁路技术管理规程[S].北京:中国铁道出版社, 2006.

[4]TB/T1407—1998列车牵引计算规程[S].北京:铁道部标准计量研究所, 1999.

[5]中华人民共和国铁道部.机车操作规程[S].北京:中国铁道出版社, 2000.

自动闭塞 篇6

随着我国铁路向高速、高密、重载、电气化方向迈进,区间闭塞设备尤其是移频自动闭塞系统得到了迅速的发展,ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统也因此得到了广泛的推广应用。为保证ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统能可靠安全的运行,随移频自动闭塞系统配套,提供了系统维护机,以对系统的运行状态进行全天候监视,方便维护人员及时发现故障,并尽快排除故障,保证安全。本文介绍的采集系统正是为监测ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统维护机的主要设备提供接口。

1 ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统简介[1]

ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统分室内设备和室外设备两部分。室内设备包括发送器、功放器接收器、滤波器、电缆模拟单元、采集系统、防雷单元、系统维护机;室外设备包括匹配单元(PB)、调谐单元(BA)、平衡线圈(SVA)、补偿电容等。系统构成框图见图1,其主要工作方式为:

发送器根据前方闭塞分区执行继电器构成的编码条件,输出相应编码移频信号。先经“N+1”转换、方向电路、红灯转换条件及发送通道设备送至室外电缆,再经轨道匹配单元发送到轨道,并分别向两个方向传输。正向信号经主轨道传送到本区段调谐区的接收侧,并在调谐区发送侧BA处以其对接收信号呈低阻而实现隔离,不再向下一个区段继续传输;反向信号经调谐区传输送至相邻区段的接收侧,同时以调谐区接收侧BA对发送信号呈低阻而实现隔离,不再向相邻区段继续传输。

经主轨道传输的本区段信号和经调谐区传输的邻区段反向信号都送入本区段的接收匹配单元端再经电缆和通道设备传输,将两种信号送至接收滤波端,由滤波器两路混合分离,分出主轨道信号和调谐区信号这两路输出,分别送至接收器解调、译码,并输出动作执行继电器,控制区间信号灯显示,反映列车占用情况,同时控制后方闭塞分区发送的信息,实现自动控制。

系统轨道电路采用调频方式。载频频率为:1 698.7 Hz(1700-1),1 701.4 Hz(1700-1),1 998.7 Hz(2000-2),2 001.4 Hz(2000-1),2 298.7 Hz(2 300-2),2 301.4 Hz(1700-1),2 598.7 Hz(2600-2),2 601.4 Hz(2600-1);频偏为±11 Hz;低频调制频率为10.3 Hz,11.4 Hz,12.5 Hz,13.6 Hz,14.7 Hz,15.8 Hz,16.9 Hz,18 Hz,19.1 Hz,20.2 Hz,21.3 Hz,22.4 Hz,23.5 Hz,24.6 Hz,25.7 Hz,26.8 Hz,27.9 Hz,29 Hz,共18个信息。发送器、功放器、接收器、滤波器的工作状态由采集系统实时采集,并上传至系统维护机。

2 系统架构设计

该系统由输入信号处理、主控单元、外部通信接口三大模块组成,系统结构如图2所示。

主要采集ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统的接收器、发送器、功放器等单元设备的电压、电流、低频、载频及继电器状态等数据,并与系统维护机等上位机进行数据通信。如图2所示,采集的模拟量数据包括两路功出电压、八路接入电压、两路功出电流、两路滤入电流等;采集的频率信息包括两路载频信息、六路低频信息等。其中,接入电压及功出电流输入均为毫伏级交流信号;功出电压输入为高压交流信号;发送低频及接收低频输入为交流数字信号;地址编码输入为电平信号;继电器状态输入为数字脉冲信号。

3 C8051F020简介[2]

C8051F020(F020)是美国德州Cygnal公司推出的完全集成混合信号系统级MCU芯片,具有64个数字I/O引脚。其主要特征为:

(1)高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核;

(2)全速、非侵入式的在系统调试接口(片内);

(3)真正12位100 kS/s的8通道ADC,带PGA和模拟多路开关;

(4)真正8位500 kS/s ADC,带PGA和8通道模拟多路开关;

(5)两个12位DAC,具有可编程数据更新方式;

6)64 KB可在系统编程的FLASH存储器;

(7)4 352(4 096+256)B的片内RAM;

(8)可寻址64 KB地址空间的外部数据存储器接口;

(9)硬件实现的SPI,SMBus/I2C和两个UART串行接口;

(10)通用的16位定时器;

(11)具有五个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列;

(12)片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。

C8051F020单片机的所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力,可用于非易失性数据存储,并允许现场更新8051固件。片内JTAG调试电路允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式(不占用片内资源)、全速的在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器,支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。在使用JTAG调试时,所有的模拟和数字外设都可全功能运行。

采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置外设电路单元通过相应的配置寄存器控制交叉开关配置到所选择的端口上,从而避免了固定方式I/O端口既占用引脚多,配置又不够灵活的缺点。

4 EPM3256ATC144-10简介[3]

EPM3256ATC144-10是Altera公司MAX3000系列的CPLD芯片,其特点:是以多阵列矩阵(MAX)结构为基础的高性能、低功耗的CMOS E2PROM器件,通过内置的JTAG(IEEE 1149.1)可实现在系统编程;内置符合IEEE 1149.1-1990标准的JTAG BST电路;是一款高密度器件,能提供5 000个可用门,256个宏单元,16个逻辑阵列块,116个用户I/O;引脚到引脚的逻辑延迟为5.5 ns,计数器工作频率达172.4 MHz;多电压I/O接口,使得核心工作在3.3 V时,I/O管脚可同时兼容5.0 V,3.3 V及2.5 V三种逻辑电平;遵守PCI规定,具有-10速度等级。

5 硬件设计原理

5.1 电源设计

该系统外部输入电源为DC 48 V。DC 48 V电源经开关、防止接反二极管、滤波电容、熔断电阻至电源滤波器,经滤波器滤波后送到两个电源块(48 V输入,5 V输出)。一个为输入接口电路及通信接口电路供电,另一个经三端稳压片(5 V输入,3.3 V输出)为内部执行电路及指示灯电路提供5 V及3.3 V电源。由于外围接口电路采用单独电源,与内部电路分开供电,实现了内部电路与接口电路的电源隔离,有效保护内部电路器件,提高了可靠性。

5.2 输入信号处理

低频、继电器状态及地址编码等信号经光耦隔离后变为3.3 V方波或电平信号,送入主控单元。输入模拟信号经变压器隔离或升降压、滤波、降压电阻、瞬时过电压保护等信号调理后,输出信号为交变信号,而本系统中单片机内置ADC转换输入电压范围为0～3.3 V,因此在送入ADC之前,还需进行电平抬升,变为满足ADC输入电压测量范围要求的信号。其中,功出电压信号经信号调理后还送至比较器电路,经过波形变换后由原来的正弦移频信号变为3.3 V的方波信号,作为载频信号的输入源。比较器电路如图3所示。电路由分压电阻(R56,R59)、直流分压电阻(R61,R62)、箝位二极管(V7,V8)、比较器N25A(LM393P)、上拉电阻R63及滤波电容等组成。

5.3 主控单元

主控单元包括CPU及两片CPLD[4]。

CPU采用C8051F020单片机。由于F020内部集成有两个所以在该系统中利用它的第脚及29～34脚共14个端口作为多路模拟信号的输入端口,由单片机完成所有模拟量的A/D转换。在采集各路模拟信号的同时,F020还要从两片CPLD读取频率、地址编码及继电器状态数据,并对所有采样数据进行实时计算处理,将所有转换结果存入32 KB的外部存储器。对于地址编码信息,CPU只在每次上电后读取1次,若有效,则保存,用作与微机监测通信的CAN节点地址,之后不再检查地址编码信息的变化。由F020的交叉开关优先权表可知,两个UART的TX和RX可连到端口引脚P0.0～P0.3,该系统中利用一组TX0和RX0接RS 232接口,另一组TX1和RX1接RS 485接口。

两片CPLD均采用Altera公司的EPM3256ATC144-10芯片,数据采集及指示灯控制所需的控制时序及地址译码等电路均由CPLD产生。其中,CPLD1对48 MHz高精度一体化晶体振荡器分频,得到24 MHz及12 MHz同步时钟信号,分别作为单片机及CAN控制器的系统时钟。由于要采集的开关量路数较多,该系统将所有继电器状态输入及五路地址编码输入均接至CPLD1,再由单片机通过数据总线从CPLD1分别进行读取。CPLD1同时还生成两路不同频率的低频测试脉冲,供生产调试时使用。CPLD2则负责完成所有低频、载频信息的采集[4]。

5.4 与计算机通信接口

该系统提供RS 232或RS 485串行通信接口及CAN通信接口[5,6],其中串行通信接口主要用于生产调试,而现场应用中使用CAN总线与系统维护机交换数据。由于一条CAN总线上需挂接多个设备,该系统运用外部端子封线的方式为每个设备定义节点地址,地址编码范围为0～31。当节点地址为0时,CPU将工作于测试状态,运行测试程序代码,供设备调试时使用。

6 软件设计

6.1 单片机程序设计

单片机程序固化在C8051F020单片机的内部FLASH存储器中,在Cygnal IDE集成开发环境[7]下,采用模块化程序的设计方法,将软件分为一个主程序和若干个子程序模块[8],主程序流程见图4。系统采用定时器0中断方式,每0.1 ms分别对两个ADC的某一通道采集一次,每通道连续采集512次,并将采集到的数据分别存入外部存储器内的两个连续缓冲区ADBuf0和ADBuf1中,再利用采集到的512个点的电压瞬时值计算交流模拟输入的电压有效值。定时器0中断模块流程见图5。

6.2 CPLD程序设计

CPLD程序是在MaxPlusⅡ开发环境[9]下采用AHDL硬件描述语言和图形混合编写[10],限于篇幅,这里只给出其中一路低频采集的AHDL代码。

7 结语

该系统采用单片机内部集成ADC实现交流模拟量采集,同时利用CPLD强大的数字处理功能和高密度集成的特点,降低了硬件成本,简化了电路设计,配合软件编程的灵活性和可扩充性,在实际生产和现场运用中带来了很好的经济和社会效益。在对测量精度要求不高的其他应用中也不失为较好的选择

摘要：介绍一种基于C8051F020单片机及CPLD芯片EPM3256ATC144-10实现的多种信号采集系统,其主要功能是对ZPW-2000R型移频自动闭塞系统中各种频率信号及交流模拟量、数字量进行采集处理,并与上位机进行数据通信。系统以单片机为核心,利用C8051F020内部ADC完成交流模拟信号的采集,通过两片CPLD实现高精度频率采集和数字信号采集;所有的数据运算处理均由单片机完成,再通过CAN总线等传送至上位机。该系统利用简单的电路设计及较低的成本,很好地满足了实际应用和生产需要;系统中所需控制时序及地址译码等电路均由CPLD产生,所有处理结果均存入RAM。CPU可随时从RAM读取数据,并传送至上位机,为数据的实时性采集和处理提供了有力保证。

关键词：CPLD,C8051F020,频率采集,交流模拟量采集

参考文献

[1]彭立群,邓迎宏,肖彩霞.ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞系统[J].铁道通信信号,2007,43(6):4-8.

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[9]廖裕评,陆瑞强.CPLD数字电路设计(使用Max+PlusⅡ入门篇)[M].北京:清华大学出版社,2001.

自动闭塞 篇7

1 设备主要参数测试说明

“发送电源”:发送器用+24电源电压测试, 23.5～24.5V;

“接收电源”:接收器用+24电源电压测试, 23.5～24.5V;

“发送功出”:发送器输出电平测试, 与调整表范围一致;

“轨入”:接收器输入电压 (主轨道与相邻小轨道叠加) , 主轨道大于240mv、小轨道大于42mv;

“轨出1”:主轨道信号经过调整后的输出电压, 与调整表范围一致;

“轨出2”:小轨道信号经过调整后的输出电压, 应在135±10mv;

“GJ (Z) ”:主机轨道继电器电压, 大于20V;

“GJ (B) ”:并机轨道继电器电压, 大于20V;

“GJ”:轨道继电器的电压, 大于20V;

“XG (Z) ”:主机小轨道继电器电压, 大于20V;

“XG (B) ”:并机小轨道继电器电压, 大于20V;

“XG”:小轨道继电器电压, 大于20V;

“XGJ”:本区段小轨道继电器检查条件, 大于20V;

2 日常维护中基本故障处理分析

2.1 电气特性变化较大时

在某一区间轨道电路的衰耗盘上可以测量轨出1 (主轨) 、轨出2 (小轨) 电压, 当测出的轨出1电压降低到300mV, 或轨出2电压降低到85mV时, 就有闪红光带的可能。轨出1电压降低较大时, 一般以室外补偿电容不良较为常见, 大多是电容断线或性能下降所致, 到现场用新型移频测试仪测试即可发现, 根据日常维修经验发现, 当C3电容实效或损坏后主轨电压明显下降, 大多都会产生红光带, 另外, 当连续有三个补偿电容失效时, 主轨道电压也会下降很多, 继而产生红光带;轨出2电压降低较大时, 一般是室外本点送端第1、2个补偿电容不良。不论是轨出1还是轨出2电压下降, 室外钢包铜线, 尤其是冷压部分接触的好坏都是不可忽视的因素。

2.2 区段发生红光带时

首先要分清是主轨部分故障还是小轨故障, 是室内设备故障还是室外设备故障, 测试衰耗盘轨出1电压, 电压正常 (不低于300mV) 时, 说明主轨正常, 可能是小轨故障;电压低于300 mV时, 说明是主轨有问题。初步判断出主轨或小轨故障后, 下一步测试衰耗盘XGJ测试孔电压进行进一步的确认, 电压正常 (应不低于23V) 时, 为主轨故障, 不正常为小轨故障。

主轨在区间综合柜送端电缆模拟网络盘上“电缆”测试孔测试, 电压低或者没有电压, 则是室内发送设备故障。发送电压正常时, 测试受端送回室内电压, 如果电压正常 (主轨电压) , 则是室内接受部分故障 (包括室内零层分线万可端子) .发送设备故障时, 测量本区段发送器的发送电源电压, 低于23V时要查找原因。若电压正常, 先测试功出电压, 不正常为发送器故障;正常时, 在测试送端模拟网络盘设备侧电压, 不正常为模拟网络盘故障, 否则是发送器到模拟网络间连线不良。正常时, 在衰耗器背面C1、C2端子上测试输入电压, 测试电压正常, 则说明衰耗器故障, 否则为衰耗器至模拟网络间连线不良。因为接收器是双机并联运用, 造成红光带的可能性不大。

小轨部分故障时, 首先测试下一区段 (行车方向) 轨出2电压, 电压正常 (135±10mV左右) , 则是本区段“XGJ”至下一区段“XG”间连线断线或万可端子不良;如轨出2电压较低, 可能是室外补偿电容不良, 或者下一区段衰耗器故障, 应重点检查面板后面万可端子。

在处理过程中应特别注意: (1) 3JG没有下一区段, 它的XGJ电源是直接提供QKZ、QKF24V电源。 (2) 两站之间的结合区段是本站的离去方向时, XGJ电源是相邻站经站间联系电路送回XGJ (邻) 条件提供的24V电源;是本站的接近方向时, 本站要向邻站送XGJ (邻) 条件, 所以结合区段故障时, 两站值班人员都要检查自己的设备, 不能因为自己的区段不显示故障而延误处理时机。而且, 在现场维修中发现部分车站3JG、1LQG、两站结合点区段的正向或反向XGJ条件电源, 经区间组合侧面取自发送器或接收器的电源接线端子 (发送器02-17, 02-18或接收器03-17, 03-18) , 当发送器或接收器电源断路器因故断开时, 会造成3JG、1LQG、两站结合点区段的正向或反向XGJ条件电源无电, 导致该区段G、GH无输出, 产生红光带, 由于发送器或接收器都有冗余设备, 故障后都会自动转至冗余设备工作, 所以在处理上述区段XGJ电源无电故障时一定要特别注意检查发送器、接收器电源接线端子及断路器是否接通。

3 室外设备故障处理分析

ZPW-2000A无绝缘轨道电路要区分是室内故障还是室外故障应从电缆模拟网络盘进行区分, 或者从区间综合架零层将室内外连接的电缆甩开进行判断测量。经室内测试判断故障在室外时, 从衰耗盘判断区分是主轨故障还是小轨道故障。

3.1 当主轨道故障时

首先, 到达室外送电端测试轨面电压是否正常, 当轨面有电压且高于正常值时说明主轨区段有开路, 一般为钢轨断轨或受电端钢包铜引接线不良;测试轨面无电时, 继续测试送端钢包铜引接线中有无电流, 无电流说明故障就在送电端。 (特别说明:通过日常故障处理经验总结, 在处理过程中当能测试到正常电压或高于正常电压时, 先用钳形表测试回路中有无电流, 确认是开路故障, 然后可用电压法按照接线方式分步骤查找, 当测试电路中电压较低或无电压时, 应使用电流法进行查找, 测试回路中电流的变化来判断故障点, 而且查找混线故障使用电流法基本可不用甩开接线端子就能判断出故障范围, 压缩了故障处理时间) 此时可测量E1、E2, V1、V2电压判断匹配变压器的输入、输出电压是否正常, 同时检查并接在V1V2两端的防雷单元是否良好, 当测试电压正常后继续测试调谐单元BA两端是否有电压, 无电压说明V1V2至调谐单元BA之间的连线相混或断线。

其次, 在判断ZPW-2000A室外故障时, 对各种设备元件进行阻抗在线测试, 也能很快判断出故障点, 对于送电端设备就可使用CD96-3Y或3Z型移频测试仪测试匹配单元 (TAD) E1E2端输入阻抗, 测试V1V2端轨道电路输出阻抗, 输入输出阻抗根据区段载频、网络模拟盘调整的不同而阻抗不同。

3.2 当测试送端轨面低于正常值时

使用移频测试仪先检查测试调谐单元BA的特性是否良好, 通过在线测试判断其极阻抗、零阻抗是否符合《铁路信号维护规则 技术标准II》的要求, 调谐单元BA按频率分为4种型号, 不同的频率有不同的阻抗。当调谐单元特性不良时送至室内的主轨信号会明显下降, 而小轨信号会明显升高。测试BA正常后可分别对引接线的接触电阻、补偿电容容值、绝缘规矩杆漏泄阻抗进行在线测试, 发现不良更换即可。到达受电端时可使用查找送电端同样的方法进行测试查找。

3.3 调谐区小轨故障时

一般主要原因是调谐区开路、短路或空芯线圈不良造成, 可根据具体情况进行查找。空芯线圈的好坏可通过对其进行在线测试, 判断它的阻抗值是否达标, 不良更换即可。

4 室内发送器及接收器故障处理分析

4.1 发送器故障分析

发送器故障时会通过FBJ落下条件自动转至+1FS, 从衰耗盘上观察发送器绿色指示灯灭灯, +1FBJ吸起, 该区段无红光带, 控制台反应区间移频报警。发送器要正常工作必须具备5个基本条件, 而且缺一不可, 分别是: (1) 有符合要求的24V直流电源; (2) 有唯一的载频条件; (3) 有唯一的-1或-2选择; (4) 有唯一的低频条件; (5) 功放输出无短路。所以当遇到发送器不工作时按上述五个条件分别进行查找测试, 肯定能排除故障。特别说明一点, 当在FBJ31、FBJ41与模拟网络1、2端子之间有混线时, 本区段的FBJ、+1FBJ会互相跳动。

4.2 接收器故障分析

当一个接收器故障时, 从衰耗盘上观察发现接收绿灯灭灯, 轨道无红光带, 控制台反应区间移频报警。接收器要正常工作也必须具备五个条件, 分别是: (1) 有符合要求的24V直流电源; (2) 有唯一的载频选择; (3) 有唯一的-1或-2选择; (4) 有前方区段送至本区段的XGJ条件; (5) 输出无短路。查找接收器故障时依次分别检查上述五个条件都具备。另外在处理接收器故障时一定要注意观察衰耗盘上正向或反向绿色指示灯是否点亮, 如果灭灯, 肯定会造成XG、XGH无输出, 使它的后方区段产生红光带, 应从移频柜零层03-5 (主机正向) 、03-6 (主机反向) 或02-5 (并机正向) 、02-6 (并机反向) 测试有无+24V电源, 如果有电压继续测试接收器X1 (或Z) 或X2 (或F) 端子是否有电。

参考文献

[1]铁路信号维护规则技术标准II[M].中国铁道出版社, 2006:158.

自动闭塞 篇8

1 正常情况下的接发列车的安全控制

1.1 列车车次的安全控制

列车车次的误听、误传、误抄、误填。往往是造成行车事故的直接的原因。因此在办理接发列车时, 列车的车次必须传准、听清、并认真的复诵, 确认无误。防止误听误传、抄写或填记行车簿册发生错误而发生事故。在车次不清楚时, 一定要进行必要的询问以加强车次的正确性, 严禁臆测行车。

1.2 列车运行方向的安全控制

遇有疑问的车次时在没有得到列车调度的指示前, 不得盲目的放行列车, 防止列车开错方向, 造成事故。

1.3 列车运行指挥的安全控制

指挥列车运行的命令和口头指示只能由列车调度员发布, 有关行车人员必须执行列车调度员的命令, 服从调度的指挥但列车调度员在发布命令时, 必须详细的了解现场情况并听取有关人员的意见以便正确的下达指挥列车运行的令。

1.4 接发列车安全注意事项的安全控制

1.4.1 办理列车的闭塞的安全控制。

办理闭塞时必须认真确认站间区间空闲, 为此办理闭塞前, 两邻站 (所) 间的车站值班员对区间的空闲确认上应注意以下:区间是否有列车或已被占用;区间是否封锁及是否有天窗修作业;区间是否遗留的车辆;在区间内设有道岔时, 发出进入正线的列车, 区间的道岔是否向正线开通, 并已锁闭;出站 (跟踪) 调车作业是否完毕。

1.4.2 准备进路的安全控制。

车站在准备列车的接发车进路时, 必须首先确认列车的进路空闲, 以及道岔的位置正确, 以防止线路上的机车, 车辆及其他危及列车运行的障碍物, 防止俗称“有车线接车”的行车事故;停止影响列车进路的调车作业;由于车站新铺的轨或更换轨面生锈或轨面长期不过车而产生的接触不良, 轨道上有车而控制台上无表示, 因此进路信号机可以开放, 这种情况十分的危险, 要及时的派人到现场就地确认, 确实无机车车辆占用, 方可开放信号机。

1.4.3 行车凭证的安全控制。

正确的操纵信号, 即信号的开发 (关闭) , 作业, 必须特别的慎重, 稍不注意往往因为错拉误按而发生事故。使用半动闭塞法行车时, 列车进入区间的行车凭证是出站或通过信号机显示绿色灯光, 接发列车人员在开放信号时, 必须全神贯注, 精力集中, 遵章守纪, 严格坚持眼看, 手指, 口呼, 一致确认的操纵制度, 确保列车的信号凭证的准确无误。

1.4.4 接送列车的安全控制。

接送列车时, 接发车人员应携带列车无线调度通信设备, 持手信号旗 (光) 站在规定的地点, 并认真的注意列车的运行和货物的装载状态。为确保接发列车作业的过程中的安全稳定性, 车站接发列车应按规定的程序办理, 并使用规定的用语, 不得随意简化及颠倒, 遗漏, 作业程序及规定的用语, 否则将危及行车安全造成事故的发生。

2 非正常情况下的接发列车的安全控制

2.1 使用路票为行车凭证情况的非正常接发列车作业的安全控制

以下几种情况可以使用路票: (1) 基本闭塞设备发生故障时; (2) 发出需由区间内返回的列车; (3) 发出需由区间内返回的后部补机的列车; (4) 由未设出站信号机的线路发车; (5) 双线区间反方向行车 (含双线改单线时) 闭塞设备故障或停用时反方向行车时。当车站发生需要引导接车的情况时, 车站值班员应迅速的查明原因, 并经慎重的确定后使用引导接车办法行车并注意:除发生人身安全或行车安全的情况时禁止关闭;必须认真的检查进路是否正确后应再次确认方可派出引导人员;使用人工引导接车时车机联控时用语为“注意引导手信号”。

2.2 使用红色许可证为行车凭证情况的接发列车作业的安全控制车站一切电话中断, 使用红色许可证的凭证办理接发列车。禁止发

出以下列车:在区间停车工作的列车 (救援列车处外) ;开往区间岔线的列车。须由区间内返回的列车;须由区间内返回的后部补机的列车;列车无线调度通信设备故障的列车。并应注意以下3个规定:发车权在《站细》内规定, 发出第一个列车应查明区间空闲;连续发出同一方向的列车时, 两列车的间隔为按区间规定的运行时分另加3min, 但不少于13min;一切电话中断时间内, 如有封锁区间抢修施工或开通封锁区间时, 由接到请求的车站值班员以书面通知封锁区间的相邻的车站。

2.3 使用列车调度员的命令 (车站值班员的命令) 作为行车凭证情况的安全控制

车站值班员及时的确认列车调度员命令的正确性, 立即交把关人员审核后, 方可交付司机和施工负责人。需要由区间返回的列车, 调度员命令内应有往返车次。在一切电话中断时, 向封锁区间发出抢修的列车时车站值班员, 都要以书面通知, 通知封锁区间的相邻车站, 应写明抢修的项目, 时间, 地点并加盖站名印, 及签名。

3 特殊情况下的接发列车的安全控制

3.1 车站无空闲线路的接发列车

车站无空闲线路时, 车站值班员应保持情绪稳定, 头脑清醒, 根据现场的情况, 尽快地妥善的处理, 一般来说, (1) 报告列车调度员, 请求救援和疏解线路。 (2) 利用站内线路上的一切可调用的动力, 迅速的采取疏解措施防止事态的扩大。车站无空闲线路时, 只准接入救援列车, 不挂车的单机, 动车, 重型轨道车, 上述列车必须在站外停车, 由车站值班员派出的胜任人员, 向司机说明情况后, 按胜任人员的调车手信号进入车站停车。

3.2 超长列车的接发安全控制

车站在接发列车时应根据到发线的有效确定是否按超长列车办理;超长列车内禁止编入中部超限车辆和需要限速运行的机车车辆;车站在接发列车时, 原则上通过, 如列车在站停车时, 应尽快把列车接入站内。

3.3 超限列车接发的安全控制

车站值班员在接发超限列车时, 应认真的确认18点计划的有关的内容;按规定确定接车线, 按规定进行接发列车。

4 施工作业的安全控制

天窗的原则是“施工不行车, 行车不施工”。施工作业时车站值班员必须严格执行:严把施工作业的登记关;对施工作业中的, 进路关, 凭证关必须双人确认;严格施工的领导把关制度;认真的确认列车调度员的命令;对区间天窗作业完了后应及时的发给相邻站或接收相邻站的电话记录号码, 准接列车。

5 列车冒进信号时应急处理

信号是指示列车运行的命令, 有关行车人员必须严格执行: (1) 列车冒进关闭的进站 (进路) 信号机, 以及双线区间反方向行车越过站界标时, 对该列车不再开放进站 (进路) 信号, 由车站指派接车人员以调车手信号将列车接入站内。 (2) 列车冒进关闭的出站 (进路) 信号机, 或越过接车线末端警冲标时, 司机除派人迅速报告车站值班员外并应使列车尽快退回到出站信号机内方。

6 结束语

总之, 只要在正常情况下, 非正常情况下, 特殊的情况下和施工作业情况下, 对半自动闭塞设备的车站接发列车的作业中严格施行安全控制, 就能严格的控制行车安全中不安全情况发生。所以说对半自动闭塞设备的车站的接发列车作业施行必要的控制是实现行车安全的关键。也是实现半自动闭塞设备车站长期安全的重要保证。

参考文献

[1]坚持科技创新, 提升铁路安全控制水平.人民铁道, 2008-12-19.[1]坚持科技创新, 提升铁路安全控制水平.人民铁道, 2008-12-19.

[2]张荃.机务运用部门现场作业安全控制研究.西南交通大学[D].2011-05-01.[2]张荃.机务运用部门现场作业安全控制研究.西南交通大学[D].2011-05-01.

[3]动车安全控制体系解读[J].IT经理世界, 2011-08-05.[3]动车安全控制体系解读[J].IT经理世界, 2011-08-05.

对计轴自动站间闭塞几个问题的探讨 篇9

根据2000年5月颁布实施的《铁路技术管理规程》第87条:“在双线自动闭塞区段、枢纽及路局分界站, 根据需要装设调度监督设备。调度监督表示设备应能表示区间线路及站内正线、到发线占用情况及接、发车进路, 复示进站、出站信号机的开放, 并逐步实现列车车次及正晚点显示。”的要求, 目前新建或改建的装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 均采用计轴设备检查区间占用情况, 闭塞制式则采用计轴自动站间闭塞。

1 计轴设备检查区间占用情况概述

计轴自动站间闭塞是采用计轴设备检查区间空闲的自动站间闭塞, 即利用计轴设备自动检查区间空闲, 随着办理发车进路自动办理闭塞。列车凭出站信号显示发车后, 出站信号机自动关闭, 待列车出清区间后自动解除闭塞的一种闭塞方法。计轴自动站间闭塞可分为两种方式, 即计轴设备分别与半自动闭塞和方向电路结合构成。在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞具有半自动闭塞能作为备用闭塞且在既有半自动闭塞区段能利用既有设备的特点, 即当计轴设备故障时, 可按规定的作业程序改按半自动闭塞降级使用。目前大量装备调度监督设备的半自动闭塞区段, 如我院设计的嘉蒙线境内段西格线扩能工程等均采用在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞。

2 对各种问题的解决方案

在半自动闭塞基础上叠加构成的计轴自动站间闭塞电路存在一定问题, 现就此问题进行探讨分析并提出解决方案。

2.1 问题一

同一区间两站的闭塞制式不一致 (一站为半自动闭塞, 另一站为计轴自动站间闭塞) 时, 能按各自的方式办理闭塞。与《自动站间闭塞技术条件》 (TB/T2668-1995) 不符, 原因是同一区间两站的闭塞制式未互相校核, 解决方案有二种。

2.1.1 解决方案一

若采用西门子信号有限公司计轴设备时, 可利用计轴通道传输的站间信息互相校核同一区间两站的闭塞制式, 即对处于计轴自动站间闭塞状态的车站进行校核, 只有同一区间两站均处于计轴自动站间闭塞状态时, 才能按计轴自动站间闭塞方式办理闭塞。为保证计轴设备或通道故障时, 能退回半自动闭塞, 处于半自动闭塞状态的车站不检查对方站的闭塞状态。

若采用阿尔卡特交通自动化控制系统有限公司及成都通信工厂计轴设备时, 目前均不能实现利用计轴通道互相校核同一区间两站的闭塞制式。

2.1.2 解决方案二

两站间增设贯通电缆互相校核同一区间两站的闭塞制式, 只有同一区间两站的闭塞制式一致时, 才能办理闭塞。但此方案投资较大。

2.2 问题二:越站调车作业

使用计轴自动站间闭塞时, 越站调车作业如何办理?笔者认为, 目前计轴自动站间闭塞 (采用计轴故障时能退回半自动闭塞的方案) 是在半自动闭塞的基础上叠加计轴区间检查设备, 以达到闭塞自动办理和自动复原的一种闭塞制式。因此应按半自动闭塞办理越站调车作业的方式处理, 即:根据《铁路技术管理规程》第223条要求, 在单线半自动闭塞区间和双线反方向进行越站调车作业时, 须有停止基本闭塞法的调度命令, 与邻站办理闭塞手续, 并发给司机出站调车通知书, 才能进行越站调车。如果使用计轴自动站间闭塞时越站调车由信号设备来保证安全, 对单线区段越站调车作业可考虑两种解决方案:

2.2.1 解决方案一

解决思路:当同一区间的两站未办理闭塞时, 允许办理越站调车作业;一旦办理了越站调车作业, 即切断本站的BSAJ励磁电路, 使同一区间的两站不得再办理闭塞。

解决方案:控制台增加二位非自复带铅封越站调车按钮, 在同一区间的两站未办理闭塞的情况下本站办理越站调车作业时, 破铅封按下越站调车按钮YZDA, 控制台上计数器计数, 检查本站及对方站均未办理闭塞 (BSJ↓、TJJ↓、ZKJ↓、BSAJ↓、ZXJ↓) 、在使用计轴自动站间闭塞 (JSYJ↑) 的情况下, 越站调车按钮继电器YZDA吸起并自闭, 控制台越站调车表示白灯点亮, 并且切断BSAJ的励磁电路, 使本站及对方站不能再办理闭塞。同时在室外进站信号机处增设的反方向越站调车表示器点白灯, 允许越站调车。原理见图1:

2.2.2 解决方案二

解决思路:当同一区间的两站未办理闭塞时, 允许办理越站调车作业;办理了越站调车作业, 也就办理了闭塞, 使同一区间的两站不得再办理闭塞。

解决方案:控制台增加二位非自复带铅封越站调车按钮, 在同一区间的两站未办理闭塞的情况下本站办理越站调车作业时, 破铅封按下越站调车按钮YZDA, 控制台上计数器计数, 在检查采用计轴自动站间闭塞 (JSYJ↑) 的情况下, 越站调车按钮继电器YZDA↑, 越站调车表示白灯点亮, 并且在检查计轴使用继电器JSYJ↑、发车锁闭继电器FSBJ↑后, 闭塞自动办理继电器BZBJ↑, 同时切断发车锁闭继电器FSBJ经终端继电器ZJ↑的电路, 当办理越站调车进路, 进站口照查继电器ZCJ↓时, 发车锁闭继电器FSBJ↓, 在闭塞自动办理继电器BZBJ缓放时, 闭塞按钮继电器BSAJ经JSYJ↑、YZDA↑、FSBJ↓、BZBJ↑、QGJ↑而励磁吸起, 从而实现越站调车时自动办理闭塞。越站调车继电器YZDJ在闭塞办好后 (KTJ↑、XZJ↓) , 经YZDA↑、KTJ↑、XZJ↓而励磁吸起并自闭, 同时在室外进站信号机处增设的反方向越站调车表示器点白灯, 允许越站调车。该方案的闭塞复原只能事故复原。原理见图2:

2.3 问题三:计轴停用后的恢复条件

计轴停用后, 区间采用64D继电半自动闭塞, 又办理通过进路时, 此时如果错误拔出计轴停用按钮, 造成“通变停”事故。原因:错误拔出计轴停用按钮, 使得计轴停用继电器JTZJ↓, 由于区间轨道继电器QGJ因计轴停用早已落下, 切断开通继电器KTJ自闭电路, KTJ↓→出站信号机的列车信号继电器LXJ↓→关闭出站信号, 造成“通变停”事故, 见图3:

我们考虑有以下两种解决方案:

2.3.1 解决方案一

解决思路:计轴自动站间闭塞的使用及停用均互相校核。

解决方案:计轴停用按钮破铅封按下后, 改为使计轴停用按钮继电器JTZAJ↑, 检查计轴使用继电器JSYJ↓后, 使计轴停用继电器JTZJ↑并自闭。计轴停用继电器JTZJ的吸起, 始终要检查计轴使用继电器JSYJ在落下状态。原理图见图4:

2.3.2 解决方案二

解决思路:计轴停用及使用均需破铅封。

解决方案:将计轴停用、使用按钮分设, 均采用二位自复式带铅封按钮。当由计轴自动站间闭塞改为半自动闭塞时, 破铅封按下计轴停用按钮, 控制台上计数器计数, 且JTZAJ↑→JSYJ↓→JTZJ↑并自闭, 闭塞方式改为半自动闭塞。当由半自动闭塞改为计轴自动站间闭塞时, 破铅封按下计轴使用按钮, 控制台上计数器计数, 在检查未办理闭塞且区间空闲 (BSJ↑、QGJ↑) 后, JSYJ↑并自闭, 切断JTZJ电路, 使JTZJ↓, 闭塞方式改为计轴自动站间闭塞。原理图见图5:

参考文献

【1】何文卿.6502电气集中电路【M】.北京:中国铁道出版社, 2003.1

【2】林瑜筠.铁路信号基础【M】.北京:中国铁道出版社, 2006.7

【3】林瑜筠.铁路新技术概述【M】.北京:中国铁道出版社, 2005.3