陽長瓊

全電子執(zhí)行單元與多種軌道電路結(jié)合方案探討

陽長瓊

全電子執(zhí)行單元由道岔模塊、軌道模塊、繼電器驅(qū)動和采集模塊、零散模塊和電碼化模塊等構(gòu)成。在實際應(yīng)用中根據(jù)站場技術(shù)要求選擇不同全電子執(zhí)行單元模塊與之配合，以達到控制和采集室外設(shè)備狀態(tài)的目的，最終實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。

全電子執(zhí)行單元;軌道電路;聯(lián)鎖;驅(qū)動和采集

全電子執(zhí)行單元是全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的一部分，主要是替代6502電氣集中，以安全型繼電器作為控制單元形式，與聯(lián)鎖計算機和全電子執(zhí)行單元維護機相結(jié)合，完成計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的末級控制和采集功能，實現(xiàn)信號控制、監(jiān)測、監(jiān)督一體化。全電子執(zhí)行單元與聯(lián)鎖機采用通信方式完成聯(lián)鎖命令的執(zhí)行、室外設(shè)備的驅(qū)動和采集，與全電子執(zhí)行單元維護機間通過CAN總線完成設(shè)備自身狀態(tài)和室外設(shè)備模擬量監(jiān)測。它根據(jù)站場技術(shù)要求配置不同的全電子執(zhí)行單元模塊，如四線制道岔模塊主要與ZD6-D型等直流轉(zhuǎn)轍機配合，列車信號模塊與列車信號機配合等。在軌道電路方面，目前應(yīng)用廣泛的有JZXC-480型軌道電路、25Hz相敏軌道電路、微電子相敏軌道電路、高壓脈沖軌道電路、計軸軌道電路和移頻軌道電路等，本文主要探討全電子執(zhí)行單元與不同軌道類型結(jié)合方案。

1 與工頻交流連續(xù)式軌道電路結(jié)合

全電子執(zhí)行單元采用50Hz軌道模塊替代工頻交流連續(xù)式軌道電路的JZXC-480型繼電器，軌道電路其余部分保持不變。電路原理如圖1所示。

一個50Hz軌道模塊可以替代4個JZXC-480型繼電器，即可接入4路軌道信號電流的輸入。一送多受依次放置于同一模塊。該模塊實時監(jiān)測現(xiàn)場軌道電路狀態(tài)，通過總線傳給聯(lián)鎖機。模塊提供2組觸點型輸出接點，為同一區(qū)段的道岔模塊提供區(qū)段鎖閉條件，同時提供一個標(biāo)準通信接口，將實時測量的軌道電壓值、模塊的工作狀態(tài)傳至全電子執(zhí)行單元維護機。軌道停電由零散模塊采集電源屏供出的無源接點。

圖1 50Hz軌道模塊與工頻交流連續(xù)式軌道電路結(jié)合原理圖

2 與25Hz相敏軌道電路結(jié)合

全電子執(zhí)行單元采用25Hz相敏軌道模塊替代25Hz相敏軌道電路接收端的二元二位繼電器，其余軌道電路保持與25Hz相敏軌道電路一致。電路如圖2所示。

一個25Hz相敏軌道模塊可以替代4個二元二位繼電器，即可接入4路軌道信號電流的輸入。一送多受依次放置于同一模塊。該模塊實時監(jiān)測現(xiàn)場軌道電路狀態(tài)，通過總線傳給聯(lián)鎖機，并提供2組觸點型輸出接點，為同一區(qū)段的道岔模塊提供區(qū)段鎖閉條件。

采用25Hz相敏軌道模塊后，傳統(tǒng)的軌道架放置軌道防護盒可以由之前的一層最多能放置3個增加到6個，這樣在站場較大時可減少一半軌道架占地面積。

圖3 25Hz相敏軌道模塊實現(xiàn)軌道停電原理圖

軌道停電由25Hz相敏軌道模塊配合軌道停電變壓器或傳統(tǒng)的RC電路采集。其原理如圖3所示。

3 與微電子相敏軌道電路接收器結(jié)合

圖2 25Hz軌道模塊與25Hz相敏軌道電路結(jié)合原理圖

微電子相敏軌道電路接收器取代原二元二位相敏繼電器，在實際應(yīng)用中有單套和雙套之分，全電子執(zhí)行單元與之配合有僅保留變壓器和保留整個接收器2種方式。

3.1 僅保留變壓器方式

根據(jù)設(shè)計要求，全電子執(zhí)行單元與與單套配合，變壓器的一端接軌道防護盒，另一端接25Hz相敏軌道模塊的1組接收端子;與雙套配合時，變壓器的一端接軌道防護盒，另一端接不同25Hz相敏軌道模塊的2組接收端子。通過總線把25Hz相敏軌道模塊的軌道信息傳給聯(lián)鎖機。其原理如圖4所示。

圖4 25Hz相敏軌道模塊與微電子相敏軌道電路結(jié)合原理圖(僅保留變壓器方式)

3.2 保留整個接收器方式

既有微電子相敏軌道電路保持不變，用繼電器采集模塊采集相應(yīng)軌道繼電器前接點和后接點狀態(tài)，通過總線把繼電器狀態(tài)上傳給聯(lián)鎖機，聯(lián)鎖機把接收到的繼電器狀態(tài)進行處理后運用于聯(lián)鎖邏輯運算，其原理如圖5所示。

圖5 繼電器采集模塊采集微電子接收器繼電器原理圖

2種方式的軌道停電處理方式:一種方式由電源屏出無源接點由全電子的零散模塊采集，另一種方式是微電子相敏軌道電路把軌道停電視為一個軌道區(qū)段處理，用繼電器采集模塊采集接收端繼電器狀態(tài)或用25Hz相敏軌道模塊接收。

4 與高壓脈沖軌道電路結(jié)合

全電子執(zhí)行單元與高壓脈沖軌道電路結(jié)合時，保留既有的高壓脈沖軌道電路的所有設(shè)備和原理，其高壓脈沖軌道原理如圖6所示。

從圖6中可以看出，此種類型的高壓脈沖軌道電路一個軌道區(qū)段電路有3個繼電器，即二元差動繼電器GJ，用于電碼化的GJF和用于聯(lián)鎖的GJF1。對于電碼化區(qū)段需要全電子執(zhí)行單元的繼電器采集模塊采集GJF的前接點和后接點，而對于高壓脈沖的所有區(qū)段要采用全電子執(zhí)行單元的繼電器采集模塊采集GJF1的前接點和后接點。

軌道停電測處理方式則根據(jù)不同的高壓脈沖軌道設(shè)備有直接從電源屏出無源接點，零散模塊采集，也有把軌道停電視為一個軌道區(qū)段，用繼電器采集模塊采集GJF1的一組前接點即可。

圖6 高壓脈沖軌道電路原理圖

5 與計軸軌道電路結(jié)合

目前，全電子執(zhí)行單元主要有2種方式配合不同計軸設(shè)備:方式1采用繼電器采集模塊采集軌道繼電器狀態(tài)(GJ)，用繼電器驅(qū)動模塊驅(qū)動相應(yīng)的計軸復(fù)零繼電器(FLJ)，其繼電器是否保留根據(jù)計軸設(shè)備要求來定;另一種方式是與計軸設(shè)備采用通信方式配合，利用通信模塊與聯(lián)鎖主機通信，達到對軌道繼電器采集和對FLJ驅(qū)動的目的。

此種方式軌道停電方式采用電源屏供出無源接點用零散模塊采集，通過通信總線實現(xiàn)與聯(lián)鎖機通信。

6 結(jié)束語

綜上所述，除了高壓脈沖軌道電路的繼電器不能取消外，別的軌道電路均可用全電子執(zhí)行單元的不同模塊替代相應(yīng)的接收軌道繼電器，實現(xiàn)了無觸點，減少了封聯(lián)線的風(fēng)險。通過模塊上指示燈狀態(tài)，并結(jié)合每個模塊的第三通道與全電子執(zhí)行單元維護機通信實現(xiàn)在線、實時監(jiān)測模塊狀態(tài)和所控制設(shè)備狀態(tài)，大大減少維修工作量和提高維修效率。對站場改造時，僅需要修改少量配線即可完成改造，縮短了施工周期。全電子執(zhí)行單元經(jīng)過在國內(nèi)17個省市200多車站推廣和應(yīng)用，與上述的不同軌道電路結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。

［1］何濤，范多旺，魏宗壽等．鐵路車站信號計算機聯(lián)鎖全電子執(zhí)行單元研究［J］．鐵道學(xué)報，2007，29(2):118－121.

［2］王增力，方亞非．全電子化計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)［J］．鐵道通信信號，2002，38(10):15－17.

［3］曠文珍．鐵路車站分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)［J］．中國鐵道科學(xué)，2012，33(5):138－142.

［4］陳光武，范多旺，魏宗壽等．基于二乘二取二的全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)［J］．中國鐵道科學(xué)，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

陽長瓊:蘭州交通大學(xué)光電技術(shù)與智能控制教育部重點實驗室講師730070蘭州

2013-12-24

(責(zé)任編輯:張利)