ZPW2000A型軌道電路模擬系統(tǒng)的設(shè)計和相關(guān)問題闡述

摘 要：我國現(xiàn)階段的鐵路系統(tǒng)中ZPW2000A型的軌道電路應(yīng)用非常廣泛。雖然ZPW2000A型的軌道電路具有很多的優(yōu)點，能夠為我國的鐵路運行提供更多的便利和快捷，但是在實際的使用過程中還是會出現(xiàn)或多或少的問題。因此文章主要針對ZPW2000A型的軌道電路的系統(tǒng)模擬來對整個設(shè)計過程進(jìn)行仿真同時還要通過設(shè)計模擬來對實際運行過程中出現(xiàn)的問題給予闡述和分析。希望通過文章的闡述和分析ZPW2000A型的軌道電路在設(shè)計上及出現(xiàn)問題的處理上能夠有所發(fā)展和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：ZPW2000A型的軌道電路；模擬設(shè)計；問題闡述；處理方法

伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的飛躍，我國鐵路系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新和應(yīng)用。ZPW2000A型的軌道電路就是其中較為重要的一項技術(shù)。我國的鐵路技術(shù)部門已經(jīng)利用ZPW2000A型的軌道電路的無絕緣移頻來針對軌道電路進(jìn)行了技術(shù)上的仿真模擬。通過技術(shù)上的試驗來確定移頻信號的產(chǎn)生原理，接收方式以及調(diào)節(jié)方式等。我國現(xiàn)階段已經(jīng)通過技術(shù)上的模擬仿真確定了ZPW2000A型的軌道電路的整個系統(tǒng)原理，這樣就為我國進(jìn)一步的發(fā)展和創(chuàng)新ZPW2000A型的軌道電路提供了技術(shù)上的支持。ZPW2000A型的軌道電路在實際的應(yīng)用中具有很多的優(yōu)點，具體的有三個主要優(yōu)點。第一個優(yōu)點是ZPW2000A型的軌道電路具有優(yōu)良的傳輸性能；第二個優(yōu)點是ZPW2000A型的軌道電路具有可靠的安全性能；第三個優(yōu)點是ZPW2000A型的軌道電路具有靈活便捷的維修性能。我國現(xiàn)階段的鐵路客運線路上應(yīng)用非常廣泛，但是由于ZPW2000A型的軌道電路的一些缺點，導(dǎo)致在實際的應(yīng)用過程中會出現(xiàn)問題，本文根據(jù)ZPW2000A型的軌道電路的仿真模擬設(shè)計來對相關(guān)的問題進(jìn)行闡述。

1 ZPW2000A型的軌道電路的具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬設(shè)計

關(guān)于ZPW2000A型的軌道電路的具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬設(shè)計主要從兩個方面進(jìn)行闡述和分析。第一個方面是ZPW2000A型的軌道電路中的發(fā)送器模擬設(shè)計。第二個方面是ZPW2000A型的軌道電路中的接收器模擬設(shè)計。

（1）ZPW2000A型的軌道電路中的發(fā)送器模擬設(shè)計。系統(tǒng)中的移頻信號產(chǎn)生器主要的依賴點是CPLD，將CPLD作為信號處理器來使用，其中的晶振為50MHZ，主要是用來產(chǎn)生具有高精度的移頻信號，這些信號中就包括了八種載頻信號及十八種低頻信號。系統(tǒng)中的低頻信號和載頻的相應(yīng)編碼會通過接入口傳送到處理器中。在模擬設(shè)計的過程中，我們首先要判斷編碼值的相關(guān)數(shù)據(jù)。通常情況下我們使用CPU進(jìn)行編碼值的確定。在實際的設(shè)計過程中，移頻信號是在軌道線上進(jìn)行傳輸?shù)模怯捎阡撥壣系木€路呈感性，一旦移頻信號經(jīng)過鋼軌時，信號就會被弱化。在模擬試驗中，我們通常使用并聯(lián)電路的方式來增加信號的傳輸距離，用來改變信號減弱的缺點。但是這種方法在模擬設(shè)計的過程中顯示出的信號的能力太小，因此在實際的設(shè)計過程中，我們需要對信號的功率給予倍數(shù)的放大。在模擬設(shè)計階段我們采用的是LM1875移頻專用的放大芯片，通過模擬試驗的數(shù)據(jù)顯示，輸出的功率能夠達(dá)到20瓦。因此在實際的設(shè)計過程中也可以同樣使用。

（2）ZPW2000A型的軌道電路中的接收器模擬設(shè)計。傳輸?shù)男盘柦?jīng)過濾波器的限幅之后，就能夠在很大程度上減少外界的干擾，能夠讓傳輸?shù)男盘柶鸬綉?yīng)有的傳輸作用，信號經(jīng)過鑒頻的檢測之后，就可以在系統(tǒng)中的接收器上收到相關(guān)的信息。我們?yōu)榱四軌蛴行У南拗菩盘柗茸儎舆^大，我們在模擬設(shè)計中使用限幅器，限幅器通常使用的是二極管組成的雙向信號限幅。在模擬設(shè)計階段我們鑒別低頻信號采用的是CPU的STC單片機。這樣可以進(jìn)行地面信號的燈控制。現(xiàn)階段使用的接收器及其附件，都可以在模擬設(shè)計過程中得到科學(xué)的驗證。

2 ZPW2000A型的軌道電路在實際的應(yīng)用過程中的故障解決程序

關(guān)于ZPW2000A型的軌道電路在實際的應(yīng)用過程中的故障解決程序文章主要從三個方面進(jìn)行闡述和分析。第一個方面是ZPW2000A型的軌道電路故障中的有報警指示信號的故障處理程序。第二個方面是ZPW2000A型的軌道電路故障中的無報警指示信號的故障處理程序。第三個方面是ZPW2000A型的軌道電路的故障分析和處理方法。

（1）ZPW2000A型的軌道電路故障中的有報警指示信號的故障處理程序。主要從五個方面進(jìn)行闡述和分析。第一個方面是通過相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備來找出設(shè)備的故障點。第二個方面是通過故障點來分析和判斷故障是否會影響客運的行車性能和安全。第三個方面是查看設(shè)備中的發(fā)送器。第四個方面是查看設(shè)備中的接收器。第五個方面是查看設(shè)備中軌道電路通信盤。

程序一：通過相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備來找出設(shè)備的故障點。當(dāng)ZPW2000A型的軌道電路出現(xiàn)故障的時候，我們首先要做的就是找到系統(tǒng)的故障點，之后在信號機械室中找出衰耗板上的相應(yīng)指示燈和系統(tǒng)的發(fā)射器指示燈是否正常。需要注意的是由于在系統(tǒng)的設(shè)計過程中會有一定的冗余設(shè)計，因此在判斷指示燈是否正常工作的過程中會出現(xiàn)中斷。

程序二：通過故障點來分析和判斷故障是否會影響客運的行車性能和安全。在這一過程中，我們首先要確定信號發(fā)送器出現(xiàn)故障的臺數(shù)，如果一臺發(fā)射器出現(xiàn)故障，可以將信號轉(zhuǎn)接到其他的備用發(fā)射器上，不會應(yīng)用正常的客運行車。同理，如果只有一臺接收器損壞，也不會影響整個客運行車。

程序三：查看設(shè)備中的發(fā)送器。檢查發(fā)送電源、斷路器、是否斷開功出電壓等，判斷發(fā)送器內(nèi)外故障，如備發(fā)送器工作正常，估計是主發(fā)送器內(nèi)部故障或CAN總線通道故障，更換發(fā)送器。

程序四：查看設(shè)備中的接收器。檢查接收電源、斷路器、是否斷開輸入電壓（主軌道、小軌道）等，區(qū)分接收器內(nèi)外故障，如并機仍可保證GJ工作，估計是單一接收器故障，可更換接收器。

程序五：查看設(shè)備中軌道電路通信盤。通信盤工作燈亮紅燈，表示軌道電路通信盤故障，更換通信盤，查看軌道電路通信盤面板CANA、CANB、CANC、CAND、CANE總線通信燈狀態(tài)，常亮或常滅為相應(yīng)CPU與CAN總線的故障。

（2）ZPW2000A型的軌道電路故障中的無報警指示信號的故障處理程序

無報警的故障通常都是沒有檢測也沒有冗余設(shè)備的故障，處理此類故障時，應(yīng)通過分線盤處的測量快速判斷故障范圍屬于室內(nèi)還是室外。

（3）ZPW2000A型的軌道電路的故障分析和處理方法

如果是室外故障，電壓比正常值高，無電流，故障為開路，用“電壓法”從送端到受端查找，當(dāng)電壓從有到無時，即可判斷出開路點。

參考文獻(xiàn)

[1]林瑜筠.區(qū)間信號自動控制[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[2]王靜霞.FPGA/CPLD應(yīng)用技術(shù)（Verilog 語言版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]袁成華.信號設(shè)備故障分析及處理[M].北京：中國鐵道出版社，2011.

[4]趙德勝.客專ZPW-2000A軌道電路故障的分析及處理方法[J].鄭州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014.

[5]關(guān)瓊.客運專線ZPW-2000A軌道電路應(yīng)用分析[J].鐵道通信信號工程技術(shù)，2012，9（6）.