ZPW-2000衰耗盒參數監測的研究與實現

黃明貴

【摘 要】ZPW-2000型無絕緣軌道電路需要維護人員在衰耗盒測試大量的參數，測試任務繁重，通過增加監測模塊，自動監測衰耗盒的有關數據，維護人員可以方便、及時地了解設備的運行狀態，確保設備時刻處于良好的工作狀態。

【關鍵詞】鐵路;信號;ZPW-2000;監測

【中圖分類號】U284.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）03-0078-03

0 引言

ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路是檢測鐵路區間軌道空閑或占用、傳遞列車運行控制信息的關鍵設備，該設備工作是否穩定可靠，直接影響鐵路列車運行的安全及效率，傳統的按計劃維修、發生故障搶修的設備維護模式已不能滿足鐵路運輸的要求，需要設備維護人員實時掌握設備的運行狀態，預判可能會出現的問題，并及時進行處理，將設備故障消除在萌芽狀態。

1 軌道電路參數監測的意義

ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路設備狀態是否良好，可通過測量關鍵部位的參數進行判斷。衰耗盒是ZPW-2000型無絕緣軌道電路的關鍵設備，衰耗盒面板有反映發送器、接收器工作是否正常的發送、接收指示燈，有反映列車運行方向的正向、反向指示燈，有反映該區段是空閑還是占用軌道狀態指示燈，有發送電源、接收電源、發送功出、軌入、主軌出1、軌出2、GJ（Z）、GJ（B）、XG（Z）、XG（B）、XG、XGJ等參數的測試孔[1]，設備維護人員利用ZPW-2000專用測試儀表在衰耗盒相應的測試孔進行相關參數測量，根據測試結果是否在標準范圍內判斷軌道電路的工作狀態是否良好。

在衰耗盒處需要人工測試的項目很多，且測試時要頻繁選擇儀表擋位，測試工作任務繁重且測試周期比較長，不利于安全生產?？筛鶕ズ暮邢嚓P參數情況，增加監測模塊，采集相關參數并進行處理，通過監測模塊的顯示器顯示所有參數，減輕了維護人員的工作量，設備參數一目了然，維護人員能非常便捷地掌握設備情況，有利于保證設備時刻處于良好的工作狀態。

2 軌道電路參數監測的實現

監測模塊主要包括數據采集處理模塊、信號顯示模塊。數據采集處理模塊與衰耗器內部電路連接，同時采集發送電源、接收電源、發送功出、軌入、主軌出1、軌出2、GJ（Z）、GJ（B）、XG（Z）、XG（B）、XG、XGJ等參數，并對以上參數進行轉換和處理，將結果發送給信號顯示模塊，信號顯示模塊同時顯示數據采集處理模塊輸出的ZPW-2000衰耗盒相關參數。

2.1 發送、接收電源采集處理

發送電源為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路發送器的工作電源，接收電源為接收器的工作電源，該電源電壓正常范圍是直流23.5～24.5 V。電源采集電路如圖1所示，發送、接收電源采集位置分別為SK1、SK2，監測模塊采集單元從采集衰耗盒內R55、R54及c9端子處采集該電源，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示其電壓值。

2.2 發送功出信號采集處理

發送功出為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路發送器產生的移頻信號，該信號從發送器的功率輸出端子S1、S2輸出至衰耗盒的a32、c32端子，同時向室外軌道傳輸，檢查軌道狀態及指揮線路上的列車運行，其電壓正常范圍是交流33～170 V，包含載頻、指揮列車運行的低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz[2]。發送功出信號采集電路如圖1所示，采集位置為SK3，監測模塊采集單元從衰耗盒內R56和c32端子處采集該信號，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示，顯示內容包括發送功出信號的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.3 軌入信號采集處理

軌入信號為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路發送端在軌道區段空閑時送回室內接收端的移頻信號，包含有本軌道區段的主軌道輸入信號、相鄰軌道區段的小軌道輸入信號，是判斷軌道電路狀態的主要依據。主軌道輸入信號電壓正常范圍為交流240 mV～3 V，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz;小軌道輸入信號電壓正常范圍為交流42～131 mV，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz。軌入信號采集電路如圖2所示，采集位置為SK4，監測模塊采集單元從衰耗盒內R50和c2端子處采集該信號，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示，顯示內容包括主軌道輸入信號的電壓、載頻頻率、低頻頻率、小軌道輸入信號的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.4 軌出1信號采集處理

軌出1信號為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路主軌輸入信號經衰耗盒的輸入變壓器B1調整后的移頻信號，是軌道繼電器勵磁的必要條件。該信號電壓正常范圍為交流≥240 mV[3]，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～

2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz。軌出1信號采集電路如圖2所示，采集位置為SK5，監測模塊采集單元從衰耗盒內R51和c4端子處采集該信號，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示，顯示內容包括軌出1信號的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.5 軌出2信號采集處理

軌出2信號為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路小軌輸入信號經衰耗盒調整后的移頻信號，經變壓器B2升壓后輸出至接收盒，是普速鐵路軌道繼電器勵磁的必要條件。該信號的交流電壓正常值≥100 mV，包含載頻、低頻兩種頻率，其中載頻頻率范圍為1 698.7～2 601.4 Hz，低頻頻率范圍為10.3～29 Hz。軌出2信號采集電路如圖2所示，采集位置為SK6，監測模塊采集單元從衰耗盒內R52和變壓器B2的Ⅰ2端子處采集該信號，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示，顯示內容包括軌出2信號的電壓、載頻頻率、低頻頻率。

2.6 GJ（Z）、GJ（B）電源采集處理

GJ（Z）、GJ（B）電源為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路接收盒主機、并機檢查主軌及小軌等條件滿足后輸出的控制電源，經衰耗盒送至軌道電路的軌道繼電器QGJ，使QGJ勵磁吸起，證明軌道區段空閑，該電源為直流，正常值≥20 V。GJ（Z）、GJ（B）電源采集電路如圖3所示，采集位置分別為SK7、SK8，監測模塊采集單元從衰耗盒內R57、R1及b17、b19端子處采集該電源，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示其電壓值。

2.7 GJ電源及軌道狀態采集處理

GJ電源為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路接收盒主、并機輸出的GJ（Z）、GJ（B）控制電源并聯后形成的電源，經衰耗盒送至軌道電路的軌道繼電器QGJ，使QGJ勵磁吸起，證明軌道區段空閑、相關軌道電路設備完好，該電源為直流，正常值≥24 V。GJ電源采集電路如圖3所示，采集位置為SK9，監測模塊采集單元從衰耗盒內R5及c30端子處采集該電源，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示其電壓值，當采集到該電源時，顯示器的“軌道”指示燈同時顯示綠色，未能采集到時，“軌道”指示燈顯示紅色。

2.8 XG（Z）、XG（B）電源采集處理

XG（Z）、XG（B）電源為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路接收盒主機、并機檢查接收端相鄰軌道區段的小軌輸入等條件滿足后輸出的控制電源，經衰耗盒送至相鄰軌道區段的接收盒，在普速鐵路作為軌道區段空閑檢查的必要條件之一，該電源為直流，正常值≥20 V。XG（Z）、XG（B）電源采集電路如圖3所示，采集位置分別為SK10、SK11，監測模塊采集單元從衰耗盒內R2及b22、R53及b23端子處采集該電源，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示其電壓值。

2.9 XG電源采集處理

XG電源為ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路接收盒主機、并機輸出的XG（Z）、XG（B）控制電源并聯后形成的電源，經衰耗盒送至相鄰軌道區段的接收盒，在普速鐵路作為軌道區段空閑檢查的必要條件之一，該電源為直流，正常值≥30 V。XG電源采集電路如圖3所示，采集位置為SK12，監測模塊采集單元從衰耗盒內R4和c31端子處采集該電源，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示其電壓值。

2.10 XGJ電源采集處理

XGJ電源為ZPW-2000型無絕緣軌道電路發送端相鄰軌道區段接收盒輸出的本區段小軌道電源，在普速鐵路作為軌道區段空閑檢查的必要條件之一，該電源為直流，正常值≥30 V。XGJ電源采集電路如圖3所示，采集位置為SK13，監測模塊采集單元從衰耗盒內R6和b13端子處采集該電源，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示其電壓值。

2.11 發送器、接收器狀態采集處理

發送器是ZPW-2000型無絕緣移頻軌道電路的信號源，正常工作時，通過安全與門電路輸出控制電源至衰耗盒構通表示燈電路、報警電路;接收器用于檢查處理室外軌道電路輸入的信號，接收器正常工作時，通過安全與門電路輸出控制電源至衰耗盒構通表示燈電路、報警電路。以上電源均為直流，正常值≥20 V。發送器、接收器工作狀態采集電路如圖4所示，采集位置為SK14、SK15，監測采集模塊分別從衰耗盒內R66和c25、R67和c26端子處采集該處電壓，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示，當采集到該電源時，“發送工作”“接收工作”指示燈顯示綠色，未能采集到時，指示燈顯示灰色。

2.12 列車運行方向采集處理

在雙線自動閉塞區段，每條線路都可以雙向行車，即正方向運行和反方向運行，當列車處于正方向運行時，正方向繼電器ZFJ處于吸起狀態，當列車處于反方向運行時，反方向繼電器FFJ處于吸起狀態，經過ZFJF或FFJF的前接點向衰耗盒送條件電源，該電源正常值為直流23.5～24.5 V。列車運行方向采集電路如圖4所示，采集位置為SK16、SK17，監測模塊采集單元從衰耗盒內R68、b29及R69、b30端子處采集該電源，經轉換處理后通過監測模塊的顯示器實時顯示，當SK16處采集到該電源時，“正向”指示燈顯示綠色，“反向”指示燈顯示灰色;當SK17處采集到該電源時，“反向”指示燈顯示黃色，“正向”指示燈顯示灰色。

3 結語

鐵路信號系統是鐵路運輸的中樞神經，擔負著指揮列車運行、確保列車的運行安全和提高行車效率的重任，只有設備時刻處于良好的工作狀態，才能可靠地完成任務。做好設備日常維護工作，了解設備的狀態變化，及時發現問題并處理，是保證設備安全、可靠運行的有效手段。ZPW-2000無絕緣移頻軌道電路增加監測模塊，自動監測相關參數，可減輕設備維護人員的勞動強度，有利于維護工作有效、優質地開展，從而提升鐵路運輸的安全性和運營效率。

參 考 文 獻

[1]魯志彤.鐵路區間自動控制系統維護[M].北京：鐵道出版社，2015.

[2]TB/T 3206—2017，ZPW-2000軌道電路技術條件[S].

[3]TG/XH 101—2015，普速鐵路信號維護規則技術標準[S].