1、摘要信號微機監(jiān)測是在檢測技術(shù)和計算機發(fā)展的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的新型監(jiān)測技術(shù)。發(fā)展微機監(jiān)測系統(tǒng)有利于查找故障原因，縮短故障排除原因，提高運行效率。信號微機監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用計算機和信息采集機實時監(jiān)測各種信號設(shè)備。通過監(jiān)測并記錄信號設(shè)備的主要運行狀態(tài)，為電務(wù)部門掌握設(shè)備的當前狀態(tài)和進行事故分析提供科學依據(jù)。信號微機監(jiān)測系統(tǒng)由車站系統(tǒng)、車間機、電務(wù)段管理系統(tǒng)、上層網(wǎng)絡(luò)終端（包括路局、鐵道部監(jiān)測終端），以及廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成。本設(shè)計所選站場為一個虛擬車站大漠站的上行咽喉，設(shè)計有信號平面布置圖，該圖能正確反映電氣集中室外主要設(shè)備的布置情況；組合連接圖和排列表，繪制組合連接圖，運用特有組合架的排列方法來編制組合排列

2、表；還對信號微機監(jiān)測對象中的軌道電路、道岔及區(qū)間信號進行了研究。為適應(yīng)新設(shè)備要求，采用了統(tǒng)一的技術(shù)標準，確定了信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的主要技術(shù)要求、性能及系統(tǒng)功能。為了適應(yīng)新信號設(shè)備要求，本課題在微機監(jiān)測系統(tǒng)采用了新技術(shù)，提高了監(jiān)測精度和設(shè)備可靠性，使監(jiān)測系統(tǒng)能準確判斷信號設(shè)備的故障部位和違章操作帶來的事故隱患，對信號設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)測，能及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時報警。圖紙設(shè)計滿足信號采集硬件電路原理，設(shè)計方法和設(shè)計過程滿足鐵路信號設(shè)計規(guī)范。關(guān)鍵詞：鐵路信號；微機監(jiān)測；提速區(qū)段；軌道電路；道岔- I -AbstractMaintenance and monitoring is the monito

3、ring technology based on the development of testing and the computer technologies. The development of microcomputer supervision system is advantageous to tracking down the causes of breakdowns, shortening the time for removing obstacles, heightening train traffic efficiency. The Maintenance and Moni

4、toring System (MMS) applies computers and information collection equipments to the real-time supervision of various signal equipments, providing the Communication & Signaling Department with scientific basis for the control of the current states the equipments and the analysis of the error throu

5、gh monitoring and recording signal equipments functioning. It is composed of station supervision system, workshop computer, the signal department management system, up-layer network terminal (bureaus and MOR) and WAN data transmission system.The design of the station as a virtual station-Damo statio

6、n in the ascending pharyngeal, design a signal layout, the figure can correctly reflect the electric centralized outdoor main equipment arrangement. Combination of connected graph and list, drawing combination connected graph, the use of the unique combination of frame alignment method to prepare a

7、combined list row. Also on the-maintenance and monitoring objects in track circuit, switch and interval signal are studied. In order to adapt to the new requirement of equipment, using a uniform technical standards to meet the maintenance and monitoring the main technical requirements, performance a

8、nd function. This research topic adopts massive new technologies in the microcomputer supervision system to improve the monitors precision and equipments reliability to meet the new signal equipments requirements, which makes it possible to accurately track down the breakdown positions of the signal

9、 equipments and the hidden dangers caused by violating regulations in operation.Drawings of the design meet the electric interlocking system principle, and design method, and design process meets the code for design of railway signaling.Key Words: Railway signaling, Maintenance and monitoring, Speed

10、 section, Track circuit, Switch- III -目 錄摘要IAbstractII目 錄III1 緒論51.1 課題背景與意義51.1.1 課題背景51.1.2 課題意義51.2 課題研究現(xiàn)狀21.3 本課題的研究內(nèi)容與目標21.3.1 課題的研究內(nèi)容21.3.2 課題的研究目的32 信號平面布置圖42.1 概述42.2 信號機的布置42.2.1 進站信號機42.2.2 出站信號機42.2.3 調(diào)車信號機42.3 警沖標和信號機坐標53 組合連接圖和排列表63.1 繼電器組合類型63.2 選用繼電器組合63.2.1 進站信號機和接車進路信號63.2.2 出站信號機和發(fā)

11、車進路信號63.2.3 調(diào)車信號機63.2.4 道岔73.2.5 道岔區(qū)段73.3 組合連接圖73.4 組合排列表83.4.1 組合架的編號83.4.2 提速區(qū)段增設(shè)的組合84 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和站內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)94.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)94.2 站內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)95 道岔的監(jiān)測115.1 道岔動作電流的監(jiān)測115.1.1 監(jiān)測點115.1.2 道岔動作電流采樣模塊115.1.3 道岔動作電流監(jiān)測原理115.2 信號微機監(jiān)測1DQJ接點的監(jiān)測115.3 信號微機監(jiān)測2DQJ位置狀態(tài)的監(jiān)測125.4 道岔定位/反位表示信號的采集125.5 鎖閉繼電器第8組接點封連的監(jiān)測126 軌道電路和區(qū)間信號的監(jiān)測146.1 軌道電

12、路的監(jiān)測146.1.1 監(jiān)測點146.1.2 信號采集146.1.3 軌道電路隔離采樣原理146.2 區(qū)間信號的監(jiān)測156.2.1 區(qū)間信號機點燈狀態(tài)的監(jiān)測156.2.2 區(qū)間移頻送端功率輸出電壓的監(jiān)測156.2.3 區(qū)間移頻軌道電路受端電壓的監(jiān)測166.2.4 站內(nèi)電碼化監(jiān)測16結(jié)論18致謝19參考文獻20蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒論信號微機監(jiān)測系統(tǒng)是保證行車安全、加強信號設(shè)備結(jié)合部管理、監(jiān)測鐵路信號運用質(zhì)量的重要行車設(shè)備。信號微機監(jiān)測是電務(wù)安全的“黑匣子”，是信號維修技術(shù)的重要突破，是信號維修體制改革的重要技術(shù)支撐，是信號設(shè)備實現(xiàn)“狀態(tài)修”的必要手段，也是信號技術(shù)向高技術(shù)、高可靠和

13、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化發(fā)展的重要標志之一。1.1 課題背景與意義1.1.1 課題背景信號微機監(jiān)測系統(tǒng)是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，是經(jīng)過十幾年艱苦探索發(fā)展起來的。在1985年部分鐵路局開始以當時的計算機技術(shù)為支持研制信號微機監(jiān)測系統(tǒng)。到了1996年，研制單位已達20多家，而且已經(jīng)有100多個車站配備了微機監(jiān)測系統(tǒng)。相對現(xiàn)階段而言，這個初期階段的微機監(jiān)測系統(tǒng)由于受技術(shù)、經(jīng)濟等方面的限制，技術(shù)陳舊，精度不高，可靠性差；各局自行研制，缺乏統(tǒng)一標準；各局基本獨立，很少集中聯(lián)網(wǎng)。隨著時間的推移和科技的進步，信號微機監(jiān)測技術(shù)不斷發(fā)展，并且得到了鐵道部領(lǐng)導的高度重視。1997年鐵道部兩次組織有關(guān)專家對信號

14、微機監(jiān)測系統(tǒng)進行了大規(guī)模調(diào)查研究，并在此基礎(chǔ)上，研制了技術(shù)原則，組織了聯(lián)合攻關(guān)。由各研制單位組成的聯(lián)合攻關(guān)組，在近六個月的努力下研制開發(fā)了第一代TJWX型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，并且在五大干線推廣應(yīng)用，為監(jiān)督電務(wù)設(shè)備運用狀態(tài)及鐵路運輸安全做出了貢獻。正是第一代TJWX型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)場的推廣應(yīng)用，使得鐵道部和各鐵路局對信號微機監(jiān)測系統(tǒng)有了新的認識1。1.1.2 課題意義信號微機監(jiān)測系統(tǒng)研制外在動力是計算機技術(shù)的高速發(fā)展，內(nèi)在動力是安全生產(chǎn)的需要，是鐵路信號技術(shù)自身發(fā)展的需要，是信號維修制改革的需要。(1) 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)使信號設(shè)備具有了自診斷功能，從而大幅度提高了信號系統(tǒng)的安全性。(2) 信

15、號微機監(jiān)測系統(tǒng)能在信號設(shè)備運行的全部時間內(nèi)，全天候反應(yīng)設(shè)備運用狀態(tài)，能發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，排除事故隱患。(3) 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)運用計算機技術(shù)，通過邏輯判斷，有利于捕捉瞬間故障和間歇故障通過回放再現(xiàn)，有利于分析故障，分清責任。(4) 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)能夠掌握信號設(shè)備工作狀態(tài)和變化趨勢，是推行信號設(shè)備狀態(tài)修的技術(shù)基礎(chǔ)，為維修決策提供科學依據(jù)。(5) 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)通過聯(lián)網(wǎng)，將各站信號設(shè)備運行信息傳送到車間（鄰工區(qū)）、電務(wù)段、鐵路分局、鐵路局、鐵道部，便于指導維修工作，加強生產(chǎn)指揮，實現(xiàn)科學管理。(6) 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)通過監(jiān)督信號設(shè)備與電力、車務(wù)、工務(wù)結(jié)合部的有關(guān)狀態(tài)，加強結(jié)合部的管理1。1.2

16、課題研究現(xiàn)狀TJWX-2000型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，是鐵道部微機監(jiān)測二次聯(lián)合攻關(guān)的成果，于2000年10月9日、10日在鄭州召開了技術(shù)鑒定會，通過了部級鑒定，并在京哈、京滬、京廣、隴海、蘭新五大干線推廣使用。該系統(tǒng)是由北京全路通信信號研究設(shè)計院、鄭州輝煌公司、沈陽鐵路信號工廠等多家單位聯(lián)合開發(fā)的信號設(shè)備微機監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。用于鐵路、城市地鐵信號設(shè)備的實時監(jiān)測，將獲得的信息通過下層的CAN網(wǎng)及上層廣域網(wǎng)送至電務(wù)段、分局或路局，供有關(guān)人員查尋、分析、統(tǒng)計、匯總，為做出及時、正確的維修決策提供科學依據(jù)，是鐵路信號維修管理現(xiàn)代化的必要設(shè)備，將為鐵路信號維修體制實現(xiàn)“故障修”到“狀態(tài)修”的改革提供技術(shù)基礎(chǔ)。

17、在鐵路信號專家、維護人員和我廠科研開發(fā)人員的共同努力下，TJWX系統(tǒng)不斷優(yōu)化、升級，已形成了包括硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)通信等在內(nèi)的系列產(chǎn)品，除了具有鐵道部信號微機監(jiān)測基本技術(shù)原則所要求的功能外，可針對不同地區(qū)、不同設(shè)備制式和資源進行動態(tài)配置，使TJWX系統(tǒng)達到最佳的功能/價格比。實際應(yīng)用中的TJWX系統(tǒng)集現(xiàn)場總線技術(shù)、傳感技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)為一體，在軟件模塊化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，又實現(xiàn)了硬件“積木式”結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有機柜式集中安裝和小分機分散安裝兩種方式，充分適應(yīng)了現(xiàn)場的安裝空間。系統(tǒng)體系上采用高可靠隔離技術(shù)使系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、抗干擾能力、可靠性都上了一個新臺階。它的廣泛應(yīng)用必將使鐵路信

18、號設(shè)備的維護、管理水平提高到一個新的層次。1.3 本課題的研究內(nèi)容與目標1.3.1 課題的研究內(nèi)容本論文主要分兩部分，第一部分為緒論，主要對信號微機監(jiān)測系統(tǒng)進行概述，第二部分為設(shè)計部分，主要是對設(shè)計圖紙的說明。第二部分是對信號平面布置圖、組合連接圖和排列表、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和站內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)圖、道岔的監(jiān)測采樣原理圖、軌道電路和區(qū)間信號的監(jiān)測采樣原理圖的分析。1.3.2 課題的研究目的根據(jù)了解信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、功能和技術(shù)標準，掌握信號微機監(jiān)測系統(tǒng)信息采集硬件電路設(shè)計的方法，來設(shè)計大漠站微機監(jiān)測系統(tǒng)采集電路設(shè)計中的室外設(shè)備。主要完成對軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍機等室外設(shè)備信息采集電路，并根據(jù)信息采集硬件電

19、路原理繪制完成一系列相關(guān)設(shè)計圖。2 信號平面布置圖2.1 概述本設(shè)計所選站場為大漠站上行咽喉，該站是提速區(qū)段的一個中間站，根據(jù)提速區(qū)段的要求，正線上的轉(zhuǎn)轍設(shè)備均采用S700K型三相交流轉(zhuǎn)轍機；牽引方式為電氣化牽引，區(qū)間通過信號機為三燈四顯，采用ZPW-2000A制式。針對站內(nèi)的集中聯(lián)鎖區(qū)進行初步設(shè)計，包括信號機布置、軌道區(qū)段劃分、轉(zhuǎn)轍機的設(shè)置等。本設(shè)計大漠站為雙線四股道車站，上行咽喉共設(shè)置信號機10架，其中，進站信號機2架，出站信號機4架，其余為調(diào)車信號機。根據(jù)道岔類型，站內(nèi)轉(zhuǎn)轍機選用S700K型交流電動轉(zhuǎn)轍機。2.2 信號機的布置2.2.1 進站信號機 為了對由區(qū)間駛向車站內(nèi)方的接車進路進行

20、防護，在每一方向的進站口道岔外方，列車運行前方方向的線路左側(cè)，均應(yīng)設(shè)置進站信號機。進站信號機應(yīng)設(shè)在距進站道岔尖軌端不少于（順向為警沖標）50m的地點，如因調(diào)車作業(yè)或制動距離的需要，一般不超過400m。進站信號機的命名是按運行方向，上行用S、下行用X表示。若在車站的一端有多個方向的線路引入，則在S或X的右下角綴上該信號機所屬區(qū)間線路名稱的漢語拼音字頭。2.2.2 出站信號機為了禁止或準許列車由車站開往區(qū)間，在車站的正線和到發(fā)線上，應(yīng)裝設(shè)出站信號機。出站信號機有兩個及其以上的運行方向，而信號顯示不能分別表示進路方向時，應(yīng)在信號機上裝設(shè)進路表示器。出站信號機使用在正線上、線群上或具有高速通過的線路上

21、時應(yīng)設(shè)高柱型，其顯示距離不得小于800m。設(shè)置在側(cè)線上的出站信號機可用矮型，其顯示距離不得小于200m。對出站信號機的命名，上行用S、下行用X表示，再在文字的右下角綴上所屬的股道號。2.2.3 調(diào)車信號機調(diào)車信號機是為集中區(qū)內(nèi)進行調(diào)車作業(yè)而設(shè)置的一種信號機。調(diào)車作業(yè)一般是利用牽出線與到發(fā)線、咽喉區(qū)與到發(fā)線之間的線路進行的。調(diào)車信號機可分為調(diào)車起始信號機、調(diào)車折返信號機、調(diào)車阻攔信號機這三類，不過并非一架信號機只能起一種作用。調(diào)車信號機的設(shè)置特點：股道頭部調(diào)車信號機是在股道頭部設(shè)置的調(diào)度起始信號機；盡頭型調(diào)度信號機是在調(diào)車場、牽出線、專用線、機待線、機車出入庫線等處設(shè)置的調(diào)度信號機；咽喉調(diào)車信號

22、機是在咽喉區(qū)中間設(shè)置的折返和阻攔調(diào)車信號機；差置調(diào)車信號機是無岔區(qū)段兩端的背向調(diào)車信號機，與此對應(yīng)的是并置調(diào)車信號機；單置調(diào)車信號機其特點是沒有與其并置的背向信號機，而且內(nèi)、外方的軌道電路區(qū)段都包括有道岔。調(diào)車信號機的命名以“D”表示，再在右下角綴以順序號。調(diào)車信號機編號從進站口開始向股道方向順序編號，上行咽喉編為雙號，下行咽喉編為單號2。2.3 警沖標和信號機坐標 電氣集中車站均設(shè)有軌道電路，可先按信號機至相鄰兩路側(cè)線線路中心最小距離機線路平面條件計算確定其位置。在與信號機位置對應(yīng)處置絕緣軌縫，距絕緣軌縫中心即信號機內(nèi)方3.5 m處計算確定警沖標位置。但矮型機構(gòu)不設(shè)進路表示器的信號機，應(yīng)先按

23、警沖標至相鄰兩側(cè)線路中心最小距離計算確定其位置后，再于警沖標內(nèi)方3.5m處計算確定信號機位置。按以上確定的絕緣軌縫位置配軌時，一般在道岔后方有一節(jié)非標準短軌3。信號平面圖中要計算出道岔、信號機、警沖標這些設(shè)備距信號樓中心的距離，這些坐標是設(shè)計后續(xù)圖紙的依據(jù)，需要按照規(guī)定要求計算4。3 組合連接圖和排列表3.1 繼電器組合類型繼電器組合就是定型電路環(huán)節(jié)，簡稱組合。它不僅簡化了設(shè)計，加快了設(shè)計過程，而且可在工廠預先生產(chǎn)，這就大大縮短了工期，使設(shè)備盡快地投入運用。本設(shè)計中的定型組合分道岔組合、信號組合和區(qū)段組合三種基本類型。道岔組合分提速單動道岔組合(TDD)、提速雙動道岔主組合(JSDZ)和提速雙

24、動道岔輔助組合(TDF)三種。信號組合分六種：調(diào)車信號組合兩種，列車信號四種。調(diào)車信號組合有調(diào)車信號組合(DX)、調(diào)車信號輔助組合(DXF)。列車信號組合可分引導組合(YX)、列車信號主組合(LXZ)、列車信號輔助組合(LXF)。區(qū)段組合(Q)只有一種基本類型。還有一種方向組合(F)和一種電源組合(DY)。方向組合主要是為方向繼電器而設(shè)的。電源組合主要有人工解鎖用的繼電器和擠岔用的繼電器等。3.2 選用繼電器組合3.2.1 進站信號機和接車進路信號在雙線單向運行區(qū)段，每架進站信號機選用組合如圖3.1(a)所示。在單線雙向運行區(qū)段，每架進站信號機選用組合如圖3.1(b)所示。當進站信號機內(nèi)方有無

25、岔區(qū)段，并沒有與進站同方向的調(diào)車信號機時，每架進站信號機選用組合如圖3.1(c)所示。對接車信號機，應(yīng)和進路信號機一樣，選用1LXF、YX和LXZ三個組合。3.2.2 出站信號機和發(fā)車進路信號當僅有一個發(fā)車方向時，每架進站信號機選用組合如圖3.1(d)所示。若有兩個發(fā)車方向時，每架進站信號機選用組合如圖3.1(e)所示。發(fā)車進路兼調(diào)車信號機選用如圖3.1(d)所示組合。3.2.3 調(diào)車信號機并置和差置的調(diào)車信號機，應(yīng)各選用一個調(diào)車組合DX，如圖3.1(f)、(g)所示。對應(yīng)每架單置調(diào)車信號機，除選用一個DX組合外，還應(yīng)選用半個調(diào)車輔助組合DXF，如圖3.1(h)所示。圖3.1 怎樣選用信號組合

26、舉例3.2.4 道岔每組單動道岔選用一個DD組合，如圖3.2(a)所示。每組雙動道岔，應(yīng)選用一個SDZ組合和半個SDF組合，如圖3.2(b)所示。圖3.2 怎樣選用道岔組合舉例3.2.5 道岔區(qū)段每一道岔區(qū)段和列車進路上的無岔區(qū)段，都要選用一個Q組合。對于非列車進路上的無岔區(qū)段，則不選用Q組合。3.3 組合連接圖圖JC-2中除定型組合外，還有一個零散組合。零散組合是根據(jù)站場具體情況設(shè)計的一些非定型電路用的組合。而標有“照查”字樣的方框，不是本咽喉區(qū)用的組合，它只表明與另一咽喉的照查條件(在1LXF或2LXF組合內(nèi))由這里引入。圖JC-2中除注明有組合類型外，還標出了各種定型組合類型圖的圖號。引

27、導組合YX中1表示向左運行，2表示向右運行。區(qū)段組合Q中1表示無岔區(qū)段，2表示有岔區(qū)段。雙動道岔主組合SDZ中I表示為八字第一筆形狀的雙動道岔（撇形道岔），表示為八字第二筆形狀的雙動道岔（捺形道岔），1表示為雙動道岔中的左側(cè)道岔，2表示為雙動道岔中的右側(cè)道岔5。3.4 組合排列表3.4.1 組合架的編號組合架編號方法如圖3.3所示面對組合架的正面，由前向后順序編排號，每排由左向右編架號。組合架上下分11層，一般從下到上編號為1、2、3、10,110層安裝繼電器組合，每層安裝一個繼電器組合。每個繼電器組合，包括兩個端子板（叫做組合側(cè)面端子）和十個繼電器座的位置。第11層作為零層，安裝各種電源端子

28、和接線端子（叫做零層端子）。圖3.3 組合架的編號方法上行咽喉的進站口開始，從右向左把各組合按從第1排第11架開始依次往后排，下行咽喉則從最后1排第24架開始依次往前排5。3.4.2 提速區(qū)段增設(shè)的組合(1) 本站兩正線上使用的道岔為提速道岔，每臺轉(zhuǎn)轍機增設(shè)一個提速道岔輔助組合TDF，因此每組雙動道岔共需4個TDF組合。TDF組合集中排列在本咽喉的零散組合之后，按道岔號順序排列，方便維修查找。(2) 本站為雙線雙向運行，接車口兼做發(fā)車口，反方向運行時為站間閉塞，需辦理改方。每個接車方向需要兩個組合(改方主組合FZ和輔助組合FF)，因此全站4個接車方向共設(shè)改變運行方向組合8個和1個總輔助ZF組合

29、，放在組合架的4排1架。(3) 與四顯示自動閉塞結(jié)合的離去繼電器組合、接近軌道繼電器組合分別設(shè)在4排2架的1層、2層和3層。每架出站信號機都帶表示器，因此增設(shè)3DJ組合，全站共8架出站信號機，共需8個3DJ，放在1個3DJ組合里，設(shè)在4排2架的4層。4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和站內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)4.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TJWX-2000型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為站機（車間機）對段機之間通信的基層網(wǎng)和段機對鐵路分局、鐵路局、鐵道部管理機之間通信的上層網(wǎng)。站機、段機之間的傳輸通道采用冗余自愈技術(shù)，能適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。電務(wù)段服務(wù)器負責管理電務(wù)段基層網(wǎng)并與上層網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)通信。基層網(wǎng)與上層網(wǎng)通信采用TCP/IP協(xié)議和統(tǒng)一的數(shù)

30、據(jù)格式。TJWX-2000型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是采用串聯(lián)加環(huán)路的方式實現(xiàn)的，即一條線路上的各站僅需要一條通道。在該通道上上站站開口，將沿線各站串聯(lián)在一起，線路末端站在增加一條通道至電務(wù)段，使網(wǎng)絡(luò)成環(huán)，如圖4.1所示。圖4.1 微機監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TJWX-2000型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有以下技術(shù)特點：(1) 技術(shù)先進。(2) 支持多種傳輸方式，采用樹型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，選用多協(xié)議路由器作為廣域網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備，具有靈活多樣的組網(wǎng)方式。(3) 具有較強的適應(yīng)能力，可根據(jù)用戶的需要，為用戶提供靈活使適用的網(wǎng)絡(luò)解決方案，而且網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不會因升級而淘汰。(4) 擴展性方面，選用具有良好開放性的TCP/

31、IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和NT平臺，易于網(wǎng)絡(luò)的擴充和升級1。4.2 站內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)車站系統(tǒng)由站機和采集機組成，其中站機實現(xiàn)集中管理，采集機實現(xiàn)集中管理下的分散采集信息。圖4.2為站機和采集機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖4.2 站機和采集機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)車站系統(tǒng)按不同站場規(guī)模配置采集機數(shù)量，根據(jù)功能要求配置各種類型的采集機。采集機可以集中安裝，也可以分散安裝。站機由工控機、顯示器、鍵盤、鼠標、UPS電源、打印機等設(shè)備組成。站機作為一個車站的集中管理設(shè)備，集中處理各采集機的實時信息，并進行顯示和存儲，同時又為操作人員提供人機界面。根據(jù)對信號設(shè)備監(jiān)測的結(jié)果，人機界面實現(xiàn)車站作業(yè)狀態(tài)及設(shè)備運用狀態(tài)的實時顯示和各種數(shù)據(jù)的查詢功能。站

32、機可將本站監(jiān)測信息傳送到服務(wù)器，為實現(xiàn)遠程監(jiān)測和管理提供基礎(chǔ)。站機系統(tǒng)應(yīng)用軟件是一個多任務(wù)系統(tǒng)，其功能是從采集機中取得數(shù)據(jù)，同時完成本站數(shù)據(jù)的處理、存儲和統(tǒng)計，并有站場顯示和操作界面查看所有采集數(shù)據(jù)。采集機用于在線采集各種信號設(shè)備的模擬量或開關(guān)量數(shù)據(jù)，對各種數(shù)據(jù)進行預處理，并傳送給站機。采集機按功能劃分為綜合采集機、道岔采集機、軌道采集機、開關(guān)量采集機、區(qū)間采集機和其他專用采集機1。5 道岔的監(jiān)測5.1 道岔動作電流的監(jiān)測5.1.1 監(jiān)測點三相交流電動轉(zhuǎn)轍機在組合后面選取A、B、C三相動作線。采用開口式道岔動作電流采樣模塊，利用霍爾原理獲得采樣電流。5.1.2 道岔動作電流采樣模塊三相交流模塊

33、主要用于提速道岔三相交流電動轉(zhuǎn)轍機動作電流隔離采樣，模塊外型如圖5.1所示。圖5.1 三相交流采樣模塊三相交流采樣模塊為分散安裝，將模塊用樹脂全封閉就近安裝在提速組合里，斷湘保護器DBQ后面。A、B、C三相動作線分別對應(yīng)穿入3個孔。5.1.3 道岔動作電流監(jiān)測原理通過對道岔動作電流的實時監(jiān)測，可分析判斷道岔轉(zhuǎn)載機的電氣特性、時間特性和機械特性。三相交流采樣模塊采集到三相電動轉(zhuǎn)轍機動作電流后，每相采樣電流都經(jīng)過放大、整流、再放大，轉(zhuǎn)換成三路a、b、c(分別對應(yīng)三相A、B、C)動作電流的05V直流標準電壓，送人道岔采集機模擬量輸入板，分別經(jīng)過選通送至CPU進行A/D轉(zhuǎn)換。再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量暫存采集

34、機，當站機索要數(shù)據(jù)時將完整電流曲線的數(shù)據(jù)送至站機1。5.2 信號微機監(jiān)測1DQJ接點的監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)折時才會有動作電流，要監(jiān)測道岔電流就必須監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)換的起止時間，道岔采集機是通過采集1DQJ的落下接點狀態(tài)來監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)換起止時間的。1DQJ的接點是開關(guān)量，并且1DQJ沒有空閑接點，因此只能用開關(guān)量采集機在半組空接點（半空落下空接點）上采集開關(guān)量。開關(guān)量采集器隔離性能好，和信號設(shè)備只有一點接觸，不并接也不串接在設(shè)備中，因此不取設(shè)備的任何電流和電壓，對設(shè)備無任何影響。開關(guān)量采集器就近安裝在道岔組合1DQJ繼電器后邊，使配線盡可能短，以減少混線的可能1。5.3 信號微機監(jiān)測2DQJ位置狀態(tài)的監(jiān)測采集2D

35、QJ狀態(tài)一般有兩種方法，一種是直接采集接點方式，另一種是光電探頭采集方式，本次研究采用的就是光電探頭采集方式。這種采集方式需要2DQJ繼電器上套上光電探頭傳感器，采集光電探頭輸出數(shù)據(jù)來獲取2DQJ繼電器狀態(tài)。S700K系列轉(zhuǎn)轍機道岔控制電路有些組合中2DQJ繼電器沒有空接點，組合也沒有空余繼電器位置，不適合用于直接采集接點方式，目前以實施的工程中多采用光電探頭采集方式采集2DQJ狀態(tài)。光電探頭由微機監(jiān)測系統(tǒng)提供工作電源，采用非接觸式采集方式，由光電探頭輸出的采樣結(jié)果直接接入微機監(jiān)測系統(tǒng)采集板，微機監(jiān)測系統(tǒng)并不直接采集2DQJ接點的位置狀態(tài)，而是采集光電探頭的狀態(tài)并由此判斷2DQJ狀態(tài)。將光電探

36、頭套在2DQJ繼電器外罩上，通過光電感應(yīng)探銜鐵位置來判斷繼電器狀態(tài)，光電探頭有兩個電眼，在2DQJ吸起時電眼1遮擋，電眼2正常，表示2DQJ狀態(tài)處于定位；在2DQJ落下時電眼1正常，電眼2遮擋，表示2DQJ狀態(tài)處于反位；兩個電眼同時正常或者遮擋，表示2DQJ狀態(tài)故障。光電探頭安裝上繼電器后需進行調(diào)整，直接將其推到底，探頭檢測的是銜接尾部調(diào)整重力的位置，然后來回操縱道岔看看兩個位置都能否正確反應(yīng)出來，若不正確，需要再次調(diào)整6。5.4 道岔定位/反位表示信號的采集信號設(shè)備中是以控制臺道岔定位/反位表示燈來表示室外道岔位置的。TJWX-2000型微機檢測系統(tǒng)就是通過檢測道岔反位/定位表示燈電路的繼電

37、器接通條件，記錄道岔位置、描繪站場狀態(tài)的。由于是在表示燈電路里采集條件，是開關(guān)量，所以必需經(jīng)過電阻衰耗隔離和光電隔離。5.5 鎖閉繼電器第8組接點封連的監(jiān)測當?shù)?組接點空閑時，采樣方法如圖5.2所示。圖5.2 單動道岔SJ第7組接點空閑時監(jiān)測電路該方案的主要優(yōu)點：一是每組道岔只增加一個采樣點；二是每組道岔都是獨立采樣，光電隔離器也是獨立的，每組道岔一個，排除了各個道岔相互干擾的可能性；三是就地采樣；四是既不影響道岔的正常動作，又能正確檢查道岔是否被鎖閉。當?shù)?組接點被6502的聯(lián)系電路占用時，需增設(shè)鎖閉復示繼電器，并采其第7組接點，采樣方法如圖5.3所示1。圖5.3 單動道岔SJ第7組接點被占

38、用時監(jiān)測電路6 軌道電路和區(qū)間信號的監(jiān)測6.1 軌道電路的監(jiān)測6.1.1 監(jiān)測點常用的交流連續(xù)式軌道電路有JZXC-480型和25HZ相敏軌道電路，監(jiān)測點應(yīng)該是接收端軌道繼電器線包兩端的交流電壓。6.1.2 信號采集為了不影響軌道電路的正常工作，從軌道繼電器端子（或軌道測試盤）將軌道電壓引入軌道采集機，經(jīng)過衰耗電阻接入軌道傳感器模塊，完成信息采集。軌道傳感器模塊如圖6.1所示，選用交流電壓傳感器。交流電壓傳感器應(yīng)用電磁隔離原理制成，隔離性能好，精度高，直流05V電壓輸出，輸入阻抗高，對軌道電路的工作沒有影響。圖中，+12V、-12V是傳感器輔助工作電源，0是輔助電源和輸出信號的公共地，V是輸出

39、電壓信號。根據(jù)軌道電壓的狀態(tài)，可以實時監(jiān)測軌道電路的調(diào)整電壓和分路電壓。圖6.1 三相交流采樣模塊6.1.3 軌道電路隔離采樣原理軌道電路隔離采樣原理框圖如圖6.2所示。圖6.2 軌道電路隔離采樣電路框圖采集信息經(jīng)軌道電壓傳感器模塊完成隔離后，仍然是交流信號（毫安級），須經(jīng)過量化轉(zhuǎn)換。量化轉(zhuǎn)換是指將傳感器采集到的微弱交流信號進行運算放大精密整流再運算放大，轉(zhuǎn)換成05V的標準直流電壓(TLL邏輯電壓)，該直流電壓與軌道繼電器端電壓值是呈線性對應(yīng)關(guān)系的。量化后的標準直流電壓，經(jīng)選通送到CPU板進行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送人計算機處理1。6.2 區(qū)間信號的監(jiān)測6.2.1 區(qū)間信號機點燈狀

40、態(tài)的監(jiān)測(1) 采集電路采集區(qū)間信號機的點燈狀態(tài)是以開關(guān)量形式，直接采集信號機的點燈電壓。由于點燈電路各自獨立、無公共回線，且為高壓信息，因此其開關(guān)量輸入采用的是特殊的開關(guān)量輸入板。原理框圖如圖6.3所示。每個信號機的點燈電壓，經(jīng)過兩個51k、1W電阻衰耗，進入開關(guān)量輸入板，經(jīng)過光電隔離、多路開關(guān)選擇后，直接送CPU處理。 圖6.3 區(qū)間信號燈點燈狀態(tài)采集電路原理圖(2) 接口配置每臺采集機配置3塊開關(guān)量輸入板，每塊開關(guān)量輸入板采集容量24路，故最大采集容量為72路。6.2.2 區(qū)間移頻送端功率輸出電壓的監(jiān)測(1) 功率輸出電壓的監(jiān)測采用電壓傳感器進行采樣。信號從分線盤引出線串接過衰耗電阻之后

41、進入傳感器模塊。在傳感器模塊上經(jīng)隔離量化后將信號整理成05V直流標準電壓，在經(jīng)過選通送至CPU進行A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理。(2) 發(fā)送盒的上邊頻、下變頻、中心頻率、調(diào)制頻率值的測試在移頻信號動態(tài)發(fā)送過程中，可對其上邊頻、下邊頻、低頻調(diào)制頻率進行精確測量，但存在著信號長距離傳輸失真、信噪比下降等不利因素，因此對移頻參數(shù)的測量電路要求有高速跟蹤的傳感器，同時采用差分輸入測量電路，盡可能抑制采樣隔離后的噪聲影響。電路框圖如圖6.4所示。發(fā)送端信號經(jīng)接口電路后，大大消弱了共模干擾和噪聲的影響。經(jīng)差動放大后的移頻信號分為兩路。圖6.4 發(fā)送盒測試電路框圖6.2.3 區(qū)間移頻軌道電路受端電壓的監(jiān)測區(qū)間移頻受端電壓的監(jiān)測，采集點以移頻接收盒的限入電壓為宜。采樣電路示意圖如圖6.5所示。采樣引線進入測試端子后，經(jīng)過兩個510的電阻（直接焊在端子上）、再進入傳感器模塊隔離轉(zhuǎn)換、以確保監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部短路時不影響外部設(shè)備。圖6.5 區(qū)間移頻受端電壓采樣電路示意圖6.2.4 站內(nèi)電碼化監(jiān)測為了列車在正線接車和通過時使機車信號不間斷地工作，將站內(nèi)正線和股道電碼化