ZPW-2000衰耗盒参数监测的研究与实现

黄明贵

【摘 要】ZPW-2000型无绝缘轨道电路需要维护人员在衰耗盒测试大量的参数，测试任务繁重，通过增加监测模块，自动监测衰耗盒的有关数据，维护人员可以方便、及时地了解设备的运行状态，确保设备时刻处于良好的工作状态。

【关键词】铁路;信号;ZPW-2000;监测

【中图分类号】U284.91 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）03-0078-03

0 引言

ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路是检测铁路区间轨道空闲或占用、传递列车运行控制信息的关键设备，该设备工作是否稳定可靠，直接影响铁路列车运行的安全及效率，传统的按计划维修、发生故障抢修的设备维护模式已不能满足铁路运输的要求，需要设备维护人员实时掌握设备的运行状态，预判可能会出现的问题，并及时进行处理，将设备故障消除在萌芽状态。

1 轨道电路参数监测的意义

ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路设备状态是否良好，可通过测量关键部位的参数进行判断。衰耗盒是ZPW-2000型无绝缘轨道电路的关键设备，衰耗盒面板有反映发送器、接收器工作是否正常的发送、接收指示灯，有反映列车运行方向的正向、反向指示灯，有反映该区段是空闲还是占用轨道状态指示灯，有发送电源、接收电源、发送功出、轨入、主轨出1、轨出2、GJ（Z）、GJ（B）、XG（Z）、XG（B）、XG、XGJ等参数的测试孔[1]，设备维护人员利用ZPW-2000专用测试仪表在衰耗盒相应的测试孔进行相关参数测量，根据测试结果是否在标准范围内判断轨道电路的工作状态是否良好。

在衰耗盒处需要人工测试的项目很多，且测试时要频繁选择仪表挡位，测试工作任务繁重且测试周期比较长，不利于安全生产。可根据衰耗盒相关参数情况，增加监测模块，采集相关参数并进行处理，通过监测模块的显示器显示所有参数，减轻了维护人员的工作量，设备参数一目了然，维护人员能非常便捷地掌握设备情况，有利于保证设备时刻处于良好的工作状态。

2 轨道电路参数监测的实现

监测模块主要包括数据采集处理模块、信号显示模块。数据采集处理模块与衰耗器内部电路连接，同时采集发送电源、接收电源、发送功出、轨入、主轨出1、轨出2、GJ（Z）、GJ（B）、XG（Z）、XG（B）、XG、XGJ等参数，并对以上参数进行转换和处理，将结果发送给信号显示模块，信号显示模块同时显示数据采集处理模块输出的ZPW-2000衰耗盒相关参数。

2.1 发送、接收电源采集处理

发送电源为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路发送器的工作电源，接收电源为接收器的工作电源，该电源电压正常范围是直流23.5～24.5 V。电源采集電路如图1所示，发送、接收电源采集位置分别为SK1、SK2，监测模块采集单元从采集衰耗盒内R55、R54及c9端子处采集该电源，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示其电压值。

2.2 发送功出信号采集处理

发送功出为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路发送器产生的移频信号，该信号从发送器的功率输出端子S1、S2输出至衰耗盒的a32、c32端子，同时向室外轨道传输，检查轨道状态及指挥线路上的列车运行，其电压正常范围是交流33～170 V，包含载频、指挥列车运行的低频两种频率，其中载频频率范围为1 698.7～2 601.4 Hz，低频频率范围为10.3～29 Hz[2]。发送功出信号采集电路如图1所示，采集位置为SK3，监测模块采集单元从衰耗盒内R56和c32端子处采集该信号，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示，显示内容包括发送功出信号的电压、载频频率、低频频率。

2.3 轨入信号采集处理

轨入信号为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路发送端在轨道区段空闲时送回室内接收端的移频信号，包含有本轨道区段的主轨道输入信号、相邻轨道区段的小轨道输入信号，是判断轨道电路状态的主要依据。主轨道输入信号电压正常范围为交流240 mV～3 V，包含载频、低频两种频率，其中载频频率范围为1 698.7～2 601.4 Hz，低频频率范围为10.3～29 Hz;小轨道输入信号电压正常范围为交流42～131 mV，包含载频、低频两种频率，其中载频频率范围为1 698.7～2 601.4 Hz，低频频率范围为10.3～29 Hz。轨入信号采集电路如图2所示，采集位置为SK4，监测模块采集单元从衰耗盒内R50和c2端子处采集该信号，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示，显示内容包括主轨道输入信号的电压、载频频率、低频频率、小轨道输入信号的电压、载频频率、低频频率。

2.4 轨出1信号采集处理

轨出1信号为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路主轨输入信号经衰耗盒的输入变压器B1调整后的移频信号，是轨道继电器励磁的必要条件。该信号电压正常范围为交流≥240 mV[3]，包含载频、低频两种频率，其中载频频率范围为1 698.7～

2 601.4 Hz，低频频率范围为10.3～29 Hz。轨出1信号采集电路如图2所示，采集位置为SK5，监测模块采集单元从衰耗盒内R51和c4端子处采集该信号，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示，显示内容包括轨出1信号的电压、载频频率、低频频率。

2.5 轨出2信号采集处理

轨出2信号为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路小轨输入信号经衰耗盒调整后的移频信号，经变压器B2升压后输出至接收盒，是普速铁路轨道继电器励磁的必要条件。该信号的交流电压正常值≥100 mV，包含载频、低频两种频率，其中载频频率范围为1 698.7～2 601.4 Hz，低频频率范围为10.3～29 Hz。轨出2信号采集电路如图2所示，采集位置为SK6，监测模块采集单元从衰耗盒内R52和变压器B2的Ⅰ2端子处采集该信号，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示，显示内容包括轨出2信号的电压、载频频率、低频频率。

2.6 GJ（Z）、GJ（B）电源采集处理

GJ（Z）、GJ（B）电源为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路接收盒主机、并机检查主轨及小轨等条件满足后输出的控制电源，经衰耗盒送至轨道电路的轨道继电器QGJ，使QGJ励磁吸起，证明轨道区段空闲，该电源为直流，正常值≥20 V。GJ（Z）、GJ（B）电源采集电路如图3所示，采集位置分别为SK7、SK8，监测模块采集单元从衰耗盒内R57、R1及b17、b19端子处采集该电源，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示其电压值。

2.7 GJ电源及轨道状态采集处理

GJ电源为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路接收盒主、并机输出的GJ（Z）、GJ（B）控制电源并联后形成的电源，经衰耗盒送至轨道电路的轨道继电器QGJ，使QGJ励磁吸起，证明轨道区段空闲、相关轨道电路设备完好，该电源为直流，正常值≥24 V。GJ电源采集电路如图3所示，采集位置为SK9，监测模块采集单元从衰耗盒内R5及c30端子处采集该电源，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示其电压值，当采集到该电源时，显示器的“轨道”指示灯同时显示绿色，未能采集到时，“轨道”指示灯显示红色。

2.8 XG（Z）、XG（B）电源采集处理

XG（Z）、XG（B）电源为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路接收盒主机、并机检查接收端相邻轨道区段的小轨输入等条件满足后输出的控制电源，经衰耗盒送至相邻轨道区段的接收盒，在普速铁路作为轨道区段空闲检查的必要条件之一，该电源为直流，正常值≥20 V。XG（Z）、XG（B）电源采集电路如图3所示，采集位置分别为SK10、SK11，监测模块采集单元从衰耗盒内R2及b22、R53及b23端子处采集该电源，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示其电压值。

2.9 XG电源采集处理

XG电源为ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路接收盒主机、并机输出的XG（Z）、XG（B）控制电源并联后形成的电源，经衰耗盒送至相邻轨道区段的接收盒，在普速铁路作为轨道区段空闲检查的必要条件之一，该电源为直流，正常值≥30 V。XG电源采集电路如图3所示，采集位置为SK12，监测模块采集单元从衰耗盒内R4和c31端子处采集该电源，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示其电压值。

2.10 XGJ電源采集处理

XGJ电源为ZPW-2000型无绝缘轨道电路发送端相邻轨道区段接收盒输出的本区段小轨道电源，在普速铁路作为轨道区段空闲检查的必要条件之一，该电源为直流，正常值≥30 V。XGJ电源采集电路如图3所示，采集位置为SK13，监测模块采集单元从衰耗盒内R6和b13端子处采集该电源，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示其电压值。

2.11 发送器、接收器状态采集处理

发送器是ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路的信号源，正常工作时，通过安全与门电路输出控制电源至衰耗盒构通表示灯电路、报警电路;接收器用于检查处理室外轨道电路输入的信号，接收器正常工作时，通过安全与门电路输出控制电源至衰耗盒构通表示灯电路、报警电路。以上电源均为直流，正常值≥20 V。发送器、接收器工作状态采集电路如图4所示，采集位置为SK14、SK15，监测采集模块分别从衰耗盒内R66和c25、R67和c26端子处采集该处电压，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示，当采集到该电源时，“发送工作”“接收工作”指示灯显示绿色，未能采集到时，指示灯显示灰色。

2.12 列车运行方向采集处理

在双线自动闭塞区段，每条线路都可以双向行车，即正方向运行和反方向运行，当列车处于正方向运行时，正方向继电器ZFJ处于吸起状态，当列车处于反方向运行时，反方向继电器FFJ处于吸起状态，经过ZFJF或FFJF的前接点向衰耗盒送条件电源，该电源正常值为直流23.5～24.5 V。列车运行方向采集电路如图4所示，采集位置为SK16、SK17，监测模块采集单元从衰耗盒内R68、b29及R69、b30端子处采集该电源，经转换处理后通过监测模块的显示器实时显示，当SK16处采集到该电源时，“正向”指示灯显示绿色，“反向”指示灯显示灰色;当SK17处采集到该电源时，“反向”指示灯显示黄色，“正向”指示灯显示灰色。

3 结语

铁路信号系统是铁路运输的中枢神经，担负着指挥列车运行、确保列车的运行安全和提高行车效率的重任，只有设备时刻处于良好的工作状态，才能可靠地完成任务。做好设备日常维护工作，了解设备的状态变化，及时发现问题并处理，是保证设备安全、可靠运行的有效手段。ZPW-2000无绝缘移频轨道电路增加监测模块，自动监测相关参数，可减轻设备维护人员的劳动强度，有利于维护工作有效、优质地开展，从而提升铁路运输的安全性和运营效率。

参 考 文 献

[1]鲁志彤.铁路区间自动控制系统维护[M].北京：铁道出版社，2015.

[2]TB/T 3206—2017，ZPW-2000轨道电路技术条件[S].

[3]TG/XH 101—2015，普速铁路信号维护规则技术标准[S].