機車車載系統(tǒng)的組成與維護畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　引言</b></p><p>　　機車上安裝的機車信號、列車無線調(diào)度電話、列車運行監(jiān)控記錄裝置簡稱“三項設(shè)備”，相當(dāng)于機車的眼睛、耳朵和大腦。</p><p>　　機車信號就是機車的眼睛。它的作用是自動反映前方地面信號，指示司機運行，保障行車安全。機車裝有感應(yīng)器線圈，地面設(shè)有軌道電路，當(dāng)機車靠近地面的信號機時，感應(yīng)器線圈接收到地面信號，再

2、通過機車上的譯碼器、濾波器、放大器等設(shè)備的處理，就把前方的信號準(zhǔn)確地接收到了機車上。其實信號的傳遞方式有好多種，如：電氣接觸式、光電式、紅外線式、電磁感應(yīng)式等，我國目前基本上都采用電磁感應(yīng)式。為了適應(yīng)更高科技的要求，我國近年來機車信號技術(shù)發(fā)展主要集中在微機通用式機車信號方面。機車有了這個特殊的眼睛，我們就再也不怕在雨霧天氣和彎路地帶行車?yán)? 機車三項設(shè)備的應(yīng)用使機車乘務(wù)員可以眼觀六路耳聽八方，極大程度的保證了行車安全。而三項設(shè)備的功能也

3、日趨完善，向著高科技、高精度發(fā)展，以適應(yīng)更高的要求，從而更好地服務(wù)于鐵路，保障機車運行安全。</p><p>　　為了更好的提高鐵路運輸效率,保障行車安全,實現(xiàn)自動停車，自動報警，機車信號逐漸向主體化方向發(fā)展。無線機車信號系統(tǒng)則是利用無線信道在車地間傳輸大量的雙向信息,通過列車控制中心實現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)列車的統(tǒng)一調(diào)度,從而大大提高行車效率,并且具有更高的可靠性和安全性。世界上很多國家在這方面已經(jīng)做出了探索,我國的先進

4、列控系統(tǒng)發(fā)展較晚,但近幾年通過不斷的探索也取得了一定的成果。論文闡述了無線機車信號系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu),并分析了其他相關(guān)列控子系統(tǒng)的功能,從中得到列控子系統(tǒng)的一般模型。根據(jù)無線機車信號系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)需要,分析了系統(tǒng)的安全需求及性能指標(biāo),使之符合“安全性完善度等級(SIL)”的要求。 </p><p>　　論文首先根據(jù)無線機車信號系統(tǒng)的基本原理,對系統(tǒng)的各部分結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,其中主要包括地面控制系統(tǒng),車載主機系統(tǒng)和無線通信系

5、統(tǒng),另外還介紹了相關(guān)一些相關(guān)維修檢測設(shè)備的使用方法。地面控制設(shè)備采用二乘二取二結(jié)構(gòu)設(shè)計,車載主機采用雙機熱備系統(tǒng),并研究了主用單元與備用單元的切換過程實現(xiàn)。 在可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,從而表明了無線機車信號系統(tǒng)的高可靠性與安全性適用于多種場合,大大提高行車效率,保障行車安全。</p><p>　　車載信號的裝配從一定程度上決定了機車的安全，效率，因此安裝到使用流程中占著很重的分量。車載信號也正朝著高性能、高精度、

6、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。高性能：隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強，數(shù)控機床也實現(xiàn)多臺集中控制，甚至遠(yuǎn)距離遙控。高精度：數(shù)控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度的保持性要好。高速度：數(shù)控機床各軸運行的速度將大大加快。高柔性：數(shù)控機床的柔性化將向自動化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應(yīng)輔機集成柔性制造系統(tǒng)。模塊化：數(shù)控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。 </p>&

7、lt;p>　　我國近幾年隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展，雖然我國鐵路技術(shù)起步晚，但通過我國專家學(xué)者的不斷努力，鐵路新技術(shù)已經(jīng)走在了國際先進水平前面。我們只有緊跟先進技術(shù)進步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能走在先進水平。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 機車信號的闡述和組成及工作原理5</p><p>　　1.1 機

8、車信號的描述5</p><p>　　1.2 機車信號的用途和適用范圍5</p><p>　　1.3 系統(tǒng)組成6</p><p>　　1.4 系統(tǒng)工作原理6</p><p>　　第二章 機車信號主要技術(shù)條件8</p><p>　　2.1 總體要求8</p><p>　　2.2

9、 主要技術(shù)參數(shù)8</p><p>　　2.3 機車信號顯示關(guān)系9</p><p>　　2.4 機車信號接收靈敏度13</p><p>　　2.5 機車信號接收信息應(yīng)變時間14</p><p>　　第三章主體化機車信號設(shè)備原理15</p><p>　　3.1 主體化機車信號主機15</p>

10、;<p>　　3.2 機車信號記錄器18</p><p>　　3.3 機車信號接線盒23</p><p>　　3.4 機車信號雙路接收線圈25</p><p>　　3.5 機車信號顯示器25</p><p>　　第四章 機車信號設(shè)備結(jié)構(gòu)27</p><p>　　4.1 主體化機車信號

11、主機27</p><p>　　4.2 機車信號系統(tǒng)連接示意圖30</p><p>　　4.3 信號主機接線盒30</p><p>　　4.4 機車信號感應(yīng)器31</p><p>　　4.5 機車信號顯示燈機構(gòu)32</p><p>　　第五章機車信號布線及調(diào)試33</p><p&g

12、t;　　5.1 機車布線33</p><p>　　5.2 機車信號檢查測試33</p><p>　　第六章 設(shè)備的維護與常見故障處理37</p><p>　　6.1 常見故障分析37</p><p>　　6.2 維護41</p><p>　　第一章 機車信號的闡述和組成及工作原理</p&g

13、t;<p>　　1.1 機車信號的描述</p><p>　　隨著鐵路跨越式飛速發(fā)展和鐵路裝備的現(xiàn)代化技術(shù)的日益成熟，主體機車信號設(shè)備技術(shù)研制經(jīng)不斷改進和完善；該技術(shù)以通過鐵道部科技成果鑒定。該系統(tǒng)設(shè)備采用“二取二”的容錯安全結(jié)構(gòu)，32位浮點DSP數(shù)字信號處理器，頻域、時域相結(jié)合的分析方式，雙線圈感應(yīng)器接收，以及一體化的大容量機車信號記錄器等。這些完善的技術(shù)設(shè)計，安全性的軟硬件結(jié)構(gòu)，為機車信號主體化

14、提供了基礎(chǔ)保障。 </p><p>　　本文介紹的主體機車信號系統(tǒng)是列車運行安全保證的重要設(shè)備，而且有效的提高了司機工作效率，保證了行車安全。機車信號設(shè)備是采用高速數(shù)字信號處理技術(shù)、雙套冗余設(shè)計的新一代機車信號設(shè)備，機車信號設(shè)備的主要性能指標(biāo)符合技術(shù)條件，抗干擾性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，硬件設(shè)備符合信號故障倒向安全的原則。</p><p>　　1.2 機車信號的用途和適用范圍</p>

15、<p>　　1.2.1 機車信號的主要用途及特點</p><p>　　接收軌道電碼化信息，然后進行譯碼點燈，同時將譯碼信息送給監(jiān)控，以便監(jiān)控做出相應(yīng)的控制。機車信號設(shè)備采用雙機主從熱備冗余方式，系統(tǒng)主機由A、B兩組完全獨立的控制單元組成。機車信號設(shè)備具有大容量記錄功能。通過專用轉(zhuǎn)儲設(shè)備將所記錄數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到地面微機，由地面分析系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析、圖形再現(xiàn)。機車信號設(shè)備設(shè)有上下行開關(guān)，設(shè)備自身可對上下行信號自動

16、識別，因此不必關(guān)心其位置。</p><p>　　1.2.2 機車信號的適用范圍</p><p>　　機車信號設(shè)備適用于各種閉塞制式的要求，也適用于鐵路電化和非電化區(qū)段。滿足接收通用性的要求。該設(shè)備可以接收以下各種制式的信號：移頻18信息（含移頻4信息）、ZPW-2000系列（含UM71）、50Hz（25Hz）交流計數(shù)、極頻。使用專用機車感應(yīng)器和LED八顯示燈機構(gòu)。可與LKJ-93型、20

17、00型列車監(jiān)控結(jié)合，并向其提供所需信息。</p><p>　　1.2.3 機車信號的工作環(huán)境</p><p>　　機車信號的工作環(huán)境應(yīng)保持周圍空氣溫度在-25℃～+55℃之間， 周圍空氣相對濕度不大于90%(溫度為25℃時)；大氣壓力74.8kPa～106kPa（相對海拔高度2500m以下），另外，設(shè)備應(yīng)安裝在能防止風(fēng)、沙、雨、雪直接侵入的車體內(nèi)。以上是機車工作的最佳環(huán)境。</p&

18、gt;<p><b>　　1.3 系統(tǒng)組成</b></p><p>　　主體化機車信號車載設(shè)備由主體化機車信號主機、機車信號接線盒、機車信號感應(yīng)器、機感接線盒、八顯示燈機構(gòu)、通信分線盒及電纜配線等部分組成。</p><p>　　表1-1 主體化機車信號車載設(shè)備表</p><p>　　1.4 系統(tǒng)工作原理</p>

19、<p>　　主體化機車信號車載設(shè)備，通過安裝在機車第一輪對前面的接收線圈接收到軌面信息，送給機車信號主機，主機通過模數(shù)變換、數(shù)字信號處理一系列譯碼處理過程將譯碼結(jié)果，顯示于安裝在司機室的顯示器上，指導(dǎo)司機行車，并可通過地面處理系統(tǒng)對機車信號運行過程中采集的有關(guān)動態(tài)信息進行讀取分析。系統(tǒng)構(gòu)成框圖見圖1-1所示</p><p>　　圖1-1 主體化機車信號車載設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成框圖</p><

20、;p>　　第二章 機車信號主要技術(shù)條件</p><p><b>　　2.1 總體要求</b></p><p>　　主體機車信號系統(tǒng)是由地面設(shè)備和車載設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)，設(shè)備的研究、設(shè)計應(yīng)按系統(tǒng)考慮。該系統(tǒng)應(yīng)滿足“故障-安全”原則。軌道電路和站內(nèi)電碼化是主體機車信號系統(tǒng)的地面設(shè)備，地面設(shè)備應(yīng)保證提供正確的機車信號信息。主體機車信號系統(tǒng)應(yīng)解決鄰線干擾問題，可通過相鄰

21、線路的軌道電路采用不同的信號載頻，由車載設(shè)備鎖定接收本線載頻來防止鄰線干擾；當(dāng)與鄰線載頻相同或車載設(shè)備不能鎖定某一載頻時，軌道電路設(shè)計時應(yīng)保證鄰線干擾不會造成機車信號錯誤顯示。站內(nèi)應(yīng)采用與區(qū)間同制式的軌道電路或?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)電碼化。機車信號車載設(shè)備應(yīng)具有數(shù)據(jù)記錄的功能，便于設(shè)備運用、維護、故障分析。主體機車信號車載設(shè)備應(yīng)具有與列車運行監(jiān)控記錄裝置的通信接口。主體機車信號車載設(shè)備應(yīng)兼容通用機車信號設(shè)備功能，主體機車信號的顯示與非主體機車信號的顯

22、示應(yīng)有明顯區(qū)別。在軌道回流為1000A、不平衡系數(shù)10%的電氣化區(qū)段，主體機車信號車載設(shè)備應(yīng)能正確譯碼。對于特殊區(qū)段，抗電氣化干擾的能力應(yīng)根據(jù)實際要求確定。</p><p>　　機車信號應(yīng)保證行車安全，提高運輸效率，改善司機勞動條件，可靠安全性是至關(guān)重要的指標(biāo)之一，是衡量該系統(tǒng)是否具有生命力的關(guān)鍵要素，不僅要求少發(fā)生故障，而且要求符合信號故障導(dǎo)向安全的原則，確保行車安全。</p><p>

23、　　機車信號設(shè)備應(yīng)能滿足各種機車的安裝需要。機車信號設(shè)備應(yīng)該能與地面信號系統(tǒng)相結(jié)合，形成統(tǒng)一而有效的運行過程。</p><p>　　機車信號設(shè)備具有大容量的記錄功能，通過專用轉(zhuǎn)儲設(shè)備將記錄數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到地面微機進行數(shù)據(jù)分析和圖形再現(xiàn)。</p><p>　　2.2 主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　機車信號工作輸入電壓范圍應(yīng)在DC77～137V之間，功耗小于33W。機車

24、信號工作輸出電壓要求如下；</p><p>　　(a)、點燈電壓輸出DC45±2V/200mA。</p><p>　　(b)、速度等級信號輸出DC45±2V/40mA。機車信號CPU系統(tǒng)采用32位DSP，</p><p>　　記錄數(shù)據(jù)容量為128MB，記錄密度為8KB/S，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲接口是USB1.1，轉(zhuǎn)儲速度為6MB/S。</p>

25、<p>　　在主機雙套熱備的條件下，當(dāng)其中一套主板故障時，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到另一套主板工作的時間應(yīng)不大于0.5S；當(dāng)其中一套執(zhí)行板故障時，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到另一套執(zhí)行板工作的時間應(yīng)不大于1S。</p><p>　　2.3 機車信號顯示關(guān)系</p><p>　?。?） 機車信號在移頻自動閉塞18信息、4信息載頻頻率為：上行線650Hz及850Hz；下行線550Hz及750Hz；頻偏

26、77;55Hz；載頻漂移±4Hz；低頻頻率變化范圍±0.12Hz。</p><p>　　表2-1 上、下邊頻頻率</p><p>　?。?） 移頻18信息</p><p>　　表2-2 移頻4信息</p><p>　　表2-3 移頻18信息</p><p>　　(3) 頻UM71及ZPW-200

27、0載頻頻率要求為：上行線2000Hz及2600Hz；下行線1700Hz及2300Hz；頻偏±11Hz；載頻漂移±0.3Hz；低頻頻率變化范圍±0.12Hz。</p><p>　　表2-4 移頻UM71及ZPW2000信息</p><p><b>　　(4) 流計數(shù)制式</b></p><p>　　(a)在非電化自

28、動閉塞區(qū)段，交流技術(shù)電碼信息采用工頻50Hz作為載頻進行傳送。在電化區(qū)段采用25Hz作為載頻進行傳送。</p><p>　　(b)交流技術(shù)電碼信息采用工頻25Hz作為載頻進行傳送時，交替地使用兩種不同發(fā)碼周期，其中A碼發(fā)碼周期為1.6s，B碼的發(fā)碼周期為1.92s。</p><p>　　表2-5 25Hz交流計數(shù)（A碼）</p><p>　　表2-6 25Hz交

29、流計數(shù)（B碼）</p><p>　　(c)非電化區(qū)段交流技術(shù)電碼信息采用工頻50Hz作為載頻進行傳送時，交替地使用兩種不同發(fā)碼周期。其中A碼發(fā)碼周期為1.6s，B碼的發(fā)碼周期為1.92s。</p><p>　　表2-7 50Hz交流計數(shù)（A碼）</p><p>　　表2-8 50Hz交流計數(shù)（B碼）</p><p><b>　　

30、(5)、極頻制式</b></p><p>　　表2-9 極頻制式</p><p>　　2.4 機車信號接收靈敏度</p><p>　　(1)、設(shè)備在各種制式規(guī)定的鋼軌短路電流下，應(yīng)準(zhǔn)確地接收各種制式的信息，并按規(guī)定實現(xiàn)正確的顯示輸出。信息不變時，機車信號車載設(shè)備顯示保持不變。地面或車上設(shè)備故障時，機車信號車載設(shè)備不得出現(xiàn)升級的錯誤顯示.</p&

31、gt;<p>　　(2)、機車信號靈敏度（鋼軌最小短路電流）值，應(yīng)能正確地接收移頻信息。</p><p>　　表2-10 移頻制式靈敏度值</p><p>　　(3)、機車信號靈敏度（鋼軌短路電流）值，應(yīng)能正確地接收ZPW-2000系列、UM71信息。</p><p>　　表2-11 ZPW2000系列及UM71靈敏度值</p>&

32、lt;p>　　表2-12 交流計數(shù)靈敏度值</p><p>　　(5)、機車信號靈敏度（鋼軌短路電流）值，應(yīng)能正確地接收極頻信息，</p><p>　　表2-13 極頻制式靈敏度值</p><p>　　2.5 機車信號接收信息應(yīng)變時間</p><p>　　(1)、接收移頻信息時，其轉(zhuǎn)換U、UU、HU燈的應(yīng)變時間不大于3s；轉(zhuǎn)換L、

33、LU燈的應(yīng)變時間不大于4s；從有信息到無信息應(yīng)變時間不大于6s。</p><p>　　(2)、接收極頻信息時，其燈光轉(zhuǎn)換應(yīng)變時間不大于5s；從有信息道無信息不大于6s。</p><p>　　(3)、接收交流計數(shù)信息時，其燈光轉(zhuǎn)換應(yīng)變時間不大于7s。</p><p>　　(4)、制式之間轉(zhuǎn)換時，信號顯示的應(yīng)變時間不大于該制式信號應(yīng)變時間加制式轉(zhuǎn)換時間1s。制式之間轉(zhuǎn)換

34、時，信號顯示不應(yīng)出現(xiàn)閃白燈。</p><p>　　第三章主體化機車信號設(shè)備原理</p><p>　　3.1 主體化機車信號主機</p><p>　　主體化機車信號主機把從兩路接收電路同時接收到的軌面信息由隔離放大器進行隔離，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換，由DSP芯片進行處理、譯碼，控制相應(yīng)的輸出顯示，使地面信號顯示通過接線盒傳送到機車上的顯示機構(gòu)和機務(wù)的監(jiān)控裝置，從而達(dá)到機車信號作

35、為行車憑證，實現(xiàn)機車信號的主體化。 </p><p>　　3.1.1 原理框圖</p><p>　　主機的原理框圖如圖3-1所示。雙路接收線圈的一路接主機板A，另一路接主機板B，主機輸出除原來并行輸出外，預(yù)留了CAN總線輸出或RS485輸出，可支持雙向信息傳輸。</p><p>　　圖3-1 接收主機結(jié)構(gòu)原理框圖</p><p>　　3.

36、1.2 主機板原理</p><p>　　主機板采用底板加小插板的嵌入式結(jié)構(gòu)，即分成主機板底板和CPU板。其中底板主要是電源轉(zhuǎn)換、點燈輸出與反饋、設(shè)置線等部分，而譯碼處理、輸出控制等主要電路都集中到了CPU板上，便于設(shè)備維護及軟件升級。</p><p>　　主機的每塊主機板采用二取二容錯安全結(jié)構(gòu)，即每塊主機板中有2路獨立接收譯碼通道，2路的譯碼輸出結(jié)果進行比較，比較一致才有有效輸出。原理如

37、圖3-2所示。</p><p><b>　　（1） 譯碼與控制</b></p><p>　　每塊主機板對應(yīng)一路接收線圈繞組，信號輸入部分由以往的變壓器隔離改為隔離放大器，避免了原來變壓器的離散性及不可靠因素。主機板內(nèi)兩路DSP數(shù)字信號處理器同時從各自的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路接收信號，譯碼結(jié)果通過雙口RAM與輸出控制部分進行數(shù)據(jù)交換。</p><p>

38、;　　圖3-2 主機板二取二結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　輸出控制部分通過同步串口同時對譯碼結(jié)果進行比較，當(dāng)比較結(jié)果一致時控制輸出。如果輸出結(jié)果不一致，則禁止輸出并立即進入設(shè)備復(fù)位自檢模式。在開機時程序以UM71、移頻、交流計數(shù)、UM2000的次序檢查是否有譯碼輸出，某制式有輸出則確定該制式為輸出制式，當(dāng)該制式無譯碼輸出時，程序重新按以上次序檢查。 </p><p>　　主機板保留JT

39、1-A/B型原有的并口輸出，在原有并口電路上進行改進，由雙CPU共同控制并增加動態(tài)受控點燈電源。其中CPU1完成點燈信息輸出，控制關(guān)斷1（光電開關(guān)），并進行輸出的反饋檢查；CPU2控制關(guān)斷2（大接點繼電器），控制動態(tài)受控點燈電源，并進行輸出的反饋檢查。動態(tài)受控電源位于接線盒內(nèi)，由CPU2的動態(tài)方波控制。如果無動態(tài)輸出或者動態(tài)輸出的頻率較低，都無法滿足動態(tài)點燈電源的工作要求，造成點燈電源關(guān)閉。</p><p>&l

40、t;b>　　（2） 信息輸出</b></p><p>　　主機板預(yù)留有CAN總線或RS485輸出，可與監(jiān)控設(shè)備進行大容量信息傳輸。</p><p>　　當(dāng)采用RS485總線時，每個主機電路板上都有一發(fā)一收兩個RS485驅(qū)動芯片，可以支持全雙工通信，但需依據(jù)后級設(shè)備的要求確定具體的通信方式。</p><p>　　由于現(xiàn)有的LKJ-2000監(jiān)控裝置的內(nèi)

41、部采用CAN總線，對外部設(shè)備只預(yù)留RS485接口，對機車信號只分配一路RS485接口，信息傳輸是單向的，連接方式如圖3-3所示。機車信號的兩路RS485只有工作主機對應(yīng)的那路發(fā)送信息，而做備機時不發(fā)送信息。主機轉(zhuǎn)換時，發(fā)送會有不大于350ms的延時。機車信號每套主機只有CPU1輸出一路RS485信號，而CPU2接收CPU1的串口輸出，當(dāng)CPU2接收的CPU1串口輸出與CPU2自行運算得到的串口輸出不一致時，CPU2關(guān)斷CPU1的串口輸出

42、，關(guān)斷4秒后，重新開設(shè)串口輸出。此種模式由于采用單路通信，對于雙機熱備系統(tǒng)來說在可靠性上是不理想的。</p><p>　　圖3-3 機車信號與LJK2000系統(tǒng)的接口</p><p>　　3.1.3 雙套熱備冗余方式</p><p>　　主機的雙套熱備是指由機車信號主機內(nèi)雙套主機板、接線盒中的雙路電源、雙路接收線圈共同組成的雙套熱備系統(tǒng)。主機完成雙套熱備輸出的切

43、換。</p><p>　　主機的雙套切換繼承了JT1-B型機車信號主機切換電路，即主機上電后隨機由雙套主機板中的一套占據(jù)輸出位置，即處于工作狀態(tài)，另外一套處于備用狀態(tài)。當(dāng)占據(jù)輸出位置的主機故障時，將自動關(guān)斷點燈電源失去輸出位置狀態(tài)，而由備機獲得輸出位置狀態(tài)，從而實現(xiàn)雙機的自動切換。然而對于JT1-B型機車信號主機而言，當(dāng)工作主機的接收線圈信號輸入部分、前級放大部分故障時，機車信號主機誤以為線路無碼而“掉燈”，并不

44、切換到正常工作的備機，造成雙套熱備份不起作用的情況。JT1-CZ2000的主機雙套主機板之間有動態(tài)方波信號進行信息交換，當(dāng)工作主機前級故障“掉燈”時，備機正?！坝写a”信息會傳遞到工作主機，工作主機會短時自動切掉輸出，使得系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)到備機工作。實現(xiàn)完全雙套熱備份的功能。另外，通過外部切換控制（來自面板或測試儀），可以強行設(shè)置A、B機為工作機或是備機，為系統(tǒng)自動測試提供了基礎(chǔ)。</p><p>　　3.2 機車信號

45、記錄器</p><p>　　機車信號記錄器由兩大部分組成。一是車載部分，主要功能是對機車信號運行過程中的有關(guān)動態(tài)信息進行采集并應(yīng)用大容量CF卡（64MB—2GB）作為記錄介質(zhì)進行記錄；二是地面數(shù)據(jù)處理部分，主要功能是將車載記錄器的CF卡內(nèi)信息通過USB接口的CF卡讀卡器進行讀取、轉(zhuǎn)換、顯示、回放、分析，以文本及圖形方式提供友好的人機界面，并提供自動 統(tǒng)計、分析列表、打印輸出等功能。</p><

46、p><b>　　3.2.1車載部分</b></p><p><b>　　(1) 硬件原理</b></p><p>　　記錄器車載部分由12個模塊組成，硬件原理框圖如圖3-4所示。</p><p>　　a.中央處理模塊：由中央處理器、數(shù)據(jù)存儲器、溫度傳感器、總線驅(qū)動器構(gòu)成。為測量機車信號主機內(nèi)的工作溫度，采用在中央處理

47、模塊貼裝溫度傳感器方式測量主機內(nèi)的溫度，通過試驗測量與環(huán)境溫度的經(jīng)驗差值，可間接得到機車信號主機的運行環(huán)境溫度。</p><p>　　b.信號采集模塊：完成對接收線圈波形的采集和模數(shù)變換，主要由光電隔離輸入接口，A/D轉(zhuǎn)換電路組成。光電隔離輸入接口的輸入阻抗為200KΩ。</p><p>　　圖3-4 接收器車載記錄器原理框圖</p><p>　　c.串行接口模塊

48、：機車上已配裝的TAX2箱可提供機車運行信息，如車次、機車號、公里標(biāo)等信息(通過安裝在TAX2箱內(nèi)的機車信號接口板來實現(xiàn)信息傳送)。信息傳輸?shù)慕涌谑谴蠷S485，記錄器車載部分設(shè)計了相應(yīng)的串口來接收記錄這些輔助信息。</p><p>　　d.隔離輸入模塊：用于開關(guān)量的采集，采用高阻的光電隔離電路。</p><p>　　e.時鐘芯片模塊：選用DS12887為記錄數(shù)據(jù)提供時間坐標(biāo)，DS128

49、87內(nèi)置晶振、鋰電及附屬電路。誤差4秒/日，計時有效至2100年。</p><p>　　f.數(shù)據(jù)保留模塊：為保存記錄器斷電和上電時間、故障代碼、記錄器非法操作等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，記錄器采用容量2K字非易失性存儲芯片，具有掉電不失的特性。失電過程中數(shù)據(jù)可以自動保護，失電后數(shù)據(jù)可長時間保持。這些數(shù)據(jù)在進行拔卡操作的時刻被記入CF卡的特定區(qū)域。</p><p>　　g.CF卡模塊：記錄器應(yīng)用大容量CF卡

50、存儲技術(shù)，地面處理系統(tǒng)對CF卡記錄數(shù)據(jù)文件的讀取非常容易，并具有良好的系統(tǒng)兼容性。記錄器的車載記錄器焊接CF卡座，CF卡座的設(shè)計具有為實現(xiàn)CF卡插拔而設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)，插針及外行尺寸結(jié)構(gòu)符合CFA2.0相關(guān)規(guī)定。采用CF卡作數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)不僅低成本的解決了大數(shù)據(jù)量的存儲問題，而且CF卡是為移動類的電子產(chǎn)品作外括存儲介質(zhì)設(shè)計的，體積小巧，易于插拔。記錄器采用CF卡作數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)后，使用者需要取得數(shù)據(jù)時，只需拔卡送至地面處理系統(tǒng)就實現(xiàn)了所有信息

51、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，避免了操作者在車上惡劣環(huán)境的轉(zhuǎn)儲操作。</p><p>　　h.無線通信功能模塊：機車信號運行關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)傳輸是通過設(shè)計無線通信功能模塊（GSM模塊）插接在記錄器車載電路板上實現(xiàn)的。當(dāng)記錄器檢測到機車信號故障時，可以利用無線通信功能模塊通過GSM網(wǎng)用短信方式發(fā)送到地面監(jiān)控工作站，使維護人員對異常盡量早發(fā)現(xiàn)，早處理，實現(xiàn)機車信號檢測的信息化。</p><p>　　i.CF卡接口及

52、無線通信接口模塊：用可編程邏輯器件實現(xiàn)的CPU與CF卡及無線通信模塊的接口。</p><p>　　g.監(jiān)督復(fù)位模塊：為了解決系統(tǒng)運行異常、死機時的復(fù)位和電源電壓過低時復(fù)位問題。記錄器設(shè)計了監(jiān)督復(fù)位電路，對5V電源進行檢測，在異常情況下產(chǎn)生對主芯片的復(fù)位信號。</p><p>　　k.模式選擇模塊：所謂模式選擇是指用戶可根據(jù)實際需要，通過調(diào)整電路板上的設(shè)置端子，使記錄器車載部分程序的波形記錄

53、部分工作在設(shè)定的工作模式，以滿足用戶的不同使用目的，提高數(shù)據(jù)的使用效率。如：000模式，專門記錄掉碼波形，適合捕捉個別突發(fā)信號異常的波形；111模式，全程記錄波形模式，既磁帶記錄儀模式，適合需要了解全程軌道電路狀態(tài)的應(yīng)用；目前記錄器可提供8種記錄模式(具體模式設(shè)置及說明見第三章第二節(jié))。</p><p>　　i.電源轉(zhuǎn)換模塊：記錄器電源輸入為50V，設(shè)置單獨的電源保險。電源轉(zhuǎn)換模塊使用隔離變換模塊輸出的5V給主機

54、板供電，由第二級隔離模塊變換±5V供接收線圈采集的光電隔離輸入接口及A/D芯片使用。電源轉(zhuǎn)換電路同時考慮電源輸入的過壓及過流防護，設(shè)計了相應(yīng)的防護電路。</p><p>　　(2) 記錄器車載部分記錄的信息及容量</p><p><b>　　a.信息記錄 </b></p><p>　　記錄器可以記錄以下信息：</p>&

55、lt;p>　　1）接收線圈信號波形；</p><p>　　2）機車信號條件輸入信息：上/下行開關(guān)輸入、Ⅰ/Ⅱ端條件輸入；</p><p>　　3）機車信號輸出信息：燈位顯示信息、速度等級信息、制式區(qū)分信息、過絕緣信息、主機內(nèi)雙套工作正常表示及工作狀態(tài)；</p><p>　　4）運用環(huán)境信息：主機內(nèi)溫度、110V電源狀態(tài)；</p><p>

56、;　　5）輔助信息：記錄器內(nèi)的時間、來自TAX2箱的線路公里標(biāo)、機車號、時間、信號機 號、車站號等。</p><p><b>　　b.文件形成</b></p><p>　　記錄器記錄在CF卡中形成文件時分為兩種類型，一種是記錄開關(guān)量信號的文件，稱為狀態(tài)文件；另一種是記錄接收線圈信號的文件，稱為波形文件。前一種文件分配空間固定為16MB，與選用的CF卡容量（128MB/

57、256MB/512MB/1GB/2GB）無關(guān)，可以保證3天的記錄容量，記滿后循環(huán)刷新；后一種波形文件與CF卡容量有關(guān)，以標(biāo)準(zhǔn)配置512MB的CF卡計算，波形記錄的總時間約為8小時，適合應(yīng)用在記錄器設(shè)定為專門記錄掉B燈時的波形的模式，可記錄1800次掉燈時觸發(fā)的波形記錄。而當(dāng)CF卡選用1GB容量時，可連續(xù)記錄約17小時的波形文件，適合于全程記錄波形既磁帶記錄儀模式的應(yīng)用。當(dāng)需要作全程信號的分析與評估時，這種模式是最合適的。</p&g

58、t;<p>　　c.記錄器車載部分的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　狀態(tài)文件存儲滿足70小時工作數(shù)據(jù)記錄要求；</p><p>　　110V電源異常捕捉門限為：高壓135V±5V，低壓73V±5V；</p><p>　　可配裝容量為128MB、256MB(標(biāo)配)、512MB(標(biāo)配)、1GB、 2GB的CF卡;</p>

59、<p>　　主機箱內(nèi)溫度測量誤差≤±3℃；</p><p>　　3.2.2地面數(shù)據(jù)分析處理部分</p><p>　　(1) 記錄器的地面處理系統(tǒng)</p><p>　　記錄器的地面處理部分是記錄器系統(tǒng)的一個重要組成部分。主要由PC機、CF卡及其讀卡器、打印機和調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備組成。其主要功能是轉(zhuǎn)儲車載記錄器所記錄的數(shù)據(jù)信息，并形成相應(yīng)的狀態(tài)信息文

60、件和數(shù)據(jù)波形文件，同時提供對相應(yīng)文件數(shù)據(jù)的顯示、分析、查詢、統(tǒng)計和打印等功能。原理框圖如圖3-5所示。 </p><p>　　圖3-5記錄器地面數(shù)據(jù)分析原理框圖</p><p>　　CF卡從主機上取出后，利用CF卡驅(qū)動器，在PC機相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理軟件的控制下，將CF卡的記錄數(shù)據(jù)分別以狀態(tài)文件和數(shù)據(jù)波形文件的形式轉(zhuǎn)存到計算機中，并利用數(shù)據(jù)分析處理軟件對相應(yīng)的文件進行分析。在分析過程中，用戶

61、可直接通過顯示器與PC機之間進行信息交互，直觀操作分析過程，進而得到相應(yīng)的分析結(jié)果，并可將分析結(jié)果通過打印機進行打印輸出。此外，用戶還可以通過調(diào)制解調(diào)器，將相應(yīng)的文件通過網(wǎng)絡(luò)進行上傳，進而得到相應(yīng)的技術(shù)支持。</p><p>　　(2 ) 記錄器地面處理的硬件要求</p><p><b>　　a. PC機</b></p><p>　　1）CP

62、U：P4，主頻1GHZ或更高；</p><p>　　2）內(nèi)存：256MB或更高；</p><p>　　3）硬盤：40G或更高； </p><p>　　4）顯示器：15寸及以上顯示器，64MB顯存或更高；</p><p>　　5）USB口：兩個。</p><p>　　b. CF卡讀卡器及其相應(yīng)線纜。</p>

63、<p>　　(3) 記錄器數(shù)據(jù)地面分析處理系統(tǒng)的軟件功能</p><p>　　記錄器數(shù)據(jù)地面分析處理系統(tǒng)的軟件主要由文件管理與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、數(shù)據(jù)波形文件操作、數(shù)據(jù)波形文件頻譜分析和狀態(tài)信息文件分析等四部分組成。如圖3-6所示。 </p><p>　　3.3 機車信號接線盒</p><p>　　作為主體化機車信號的車載設(shè)備的電源轉(zhuǎn)換裝置，機車信號接線盒把機車

64、上的110V電源通過濾波及轉(zhuǎn)換變化成供主機工作的相對穩(wěn)定的50V電源，并把各路信號在接線盒的端子排進行匯流，方便用戶進行測量及信號的傳遞。</p><p>　　機車信號接線盒是專門針對主體化機車信號主機設(shè)計的，新的接線盒增加了部分引入線和引出線的定義。支持雙路接線盒接收線圈接線引入以及機車前后端雙路接線線圈切換，增加了供測試儀在線測試的測試插口以及串口輸出插口。</p><p>　　機車信

65、號接線盒具有動態(tài)控制安全點燈電源。接線盒中含有兩路電源模塊，每路輸入為110V，輸出為雙路50V。一路為接收主機電路提供50V工作電源，另一路為動態(tài)控制安全點燈電路提供50V點燈電源。點燈電源由主機輸出的動態(tài)信號來激勵，動態(tài)消失時點燈電源關(guān)閉，其電路為安全性設(shè)計。并針對機車電源波動范圍大、干擾強，同時機車上振動大、溫度變化大，設(shè)備工作環(huán)境惡劣，進行了電源的研究和改進，研制了機車信號專用的電源模塊和抗干擾單元。</p>&l

66、t;p>　　圖3-6 記錄器數(shù)據(jù)地面分析處理系統(tǒng)的軟件構(gòu)成</p><p>　　3.4 機車信號雙路接收線圈</p><p>　　機車信號雙路接收線圈內(nèi)部設(shè)計為雙路接收線圈，每路接收線圈對應(yīng)機車信號主機中的一路主機板。接收線圈中一路發(fā)生在故障時，主機可以通過自動切換控制電路，把對應(yīng)正常接收線圈的主機轉(zhuǎn)換成工作機，提高了系統(tǒng)可靠性。</p><p>　　雙路接

67、收線圈保持原接收線圈的電氣參數(shù)及安裝方式，與TB/T2859-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的單路接收線圈相同。雙路接收線圈在設(shè)計時考慮了雙路線圈斷路、短路對系統(tǒng)接收電路電氣參數(shù)的影響，保證一路線圈斷線造成的另外一路線圈接收的幅度變化不超過15％。</p><p>　　另外雙路接收線圈可實現(xiàn)車載設(shè)備的閉環(huán)自動檢測。測試時線圈的一路作為測試線圈發(fā)送信號，另一線圈接收信號，并控制與接收線圈相連接的主機進行譯碼接收，從而實現(xiàn)車載設(shè)備

68、的閉環(huán)測試。這種設(shè)計即完成了閉環(huán)測試，又省去了測試線圈。</p><p>　　3.5 機車信號顯示器</p><p>　　傳統(tǒng)的機車信號顯示器是基于色燈顯示信息的，每個顯示器中對應(yīng)的8色燈有8個燈泡。燈泡由燈絲構(gòu)成，長時間在振動環(huán)境下使用，點燈顯示的不斷變換和新的機車信號信息定義標(biāo)準(zhǔn)中閃光信號帶來的電源通斷，都容易造成燈泡斷絲。燈泡斷絲造成的直接故障是無顯示。此外，現(xiàn)場使用的燈泡功率從5

69、W到8W不等，種類很多，功耗較大，質(zhì)量也參差不齊，在整個機車信號信號系統(tǒng)故障中占有一定的比率。隨著列車速度的提高，燈絲振動帶來的問題可能會更多。另外傳統(tǒng)的顯示器最多只可以顯示8種不同的信息，顯示能力有限。為了提高顯示器的可靠性，主體化機車信號系統(tǒng)要求使用雙面8色燈LED機車信號顯示器或雙面點陣式顯示器。</p><p>　　3.5.1 雙面八顯示機車信號機</p><p>　　雙面八顯示

70、機車信號機選用了專為機車信號顯示設(shè)計的LED信號燈。其光譜純，發(fā)光柔和，抗震性強，可靠性高，耐壓高。整機設(shè)置了雙套元件和環(huán)狀配線，雙面八顯示機車信號機接口電路、安裝方式及安裝尺寸與原八顯示機車信號機兼容。并通過電磁兼容檢測及2000V浪涌實驗。顯示器內(nèi)部電路采用冗余措施，防止單點故障而造成的完全無顯示。</p><p>　　3.5.2 雙面點陣式機車信號顯示器</p><p>　　雙面點

71、陣式顯示器是新開發(fā)的機車信號顯示器，可以實現(xiàn)數(shù)字方式顯示，也可以實現(xiàn)模擬現(xiàn)有色燈的圖象方式顯示。使用上與現(xiàn)有色燈顯示器相兼容，可直接互換。</p><p>　　新型雙面點陣式顯示器設(shè)計充分考慮了系統(tǒng)的故障-安全。一是顯示器從燈位輸出取得供電電源，在機車信號主機無輸出時，顯示器一定無顯示輸出；二是在電路中利用雙CPU來共同進行信號輸入、掃描顯示、對點陣輸出進行反饋檢查。</p><p>　　

72、雙面點陣式顯示器以點陣式數(shù)碼管代替原有的8燈位顯示機構(gòu)，在一塊顯示模塊上可以顯示不同意義的信息，減少了顯示設(shè)備的體積。它既可以顯示圖形，又可以顯示數(shù)字符號，顯示意義可以擴展，克服了原有雙面8顯示機結(jié)構(gòu)顯示信息少的缺點。點陣中個別數(shù)碼管故障，不會影響顯示信息的整體內(nèi)容。個別數(shù)碼管故障可以立即被發(fā)現(xiàn)，從而得到及時維修。點陣式顯示器克服了燈位式顯示器由于可靠性低給鐵路造成的不利影響。</p><p>　　雙面點陣式顯示

73、器特點及工作原理：</p><p>　　1） 使用方式與原有顯示器兼容，工作電源取自燈線輸出。</p><p>　　2） 雙CPU同時采集來自點燈電纜中的點燈信息，通過串行口進行比較。比較內(nèi)容包括燈位編碼、顯示圖形的緩沖數(shù)據(jù)和數(shù)碼管顯示控制電路反饋數(shù)據(jù)。</p><p>　　3） 顯示器工作電源取自燈線輸出，可以確保信號燈滅燈時系統(tǒng)無顯示，符合鐵路信號設(shè)備故障-安全

74、原則。</p><p>　　4） 信息譯碼經(jīng)雙CPU校核，以防止編碼錯誤。</p><p>　　5） 圖形顯示的數(shù)據(jù)經(jīng)雙CPU校核，以防止數(shù)據(jù)存儲單元出現(xiàn)故障。</p><p>　　6） 采用看門狗電路設(shè)計以防止系統(tǒng)死機等異常狀態(tài)。</p><p>　　7） 任何一個CPU發(fā)現(xiàn)故障都可以切斷顯示模塊的顯示操作。</p><

75、p>　　第四章 機車信號設(shè)備結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.1 主體化機車信號主機</p><p>　　4.1.1 結(jié)構(gòu)特征</p><p>　　主體機車信號主機采用8槽機箱結(jié)構(gòu)，自左至右分別為電源板A插板、點燈板A插板、主機板A插板、記錄板、備用板、主機板B插板、點燈板B插板、電源板B插板，如圖4-1所示。主機板完成信號的接收及輸出工作，兩塊主機板完全相同

76、，與接線盒的雙套電源、雙路接收線圈構(gòu)成雙套熱備冗余系統(tǒng)；連接板實現(xiàn)電源分配、主機狀態(tài)顯示、并口輸出的雙套切換等功能，記錄器部分見后。信號主機的前面板和后面板。主機箱采用4U結(jié)構(gòu)，外形尺寸（毫米）375（長） X 302（寬） X 177（高）。內(nèi)部安裝了8塊插件，插件的布置如表4－1示。每塊插件的ＰＣＢ尺寸 160X146mm，插件面板寬度為Ｒ的整數(shù)倍（１R=5.08 mm），電源板9R，其余板8R。</p><p&

77、gt;　　表4－1 主體機車信號主機機箱結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.1.2 信號主機前面板插件</p><p><b>　　(1) 電源板</b></p><p>　　(a)將機車電源DC110V經(jīng)開關(guān)電源轉(zhuǎn)換成DC48V提供給主機板。</p><p>　　(b)將DC48V逆變成DC12V提供給執(zhí)行板。</

78、p><p><b>　　(2) 執(zhí)行板</b></p><p>　　(a)八路點燈驅(qū)動電路采用逆變方式將DC48V轉(zhuǎn)換成點燈電壓DC45±2V。</p><p>　　(b)速度等級輸出采用光電隔離方式輸出。</p><p>　　(c)點燈電流經(jīng)隔離回讀送至主板檢測。</p><p><

79、b>　　(3) 主板</b></p><p>　　(a)兩個譯碼DSP負(fù)責(zé)譯碼。</p><p>　　(b)一個執(zhí)行CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行點燈。</p><p>　　(c)一個檢測CPU負(fù)責(zé)通迅及點燈電壓和電流的回讀。</p><p><b>　　(4) 記錄板</b></p><p>

80、　　(a)燈信息變化記錄。</p><p>　　(b)進信號機燈信息不變記錄。</p><p>　　(c)記錄事件變化后1S及變化前不大于8S的地面信號波形。</p><p>　　(d)記錄監(jiān)控設(shè)備的主要信息，如信號機編號、公里標(biāo)、監(jiān)控執(zhí)行燈光速度、時間、日期、信號機類型、車站號、距前方信號機距離等。</p><p><b>　　(

81、5) 母板</b></p><p>　　將各個單元板連接，并回讀點燈電壓及速度等級條件。</p><p>　　4.1.3 信號主機后面板</p><p><b>　　(1)、電源開關(guān)</b></p><p>　　(2)、熔絲座A和B分別連接電源板A和電源板B。</p><p><

82、b>　　(3)、上下行開關(guān)</b></p><p>　　(4)、接口插座X1、X2、X3管腳定義（如表4－2示）</p><p>　　表4－2 接口插座X1、X2、X3管腳定義</p><p>　　機箱結(jié)構(gòu)設(shè)計在充分考慮了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上改進了原來的安裝方式，使得連接更可靠、安裝更方便。統(tǒng)一了單套、雙套主機箱，可通過裝入不同數(shù)量的電路板實現(xiàn)單

83、雙套應(yīng)用。主機內(nèi)共有八塊板，其中電源板兩塊、點燈板兩塊、主板兩塊、記錄板一塊、母板一塊、備用板一塊。，一塊主板前面板設(shè)有20個指示燈。A01、B01燈定義為機感斷線指示燈，當(dāng)A01、B01兩燈閃亮表示機感連接正常，當(dāng)A01、B01兩燈常亮表示自檢線圈斷線或機感線圈斷線；A02、B02燈定義為譯碼CPU工作指示燈，當(dāng)A02、B02兩燈閃亮表示譯碼CPU工作正常，當(dāng)A02、B02兩燈常亮表示譯碼CPU工作不正常；A03、B03燈定義為上行指

84、示燈，當(dāng)A03、B03兩燈閃亮表示為上行狀態(tài)，當(dāng)A03、B03兩燈不亮表示為非上行狀態(tài)；A04、B04燈定義為下行指示燈，當(dāng)A04、B04兩燈閃亮表示為下行狀態(tài)，當(dāng)A04、B04兩燈不亮表示為非下行狀態(tài)；A05、B05燈定義為載頻指示（550Hz、1700Hz），當(dāng)發(fā)載頻550Hz、1700Hz時A05、B05兩燈閃亮，當(dāng)不發(fā)載頻550Hz、1700Hz時A05、B05兩燈不亮, 當(dāng)發(fā)載頻550Hz時亮閃頻</p><

85、;p>　　雙套機車信號記錄板有7個指示燈：A01和主板通信指示燈，通信正常閃亮，通信不正常不亮；A02、A03為采樣CPU工作指示內(nèi)部采樣CPU工作正常指示燈常亮，內(nèi)部采樣CPU工作不正常指示燈不亮；B01為 USB轉(zhuǎn)錄器在線指示燈，USB轉(zhuǎn)錄器在線表示燈常亮，USB轉(zhuǎn)錄器不在線表示燈不亮；B02燈信息記錄指示，收到新的燈信息閃亮一次，沒有收到新的燈信息不亮，閃亮一次大約持續(xù)3－4秒鐘；B03和監(jiān)控通信指示和監(jiān)控通信正常閃亮，和監(jiān)

86、控通信不正常不亮；B04記錄板工作指示，USB轉(zhuǎn)錄器不在線時閃亮，USB轉(zhuǎn)錄器在線時不亮，USB轉(zhuǎn)錄器轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)時閃亮頻率快USB轉(zhuǎn)錄器轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)時指示燈閃亮，反應(yīng)下載速度。</p><p>　　4.2 機車信號系統(tǒng)連接示意圖</p><p>　　4.3 信號主機接線盒</p><p>　　接線盒在裝車使用之前應(yīng)進行檢測，首先，檢查接線盒的各接線插座的插針不能彎曲或

87、脫落，檢查接線盒內(nèi)部的接線端子，接線柱與導(dǎo)線應(yīng)可靠連接，其次，注意機車Ⅰ、Ⅱ端轉(zhuǎn)換控制板應(yīng)正常工作，信號主機接線盒繼電器可靠切換，面板指示燈是否正常顯示，機車信號配線盒各插頭(座)及有關(guān)端子說明. </p><p>　　4.4 機車信號感應(yīng)器</p><p>　　在機車感應(yīng)器裝車使用之前，應(yīng)進行檢測，機車感應(yīng)器內(nèi)部含有A、B兩根感應(yīng)器，機車感應(yīng)器都有6根引出線，每兩根引出線為一組，每個線

88、頭都標(biāo)有線號。檢測的主要內(nèi)容包括：</p><p>　　(1)、線號1、2為自檢線圈引出線，線間電阻為 510±10Ω。</p><p>　　(2)、線號3、4為A感應(yīng)器引出線，線間電阻為 13±2Ω，電感量為130±10mH。</p><p>　　(3)、線號5、6為B感應(yīng)器引出線，線間電阻為 13±2Ω，電感量為130&#

89、177;10mH。</p><p>　　(4)、品質(zhì)因數(shù)≥25。</p><p>　　(5)、機車感應(yīng)器引線對殼體（金屬）絕緣電阻≥1MΩ。</p><p>　　(6)、機車感應(yīng)器安裝在機車Ⅰ、Ⅱ端導(dǎo)輪的前方，對應(yīng)機車中心線左右對稱各安裝一個。</p><p>　　(7)、機車感應(yīng)器的最低部位距鋼軌面160mm±10mm，感應(yīng)器中心

90、距鋼軌軌面中心0mm±10mm。</p><p>　　(8)、與機車信號感應(yīng)器連接的電纜應(yīng)采用屏蔽電纜，屏蔽層單點接車體。</p><p>　　(9)、每端兩個機感，應(yīng)串聯(lián)使用，防止對頂連接及極性接反。通過機感接線盒與機車信號接線盒相連。</p><p>　　(10)、機車信號感應(yīng)器按圖4－3要求安裝 </p><p>　　圖4－3

91、：機車感應(yīng)器安裝</p><p>　　4.5 機車信號顯示燈機構(gòu)</p><p>　　(1)、燈機構(gòu)配線端子與殼體絕緣電阻≥1MΩ。 圖4－4示燈機構(gòu)外形</p><p>　　(2)、燈機構(gòu)燈位顯示順序：L、LU、U、U2、HU、UU、H、B。</p><p>　　(3)、燈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和安裝尺寸符合TB/T2117-90技術(shù)條件。<

92、;/p><p>　　(4)、LED發(fā)光管式八顯示燈機構(gòu)：</p><p>　　a)輸入電壓范圍：DC48±10V，工作電流30±5mA。</p><p>　　b)19芯插座，型號：CX24Z19FG1 </p><p>　　c)19芯插座定義如表4－5示</p><p>　　d)燈機構(gòu)外形如圖4－4示&

93、lt;/p><p>　　e)安裝孔為Φ10 X 4。</p><p>　　表4－5 19芯插座定義</p><p>　　表4－5 19芯插座定義</p><p>　　圖4－4示燈機構(gòu)外形如圖</p><p>　　第五章機車信號布線及調(diào)試</p><p><b>　　5.1 機車布線&l

94、t;/b></p><p>　　(1)、雙套機車信號連線</p><p>　　圖5-1雙套機車信號連線</p><p>　　(2)、所有貫穿線應(yīng)使用屏蔽線，屏蔽層接機車殼體，單點共地。屏蔽線宜使用包塑金屬軟管進行二次屏蔽。</p><p>　　(3)、為抑制電磁干擾，機車110V正、機車110V負(fù)、Ⅰ端條件線、Ⅱ端條件線四根線在機車線排

95、端子處分別加磁環(huán)。</p><p>　　(4)、機感連接時，防止對頂及極性接反。</p><p>　　5.2 機車信號檢查測試</p><p>　　通電前檢查系統(tǒng)各部件外觀無損傷，安裝牢固，安裝螺釘擰緊，對各連線、插頭、插座要正確連接，安裝牢固；接線排上接線端子正確連接，連接螺母擰緊；確保主機箱內(nèi)各插件全部插好，安裝螺釘擰緊；電源電壓務(wù)必大于77V，注意極性。最后

96、對各部件上電進行檢查：</p><p><b>　　a)主機上電自檢。</b></p><p><b>　　b)燈機構(gòu)顯示。</b></p><p>　　c)電表源板指示燈是否點亮。</p><p>　　d)主板各指示燈是否正常（見5-1）</p><p>　　表5-1 指示

97、燈及含義</p><p><b>　　。</b></p><p>　　e)記錄板指示燈是否正常（見圖5-1）。</p><p>　　圖5-1記錄板指示燈示意圖 圖5-2記錄板電路原理框</p><p>　　記錄板面板指示燈定義表5-2</p><p>　　記錄板面板指示燈定義表5

98、-3</p><p>　　f)燈機構(gòu)顯示是否正常。</p><p>　　機車信號系統(tǒng)調(diào)試：機車信號接通主機電源，在無任何信息碼時，機車信號應(yīng)點白燈；機車端位切換到I端的情況下，在ZPW－2000R（含UM71）、移頻18信息、極頻及交流50Hz等制式下，試驗燈光顯示情況；端位切換到II端的情況下，在ZPW－2000R（含UM71）、移頻18信息、極頻及交流50Hz等制式下，試驗燈光顯示情況

99、；在監(jiān)控裝置的屏幕或數(shù)碼顯示器上應(yīng)有相應(yīng)的色燈顯示，同時有相應(yīng)的語音提示。</p><p>　　第六章 設(shè)備的維護與常見故障處理</p><p>　　6.1 常見故障分析</p><p>　　使用單位的設(shè)備維修或維護分為以下初級和高級維修內(nèi)容，高級內(nèi)容應(yīng)包括初級內(nèi)容。</p><p>　　6.1.1初級維護內(nèi)容</p><

100、;p>　　(1) 系統(tǒng)故障初步定位</p><p>　　機車信號系統(tǒng)由地面信號、接收線圈、電纜、接收主機、信號機等設(shè)備構(gòu)成，系統(tǒng)中任何部分故障都可能導(dǎo)致機車信號顯示輸出異常。表5-1列出了一些主要的故障現(xiàn)象和產(chǎn)生該現(xiàn)象的一些可能的原因，供大家參考。</p><p>　　表6-1 故障現(xiàn)象及原因</p><p>　　當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常情況時，維修人員針對故障現(xiàn)象進行

101、分析，如是個別機車還是多臺機車發(fā)生，是固定地點發(fā)生還是隨機發(fā)生等等。維修人員可以通過以下手段對故障進行定位：</p><p>　　1）通過機車信號記錄板記錄數(shù)據(jù)進行一般分析，確定故障類型；</p><p>　　2）采用便攜式的機車信號系統(tǒng)測試儀對車載設(shè)備進行測試來判斷故障在哪部分；</p><p>　　3）通過人工測試替換設(shè)備的辦法確定是哪部分故障。</p&g

102、t;<p><b>　　主機的自動測試</b></p><p>　　可利用BT-01T/H型機車信號測試臺進行設(shè)備基本功能的自動測試，來檢查主機是否良好。</p><p><b>　　接收線圈的測試</b></p><p>　　用萬用表測量線圈電阻，兆歐表測量線圈絕緣，初步檢查接收線圈是否良好。</p&

103、gt;<p><b>　　機車信號機的測試</b></p><p>　　根據(jù)機車信號機電路原理圖，檢查顯示器內(nèi)部是否故障，更換或修復(fù)內(nèi)部器件電路。</p><p>　　6.1.2 高級維修</p><p><b>　　(1) 主機的測試</b></p><p>　　使用BT-01T/H

104、型機車信號微機測試臺或其他儀器測試機車信號各項指標(biāo)。</p><p>　　a）主機內(nèi)部故障定位</p><p>　　主機故障后，首先確定主機板、連接板、還是機箱配線故障?？梢圆捎秒娐钒逯苯犹鎿Q的辦法來進行故障定位。</p><p><b>　　b）主機板故障判斷</b></p><p>　　通過專門設(shè)計的故障代碼顯示器，

105、與主機板在線連接，故障代碼顯示器顯示兩路CPU給出的故障代碼。主要代碼含義如表5-2。 </p><p>　　表6-2 主機板故障代碼含義</p><p>　　(2) 主機板和記錄板電源電路維修</p><p>　　主機板或記錄板內(nèi)電源電路故障后，將導(dǎo)致機車信號不點燈或開機燒保險的現(xiàn)象。按照電源部分電路組成，用萬用表測量電壓是否正常、是否有短路的方法來查找故障。

106、</p><p>　　☆ 主機板輸入電路的維修：按照主機板輸入電路，檢查輸入電路是否故障。用發(fā)碼器送信號，將主機板輸入端至AD芯片的信號幅度與正常主機板進行對比，查找故障點。</p><p>　　☆ CPU模塊更換：通過更換CPU模塊判斷CPU模塊是否故障。</p><p>　　☆ 記錄板記錄信號分析：通過對記錄板記錄的地面波形進行分析，如分析信號的幅度、頻率參數(shù)，

107、判斷地面信號是否正常。</p><p><b>　　6.2 維護</b></p><p>　　6.2.1 運行時的維護</p><p>　?。?） 出入庫時機車信號檢查項目</p><p>　　機車信號譯碼輸出檢查；</p><p>　　機車信號接收靈敏度檢查；</p><

108、p>　　機車信號主機A、B套功能檢查；</p><p>　　上下行開關(guān)功能檢查；</p><p>　　I、II端轉(zhuǎn)換功能檢查。</p><p>　　記錄板是否正常的檢查</p><p>　?。?） 運行時通過連接板面板八個表示燈的狀態(tài)，判斷主機是否正常：</p><p>　　兩個正常表示燈，雙套主機板均無故障時

109、點亮。</p><p>　　兩個工作表示燈，平時只有一個亮，表示某主機處于輸出工作狀態(tài)。</p><p>　　兩個電源指示燈，分別表示兩套主機輸入50V電源正常。</p><p>　　兩個上下行表示燈，上下行開關(guān)操作正常。</p><p>　　6.2.2 正常維修程序 </p><p>　　（1）故障維修初步定位&l

110、t;/p><p>　　通過機車信號記錄板記錄數(shù)據(jù)進行一般分析，確定故障類型；</p><p>　　過人工測試替換設(shè)備的辦法確定是哪部分故障；</p><p>　　通過機車信號測試臺進行基本功能的自動測試來檢查接收主機是否良好。</p><p>　?。?）故障維修具體定位</p><p>　　內(nèi)部故障定位：確定是主機板、還是

111、連接板、還是機箱配線故障 </p><p>　　采用電路板替換的辦法來確定故障點。</p><p>　　主機板故障判斷：通過專門設(shè)計的故障代碼顯示器，與主機板在線連接，故障代碼顯示器顯示兩路CPU給出的故障代碼。主要代碼含義見表24。</p><p>　　6.2.3 長期停放時的維護</p><p>　　設(shè)備應(yīng)在通風(fēng)良好，溫度為－40

112、6;C ～+70ºC，空氣相對濕度不大于80%，周圍無帶酸、堿或其他有害氣體的庫房中停放。超過半年，應(yīng)開箱通風(fēng)，超過一年，應(yīng)通電進行常溫檢驗。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過近兩個月的努力我終于完成了我的畢業(yè)設(shè)計，對此我感到非常的欣慰。因為在這期間我們主要任務(wù)就是以一種堅持不懈的態(tài)度來做這次設(shè)計。因為畢業(yè)設(shè)計是我們

113、作為學(xué)生在學(xué)習(xí)階段的最后一個環(huán)節(jié)，是對所學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的一種綜合應(yīng)用，是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過程，這一過程對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和獨立思考及工作能力也是一個培養(yǎng)，同時畢業(yè)設(shè)計的水平也反映了大學(xué)教育的綜合水平，因此學(xué)校十分重視畢業(yè)設(shè)計這一環(huán)節(jié)，加強了對畢業(yè)設(shè)計工作的指導(dǎo)和動員教育。在大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，畢業(yè)設(shè)計是一個重要的環(huán)節(jié)，是我們步入社會參與實際工作的一次極好的演示，也是對我們自學(xué)能力和解決問題能力的一次考驗，是學(xué)校生活與社會生活

114、間的過渡。在完成畢業(yè)設(shè)計的時候，我盡量的把畢業(yè)設(shè)計和實際工作有機的結(jié)合起來，實踐與理論相結(jié)合。這樣更有利于自己能力的提高。</p><p>　　我這次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是機車車載信號的應(yīng)用與維護，車載信號的任務(wù)是是實現(xiàn)列車高速，安全有效的運行，根據(jù)現(xiàn)有的和可能創(chuàng)造的技術(shù)條件，從事實出發(fā)，決定技術(shù)要素的結(jié)合方式。選擇合理的施工方案是施工組織設(shè)計的核心，應(yīng)根據(jù)多年積累的相關(guān)經(jīng)驗，同時借鑒國內(nèi)外先工技術(shù)，運用現(xiàn)代科學(xué)管理方