AF—904轨道电路系统在津滨轻轨设计与实现

点赞:9361 浏览:35035 近期更新时间:2023-12-22 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要 】AF-904系统提供了列车检测和向车载设备传送数字编码的机车信号数据功能,这些数据用于完成ATC系统的列车自动防护.

【关 键 词 】轻轨;信号;AF-904

1.系统原理

AF-904系统主要实现了列车检测和车载信号发送功能,AF-904系统可用在站与站之间的控制,还可用在车辆段.该系统可以用于列车解编组作业中的列车自动控制,满足其对速度安全的控制要求.

AF-904是一个基于微处理器的系统,控制和监测轨道电路信号状态.它与钢轨的联系靠棒线实现,代替过去惯用的轭流变压器.这种棒线是置于钢轨间呈S型的几米长的粗电缆与CU单元相连.耦合单元可调谐为8种频率中的任意一种频率,两个独立的单元放置在一个机笼中,使得轨道电路的发送棒线与接收棒线连接.AF-904系统直接控制方向继电器来决定东或西棒线,哪一个与接收器输入相连,哪一个与发送变压器相连.

在设备室,安全逻辑处理器MICROLOKⅡ负责接收通过非故障安全逻辑发生器NVLE传来的行车控制CTC或车站控制的请求.这些请求与相邻设备室安全逻辑处理器MICROLOKⅡ传来的系列信息及FSK轨道电路传来的系列轨道占用信息合成在一起.FSK轨道电路控制器还能发送本区段临时的速度限制提示和轨道电路状态信息,通过线路传给MICROLOKⅡ.

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处理完所有请求和安全信息后,MICROLOKⅡ发送安全命令给轨道电路控制器,MICROLOKⅡ与轨道电路控制器之间的信息交换限定在一段时间,以保证系统中被任一单元处理的数据都是安全的.


轨道电路控制器使用MICROLOK Ⅱ命令将轨道电路序号和本区段速度限制请求生成控制信息给列车,在安全逻辑功能完成后,该信息被翻译成同步的数字移频键控码(BFSK)格式.系列信息的电源是由辅助PCB板上的高效全桥放大器提供的.通过安装在底板上的方向继电器与棒线相连.通过改变变压器抽头来满足不同轨道电路不同的输入输出电压需求,这些变压器抽头是安装在底板上的,以便在更换PCB时,不需要重新设置.为了更好地控制信号电平,通过改变载频工作周期来改变电源放大器输出.载频是由FSK轨道电路控制器PCB产生的.稳定的电源控制设置和其它各种电源需求设置存储在底板上的EEPROMS内.无论如何,控制标准程序均需运行去检验轨道电路操作.(注意:轨道电路序号,稳定的电源控制和载频的选择均受保护).

控制器PCB在所有关键电路仍实行安全诊断,并与轨道电路的备用系统相通信.如果发生故障,所有功能转至备用系统实现,并通过导线将告警状态通知MICROLOK Ⅱ.即使处于离线状态,备用系统仍应检查故障,MICROLOK Ⅱ不同的轨道电路也会报警.

2.系统应用

AF-904系统通过使用无绝缘轨道电路构成简单而又高可靠的轨道-列车接口.通过350或500MCM棒线和位于轨道电路末端的耦合单元,载频信号和调制后的数据信号被耦合进入钢轨.载频和轨道ID数据信号的幅度用于检测轨道占用.调制的FSK数据用于向车载设备传送安全和非安全数据.

随着列车在正线范围内(站-站)从一个轨道电路区段到另一个轨道电路区段运行,相邻轨道电路之间轨道占用和指令隔离通过8种可用载频的交替使用来完成.频率范围从9.5KHZ~16.5KHZ,间隔1KHZ,编号为F0-F7.其中三个奇数编号载频(F1,F3和F5)被安排在西向或北向的轨道电路上使用,另外三个偶数编号载频(F2,F4和F6)被安排在东向或南向的轨道电路上使用.两个保留的频率(F0和F7)在特殊的地方使用.

明确地说,(图2为轨道电路机车信号载频应用),正线轨道电路布置遵循两套分别由三种载频循环使用的规则.如果无法将同一载频的两段轨道电路以两段干扰电路区分开,那么通过加入一段干扰轨道电路和一些绝缘节是可行的办法.因为列车必须被通知下一区段的载频和下一区段是否被占用,轨道MICROLOKⅡ将不能向后继的列车发送已占用的轨道电路的频率.相反地,后继列车当前正在占用的轨道电路区段的频率被重复.这将导致一个高级常用制动操作.在操作员通过车载主控制面板(MCP)搜索到下一个载频命令操作或通过无线发布信息接收到同样的命令之前,列车将保持停止.

如图2轨道电路机车信号频率的应用显示的那样,载频F1调制的数据中包含了通知给列车的下一区段机车信号频率F3的信息.在列车上,一个接收器被调谐到F1,另一个被调谐到F3,当列车接近350或500MCM棒线时,信号F1水平降低.一旦有效的数据和电平在F3端口被检测到,列车将不再处理从先前F1接收器送来的数据.然后新的数据将被解码,列车的逻辑控制将重新调整接收滤波器(先前调谐在F1)至轨道电路频率序列中的下一个机车信号频率上,轨道电路的设计是使列车始终迎着发送器的方向运行.它的控制是通过信息帧中两位预先分配的方向控制位实现的.

每一个轨道电路都不间断的向车载设备发送以FSK方式调制的数字编码格式的信息.MICROLOKⅡ决定了37位数据中的大多数信息,并把该数据帧通过安全串行通信链接传送给每一个AF-904轨道电路,在那里该信息被编码.

3.结束语

经过津滨轻轨近10年的运营,AF-904轨道电路系统充分展示了它的稳定性能和便于维修的特点,是信号系统不可或缺的重要部分.有理由相信,将来它还会在日益发展的轨道交通中扮演着重要的角色.

作者简介:田玉泉,天津滨海快速交通发展有限公司助理工程师.