道岔轨道电路采集原理

J80继电器平时落下，切断所
有电缆测试电路；当接到命令时吸 起，接通电缆测试电路.。JA0继电 器是电缆绝缘测试与电源漏流测试 的电路区分条件。
测试继电器的吸起或落下(准 确讲应是继电器的排列组合)，是 由采集机通过开关量输出板开关量 输出条件驱动的。采集机根据接受 的命令，确定阵列中哪些继电器吸 起，哪些继电器落下，从而将那一 根电缆接入测试电路。
●每个转辙机电流/功率传感器可以完成一个交流提速转辙 机三相电流和一路有功功率的输出。
●每个提速道岔电流采集板可以完成对24个开关量、24路模 拟量的采集，可以监测8个提速道岔道岔转辙机电流。
●每个提速道岔转辙机道岔电流采集信息包括：1个1DQJ、1 个定位表示、1个反位表示、3路模拟量输入。
●每个提速道岔功率采集板可以完成对24个开关量、24路模 拟量的采集，可以监测24个提速道岔道岔转辙机功率。●每 个提速道岔转辙机功率采集信息包括：1个1DQJ、1路有功功 率模拟量输入。
1 11 11 1 11 1 1 11 11 1 1
444 4 J 3 0 J 3 1 J 4 0 J 5 0
11 1 1
0 5 - 90 5 - 1 00 5 - 1 10 5 - 1 20 5 - 1 30 5 - 1 40 5 - 1 50 5 - 1 60 5 - 1 7 0 5 - 90 5 - 1 00 5 - 1 10 5 - 1 20 5 - 1 30 5 - 1 40 5 - 1 5 0 5 - 90 5 - 1 00 5 - 1 10 5 - 1 2
b 7 z 7 d 8 b 8 z 4 d 5 b 3 z 1 3 d 1 4 d 1 0 b 1 0 z 1 0 d 1 1 d 6 b 6 d 4
z 2 d 3 b 2 d 2
驱 动 接 口 板
z 8 d 9 b 9 z 9 b 5 z 5 z 3
b 1 1 z 1 1 d 1 2 b 1 2 z 6 d 7 b 4 z 1 b 1 d 1 z 1 2 d 1 3
发生表示故障，如何判断故障范围和故障点非常关键。
道岔表示电路直流电压受室外道岔二极管影响，电务维修 人员很难及时发现该故障隐患，通过CSM系统对道岔表 示电压的监测，可以轻松地知道这种潜在的隐患。
表示电路与直流道岔控制电路有较大区别，是表示继电器 与二极管电阻并联构成的半波整流电路。
定位表示电路
三相交流采样模块
C相输出
B相输出
去
A相输出 道
岔
采
-12V
集
机
GND
+12V
三相交流采样模块示意图
三相交流采样模块也是采用霍尔传感器，三相电流分别穿过 三个孔，穿心无方向。在传感器副边，每相电流都经过放大 、整流、再放大，转换成A，B，C三路0—5V直流电压，送到 道岔采集机模拟量输入板进行采样。
●每个提速道岔采集机由电源、总线板、6块提速道岔电流 采集板、2块提速道岔功率采集板和48个转辙机电流/功率传 感器组成，可以实现对48个S700K或液压电动转辙机的动作 电流和转辙机功率的采样。
对于交流道岔，定位表示电压采自X4、X2 （X4为正 、X2为负），反位表示电压采自X3、X5（X3为正、 X5为负）。
25Hz相敏轨道电路电压及相位角监测
采样点：轨道测试盘侧面端子或分线盘接线端子 采样径路有关信号设备如下图： 室外电缆→防雷分线盘→轨道组合侧面端子→防护盒、防雷 硒堆→轨道继电器线组合架→轨道测试盘侧面端子→集中监 测采集点
电源地 +12 V
电源地 -12V
输出2+ 输出2地
输出1+ 输出1地
输入2+ 输入2输入1+ 输入1-
ZPW-2000A移 频 接 收 电 压 采 集 模 块
移频监测信号处理原理框图如下:
Ui
DSP芯 片 A /D 转 换 数字滤波
FFT
电缆绝缘监测
通过电缆绝缘电阻的测量，可及时了解电缆绝缘的 情况，了解信号电路的状态，保证设备的正常工作。这 里的电缆绝缘测试是指电缆芯线全程对地绝缘电阻的测 试，支持人工启动全测或单测。 注意：先拔下防雷元件，再行测试
启动电路图：
定位操纵动作电路图
X1、X2、X5
反位操纵动作电路图
X1、X3、X4
1DQJ状态采样
道岔采集机是通过采集1DQJ的落下节点来监测
道岔转换起止时间的。由于1DQJ没有空接点，因此只
能用开关量采集器采集半组空接点。采样原理如下图
：
KF-ZDJ
2 AJ
4 2DQJ
3
1DQJ
3
1
2
转辙机
定位表示电路简化图
反位表示电路图
转辙机
反位表示电路简化图
表示电路构成
道岔转换完成后，BHJ落下，1DQJ落下， 1DQJF落下， 三相电源被切断，通过1DQJ的后接点构成表示电路。
表示电路由表示变压器、继电器、电阻、整流二极管 和转辙机的各组表示接点组成。
表示电路经过了电机的3个线圈，检查了线圈的完整性。
移频发送功出电压采样示意图如下:
S1
移频柜零层端子
06型
A 移频
发送
S2
B 互感器板
移频发送通道电缆侧电压采样示意图如下:
发 送 31
电缆
模 拟 32 网络
区间组合柜零层端子
06型 A 移频
发送 B 互感器板
移频接收轨入电压采样示意图如下:
衰 C1 耗 盘 C2
移频柜零层端子
06型 A 移频
接受 B 互感器板
接入电缆
电源 氖管
接大地
电缆芯线数量众多，又只能一根一根地测试，就只能借助测试继电器的树 型阵列接点开关，即继电器多级选路网络和互切电路，将每条电缆顺序地 、逐一地接入测试电路。
通过三个继电器J50 、J60 、J70（见图5-17）的 吸起和落下的排列组合，以它们的接点构成区分条 件，实现电缆顺序地、逐一地接入测试电路，如下 示：
一个直流道岔表示电压采集装置可采集8路道岔表示电压，每组道岔有定 位表示电压和反位表示电压，即采集4组直流道岔的表示电压 一个交流道岔表示电压采集装置可采集4路道岔表示电压，每组道岔有定 位表示电压和反位表示电压，即可采集2组交流道岔的表示电压
采集点在分线柜端子。
对于直流道岔，定位表示电压采自X1、X3 ，反位表 示电压采自X3、X2。
普通道岔监测
DF220 DF220
3A 2DQJ
1DQJ 05-18
3A
2
F X4 I
ZD6 电流传感器
+12V OUT -12V
滤波电路 50
输出到 道岔采集机
模入板
道岔采集机GND 道岔采集机-12V 道岔采集机+12V
道岔电流采集原理图
道岔表示电压监测采集
道岔表示信息是道岔维护的主要内容，失去表示会导致 联锁进路失去依据，影响行车。
移频接收器轨出1（主轨）、轨出2（小轨）电压信号幅度很 低，为了不影响系统的工作，在衰耗盘附近安装移频接收电 压采集模块，将信号进行整理调整为统一的输出。该模块采
用高阻输入（>1M）以减少对移频系统的影响。
(移 频 06型
接收 移频 配
主轨 接收 线
电 采
压 集
互 )器
感 板
端 子
(移 频 06型 接收 移频 配 小轨 接收 线 电压 互感 端 采 集 )器 板 子
采集机的每块开关量输出板用于控制电缆绝缘测试继电器动作。每
块输出板有40路开关量输出，能驱动40个安全型继电器动作。1～35路 开关量输出分别控制35个继电器，专用于电缆绝缘测试。电缆绝缘测试 继电器按组合方式配置。每块开关量输出板均能驱动一整套测试组（由 35个继电器组成）。
测试组合共分为5个分层组合，分别以A层、B层、C层、D层、E层 命名，其中E层为基本转换组合，A、B、C、D层为电缆芯线转换组合， 接配电缆芯线。各组合的继电器类型如表所列。
信号集中监测工作原理分析
任务1 道岔、轨道电路等监测内容采集原理
1、道岔监测采集原理
1.1三相交流转辙机控制电路
道岔监测是指： 实现道岔动作电流曲线原始数据的跟踪采集；监测道岔启
动继电器1DQJ、2DQJ和道岔定/反位表示继电器DBJ/FBJ的状态； 以及SJ第八组接点的动态监测；完成道岔动作、实际位置与表示 状态的校核；记录道岔转换时间及动作次数、判断道岔转辙机故 障；防止违章作业，通过CAN网络或RS-485通信接口与站机交换 数据。
表示电路原理
假设变压器二次侧4正3负，当正弦交流电源正半波时， DBJ励磁吸起， 与DBJ线圈并联的另一条支路，因整流二极管反向截止，故电流基本 为零；当正弦交流电源负半波时，在DBJ和整流堆这两条支路中，由 于这时整流堆呈正向导通状态，其改支路的阻抗要比DBJ支路阻抗小 得多，电流绝大部分经整流堆支路中流过，由于DBJ线圈的感抗足够 大，且具有一定的电流迟缓作用，因而DBJ能保持在吸起状态。 经半波整流后，用微积分计算出的BD1型表示变压器二次侧电压的平 均值（输出直流分量）为0.45U，即0.45*110=49.5V。I=49.5/ （1000+1000）=24.75mA。DBJ上的电压为 1000*24.75=24.75V。因现场实际还有线圈电阻和电缆电阻，故实 际的电流值会小于这个值，DBJ上的电压也会小于这个值。
交流二元继 电器GJ
（或微电子 接收器）组 合侧面端子
采用高阻隔离和电压互感器隔离的方式，将采样后的 信号进行调理成CPU能直接采集的信号，将模拟信号 高速采样后进行数据处理运算，得到每路非局部轨道 电路的有效值和其相位角，然后利用其非局部相位角 与局部相位角进行比较得到相位差。
输入
A/D
隔离
转
换
电缆绝缘测试是由综合采集机通过开关量输出模板 驱动安全型继电器，由继电器接点组成多级选路网络和 互切电路，将所测电缆芯线通过选路网络逐条接入综合 采集机电缆绝缘监测电路模板，采用500V直流高压在线 测试方法，将电缆全程对地绝缘电阻转换成相应的0—5V 标准直流电压，送入CPU进行A/D模数转换和数据处理。
A 层 0 6 - 1
0 6 - 1
C 层
E 层 0 6 - 1
4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 J 0 0 J 0 1 J 0 2 J 0 3 J 1 0 J 1 1 J 2 0 J B 0 J B 1 J 0 8 J 0 9 J 0 A J 0 B J 1 4 J 1 5 J 2 2
组
输入
A/D
隔离
转
换
D/A
CPU
转
换
电压相角 测量
总
电压输出，相角输出
线
输
出
D/A 转
换
ZPW2000A型移频轨道电路采集原理
空机
调
心械
谐
线绝
单
元 圈缘
节
匹配 变压器
电缆模 拟网络
室内 防雷 达
衰耗
接收
主轨道电路
补偿电容
发送端电 缆侧发送 电压、电 流、载频、
低频
功出电压、 电流、载 频、低频
调谐区
（短小轨道电路）
调
空
调
谐
心
谐
单
线
单
元
圈
元
匹配 变压器
匹配 变压器
接收端 缆侧发 电压、 流、载
低频
电缆模 拟网络
室内 防雷 达
发送
电缆模 拟网络
室内 防雷 达 衰耗
接收
轨入电 载频、
频
电缆 送电 电流 频、
移频采集机完成区间移频轨道电路和站内电码化发送 和接收电压的监测。监测内容为： 移频发送功出电压 移频发送通道电缆侧电压 移频接收通道电缆侧电压 移频接收轨入电压 移频接收器轨出1（主轨）、轨出2（小轨）电压。 GJ状态
将特制的500V直流高压加至电缆芯线上，把电缆芯线全程对地绝缘电阻
Rx接入测试回路（安装在E10的电缆绝缘测试电路），和回路内取样电阻串
联，从取样电阻上获得取样电压。Rx的大小决定回路电流的大小，亦即决定
取样电压的大小。再将取样电压量化转换成0—5V标准直流电压后，送入综
合采集机模拟量输入板，经选通送至CPU进行A/D转换和数据处理。
AJ
1
KF-ZFJ
KZ 1DQJ
KZ 4
5
4
开关量采集器
13 2
1DQJ采样原理图
+5Vwk.baidu.comOUT
GND
开关量采集器
开关量采集器依据电磁感应原理，通过线圈间的磁耦 合实现开关量状态的传感。原理见下图：
1 J2
3
+5V
2 感抗检测电路
4
OUT
3
L1
L2
GND 1
5
开关量采集器示意图
通过检测线圈L1的电感量及损耗，判断继电器的状态。L1和L2通过磁场耦合。当1-3断 开时，L2上无电流。L1为自身的电感和损耗。当1-3闭合时，L2上产生感应电流。因此 L1的损耗增大。同时L1的电感量减小。这样继电器的状态在电感线圈L1上得到反映。
提速道岔：120Km/h以上，ZYJ7，S700K型三相交流转辙机 普通道岔：ZD6系列直流转辙机
+12V GND -12V A B C
交流转辙机监测内容：电压、电流、功率、1DQJ状态、定 反位表示状态。
C B A
提 速 零 线
DBQ
5A
51 61
5A
31 41
5A
11 21
1DQJF 2 1DQJF 1 1DQJ 1