無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)中采集系統(tǒng)設(shè)計
隨著我國鐵路向高速、高密、重載、電氣化方向邁進,區(qū)間閉塞設(shè)備尤其是移頻自動閉塞系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展,ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)也因此得到了廣泛的推廣應(yīng)用。為保證ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)能可靠安全的運行,隨移頻自動閉塞系統(tǒng)配套,提供了系統(tǒng)維護機,以對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全天候監(jiān)視,方便維護人員及時發(fā)現(xiàn)故障,并盡快排除故障,保證安全。本文介紹的采集系統(tǒng)正是為監(jiān)測ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)維護機的主要設(shè)備提供接口。
l ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)簡介
ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)分室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備兩部分。室內(nèi)設(shè)備包括發(fā)送器、功放器、接收器、濾波器、電纜模擬單元、采集系統(tǒng)、防雷單元、系統(tǒng)維護機;室外設(shè)備包括匹配單元(PB)、調(diào)諧單元(BA)、平衡線圈(SVA)、補償電容等。系統(tǒng)構(gòu)成框圖見圖1,其主要工作方式為:本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/173325.htm
發(fā)送器根據(jù)前方閉塞分區(qū)執(zhí)行繼電器構(gòu)成的編碼條件,輸出相應(yīng)編碼移頻信號。先經(jīng)“N+1”轉(zhuǎn)換、方向電路、紅燈轉(zhuǎn)換條件及發(fā)送通道設(shè)備送至室外電纜,再經(jīng)軌道匹配單元發(fā)送到軌道,并分別向兩個方向傳輸。正向信號經(jīng)主軌道傳送到本區(qū)段調(diào)諧區(qū)的接收側(cè),并在調(diào)諧區(qū)發(fā)送側(cè)BA處以其對接收信號呈低阻而實現(xiàn)隔離,不再向下一個區(qū)段繼續(xù)傳輸;反向信號經(jīng)調(diào)諧區(qū)傳輸送至相鄰區(qū)段的接收側(cè),同時以調(diào)諧區(qū)接收側(cè)BA對發(fā)送信號呈低阻而實現(xiàn)隔離,不再向相鄰區(qū)段繼續(xù)傳輸。
經(jīng)主軌道傳輸?shù)谋緟^(qū)段信號和經(jīng)調(diào)諧區(qū)傳輸?shù)泥弲^(qū)段反向信號都送入本區(qū)段的接收匹配單元端,再經(jīng)電纜和通道設(shè)備傳輸,將兩種信號送至接收濾波端,由濾波器兩路混合分離,分出主軌道信號和調(diào)諧區(qū)信號這兩路輸出,分別送至接收器解調(diào)、譯碼,并輸出動作執(zhí)行繼電器,控制區(qū)間信號燈顯示,反映列車占用情況,同時控制后方閉塞分區(qū)發(fā)送的信息,實現(xiàn)自動控制。
系統(tǒng)軌道電路采用調(diào)頻方式。載頻頻率為:1 698.7Hz(1700―1),1 701.4 Hz(1700―1),1 998.7 Hz(2000―2),2 001.4 Hz(2000―1),2 298.7 Hz(2 300―2),2 301.4 Hz(1700―1),2 598.7 Hz(2600―2),2 601.4 Hz(2600―1);頻偏為±11 Hz;低頻調(diào)制頻率為10.3 Hz,11.4 Hz,12.5 Hz,13.6 Hz.14.7 Hz,15.8 Hz,16.9 Hz,18 Hz,19.1 Hz。20.2 Hz,21.3 Hz,22.4 Hz,23.5 Hz,24.6 Hz,25.7 Hz,26.8 Hz,27.9 Hz,29 Hz,共18個信息。發(fā)送器、功放器、接收器、濾波器的工作狀態(tài)由采集系統(tǒng)實時采集.并上傳至系統(tǒng)維護機。
2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
該系統(tǒng)由輸入信號處理、主控單元、外部通信接口三大模塊組成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
主要采集ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)的接收器、發(fā)送器、功放器等單元設(shè)備的電壓、電流、低頻、載頻及繼電器狀態(tài)等數(shù)據(jù),并與系統(tǒng)維護機等上位機進行數(shù)據(jù)通信。如圖2所示,采集的模擬量數(shù)據(jù)包括兩路功出電壓、八路接入電壓、兩路功出電流、兩路濾入電流等;采集的頻率信息包括兩路載頻信息、六路低頻信息等。其中,接入電壓及功出電流輸入均為毫伏級交流信號;功出電壓輸入為高壓交流信號;發(fā)送低頻及接收低頻輸入為交流數(shù)字信號;地址編碼輸入為電平信號;繼電器狀態(tài)輸入為數(shù)字脈沖信號。
3 C805lF020簡介
C8051F020(F020)是美國德州Cygnal公司推出的完全集成混合信號系統(tǒng)級MCU芯片。具有64個數(shù)字I/O引腳。其主要特征為:
(1)高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核;
(2)全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口(片內(nèi));
(3)真正12位100 kS/s的8通道ADC,帶PGA和模擬多路開關(guān);
(4)真正8位500 kS/sADC,帶PGA和8通道模擬多路開關(guān);
(5)兩個12位DAC,具有可編程數(shù)據(jù)更新方式;
(6)64 KB可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲器;
(7)4 352(4 096+256)B的片內(nèi)RAM;
(8)可尋址64 KB地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口;
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