劉寶忠

摘? 要：文章在研究中以ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路為核心，分析ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路的運(yùn)行原理和室內(nèi)設(shè)備組成，分析ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備故障診斷，及時(shí)處理故障，保證ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路的良好運(yùn)行，并為相關(guān)研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路;室內(nèi)設(shè)備;故障

Abstract： This paper takes ZPW-2000A type uninsulated frequency shift track circuit as the core， analyzes the operation principle and indoor equipment composition of ZPW-2000A type uninsulated frequency shift track circuit， analyzes the indoor equipment fault diagnosis of ZPW-2000A type uninsulated frequency shift track circuit， and deals with the fault in time， thereby ensures the good operation of ZPW-2000A type uninsulated frequency shift track circuit and provides some reference and help for related researchers.

鐵路占據(jù)著我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)地位，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有正向積極作用，而鐵路通信系統(tǒng)和信號(hào)設(shè)備作為鐵路運(yùn)輸?shù)男畔鬏敊C(jī)制，可以對(duì)列車安全、高效運(yùn)行形成保障。ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路的應(yīng)用，大大提高我國(guó)鐵路系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，性價(jià)比較高，工程造價(jià)低，這是ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)。在這樣的環(huán)境背景下，探究ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備故障處理分析具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路分析

ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路技術(shù)已經(jīng)十分成熟，如圖1所示，為ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路結(jié)構(gòu)，選擇鐵路線路鋼軌當(dāng)成導(dǎo)體，在兩端設(shè)置電氣絕緣節(jié)，與發(fā)送器、接收器組合在一起形成電路結(jié)構(gòu)。從圖中可以看到，ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路包含主軌道電路、調(diào)諧區(qū)小軌道電路等兩部分，調(diào)諧區(qū)長(zhǎng)是29m，本系統(tǒng)基于UM71型無(wú)絕緣軌道電路技術(shù)的升級(jí)和更新，其安全性、可靠性、傳輸性都大大提高。

在ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路運(yùn)行中，發(fā)送器會(huì)將編碼指令轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)含義的移頻信號(hào)，通過(guò)電纜進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模擬，將移頻信號(hào)傳輸?shù)阶儔浩髦?，并傳輸至小軌道，通過(guò)主軌道電路和調(diào)諧單元，經(jīng)過(guò)變壓器、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)、衰耗器等室內(nèi)設(shè)備，重新回到接收器中。

2 ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備故障診斷及處理

2.1 故障診斷系統(tǒng)

軌道電路室內(nèi)設(shè)備故障大多來(lái)自紅光帶異常，該故障診斷系統(tǒng)以此為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖2所示，應(yīng)用頻譜分析技術(shù)、基于故障樹的模糊控制方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備故障的診斷。先利用頻譜分析技術(shù)，過(guò)濾數(shù)字信號(hào)，并對(duì)其加窗處理，通過(guò)FFT變換，輸出信號(hào)幅頻特性譜線，獲取載頻信息，對(duì)比鐵路標(biāo)準(zhǔn)載頻信息，判斷是否出現(xiàn)故障，并進(jìn)行警報(bào)處理。其次，構(gòu)建故障樹模型，提取故障診斷規(guī)則，分析故障樹，輸出故障診斷，確定隸屬度函數(shù)，形成模糊控制器，把實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)帶入到該故障診斷系統(tǒng)中，判斷故障類型，獲得最終的診斷結(jié)果。

2.2 發(fā)送器

在發(fā)送器正常工作時(shí)，24V直流工作電源級(jí)性正確，電源選擇中包含低頻編碼、在載頻編碼、“-1型”頻型或是“-2型”頻型，功出負(fù)載通道未見(jiàn)短路故障，且發(fā)送器電氣特性處于正常狀態(tài)，未見(jiàn)故障現(xiàn)象。一旦行車控制臺(tái)發(fā)生移頻故障警報(bào)，會(huì)使得衰耗檢測(cè)盤中的發(fā)送器工作指示燈突然熄滅，管理人員要檢查微機(jī)監(jiān)測(cè)，若發(fā)送器輸出功出電壓和載頻曲線出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，則表明發(fā)送器發(fā)生故障，電氣特性衰敗，必須及時(shí)更換。在發(fā)送器工作指示燈在工作狀態(tài)突然熄滅后，管理人員落下FBJ，此時(shí)工作指示燈會(huì)變亮，吸起FBJ，發(fā)送器工作指示燈又會(huì)熄滅，循環(huán)往復(fù)，可以判斷發(fā)送通道FBJ中31、41到電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤間發(fā)生短路故障，管理人員可以更換發(fā)送器，若還是無(wú)法工作，則做出以下處理方式：

2.2.1 檢測(cè)電源電壓和電源極性

管理人員要將萬(wàn)用表調(diào)整到直流電壓25V，對(duì)發(fā)送器DC24V電源電壓和電源極性進(jìn)行檢測(cè)，檢查其電源電壓和電源極性是否處于正常狀態(tài)。負(fù)表筆接觸發(fā)送器背面DC24V電壓端位置，正表筆分別接觸F1至F18的低頻端子，檢查這18個(gè)低頻端子載頻和頻型，保證達(dá)到發(fā)送器工作標(biāo)準(zhǔn)，而沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的地方就是故障點(diǎn)，管理人員通過(guò)電壓法、電流法進(jìn)行故障診斷處理，若檢查后全面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，管理人員要檢查發(fā)送通道S1和S2分別到FBJ間的通信通道是否發(fā)生短路，并排除。

2.2.2 檢查發(fā)送器內(nèi)部紅燈閃爍情況

管理人員基于發(fā)送器正面，觀察發(fā)送器左側(cè)面內(nèi)部網(wǎng)格中的紅燈閃爍情況，若其紅燈閃爍頻率為2下，說(shuō)明發(fā)送器負(fù)載通道已經(jīng)發(fā)生短路，同時(shí)衰耗器發(fā)送器工作指示燈會(huì)保持滅燈狀態(tài)，可以判斷發(fā)送通道S1和S2到FBJ間的通信通道出現(xiàn)短路故障;若其紅燈閃爍頻率為2+1下，則說(shuō)明發(fā)送器沒(méi)有設(shè)置低頻編碼電源，或是存在多個(gè)低頻編碼電源;若其紅燈閃爍頻率為2+6下，則說(shuō)明選擇電源時(shí)的“-1型”頻型、“-2型”頻型都沒(méi)有DC24V;若其紅燈閃爍頻率為2+3+6下，則說(shuō)明選擇電源時(shí)的“-1型”頻型、“-2型”頻型都存在DC24V;若其紅燈閃爍頻率為2+7下，則說(shuō)明載頻編碼中不存在DC24V，或是存在多個(gè)電源選擇導(dǎo)致的故障現(xiàn)象。通過(guò)上述檢查方式，及時(shí)找到故障原因，并根據(jù)電路圖紙，輔助電壓法，及時(shí)確定混線和斷點(diǎn)位置，排除故障。

2.3 接收器

在接收器發(fā)生故障時(shí)，其衰耗檢測(cè)盤中的接收器工作指示燈會(huì)熄滅，這說(shuō)明接收器發(fā)生故障，造成這一現(xiàn)象的原因?yàn)椋海?）CJ端、XF端輸出電路發(fā)生短路故障，使得接收器無(wú)法正常工作，使得接收器工作指示燈發(fā)生閃爍、熄滅等情況;（2）載頻、“-1型”頻型、“-2型”頻型無(wú)法連接DC24V電源電壓，或是二者同時(shí)連接DC24V電源電壓;（3）主機(jī)和副機(jī)在“正方向”、 “反方向”都沒(méi)有連接到DC24V電源電壓，或是二者同時(shí)連接DC24V電源電壓;（4）接收器工作電源極性錯(cuò)誤。

管理人員基于接收器正面，觀察接收器左側(cè)網(wǎng)格中的小紅燈亮燈情況，如圖3所示，若1燈位滅燈，說(shuō)明接收器ZIN輸入端沒(méi)有信號(hào)輸入，或是載頻、頻型匹配錯(cuò)誤，使得CJ無(wú)輸出;若2燈位滅燈，說(shuō)明接收器主機(jī)中XIN無(wú)輸入，或是Z（Z）端缺少電源，載頻匹配錯(cuò)誤，使得XG端無(wú)輸入; 若3燈位和4燈位滅燈，則說(shuō)明接收器并機(jī)中的CJ端和XG端無(wú)輸出。

2.4 衰耗器盤面故障

一般而言，在ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路運(yùn)行中，衰耗器發(fā)生故障的幾率不高，但一旦發(fā)生故障，直接會(huì)對(duì)整個(gè)電路運(yùn)行造成影響，形成兩相鄰軌道電路紅光帶。對(duì)此，在故障分析中， 若發(fā)送器工作指示燈熄滅，除了發(fā)送器故障之外，也可能是衰耗器故障，需要更換衰耗器;若接收器工作指示燈熄滅，除了接收器故障之外，也可能是衰耗器故障，需要更換衰耗器;若軌道占用指示燈顯示紅燈，說(shuō)明衰耗器沒(méi)有連接DC24V電源，需要及時(shí)接通，排除短路故障，進(jìn)而保證衰耗器正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際運(yùn)行中，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，使得ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備很容易出現(xiàn)故障，需要管理人員定期對(duì)ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，及時(shí)排除故障，進(jìn)而保證ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王國(guó)棟.ZPW-2000A型移頻軌道電路室外設(shè)備故障預(yù)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].石家莊鐵道大學(xué)，2019.

[2]王秋實(shí).ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路智能故障診斷方法研究[D].西南交通大學(xué)，2017.

[3]公續(xù)剛.客專ZPW-2000A移頻信號(hào)傳輸仿真與故障診斷研究[D].中國(guó)鐵道科學(xué)研究院，2015.

[4]郝云濤，石文強(qiáng).ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路室內(nèi)設(shè)備故障處理[J].鐵道通信信號(hào)，2013，49（12）：21-23.

[5]張富華.淺談ZPW-2000A型無(wú)絕緣軌道電路區(qū)間故障及分析方法[J].甘肅科技，2009，25（07）：81-83.