目 录
1 途适应范围 2
11 变频防侵正线装置途 2
12 适应范围 3
2 原理概述 3
3 单元功 5
31 变频识装置功原理 5
32 变频接线盒功 8
33 端位转换盒功原理 8
34 变频机车感应器功原理 11
35 变频面感应器功原理 12
36 信号检测装置功原理 14
4 变频防侵正线装置系统构成 15
5 变频装置调车作业控制模式 17
51 固定变频面感应器调车作业控制 17
52 牵出线作业控制模式 18
53 监控程序设计原 19
54 更换监控程序芯片 20
55 防侵正线防挤岔控制模式 20
BP1A 型变频防侵正线装置海巨石铁道科技开展研制调车安控制设备变频装置机车面分安装信息传输设备面调车信号显示状态传递监控装置监控装置够调车信号显示状态调车机实施控制效防止调车作业程中侵入正线挤岔事发生装置采固定频率面设备车传递信息启动监控装置调出牵出线专线监控程序调车机牵出作业实施控制效防止调车机土挡事发生变频装置研制成功分铁路局机务段安装运取良效果
1 途适应范围
11 变频防侵正线装置途
目前铁路调车场道岔区段轨道码补机摘挂调车作业程中面调车信号显示状态法准确反映机车法机车实施动控制仅司机控制司机操时会发生挤岔侵入正线土挡事采变频技术需控制位置机车加装变频设备 面调车信号显示状态反映机车提供机车实施动控制必条件防止事发生
变频装置铁路调车防止挤岔侵入正线土挡事发生安控制装置
12 适应范围
121 装置适应固定调车场固定调车机安装
122 装置适应－40℃~ ＋60℃强磁场干扰环境
2 原理概述
21 变频防侵正线装置变频识装置〔变频放器滤波器〕变频机车感应器变频面感应器三局部组成时面感应器作时变频识装置通机车感应器松耦合环节组成闭环振荡器常振f0(94kHz ±02kHz)机车感应器面感应器相互耦合作时变频装置振荡频率迅速渡 ( 改变 ) 面感应器谐振频率f1实现变频机车感应器离开面感应器作恢复常振频率f0着面感应器 LC 槽路参数改变产生频率变频
22 变频识装置变频机车感应器构成特殊振荡器般振荡器工作某固定频率特殊振荡器受外界条件影响〔变频面感应器作时〕通空间传感改变振荡频率定频率范围产生变频面感应器频率相振荡振荡器放回路反应回路构成闭合环路图1示
振荡器振荡必条件：
振幅条件： |μ﹒β|≥1
相位条件：ψµ＋ψß ＝2n∏(n＝…)
μ放回路增益
ß 反应回路传输函数
ψµψß 分放回路反应回路相移
变频振荡器电原理框图图2示
变频振荡器样满足振幅相位条件起振着ß参数改变工作振荡频率
3 单元功
31 变频识装置功原理
311 变频识装置系统满足振荡条件重组成局部变频机车感应器构成放反应闭环回路机车感应器断补充量保证系统常处频率f0工作状态
312 变频识装置电原理图图3示
输入耦合变压器 T201三级选频放器级输出射放器组成中第级放电路G201G202 L201 构成第二级放电路 G203G204T202 构成第三级放电路 G205G206L202 构成射输出器 G207G208 L203 构成级放电路中稳定放倍数采复合形成采深度负反应电路 R201C201C202 构成前级电源耦电路防止放器激振荡 J202104 D217D218 构成III 端变频机车感应器切换电路机车端位条件通电阻 R243R244驱动继电器J201 J203 J202J204 两继电器中吸起 I 端 II 端变频机车感应器变频识装置相连接设计机车端位条件 DVllOV滤波电路输入变压器 N401常态频率 (f0) 输出变压器 N402六路 T 型半节 LC滤波器 (F401F406B401B406 G401G412 )五路隔离输出光耦(GH4OlGH405 )构成选频放器原理图图4示驱动输出原理图图5示整形计数原理图图6示
32 变频接线盒功
321 变频接线盒系统安装配线局部通完成变频识装置电源变频机车感应器端位条件监控装置等外部条件相连接方面确保系统稳定工作 ( I II 端变频机感器引入引出端隔离 防止相互干扰)方面标准简化装车程〔变频识装置接线盒间配线标准提前配装车时插头拧〕便障查找
322 BPlA 型变频识装置装车配线图7示
33 端位转换盒功原理
331 端位转换盒变频装置系统中缺少局部变频识装置提供稳定端位条件原理图8示
332 端位转换盒配线表图9示
333 端位转换盒外部配线表图10示
34 变频机车感应器功原理
变频机车感应器变频识装置构成满足振荡器相幅特性闭环回路中重组成局部常工作f0状态(振荡频率f0＝94kHz± 02kHz )变频面感应器相互作时方面变频面感应器释放量时受变频面感应器作改变身固振荡频率振荡频率变频面感应器频率改变〔频率改变仅仅变频机车感应器变频面感应器相互作时间〕
变频机车感应器松耦合器件两耦合线圈耦合度调整板构成图11示
设计程中两线圈较松耦合起耦合系数 0
35 变频面感应器功原理
变频面感应器源 LC 振荡槽路振荡频率计算公式：
fi(i12345)品质数 Q 值设定 150~200
间变频面感应器通常五种频率：
f1＝102kHz ±50OHz
f2＝108kHz ±50OHz
f3＝115kHz ±50OHz
f4＝122kHz ±50OHz
f5＝130kHz ±50OHz
五种固定频率变频面感应器 ( 称固定面点 ) 外面调车信号显示状态通变频面感应器反映机车变频面感应器中设计加装受面调车信号显示状态控制开关电路种变频面感应器〔称变面点〕图12示
谓变面点两种状态状态1〞时振荡频率 fi〔i＝12345〕状态0〞时停振两种状态受调车信号显示状态〔信号检测装置)控制信号检测回路中电流时变频面感应器中开关电路断开时变频面感应器 LC 振荡槽路正常工作振荡 fi 频率信号检测回路中电流时变频面感应器中开关电路闭合时变频面感应器LC振荡槽路停止工作
36 信号检测装置功原理
信号检测装置穿面调车信号白灯公回路〔白灯 付灯丝公回路〕中种电流检测设备检测白灯公回路中否电流流〔面调车信号白灯否开放〕白灯开放白灯公回路中电流时电流检测装置产生感应电流控制变频面感应器中开关电路闭合停振原理图13示
电流检测装置穿面调车信号白灯公回路导线调车信号电特性产生影响
4 变频防侵正线装置系统构成
变频防侵正线装置系统变频识装置变频机车感应器变频面感应器信号检测装置等局部组成系统组成示意图图14示
变频识装置系统控制中心频率变频面感应器作产生102kHz108kHz115kHz122kHz130kHz五种频率信号接收变频机感器接收线圈发出信号进行放鉴频分析处理根接收频率信号 RS485 串行通讯方式监控装置发送指令变频识装置原理结构图15示
变频机车感应器包括接收线圈发送线圈发送线圈变频面感应器送出量接收线圈接收变频感应器返回信号
变频面感应器 LC 振荡槽路构成功谐振频率102kHz108kHz115kHz122kHz130kHz控控两种
信号检测装置检测调车信号白灯公回路中电流情况〔反映调车信号机显示状态〕电流互感器开关电路组成电流互感器穿调车信号白灯公回路中开关电路封装变频面感应器中调车信号白灯开放时开关电路闭合变频面感应器停振〔起作〕调车信号机白灯开放〔含蓝灯亮灭灯〕开关电路翻开 变频面感应器振荡固频率调车机起控制作系统结构图图16示
5 变频装置调车作业控制模式
51 固定变频面感应器调车作业控制
固定变频面感应器般设机线专线禁止调车机越处〔预留定安距离〕通常采130kHz频 率调车机遇该变频面感应器监控装置控制放风阀立排风实施紧急制动
52 牵出线作业控制模式
牵出线入口处〔般第组道岔防护调车信号机处〕设固定频率面感应器采108kHz频率做启动牵出线监控程序作点调车机牵出线牵出作业时遇该变频面感应器立启动牵出线监控程序监控程序控制牵出作业
53 监控程序设计原
531 确定牵出线入口限制速度
532 务员输入牵引吨数牵引辆数情况吨数辆数进行控制
533 务员没输入牵引吨数牵引辆数情况牵引吨数辆数控制
534 全列接风进行控制
535 牵出线总长度中预留安距离
536 考虑坡道季节素留出安系数
54 更换监控程序芯片
541 监控程序 D727C256 文件名：JKBIN
542 面数 D827C1001 文件名：SJBIN
543 D2 芯片 GAL20V8B 文件名：JK98D2JED
55 防侵正线防挤岔控制模式
防止调车作业程中调车机侵入正线发生事防护道岔调车信号机前方敷设控变频面感应器130KHz频率〔变频面感应器调车信号机距离根现场实际情况确定〕变频面感应器通信号检测装置调车信号机相联调车信号机开放(白灯亮)时控变频面感应器停振 调车机越该变频面感应器调车信号机关闭〔蓝灯亮灭灯〕时控变频面感应器振荡130kHz频率调车机遇该频率面感 应器立排风实施紧急制动起防止调车机侵入正线挤岔作
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1 途适应范围 2
11 变频防侵正线装置途 2
12 适应范围 3
2 原理概述 3
3 单元功 5
31 变频识装置功原理 5
32 变频接线盒功 8
33 端位转换盒功原理 8
34 变频机车感应器功原理 11
35 变频面感应器功原理 12
36 信号检测装置功原理 14
4 变频防侵正线装置系统构成 15
5 变频装置调车作业控制模式 17
51 固定变频面感应器调车作业控制 17
52 牵出线作业控制模式 18
53 监控程序设计原 19
54 更换监控程序芯片 20
55 防侵正线防挤岔控制模式 20
BP1A 型变频防侵正线装置海巨石铁道科技开展研制调车安控制设备变频装置机车面分安装信息传输设备面调车信号显示状态传递监控装置监控装置够调车信号显示状态调车机实施控制效防止调车作业程中侵入正线挤岔事发生装置采固定频率面设备车传递信息启动监控装置调出牵出线专线监控程序调车机牵出作业实施控制效防止调车机土挡事发生变频装置研制成功分铁路局机务段安装运取良效果
1 途适应范围
11 变频防侵正线装置途
目前铁路调车场道岔区段轨道码补机摘挂调车作业程中面调车信号显示状态法准确反映机车法机车实施动控制仅司机控制司机操时会发生挤岔侵入正线土挡事采变频技术需控制位置机车加装变频设备 面调车信号显示状态反映机车提供机车实施动控制必条件防止事发生
变频装置铁路调车防止挤岔侵入正线土挡事发生安控制装置
12 适应范围
121 装置适应固定调车场固定调车机安装
122 装置适应－40℃~ ＋60℃强磁场干扰环境
2 原理概述
21 变频防侵正线装置变频识装置〔变频放器滤波器〕变频机车感应器变频面感应器三局部组成时面感应器作时变频识装置通机车感应器松耦合环节组成闭环振荡器常振f0(94kHz ±02kHz)机车感应器面感应器相互耦合作时变频装置振荡频率迅速渡 ( 改变 ) 面感应器谐振频率f1实现变频机车感应器离开面感应器作恢复常振频率f0着面感应器 LC 槽路参数改变产生频率变频
22 变频识装置变频机车感应器构成特殊振荡器般振荡器工作某固定频率特殊振荡器受外界条件影响〔变频面感应器作时〕通空间传感改变振荡频率定频率范围产生变频面感应器频率相振荡振荡器放回路反应回路构成闭合环路图1示
振荡器振荡必条件：
振幅条件： |μ﹒β|≥1
相位条件：ψµ＋ψß ＝2n∏(n＝…)
μ放回路增益
ß 反应回路传输函数
ψµψß 分放回路反应回路相移
变频振荡器电原理框图图2示
变频振荡器样满足振幅相位条件起振着ß参数改变工作振荡频率
3 单元功
31 变频识装置功原理
311 变频识装置系统满足振荡条件重组成局部变频机车感应器构成放反应闭环回路机车感应器断补充量保证系统常处频率f0工作状态
312 变频识装置电原理图图3示
输入耦合变压器 T201三级选频放器级输出射放器组成中第级放电路G201G202 L201 构成第二级放电路 G203G204T202 构成第三级放电路 G205G206L202 构成射输出器 G207G208 L203 构成级放电路中稳定放倍数采复合形成采深度负反应电路 R201C201C202 构成前级电源耦电路防止放器激振荡 J202104 D217D218 构成III 端变频机车感应器切换电路机车端位条件通电阻 R243R244驱动继电器J201 J203 J202J204 两继电器中吸起 I 端 II 端变频机车感应器变频识装置相连接设计机车端位条件 DVllOV滤波电路输入变压器 N401常态频率 (f0) 输出变压器 N402六路 T 型半节 LC滤波器 (F401F406B401B406 G401G412 )五路隔离输出光耦(GH4OlGH405 )构成选频放器原理图图4示驱动输出原理图图5示整形计数原理图图6示
32 变频接线盒功
321 变频接线盒系统安装配线局部通完成变频识装置电源变频机车感应器端位条件监控装置等外部条件相连接方面确保系统稳定工作 ( I II 端变频机感器引入引出端隔离 防止相互干扰)方面标准简化装车程〔变频识装置接线盒间配线标准提前配装车时插头拧〕便障查找
322 BPlA 型变频识装置装车配线图7示
33 端位转换盒功原理
331 端位转换盒变频装置系统中缺少局部变频识装置提供稳定端位条件原理图8示
332 端位转换盒配线表图9示
333 端位转换盒外部配线表图10示
34 变频机车感应器功原理
变频机车感应器变频识装置构成满足振荡器相幅特性闭环回路中重组成局部常工作f0状态(振荡频率f0＝94kHz± 02kHz )变频面感应器相互作时方面变频面感应器释放量时受变频面感应器作改变身固振荡频率振荡频率变频面感应器频率改变〔频率改变仅仅变频机车感应器变频面感应器相互作时间〕
变频机车感应器松耦合器件两耦合线圈耦合度调整板构成图11示
设计程中两线圈较松耦合起耦合系数 0
35 变频面感应器功原理
变频面感应器源 LC 振荡槽路振荡频率计算公式：
fi(i12345)品质数 Q 值设定 150~200
间变频面感应器通常五种频率：
f1＝102kHz ±50OHz
f2＝108kHz ±50OHz
f3＝115kHz ±50OHz
f4＝122kHz ±50OHz
f5＝130kHz ±50OHz
五种固定频率变频面感应器 ( 称固定面点 ) 外面调车信号显示状态通变频面感应器反映机车变频面感应器中设计加装受面调车信号显示状态控制开关电路种变频面感应器〔称变面点〕图12示
谓变面点两种状态状态1〞时振荡频率 fi〔i＝12345〕状态0〞时停振两种状态受调车信号显示状态〔信号检测装置)控制信号检测回路中电流时变频面感应器中开关电路断开时变频面感应器 LC 振荡槽路正常工作振荡 fi 频率信号检测回路中电流时变频面感应器中开关电路闭合时变频面感应器LC振荡槽路停止工作
36 信号检测装置功原理
信号检测装置穿面调车信号白灯公回路〔白灯 付灯丝公回路〕中种电流检测设备检测白灯公回路中否电流流〔面调车信号白灯否开放〕白灯开放白灯公回路中电流时电流检测装置产生感应电流控制变频面感应器中开关电路闭合停振原理图13示
电流检测装置穿面调车信号白灯公回路导线调车信号电特性产生影响
4 变频防侵正线装置系统构成
变频防侵正线装置系统变频识装置变频机车感应器变频面感应器信号检测装置等局部组成系统组成示意图图14示
变频识装置系统控制中心频率变频面感应器作产生102kHz108kHz115kHz122kHz130kHz五种频率信号接收变频机感器接收线圈发出信号进行放鉴频分析处理根接收频率信号 RS485 串行通讯方式监控装置发送指令变频识装置原理结构图15示
变频机车感应器包括接收线圈发送线圈发送线圈变频面感应器送出量接收线圈接收变频感应器返回信号
变频面感应器 LC 振荡槽路构成功谐振频率102kHz108kHz115kHz122kHz130kHz控控两种
信号检测装置检测调车信号白灯公回路中电流情况〔反映调车信号机显示状态〕电流互感器开关电路组成电流互感器穿调车信号白灯公回路中开关电路封装变频面感应器中调车信号白灯开放时开关电路闭合变频面感应器停振〔起作〕调车信号机白灯开放〔含蓝灯亮灭灯〕开关电路翻开 变频面感应器振荡固频率调车机起控制作系统结构图图16示
5 变频装置调车作业控制模式
51 固定变频面感应器调车作业控制
固定变频面感应器般设机线专线禁止调车机越处〔预留定安距离〕通常采130kHz频 率调车机遇该变频面感应器监控装置控制放风阀立排风实施紧急制动
52 牵出线作业控制模式
牵出线入口处〔般第组道岔防护调车信号机处〕设固定频率面感应器采108kHz频率做启动牵出线监控程序作点调车机牵出线牵出作业时遇该变频面感应器立启动牵出线监控程序监控程序控制牵出作业
53 监控程序设计原
531 确定牵出线入口限制速度
532 务员输入牵引吨数牵引辆数情况吨数辆数进行控制
533 务员没输入牵引吨数牵引辆数情况牵引吨数辆数控制
534 全列接风进行控制
535 牵出线总长度中预留安距离
536 考虑坡道季节素留出安系数
54 更换监控程序芯片
541 监控程序 D727C256 文件名：JKBIN
542 面数 D827C1001 文件名：SJBIN
543 D2 芯片 GAL20V8B 文件名：JK98D2JED
55 防侵正线防挤岔控制模式
防止调车作业程中调车机侵入正线发生事防护道岔调车信号机前方敷设控变频面感应器130KHz频率〔变频面感应器调车信号机距离根现场实际情况确定〕变频面感应器通信号检测装置调车信号机相联调车信号机开放(白灯亮)时控变频面感应器停振 调车机越该变频面感应器调车信号机关闭〔蓝灯亮灭灯〕时控变频面感应器振荡130kHz频率调车机遇该频率面感 应器立排风实施紧急制动起防止调车机侵入正线挤岔作
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