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摘要：从铁路施工实际出发，总结分析ZPW-2000R型无绝缘移频轨道电路施工方法、设备调试等问题，提出解决方案和管理方法，指导施工生产，确保工程质量。
Abstract： Based on the practice of railway construction， this paper summarizes and analyzes the construction method and equipment debugging of ZPW-2000R uninsulated frequency shift automatic block track circuit， proposes solutions and management method to guide the construction and ensure the project quality.
关键词：ZPW-2000R；无绝缘移频；轨道电路；调试
Key words： ZPW-2000R；uninsulated frequency shift；track circuit；debugging
中图分类号：U284.43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）32-0163-03
0 引言
随着高速铁路的不断发展和普速铁路的一次次提速，列车运行密度越来越高，为了适应更高、更快、更稳定的运行要求，铁道信号系统不断升级改造，机车信号逐渐主体化，自动闭塞设备作为列控系统的基础设备也需要进一步升级改造。ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路作为一个高效的列控系统在铁路运输领域应用十分普遍。针对铁路运输快速发展的需求，为了适应铁路运输新形势，黑龙江瑞兴公司借鉴UM71系统的设计经验，在技术上大胆创新，研发了一套支持信号检测、编码、调制与解调功能的ZPW-2000R型多信息无绝缘移频自动闭塞系统。ZPW-2000R无绝缘移频自动闭塞设备在运用中，实现了安全、可靠、维护方便的方针，使之适用于高可靠、高安全的列车运行控制系统。
信号设备分车站信号设备和区间信号设备两大类，闭塞设备就是保障列车在区间内运行安全、提高区间通过能力的区间信号设备。结合宁西二线商洛至商镇间移频自动闭塞施工，本文以ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞轨道电路施工调试、开通为例作以简述。
1 ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞区间轨道电路系统构成
1.1 系统构成
ZPW-2000型无绝缘移频轨道电路系统包括室内和室外两部分。室内设备由发送器、功放器、接收器、衰耗器、防雷模拟网络盘、移频采集器、通道采集器、无绝缘移频轨道电路机柜和无绝缘移频轨道电路接口柜等组成。室外设备包括空芯线圈（SVA）、调谐单元（BA）、匹配变压器（BP）和补偿电容等。整套系统由“+2”发送器与继电转换电路构成“N+2”冗余方式，接收器采用成对“1+1”并用的冗余方式。每个闭塞分区轨道电路主要有“电气—电气”、“机械—机械”以及“电气—机械”三种结构形式。
发送“N+2”、接收成对双机并用“1+1”区间轨道电路的构成见图1。
1.2 工作原理
1.2.1 发送通道工作原理
启动系统后，发送器基于前方闭塞分区执行继电器构成的编码条件，由内部动态编码分离出电路输出动态信号，传输至双CPU系统（该系统装配在发送器内部）。动态信号在CPU中处理后生成移频信号，又通过隔离、放大、“N+2”转换、方向电路、红灯转移条件，被传输至防雷模拟网络盘和室外电缆上，最后由轨道匹配变压器输送至轨面。信号传输方向如下。最终，信号传输都因为调谐区BA隔离所接收的低阻信号而终止于接收端。
1.2.2 接收通道工作原理
正向信号和反向信号都通过一条通道进行传输，最终都终止于目的区段的接收端，由接收端的电缆、变压器和防雷模拟网络盘进行匹配后传给接收衰耗器。衰耗器在接收信号后，分别传给正、反向信号所对应的接口电路，由双CPU分别进行信号采集，经DSP数字处理计算校核后传至相应的继电器，通过继电器控制区间信号灯来反馈列车占用情况，并对后方闭塞分区所传输的信息进行控制，以此实现列车信号的自动控制。
1.2.3 轨道占用检查
信号在轨道传输过程中会遇到长约30m的调谐区，于是我们将轨道分成主轨道和调谐区两部分，以便进一步掌握轨道电路运行情况。表1即为轨道信号分布情况。
采用一般轨道电路检查方法检查主轨道占用情况。通常，我们将区段内由主轨道传至接收端的信号称为主轨道接入信号。此类信号处于调整状态时的电压比接收端的可靠工作值略高，轨道继电器吸起。当其遇到主轨道分路时，电压值低于接收器的落下值，轨道继电器落下。
2 ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞区间试验及调试
商洛、商镇两车站在ZPW-2000R型无绝缘移频轨道电路室内外设备安装、配线完成后，应该从局部开始对两站设备分别进行模拟试验。本次区间自闭施工前商洛、商镇车站站内微机联锁改造已经完成，室内方向电路、站内电码化等设备已在开通使用，预留区间接口条件，站间采用64D单线半自动闭塞过渡，对站内部分设备调试不再叙述。
2.1 电源屏调试
调整电源屏，并对电源屏进行报警试验。
2.2 机柜空载送电
先将机柜通电，逐柜闭合断路器，按设计要求逐一检查机柜电源的电压和极性，并监测不同电源之间有无接地或混电现象。
2.3 模拟盘制作
采用与区间轨道区段数量相匹配的五层胶合板或其它材料制作模拟盘，根据信号机布置图（如图2所示）钻孔安装双刀双掷钮子开关，并完成接线。进站信号机的五个钮子开关与1DJF、LXJF、LUXJF、TXJF、ZXJF五个继电器分别按照一对一的方式连接，其中出发信号机的钮子开关控制LXJF继电器。结合站间联系条件，分别在两端设置扭子开关模拟站间条件，实现（离去方向）分界点信号机显示的控制。
2.4 制做信号机点灯模拟电路
直接在防雷分线柜相应通过信号机端子L与LH、U与UH、H与HU之间接入60W/220V信号灯，使之直观的反映出信号机是否正常显示。
2.5 模拟试验电路特性调整
根据ZPW-2000R各种参照表分别调整发送器的输出电平等级（9电平）、调整防雷模拟网络盘使各个区段都在1Okm、将所有区段调谐区检查执行条件端子（轨道电路机柜零层01～09、010的03-9、03-10和03-11、03-12）封死。
2.6 设备送电
分别对区间电源屏、机柜、发送器、接收器、信号机送电，检查设备状态。
2.7 电路试验
①移频电路试验。
接通模拟盘的轨道区段所有的钮子开关，对各区段的GJ对应情况挨个进行检查，若发现GJ未吸起，则进行如下检查：1）发送器载频调整端子是否与指定接口连接；2）是否采用综合测试仪并按照指定方法检测发送器输出电平；3）是否接通了模拟盘钮子开关，用电压表测试信号有没有通过；4）是否按规程调整了接收器载频；5）是否按规程连接的衰耗器调整端子，在接收器接入测试插孔测输出是否符合条件；6）区段模拟调谐区检查执行端子是否封连。
操纵模拟盘S、SF进站或X、XF进站为正线接车、侧线接车；观测进站口发送器编码状态，并确认编码是否与移频信号的载频、低频相对应；对相关通过信号机的显示及移频信号进行观测；开启/闭合模拟盘轨道区段的钮子开关，检查并测量相关通过信号机的显示及低频信号是否正常开启/闭合模拟盘钮子开关，按照列车运行状态进行模拟实验，检查通过信号机能否正常显示，并记录测试结果；逐一关闭通过信号机点灯电源，使DJ失磁，检查灯光转移及信号降级能否正常显示。
②移频报警试验。
移频报警继电器YBJ在所有轨道区段设备正常时应该处于工作状态，不是工作状态说明有问题，应立即停运检修。关闭轨道区段发送器电源，使发送报警继电器FBJ失磁落下，移频报警继电器YBJ也会失磁落下并发出警报；断开轨道区段JS使移频报警继电器落下报警。移频报警继电器报警时，控制台显示器应同步发出声光信号，以提示管理员有警报信息。
③发送器N+2系统试验。
将功放器电源逐一关闭，如果发送器能够自动转换到备用发送器，且信号机显示及低频信息的频率正常显示，即可判定该部分状态正常。
④接收器1+1系统试验。
逐一断开接收器及1+1接收器电源，检查接收器及+1接收器电源断开后信号机显示。
⑤车站结合试验。
通过模拟盘分别模拟列车一接近、二接近、三接近、一离去、二离去、三离去运行状态，观察每个运行状态所对应的1JGJ、2JGJ、3JGJ是否正常，并检查控制台表示及接近电铃条件。
⑥信号机联通试验。
将信号机的模拟电路拆除，使电缆芯线与分线柜中相应的端子连接，根据设计要求调整信号机并进行灯丝断丝报警试验，详细记录调试及测验数据。调整信号机时，应根据相关技术规程先按灯端电压11.0～11.5V的标准调整室外信号机，然后调室内，使测量点灯电流不低于140mA即可。若低于这一标准，则室内电压应该相应的调低一档，并将室外灯端电压重新调整为11.0～11.5V，直到室内测量点灯电流不低于140mA时为止。
⑦调整后测试。
调整完毕后，用测试仪表在移频层背板对应区段的主机、并机“主接入”塞孔上测试，测试值在调整表所规定范围内；用测试仪表在移频层背板对应区段的主机、并机“调接入”塞孔上测试，测试值在750mV～850mV；在列车反方向运行条件下，用测试仪表在移频层背板对应区段的主机、并机“调接入”塞孔上测试，测试值在750mV～850mV；用测试仪表在移频层背板对应区段的“功出”塞孔上测试功出电压值，测试值在调整表所规定范围内。
2.8 自诊断监测设备开通调试
自诊断监测系统安装及工程配线均完毕后，需要对整个系统进行通电试验，以验证自诊断监测设备软件、硬件、工程配线等各个环节的正确性。在通电时，应按以下步骤操作：
①检查轨道电路机柜、接口柜各区段设备地址设置正确；②检查轨道电路机柜移頻采集器、接口柜通道采集器等各设备正常工作；③检查站内移頻柜维护终端及中继采集器正常工作。
运行自诊断监测系统程序，启动工控机后，系统应能自动执行相应车站的自诊断监测系统程序。
3 ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞区间开通
在完成商洛、商镇站区间室内设备试验调试后，经西安铁路局西安电务段验收后具备设备开通条件，准备进行两站换装倒接，联调联试。
3.1 开通试验前准备工作
开通试验前的准备工作主要是对各部分进行检查，以确保各部分功能正常。检测内容如下：①功放器功出电平封联端子对应电平等级；②衰耗器正、反向衰耗电阻封联端子；③接收、发送防雷模拟网络盘补偿长度封联端子；④检查匹配变压器（BP）变比封联端子（室外）；⑤BA、BP、SVA及电容等室外设备，设备与钢轨连接线是否连接紧密；⑥设备型号、排列位置是否与施工图一致。
3.2 开通倒装调试
2015年9月1日，开通试验人员分为室内、室外组，室外每个调谐区处两人配合试验，由专人用电台联系，人员提前1小时到位，下午13：20，西安铁路局施工调度命令下达后进行倒装施工、设备测试、联调试验。施工命令下达后的主要工作：
两站室外接近区段既有旧设备拆除，新设备安装就位，接近区段补偿电容安装完成之后，与室内联系进行统调。
两站室内分别更换软件、修改配线、电源倒接等。
施工完毕站内联锁试验和区间设备调试同时进行。
室内外轨道区段设备连接后，进行统一调试；接收器主接入电压按附表调整；接收器调接入电压按附表调整。用移频测试仪在移频层背板对应区段的主机、并机“主接入”塞孔测试，电压应不小于240mV；“调接入"塞孔电压不小于750mV。主、并“GJ”塞孔继电器电压范围应在23±3V内。
分路测残压：主轨道内用0.15Ω的分路线分路时，对应区段的主机、并机“主接入”塞孔测试电压不大于140mV；主机、并机“调接入”塞孔测试电压不大于850mV，在调谐区内发送调谐单元处用0.15Ω分路线分路时，主机、并机“调接入”塞孔测试电压不大于170mV。
调整好所有轨道区段，并确认轨道继电器能够状态正常后，室内外进行联调，室内统一指挥，两站进行方向电路、站联、区间信号机显示、红灯转移、列车正常运行码序试验。
试验完毕，联锁关系正确，登记开通两站自动闭塞设备。
综上所述，根据宁西二线商洛至商镇区间施工具体情况，掌握了ZPW-2000R移频自动闭塞施工工艺和设备调试方法，为后续区间移频设备调试开通积累了经验，给施工和调试带来了帮助，在商镇至商南区间施工中节约了技术人员试验时间，设备调试效率提高了60%，施工成本减少20%，为企业带来了经济效益。
4 结束语
随着铁路建设的跨越式发展，对机车信号设备显示的准确性和工作可靠性提出了更高的要求，ZPW-2000R型无绝缘移频自动闭塞是结合我国国情研制成功的国产化设备，其利用可靠的硬件和软件技术实现机车信号的安全性、可靠性、实时性和高精度要求，可以满足铁路提速要求，为我国铁路交通运输向高速、重载方向发展创造了条件，设备在运用中，实现了安全、可靠、维护方便。
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