便携式机车信号发码器设计与实现.pdf

便携式机车信号发码器设计与实现 苏宝平，等 便携式机车信号发码器设计与实现 苏宝平，周 刚 (河南工业大学 河南郑州，4 5 00 0 7) 摘 要：机车信号发码器主要用来检测机车信号设备是否能够正常工作，针对 目前便携式机车信号发码器 存在的结构复杂、使用繁琐等缺点，设计并实现了一种成本低廉、使用方便的便携式机车信号发码器。采用高性 能单片机产生高精度移频信号，通过二阶低通滤波器滤波和音频功率放大芯片放大后，由集成线圈发射信号。实 践证明，该发码器性能稳定、设计合理、使用效果 良好，满足机车和轨道车的使用要求，达到预期的目的。 关键字：单片机；ZPw一2 00 0；机车信号；锂电池 Abstract：Thelocomotive signalgeneratormainlyusedtodetectwhetherthelocomotive signalequipmentcanworksnormally，the portablelocomotive sign al generatorofthe existenceis complex，andnoteasytouse，aportablelocomotive sign al generatorwith low costwasdesigned and rea】ized．Highprecision shiftfrequency signal wasproducedbyhighperformancemicroprocessor,throughthe secondorderlow-passfilteran daudiopo weramplifier shiftfrequency sign alwastransmitedthroughtheintegrated coil．Th epractice provedthatthelocomotive signal generatorpe rformance stable，reasonable design，it Can meetthe requests oflocomotiveand rail locomotive，andachieved the expectedpurpose ． Keywords：Micaxx~ntroller；Zpw-2000；1．xxx)motive sign al ；Lithium batery 中图分类号：TP388．2 文献标识码：B 文章编号：1 O0卜9227(201 2)05—01 34—03 0 引 言 随着近几年我国铁路建设的快速发展，列车的运行 速度越来越高，机车运行的安全可靠性成为一个普遍关注 的问题，目前我国采用了自主设计的ZPW一2000型无绝缘轨 道电路自动闭塞系统，机车轨道信号接收装置正确接收到 移频信号是安全行车的保证，因而机车信号设备在出库前 必须进行检查。一般在库内设有环线，由信号工区进行或 检测点检查，在无环线的地方，采用便携式发码器进行检 查。目前市场应用较多的便携式发码器有两种，一种是由 发码器主机和一大环线组成，使用时需要把环线铺设在机 感线圈下面，移频信号通过环线耦合到机感线圈；另一种 由发码器主机和两个独立的带铁心线圈组成，使用时两个 线圈分别放置在机感线圈上方，移频信号通过环线耦合到 机感线圈。上面这两种发码器都存在使用复杂、价格昂贵 和不易携带的缺点，这里提出一种新型机车信号发码器， 通过合理设计将电路板和信号发射线圈集成放置在仪器 盒内。 1 7pf一2000机车信号简介 zPW一2000型无绝缘轨道电路是在法国UM7 1的基础上 研发的具有自主知识产权的一种先进的自动闭塞制式，其 具有较高的安全度、可靠的分路保证、全程断轨检查功 能、抗大牵引电流干扰且传输特性良好的特点。其通过轨 道电路将轨道区间的使用情况以连续相位的F S K信号向下 级区间逐级发送。zPW一2000A采用多信息无绝缘移频轨道 电路，低频信号表示轨道区间的占用情况，低频调制频率 收稿 日期：2 01 2—0 7—05． 作者简介：苏宝平 (1 9 7 7一)，男，河南鹤壁人，硕士，讲师，主要 从事计算机测量与控制 的教 学与研究工作。 134 采用18信息制式，信号频率从10．3-29Hz，以1．1Hz递增， 频率误差为±0．02Hz。ZPW一2000A轨道电路的载频信号选 为4种，即1700、2000、2300和2600Hz，频偏为11Hz，载波 信号频率误差为±0．1 5Hz，上行线选用2000Hz和2600Hz交 替排列，下行线选用用1 700Hz和2300Hz交替排列。 2 发码器组成和工作原理 发码器系统组成主要包括控制器、滤波电路、功率放 大电路和耦合线圈等模块，如图1所示。移频