微機監(jiān)測原理與工程設(shè)計范本

信號微機監(jiān)測原理與工程設(shè)計1.開關(guān)量—是指類似開通或關(guān)斷的、在時間上和數(shù)值上斷續(xù)變化的數(shù)值量。如通和斷、亮和滅、有和無、高和低等，開關(guān)量可用數(shù)字信號表示。2.數(shù)字信號—是表示數(shù)字量的信號。數(shù)字信號是在兩個穩(wěn)定狀態(tài)之間作階躍式、斷續(xù)變化的信號，常用0和1表示。其一般的表示意義為：0表示：低電位、無脈沖、關(guān)斷、燈滅；1表示：高電位、有脈沖、開通、燈亮。3.模擬量—自然界大量出現(xiàn)的，在時間上和數(shù)值上均作連續(xù)變化的物理量。如壓力、重量、溫度、密度、流量、轉(zhuǎn)速、位移、電壓、電流等4.模擬信號：表示模擬量的信號。5.模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換（A/D）和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換（D/A）計算機不能直接接受模擬信號。它所加工處理的數(shù)據(jù)（機器數(shù)）都是用二進(jìn)制數(shù)，即數(shù)字信號表示的。若對模擬信號進(jìn)行計算機控制，須首先用傳感器和信號整理電路將其量化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)邏輯電壓（0-5V直流信號電壓），下一步通過“模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器—ADC”轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號，再送入計算機處理。計算機處理后的結(jié)果仍是數(shù)字信號，如用它控制執(zhí)行機構(gòu)（伺服馬達(dá)等控制對象），則須通過“數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器—DAC”轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號（回控信號）去控制對象。如控制溫度、壓力、流量，控制飛機、導(dǎo)彈等。6.采樣：在模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的過程中，首先要將在時間上連續(xù)的模擬信號（通過傳感器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換）變成不連續(xù)的數(shù)字信號序列，這個過程叫采樣。7.實時控制：實時—立即、及時、足夠快的意思。實時控制就是及時響應(yīng)外部信息數(shù)據(jù)，及時分析處理，及時作出反應(yīng)。這里的“及時”是毫秒級，比如導(dǎo)彈修正方向就小于毫秒級。第一節(jié)開關(guān)量的監(jiān)測監(jiān)測對象1.實時監(jiān)測控制臺、人工解鎖按鈕盤全部按鈕的操作，包括進(jìn)路操作按鈕、鉛封按鈕和單操按鈕。記錄按鈕按下時間、閉合時間和按下次數(shù)。2.記錄控制臺盤面上進(jìn)路、閉塞主要設(shè)備以及行車運行等表示信息。3.采集有關(guān)繼電器（LJJ、LFJ、DJJ、DFJ、1DQJ、2DQJ、FMJ、CJ、DGJ等）的狀態(tài)，記錄值班人員的操作，為實現(xiàn)進(jìn)路跟蹤和故障診斷提供原始狀態(tài)數(shù)據(jù)。二監(jiān)測電路1.大量用于行車作業(yè)實時記錄和進(jìn)路跟蹤的開關(guān)量信息，一般從控制臺表示燈取樣，經(jīng)整流、濾波及光電隔離后送入開關(guān)量輸入板。固態(tài)光隔模塊采用了高阻加光電隔離的工作方式，輸出的開關(guān)量信息經(jīng)選通送入CPU。原理圖如下所示：開關(guān)量采集原理圖光隔離器：也叫光耦合器、光子耦合器，俗稱隔離模塊。它用于一個電路與另一個電路的隔離，或讓一個電路影響另一個電路。光隔離器有光源（發(fā)光二極管）和光傳感器（光電晶體管）組成。裝置在隔光容器中。從光源到光傳感器有光的耦合，用5V脈沖導(dǎo)通發(fā)光二極管，控制著連接+15V或更高電源的光電晶體管。光隔離器只有光的耦合，沒有電的聯(lián)系。如圖所示：2. 對按鈕的監(jiān)測，優(yōu)先采樣按鈕繼電器的空接點，若無空接點，則從表示燈兩端采樣。人工解鎖按鈕則直接采按鈕空接點（第2組接點，沒有第2組接點的應(yīng)更換）3. 對繼電器開關(guān)量的采樣隔離有兩種方式，有空接點的優(yōu)先采樣空接點；少量無空接點的關(guān)鍵繼電器，采用專門設(shè)計的固態(tài)光隔模塊從繼電器線包勵磁電壓采樣，獲取開關(guān)量信息。固態(tài)光隔模塊采用了高阻加光電隔離的工作方式，輸出的開關(guān)量信息直接送入開關(guān)量輸入板。如下圖所示：4.繼電器半組空接點采樣：繼電器半組空接點的采樣使用開關(guān)量采集器，開關(guān)量采集器依據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過線圈間的磁耦合實現(xiàn)開關(guān)量狀態(tài)的傳感。原理見下圖,圖中J是待檢測繼電器，接點1-2被信號設(shè)備使用，接點1-3為未使用的空接點。由于接點1是公共的，因此1-3稱為半組空接點。傳感器的一組感應(yīng)線圈L2接在接點1-3間，另一組線圈接檢測電路。檢測電路檢測線圈L1的電感量及其損耗，L1和L2通過磁場耦合。當(dāng)1-3斷開時，L2上無電流。L1為自身的電感和損耗。當(dāng)1-3閉合時，L2上產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此L1的損耗增大。同時L1的電感量減小。這樣繼電器的狀態(tài)在電感線圈L1上得到反映。通過檢測L1的電感量和損耗，就可得知繼電器的狀態(tài)。開關(guān)量采集器隔離性能好，和信號設(shè)備只有一點接觸，不并接也不串接在設(shè)備中，因此不取設(shè)備的任何電流和電壓。即不取設(shè)備能源，對設(shè)備無任何影響。三設(shè)備構(gòu)成--------分組輸入方式開關(guān)量的監(jiān)測由開關(guān)量采集機完成。開關(guān)量采集機由電源板（DY），CPU板和開關(guān)量輸入板（KR）組成，如下圖。開關(guān)量采集機組匣示意圖1.電源板（DY）：給采集機提供各種工作電源。2.CPU板是采集機的核心，對模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并通過CAN總線通信。3.開關(guān)量輸入板，將控制臺各種信息轉(zhuǎn)換成CPU接受的開關(guān)量（1或0）。4.每一臺開關(guān)量采集機占用一個抽匣，可插入8塊開入板，每塊開入板輸入48路開關(guān)量信息，共可輸入384路開關(guān)量信息。當(dāng)某車站開關(guān)量信息大于384路時，應(yīng)另增設(shè)一臺開關(guān)量采集機。開關(guān)量采集機CPU板將采集得的狀態(tài)數(shù)據(jù)暫存在緩沖單元（CPU板上的存儲片）內(nèi)，通過CAN總線完成與站機的數(shù)據(jù)交換。其結(jié)構(gòu)框圖如下。開關(guān)量采集機結(jié)構(gòu)示意圖四.CPU板的構(gòu)成及數(shù)據(jù)處理流程CAN通信片CAN通信片程序片存儲片CPU程序片存儲片CPU1.CPU板是采集機核心，首先對本采集機的所有模擬量分時、分組進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將各種各樣的開關(guān)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。簡單說來，分時分組處理數(shù)據(jù)的過程大致是：CPU按著程序指令依次分別向每塊開入板板選信號選中某個開入板（依據(jù)地址碼），進(jìn)一步發(fā)出片選信號依次分別選中某個芯片，亦即某個分組（共6組，每組8個數(shù)據(jù)量）。這樣按著時間順序先處理第一塊開入板的6組48個數(shù)據(jù)，再依次處理第二塊開入板的48個數(shù)據(jù)，依次類推。CPU采集得到的信息數(shù)據(jù)暫存在存儲片RAM中，后來的信息覆蓋先到的信息。2.CPU板上裝配有程序芯片ROM（只讀存儲器），芯片里寫有開關(guān)量采集機的軟件程序，通電后CPU按該程序運行。系統(tǒng)經(jīng)自檢程序和初始化后，由軟件定時器啟動，以巡測方式巡測開關(guān)量的狀態(tài)，每位數(shù)據(jù)對應(yīng)一路開關(guān)量。3.站機配置有CAN通信卡，CPU板配置有CAN通信芯片，構(gòu)成CAN總線局域通信。站機每1秒鐘向分機索要數(shù)據(jù)1次，當(dāng)接受到站機命令時，除與站機校對時鐘外，并將暫存在存儲片的全部開關(guān)量數(shù)據(jù)送入站機。4.根據(jù)技術(shù)要求，開關(guān)量采集機應(yīng)向站機一是傳送全部開關(guān)量的目前狀態(tài)，二是傳送開關(guān)量的變化狀態(tài)信息。開關(guān)量顯示表格：

開關(guān)量數(shù)據(jù)文件

[開關(guān)量]

總路數(shù)=722;;開關(guān)量類型定義：15類

;;///破封按鈕燈(00)

;;///區(qū)段紅光帶(01)

;;///信號機開放信號(02)

;;///按鈕燈(03)

;;//道岔定位表示綠燈(08)

;;//擠岔紅燈(16)

;;///熔絲為1報警開關(guān)量(17)

;;///區(qū)間為1報警開關(guān)量(18)

;;///區(qū)間為0報警開關(guān)量(19)

;;///道岔缺口為1報警開關(guān)量(20)

;;///錯序為1報警開關(guān)量(21)

;;///斷相為1報警開關(guān)量(22)

;;//傳輸繼電器CJ（64）

;;//其它燈(128)

;;//開關(guān)量為空(255)

;;序號=開關(guān)量名稱，開關(guān)量序號，開關(guān)量類型，取反標(biāo)志，分機號

;;每行長度不得大于80

;;開關(guān)量分機的開關(guān)量數(shù)據(jù)

;;查開關(guān)量采樣配圖C2-D10.D11.D12

1=SFBD-L,0,128,0,19,

2=SJBD-U,1,128,0,19,

3=SJBD-H,2,128,0,19,

4=SJBD-L,3,128,0,19,

5=SFBD-U,4,128,0,19,

6=SFBD-H,5,128,0,19,

7=SNFBD-L,6,128,0,19,

8=SNJBD-U,7,128,0,19,

9=SNJBD-H,8,128,0,19,

10=SNJBD-L,9,128,0,19,

11=SNFBD-U,10,128,0,19,

12=SNFBD-H,11,128,0,19,

13=SJG-H,12,01,0,19,

14=STA-L,13,03,0,19,STAJ

15=SYA-B,14,00,0,19,

16=IIBG-H,15,01,0,19,

17=IIBG-B,16,128,0,19,

18=SLA-L,17,03,0,19,SLAJ

19=D2A-B,18,03,0,19,D2AJ

20=D2-B,19,02,0,19,

21=S-L,20,02,0,19,

22=SYX-B,21,02,0,19,

23=SNJG-H,22,01,0,19,

24=SNTA-L,23,03,0,19,SNTAJ

25=SNYA-B,24,00,0,19,

26=SNLA-L,25,03,0,19,SNLAJ

27=XDZA-B,26,03,0,19,XDZAJ

28=SN-L,27,02,0,19,

29=SNYX-B,28,02,0,19,

30=2-QB,29,128,0,19,

31=2-QH,30,01,0,19,

32=4-QB,31,128,0,19,

33=4-QH,32,01,0,19,

34=6-QB,33,128,0,19,

35=6-QH,34,01,0,19,

36=D4A-B,35,03,0,19,D4AJ

37=D4-B,36,02,0,19,

38=8-QB,37,128,0,19,

39=8-QH,38,01,0,19,

40=D6A-B,39,03,0,19,D6AJ

41=D6-B,40,02,0,19,

42=SIILA-L,41,03,0,19,SIILAJ

43=SIIDA-B,42,03,0,19,SIIDAJ

44=SII-B,43,02,0,19,

45=SII-L,44,02,0,19,

46=SILA-L,45,03,0,19,SILAJ

47=SIDA-B,46,03,0,19,SIDAJ

48=SI-B,47,02,0,19,

49=SI-L,48,02,0,19,

50=S3LA-L,49,03,0,19,S3LAJ

51=S3DA-B,50,03,0,19,S3DAJ

52=S3-B,51,02,0,19,

53=S3-L,52,02,0,19,

54=S5LA-L,53,03,0,19,S5LAJ

55=S5DA-B,54,03,0,19,S5DAJ

56=S5-B,55,02,0,19,

57=S5-L,56,02,0,19,

58=11-QB,57,128,0,19,

59=11-QH,58,01,0,19,

60=D7A-B,59,03,0,19,D7AJ

61=D7-B,60,02,0,19,

62=7-QB,61,128,0,19,

63=7-QH,62,01,0,19,

64=D5A-B,63,03,0,19,D5AJ

65=D5-B,64,02,0,19,

66=5-QB,65,128,0,19,

67=5-QH,66,01,0,19,

68=XFBD-L,67,128,0,19,

69=XJBD-U,68,128,0,19,

70=XJBD-H,69,128,0,19,

71=XJBD-L,70,128,0,19,

72=XFBD-U,71,128,0,19,

73=XFBD-H,72,128,0,19,

74=X4LA-L,73,03,0,19,X4LAJ

75=X4DA-B,74,03,0,19,X4DAJ

76=X4-B,75,02,0,19,

77=X4-L,76,02,0,19,

78=IG-H,77,01,0,19,

79=IG-B,78,128,0,19,

80=IIG-H,79,01,0,19,

81=IIG-B,80,128,0,19,

82=3G-H,81,01,0,19,

83=3G-B,82,128,0,19,

84=4G-H,83,01,0,19,

85=4G-B,84,128,0,19,

86=5G-H,85,01,0,19,

87=5G-B,86,128,0,19,

88=16/18G-B,87,128,0,19,

89=16/18G-H,88,01,0,19,

90=D10G-H,89,01,0,19,

91=D14G-H,90,01,0,19,

92=SZR-H,91,00,0,19,

93=SZQ-H,92,03,0,19,SZQJ

94=SPL-H,93,128,0,19,

95=SZD-L,94,128,0,19,

96=SZF-U,95,128,0,19,

97=XDSB-H,96,128,0,19,

98=SDSB-H,97,128,0,19,

99=RBD-H,98,128,0,19,

100=XZR-H,99,00,0,19,

101=XZQ-H,100,03,0,19,XZQ

102=XPL-H,101,128,0,19,

103=XZD-L,102,128,0,19,

104=XZF-U,103,128,0,19,

105=XDR-H,104,128,0,19,

106=XLR-H,105,128,0,19,

107=XJC-H,106,16,0,19,

108=XYZSA-B,107,00,0,19,

109=S4LA-L,108,03,0,19,S4LAJ

110=S4DA-B,109,03,0,19,S4DAJ

111=S4-B,110,02,0,19,

112=S4-L,111,02,0,19,

113=XNFBD-L,112,128,0,19,

114=XNJBD-U,113,128,0,19,

115=XNJBD-H,114,128,0,19,

116=XNJBD-L,115,128,0,19,

117=XNFBD-U,116,128,0,19,

118=XNFBD-H,117,128,0,19,

119=3-QB,118,128,0,19,

120=3-QH,119,01,0,19,

121=1-QB,120,128,0,19,

122=1-QH,121,01,0,19,

123=XJG-H,122,01,0,19,

124=XTA-L,123,03,0,19,XTAJ

125=XYA-B,124,00,0,19,

126=IAG-H,125,01,0,19,

127=IAG-B,126,128,0,19,

128=XLA-L,127,03,0,19,XLAJ

129=D1A-B,128,03,0,19,D1AJ

130=D1-B,129,02,0,19,

131=X-L,130,02,0,19,

132=XYX-B,131,02,0,19,

133=XNJG-H,132,01,0,19,

134=XNTA-L,133,03,0,19,XNTAJ

135=XNYA-B,134,00,0,19,

136=XNLA-L,135,03,0,19,XNLAJ

137=SDZA-B,136,03,0,19,SZDAJ

138=XN-L,137,02,0,19,

139=XNYX-B,138,02,0,19,

140=SYZSA-B,139,00,0,19,SZSAJ

141=YFBD-H,140,128,0,19,

142=MBD-H,141,128,0,19,

143=1DG,142,00,0,19,

144=3DG,143,00,0,19,

145=5-9DG,144,00,0,19,

146=7DG,145,00,0,19,

147=11-13DG,146,00,0,19,

148=2DG,147,00,0,19,

149=4DG,148,00,0,19,

150=6-10DG,149,00,0,19,

151=8DG,150,00,0,19,

152=12DG,151,00,0,19,

153=14-16DG,152,00,0,19,

154=18DG,153,00,0,19,開關(guān)量施工配線設(shè)計圖第二節(jié)交流連續(xù)式軌道電路的監(jiān)測一.監(jiān)測點：常用的交流連續(xù)式軌道電路有JZXC—480型和25HZ相敏軌道電路，監(jiān)測點應(yīng)該是接受端軌道繼電器線包兩端的交流電壓。通過實時監(jiān)測接受端電壓值的變化，反映軌道電路調(diào)整狀態(tài)和分路狀態(tài)的工作情況，如下圖。二.信息采集為了不影響軌道電路的正常工作，從軌道繼電器端子（或分線盤）將軌道電壓引入軌道采集機，經(jīng)過衰耗電阻接入軌道互感器模塊，完成信息采集，如下圖所示。模塊選用WB系列交流電壓傳感器，這種傳感器應(yīng)用電磁隔離原理制成，隔離性能好，精度高，直流0——5V電壓輸出，輸入阻抗高（大于40KΩ），對軌道電路的工作沒有影響。+12V、-12V是傳感器輔助工作電源，O是輔助電源和輸出信號的公共地，V是輸出電壓信號，根據(jù)軌道繼電器的狀態(tài)，可以實時監(jiān)測軌道電路的調(diào)整電壓和分路電壓。軌道互感器模塊示意圖三.量化轉(zhuǎn)換（信號整理電路）軌道電壓互感器模塊完成隔離后，采集信息仍然是交流信號（毫安級）。經(jīng)過運算放大——精密整流——又運算放大，轉(zhuǎn)換成0——5V的標(biāo)準(zhǔn)直流電壓（TTL邏輯電壓）。該直流電壓與軌道繼電器端電壓值是呈線性對應(yīng)關(guān)系的。量化后的標(biāo)準(zhǔn)直流電壓，經(jīng)選通，送到CPU板進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送入計算機處理。軌道電路隔離采樣電路圖四.模擬量采樣的一般結(jié)構(gòu)框圖圖中，隔離：是滿足技術(shù)條件的要求。量化轉(zhuǎn)換：是指將傳感器采集到的微弱交流信號（微伏、毫伏級）進(jìn)行放大——整流——放大，變成0—5V直流標(biāo)準(zhǔn)電壓。A/D轉(zhuǎn)換：是用專門的模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，將0—5V直流標(biāo)準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為計算機認(rèn)可輸入的，能夠加工處理的數(shù)字信號。（A/D轉(zhuǎn)換芯片也常常被集成到CPU芯片中）。當(dāng)然這個數(shù)字信號是對應(yīng)于采集到的模擬信號的。五.設(shè)備構(gòu)成軌道采集機；是由電源板、CPU板、互感器板，經(jīng)總線聯(lián)結(jié)構(gòu)成的，各種插接板插接在總線板上構(gòu)成機籠。其安裝示意圖如下圖。1.電源板DY：提供獨立的穩(wěn)定的工作電源。2.CPU板：是采集機的核心。依據(jù)預(yù)先設(shè)定的軟件程序（程序片ROM）管理各軌道互感器板，對模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，暫存轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并通過CAN總線與站機通信，按站機命令向站機傳送數(shù)據(jù)包。3.開入板：采集軌道繼電器開關(guān)量，確定軌道調(diào)整或占用狀態(tài)。4.互感器板HGQ：將被監(jiān)測軌道電壓電阻衰耗、互感器隔離、線性量化，經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)選通送給CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。5.開入板共2塊，每塊可容納48個開關(guān)量；互感器板共6塊，每塊可容納監(jiān)測16個軌道電路區(qū)段的互感器模塊。這樣每臺軌道采集機硬件的最大容量即為96個區(qū)段。6.具體某個車站，可根據(jù)軌道電路區(qū)段數(shù)目的多少配置相應(yīng)數(shù)量的互感器板。當(dāng)超過96個區(qū)段時則須增加一臺軌道采集機。7.各路軌道電壓采集配線，從組合側(cè)面端子配至采集機后面板52線端子上?；ジ衅靼鍖嵨飯D隔離方式：1.電壓隔離（模塊隔離）2.電流隔離3.開關(guān)量隔離4.高阻隔離六.周期巡測，時間不大于1S軟件功能主要是監(jiān)測軌道電路接受端調(diào)整電壓、分路電壓，形成軌道電壓日報表數(shù)據(jù)，包括調(diào)整狀態(tài)最高電壓、最低電壓和分路狀態(tài)最高電壓的數(shù)值，形成軌道電壓日曲線、月曲線和年曲線。軌道電路電壓數(shù)據(jù)采集過程設(shè)計大體上是這樣的：循環(huán)連續(xù)從第1路、第2路----至第128路采集信息，對于每一路來說，每采集1次記錄一個數(shù)值。當(dāng)采集8個循環(huán)后，將8個數(shù)值取算術(shù)平均值送入存儲器暫存，這個數(shù)值就是要發(fā)送站機（主機）的數(shù)據(jù)。當(dāng)下一個8次循環(huán)的平均值到來后，刷新前面的數(shù)據(jù)，這樣保證送往站機的數(shù)據(jù)總是最新的。站機每1秒鐘向分機發(fā)出指令讀取數(shù)據(jù)1次。CPU的時鐘周期是8M，指令周期1M以上，軌道電路區(qū)段數(shù)128，顯然1秒鐘內(nèi)肯定會有很多個8次循環(huán)，所以監(jiān)測的數(shù)值絕對是實時的（可用仿真器測試出來）。其主程序流程圖如下。軌道電壓監(jiān)測程序流程圖軌道電路電壓實時測試表軌道電壓采集施工配線圖（軌道互感器板52線端子）軌道電壓數(shù)據(jù)文件[模擬量項目]子項數(shù)目=2

[子項1]名稱=軌道電壓單位=伏變化范圍=0.030,0.010總路數(shù)=34開始AD號=0;;電碼化發(fā)送電壓,電碼化接收電流,移頻發(fā)送電壓,移頻接收電壓使用，1=1DG,0,0,0,0.000,40.000,1.085,25.000,10.000,2.700,32=3DG,0,1,1,0.000,40.000,1.073,25.000,10.000,2.7,33=5-9DG,0,2,2,0.000,40.000,1.085,25.000,10.000,2.7,34=5-9DG1,0,3,3,0.000,40.000,1.059,25.000,10.000,2.7,35=7DG,0,4,4,0.000,40.000,1.099,25.000,10.000,2.7,36=11-13DG,0,5,5,0.000,40.000,1.086,25.000,10.000,2.7,37=11-13DG1,0,6,6,0.000,40.000,1.080,25.000,10.000,2.7,38=11-13DG2,0,7,7,0.000,40.000,1.079,25.000,10.000,2.7,39=XJG,0,8,8,0.000,40.000,1.066,25.000,10.000,2.7,310=XNJG,0,9,9,0.000,40.000,1.072,25.000,10.000,2.700,311=IAG,0,10,10,0.000,40.000,1.067,25.000,10.000,2.7,312=IG,0,11,11,0.000,40.000,1.068,25.000,10.000,2.7,313=IIG,0,12,12,0.000,40.000,1.092,25.000,10.000,2.7,314=3G,0,13,13,0.000,40.000,1.096,25.000,10.000,2.7,315=4G,0,14,14,0.000,40.000,1.063,25.000,10.000,2.700,316=5G,0,15,15,0.000,40.000,1.070,25.000,10.000,2.700,317=2DG,0,16,16,0.000,40.000,1.061,25.000,10.000,2.7,318=4DG,0,17,17,0.000,40.000,1.074,25.000,10.000,2.700,319=6-10DG,0,18,18,0.000,40.000,1.070,25.000,10.000,2.7,320=6-10DG1,0,19,19,0.000,40.000,1.085,25.000,10.000,2.7,321=8DG,0,20,20,0.000,40.000,1.070,25.000,10.000,2.7,322=12DG,0,21,21,0.000,40.000,1.061,25.000,10.000,2.700,323=12DG1,0,22,22,0.000,40.000,1.054,25.000,10.000,2.700,324=14-16DG,0,23,23,0.000,40.000,1.092,25.000,10.000,2.7,325=14-16DG1,0,24,24,0.000,40.000,1.081,25.000,10.000,2.7,326=14-16DG2,0,25,25,0.000,40.000,1.076,25.000,10.000,2.7,327=18DG,0,26,26,0.000,40.000,1.065,25.000,10.000,2.700,328=18DG1,0,27,27,0.000,40.000,1.059,25.000,10.000,2.7,329=SJG,0,28,28,0.000,40.000,1.092,25.000,10.000,2.7,330=SNJG,0,29,29,0.000,40.000,1.107,25.000,10.000,2.7,331=IIBG,0,30,30,0.000,40.000,1.080,25.000,10.000,2.7,332=D10G,0,31,31,0.000,40.000,1.077,25.000,10.000,2.7,333=D14G,0,32,32,0.000,40.000,1.113,25.000,10.000,2.7,334=16-18G,0,33,33,0.000,40.000,1.115,25.000,10.000,2.7,3第三節(jié)道岔的監(jiān)測道岔監(jiān)測是指：實現(xiàn)道岔動作電流曲線原始數(shù)據(jù)的跟蹤采集；監(jiān)測道岔啟動繼電器1DQJ、2DQJ和道岔定/反位表示繼電器DBJ/FBJ的狀態(tài)；以及SJ第八組接點的動態(tài)監(jiān)測；完成道岔動作、實際位置與表示狀態(tài)的校核；記錄道岔轉(zhuǎn)換時間及動作次數(shù)、判斷道岔轉(zhuǎn)轍機故障；防止違章作業(yè)，通過CAN網(wǎng)絡(luò)或RS-485通信接口與站機交換數(shù)據(jù)。一.道岔動作電流的監(jiān)測1.監(jiān)測點：直流電動轉(zhuǎn)轍機在分線盤或組合選取動作電路回線，三相交流電動轉(zhuǎn)轍機在組合后面選取A、B、C三相動作線。將動作回線穿過開口式道岔電流取樣模塊，用霍爾原理獲得取樣電流。（單相有方向性穿3圈，三相無方向性穿1圈）2.道岔電流取樣模塊：對道岔電流的測試，采用WB系列穿心感應(yīng)式電流傳感器，可監(jiān)測10A以內(nèi)各種波形的交、直流電流。這種傳感器采用了線性雙補償霍爾原理，隔離徹底、響應(yīng)快、耐沖擊，0——20ma電流源通過取樣電阻輸出0—5V標(biāo)準(zhǔn)電壓。運用中常有幾組道岔同時動作，為區(qū)分每個轉(zhuǎn)轍機的工作狀態(tài)和動作電流，保證實時監(jiān)測，采集系統(tǒng)要求在每組道岔的動作回路中均串入該傳感器。傳感器采用固態(tài)模塊，取樣信號整理放大電路集成在模塊里。（1）直流采樣模塊：主要用于ZD-6型電動轉(zhuǎn)轍機動作電流（單相直流）隔離取樣。模塊為開口模塊，中間為穿線孔，外型如下圖。直流采樣模塊可用環(huán)氧樹脂全封閉封裝后，分散直接安裝在道岔組合后面；亦可以集中放置在道岔傳感器箱內(nèi)，每箱容納16組道岔傳感器模塊。傳感器箱安裝在分線盤附近的墻上。（2）三相交流采樣模塊：主要用于提速道岔交流三相電轉(zhuǎn)機動作電流隔離采樣。模塊外型如下圖。三相交流采樣模塊圖三相交流采樣模塊為分散安裝，將模塊用樹脂全封閉就近安裝在提速組合里斷相保護(hù)器DBQ后面。A、B、C三相動作線分別對應(yīng)穿入3個孔。3.道岔電流監(jiān)測原理：通過對道岔動作電流的實時監(jiān)測，能直接測量出電動轉(zhuǎn)轍機的啟動電流、工作電流、故障電流和動作時間，并以此描繪出道岔動作電流曲線。通過對電流曲線的分析即可分析判斷道岔轉(zhuǎn)轍的電氣特性、時間特性和機械特性。對道岔電流的測試是由道岔采集機完成。將道岔動作電路回線穿入電流取樣模塊圓孔，隔離采集道岔動作電流。再將采樣信號運算放大、精密整流、又運算放大，整理轉(zhuǎn)換成0——5V的標(biāo)準(zhǔn)電壓，送入道岔采集機模擬量輸入板，經(jīng)選通送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號（即電流曲線的數(shù)據(jù)）暫存在道岔采集機存儲器里，當(dāng)站機發(fā)出命令索要數(shù)據(jù)時即將一條完整的道岔電流曲線數(shù)據(jù)送往站機處理。其原理框圖如下。道岔電流監(jiān)測原理圖同樣，三相交流采樣模塊采集到三相電動轉(zhuǎn)轍機動作電流后，每相取樣電流都經(jīng)過放大—整流—放大，轉(zhuǎn)換成三路a、b、c（分別對應(yīng)三相A、B、C）動作電流的0——5V直流標(biāo)準(zhǔn)電壓，送入道岔采集機模入板，分別經(jīng)過選通送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量暫存采集機，當(dāng)站機索要數(shù)據(jù)時即將完整電流曲線的數(shù)據(jù)送往主機（站機）存儲處理。二.1DQJ接點監(jiān)測及安全措施道岔轉(zhuǎn)換時才會有動作電流，要監(jiān)測道岔電流就必須監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)換的起止時間。道岔采集機是通過采集1DQJ的落下接點狀態(tài)來監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)換起止時間的。大家熟知，1DQJ吸起、2DQJ轉(zhuǎn)極，道岔開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢，1DQJ落下。我們知道，1DQJ的接點是開關(guān)量，并且1DQJ沒有空閑接點，只能在半組空接點上（而且是半組落下空接點）采集開關(guān)量。利用半組空接點采集開關(guān)量，不可避免的會帶有電氣集中控制電源KZ，其安全性設(shè)計十分重要。其一：光電模塊（光電耦合器）的外側(cè)，原則上不應(yīng)出現(xiàn)微機監(jiān)測設(shè)備供出的電源，即完全排除微機監(jiān)測電源混入電氣集中設(shè)備的可能性。其二：利用電氣集中控制電源的電流必須是受限制的，以避免產(chǎn)生有害影響。參看如下電路圖。1DQJ接點狀態(tài)監(jiān)測電路圖安全性分析：1.采用二次隔離：以專用采集模塊實現(xiàn)一次隔離，在采集機內(nèi)部開入板上實現(xiàn)二次隔離。確?？刂齐娫床怀霈F(xiàn)在模塊外側(cè)。2.采集模塊就近安裝在道岔組合1DQJ繼電器后邊，配線盡可能短，以減少混電的可能。3.模塊的用電量很小，不會影響控制電源的工作。4.對1DQJ半組空接點的采集方式，也可用開關(guān)量采集器。三.道岔定位/反位表示信息采集信號設(shè)備中是以控制臺道岔定位或反位表示燈來表示室外道岔位置的。微機監(jiān)測就是通過監(jiān)測道岔的定位/反位表示燈，記錄道岔位置、描繪站場狀態(tài)的。在道岔表示燈電路里，采集表示燈電路的繼電器接通條件即可。由于是在表示燈電路里采集條件，由于是開關(guān)量，所以必須經(jīng)過電阻衰耗隔離和光電隔離，采集電路如右圖。四.2DQJ位置狀態(tài)的監(jiān)測2DQJ繼電器是有極性并極性保持的、有兩個極處位置的繼電器，只有在操縱時才會變位。通過監(jiān)測2DQJ繼電器位置狀態(tài)在定位位置（或在反位位置）用來反映操作人員往定位扳動道岔（或往反位扳動道岔）的操作意圖。對繼電器狀態(tài)的采樣，一般仍采繼電器空余接點，或用高阻加隔離方法采繼電器線包勵磁電壓。但是2DQJ是極性保持繼電器，又無空余接點。監(jiān)測繼電器勵磁線圈兩端電壓的辦法，并不能判斷繼電器接點的位置狀態(tài)。無奈，只好利用光電原理監(jiān)測繼電器的銜鐵位置，既不影響繼電電路的正常工作，又達(dá)到采集2DQJ繼電器位置狀態(tài)的目的。2DQJ位置狀態(tài)采樣使用光電探頭，套在繼電器外罩上，通過光電感應(yīng)探測銜鐵位置來判斷繼電器狀態(tài)，采用雙輸出方式。如下圖所示：2DQJ采集器示意圖圖中，左邊，兩個光電器件都處于導(dǎo)通發(fā)光狀態(tài)。當(dāng)銜鐵在定位位置時（即定位接點閉合），由于銜鐵擋住了定位位置光的通路，使得綠線輸出1，黃線輸出0。反之亦然，當(dāng)銜鐵在反位位置時（即反位接點閉合），使得綠線輸出0，黃線輸出1。2DQJ采集器具有如下特點：1.采用高頻調(diào)制技術(shù)：既解決了外界光線對信號采集的影響，同時對2DQJ繼電器的透明程度沒有特殊要求。2.采用故障—安全技術(shù)：確保采集的準(zhǔn)確性。采用雙輸出方式，分別代表2DQJ繼電器的兩個不同位置，保證了2DQJ繼電器位置采集的正確性。（1）當(dāng)采集器故障或采集器安裝位置不正確時，輸出“11”信號，即綠、黃線均有輸出。（2）當(dāng)?shù)啦碓诙ㄎ粫r，輸出“10”信號，即只有綠線有輸出。（3）當(dāng)?shù)啦碓诜次粫r，輸出“01”信號，即只有黃線有輸出。（4）當(dāng)采集器供電電源故障或沒電時，輸出“00”信號，即即綠、黃線均沒有輸出。3.采用設(shè)計新穎、實用美觀的外形結(jié)構(gòu)：根據(jù)2DQJ繼電器的特點，又考慮到安裝方便、調(diào)試簡單的需要，設(shè)計出如圖所示結(jié)構(gòu)，又采用了特殊的固定方式，為準(zhǔn)確采集2DQJ繼電器的位置提供了保證。4.采用雙指示燈顯示：為安裝、調(diào)試、維修提供正確顯示，安裝、調(diào)試時不需要任何調(diào)試儀器。5.采用12～15伏直流供電電源：保證不會造成和繼電器使用電源KZ(KF)24的混電問題。6.采用接插方式連接：為現(xiàn)場施工帶來方便。五.鎖閉繼電器SJ第8組接點動態(tài)檢測（違章封連報警）在排列進(jìn)路后，道岔是否確實鎖閉，是一個有關(guān)行車安全的重大問題。也就是在進(jìn)路鎖閉的情況下，進(jìn)路上有關(guān)的鎖閉繼電器SJ已經(jīng)落下，此時進(jìn)路上各有關(guān)道岔已被鎖閉，即道岔控制電路中，由于SJ第8組前接點斷開，一啟動繼電器1DQJ的3、4線圈斷電，1DQJ在SJ吸起前，不可能再動作，所以道岔確定是在鎖閉狀態(tài)。但在某些特殊情況時（如人為違章或混電），在SJ接點82與1DQJ線圈3之間存在KZ電源時，說明該道岔實際上未被鎖閉，如不及時查出就會危及行車安全。為了避免上述情況產(chǎn)生，擬在微機監(jiān)測系統(tǒng)中，對道岔控制電路中的SJ第8組接點進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，以確認(rèn)道岔實際鎖閉的情況。具體方案有兩個，如下圖所示：第一方案，SJ第7組接點空閑時：光電隔離器的輸入側(cè)，一根線接在SJ接點82與1DQJ線圈3端子之間，另一根線接SJ接點73，另在SJ接點71處接一個電源KF；而光電隔離器的輸出端，一根線接至道岔分機，作為信息輸出線，一根線接一個+12V正電源（由同一個道岔分機供出），每組道岔（雙動道岔算一組）單獨設(shè)一個光電隔離器。平時，SJ在吸起，道岔處于解鎖狀態(tài)，IN+有KZ電源，但I(xiàn)N-無KF電源，光電隔離器的輸入端是斷開的，因此光電隔離器無輸出，不影響道岔的正常動作。而當(dāng)?shù)啦硖幵诒绘i閉狀態(tài)時，由于SJ的第8組前接點斷開，IN+無KZ電源，IN-有KF電源，光電隔離器的輸入端仍然是斷開的，輸出端仍然沒有輸出，所以不影響道岔的鎖閉狀態(tài)。但在出現(xiàn)特殊情況時，例如與該道岔有關(guān)SJ已經(jīng)落下，但該道岔控制電路IN+有KZ電源（無論什么原因），而IN-由于SJ落下有KF電源存在，此時對光電隔離器的輸入端構(gòu)成回路，因此光電隔離器輸出端有信息輸出送至道岔分機，道岔分機檢測到這個信息后，說明該信息是道岔應(yīng)被鎖閉，但實際未鎖閉的一個報警信息，系統(tǒng)應(yīng)即報警。此方案用SJ第7組后接點，來證明該道岔是在鎖閉或解鎖的狀態(tài)，用SJ第8組前接點檢測道岔的鎖閉狀態(tài)。根據(jù)鎖閉繼電器的定型分配，第7組接點是專門作為6502的聯(lián)系電路用（如非進(jìn)路調(diào)車，千分之六下坡道的延續(xù)進(jìn)路等）。如果該站無聯(lián)系電路或有的聯(lián)系電路不用SJ接點時，該組接點就是空接點，完全可以利用。該方案的主要優(yōu)點：一是每組道岔只增加一個采樣點；二是每組道岔都是獨立采樣，光電隔離器也是獨立的，每組道岔一個，排除了各個道岔相互干擾的可能性；三是就地采樣，長距離傳輸是信息線，也是抗干擾的一種措施；四是即不影響道岔的正常動作，又能正確檢查道岔是否被鎖閉。第二方案：當(dāng)SJ第7組接點被6502的聯(lián)系電路占用時，可以采用第二方案，它的采樣方法如上圖所示，增加SJF，仍采SJF第7組接點。第三方案：鄭州局電務(wù)處和鄭州輝煌科技有限公司會同研制了更簡捷方案。在每組道岔組合的鎖閉繼電器后面增設(shè)兩個隔離模塊，其輸入端IN+分別接在SJ的前、后接點82、83上，IN-接KF電源；輸出端OUT+接JZ電源，OUT-分別接開關(guān)量采集機的不同輸入端子。平時由于SJ在吸起或落下狀態(tài)只有一個模塊的IN+端子有輸入KZ電源，微機軟件判斷為正常狀態(tài)；當(dāng)一旦SJ的81、82接點上有封連線時，就使兩個隔離模塊的IN+上均有KZ電源，均導(dǎo)通輸出，兩路開關(guān)量的輸入端子均得到JZ電源，經(jīng)微機認(rèn)知后給出聲光報警和文字報警。如下圖所示。該方案能自動監(jiān)測隔離模塊自身的完整性。正常情況下SJ的前、后接點82、83上必定有一個具有KZ電源，也就是必定有一個隔離模塊的OUT輸出端有JZ電源送到采集機端子，如兩個隔離模塊都沒有輸出，則說明模塊電路本身故障。六.工程設(shè)計道岔采集機：鑒于我國鐵路大提速的現(xiàn)實，道岔采集機組匣按提速道岔模式設(shè)計，適宜三相提速道岔的信息采集。每個道岔采集機容量48路，如道岔較多，可相應(yīng)增設(shè)道岔采集機（提速道岔單機牽引或雙機牽引，每臺轉(zhuǎn)轍機為1路）。其中除DY板、CPU板之外，第1、2、3為三相電流模入板，容量為3相*48，第4為1DQJ接點狀態(tài)開入板，容量為1*48，第5、6為2DQJ定/反狀態(tài)開入板，容量為2*48，第7、8為道岔DBJ/FBJ開入板，容量為2*48。每組道岔有3個道岔電流模入量a、b、c，1個1DQJ開入量，2個2DQJ定位、反位開入量，2個道岔定表、反表開入量。請注意，按數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)格式要求，每組道岔的各項數(shù)據(jù)輸入位置是有對應(yīng)關(guān)系的。即第一塊板的1、2、3（亦即a、b、c三相電流），對應(yīng)第四塊板的1，對應(yīng)第五塊板的1、2，對應(yīng)第七塊板的1、2；第一塊板的4、5、6對應(yīng)第四塊板的2，對應(yīng)第五塊板的3、4，對應(yīng)第七塊板的3、4……依次類推）。其安裝示意圖如下圖。SJ第8組接點的監(jiān)測設(shè)備安裝：該開關(guān)量采集配線設(shè)在綜合采集機的第7、第8兩塊接口板位置，容量2*48，所有道岔按序配線。七.道岔采集機CPU的數(shù)據(jù)處理過程道岔采集機監(jiān)測的信息是多方面的，那麼CPU對這多方面的信息是怎樣進(jìn)行判斷處理，完成監(jiān)測的呢？CPU的處理過程可歸納為：1.平時以小于250毫秒的周期對開關(guān)量（1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ）不斷掃描，監(jiān)測其狀態(tài)變化。2.當(dāng)監(jiān)測到某個1DQJ的狀態(tài)由落下變?yōu)槲饡r，說明該道岔即將啟動，采集機開始起動對應(yīng)的計時器，啟動A/D轉(zhuǎn)換，并以不大于40毫秒的采樣周期，通過控制模擬量輸入板上的多路開關(guān)，對該道岔動作電流進(jìn)行密集采樣。3.當(dāng)1DQJ由吸起變?yōu)槁湎聲r，計時器計時值即為道岔轉(zhuǎn)換時間。若計時值小于1秒，說明轉(zhuǎn)轍機沒有轉(zhuǎn)換或沒有轉(zhuǎn)換到底，應(yīng)即報警。若計時值大于20秒，1DQJ仍在吸起狀態(tài)，則說明轉(zhuǎn)轍機發(fā)生了故障，亦即報警。4.監(jiān)測相應(yīng)的道岔定位/反位表示燈和1DQJ、2DQJ狀態(tài)，邏輯判別道岔的動作位置和道岔動作狀況，在確認(rèn)道岔轉(zhuǎn)變到位后停止A/D采樣。5.用三種數(shù)據(jù)判斷道岔位置室內(nèi)、室外是否一致。用2DQJ繼電器位置狀態(tài)反映室內(nèi)操作意圖，即反映道岔應(yīng)該轉(zhuǎn)換的位置；用1DQJ接點的吸起落下表示道岔實際轉(zhuǎn)換過程；用DBJ（或FBJ）繼電器吸起或落下證實道岔轉(zhuǎn)換之后的位置；智能判斷轉(zhuǎn)換過程與道岔位置相符則表明道岔實際位置與室內(nèi)表示一致，如果不符，即刻報警并記錄。（請注意：只有當(dāng)排列進(jìn)路時發(fā)生的不一致才報警，而在單獨操縱道岔時，只做記錄，不報警。當(dāng)電纜線X1、X2錯接并且二極管極性接反時，則軟件判斷不出，不能報警。）6.可周期性的密集采樣，同時監(jiān)測記錄24組道岔轉(zhuǎn)換的動作電流和動作時間。7.處理、判別、暫存有關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)，在與上位機（站機、主機）通信時將完整的電流曲線送出，包括動作時間的報警信息。這種方法看上去比較復(fù)雜，但對于智能化的監(jiān)測系統(tǒng)來說并不困難，而且根據(jù)軟硬件的容量，可允許同時有24組道岔動作。道岔報警監(jiān)測子程序流程圖如下圖第五節(jié)電源屏的監(jiān)測一.輸入、輸出電源電壓的監(jiān)測：對電源屏各路輸入、輸出電源均須進(jìn)行監(jiān)測，其中包括輸入電源斷電、斷序、和相序的監(jiān)測。對交、直流電源的監(jiān)測采用WB系列交流電壓傳感器和直流電壓傳感器，交流電壓傳感器采用了電磁隔離原理，直流電壓傳感器應(yīng)用了光電調(diào)制隔離技術(shù)，它們都具有抗干擾能力強，精度高，0—20ma電流源變送輸出的特點，輸出信號經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)電阻轉(zhuǎn)換成0—5V標(biāo)準(zhǔn)電壓信號送入模入板。所有輸入、輸出電壓監(jiān)測配線都從電源屏引出，因電源電壓較高，故均經(jīng)過熔斷器和高阻降壓后再接入電壓傳感器模塊，模塊輸出的0—5V直流標(biāo)準(zhǔn)電壓送入模入板，經(jīng)選通后送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。接口電路的方框圖和原理圖如下圖所示：電源電壓監(jiān)測方框圖電源電壓監(jiān)測原理圖直流電壓互感器：如下圖。模塊內(nèi)電路較為復(fù)雜，簡介方框圖如下：壓/頻轉(zhuǎn)換器—光電隔離—頻/壓轉(zhuǎn)換器—輸出0-5V電壓其中：壓/頻轉(zhuǎn)換器--VFC：將輸入模擬電壓轉(zhuǎn)換成一連串脈沖輸出的變換器，其輸出串行脈沖的頻率精確地正比于輸入模擬電壓。該轉(zhuǎn)換器常用集成芯片完成，要接受它的信號，必須有計數(shù)器對它定時計數(shù)，以單位時間內(nèi)輸出脈沖的個數(shù)來反映模擬電壓的大小。二.電源屏兩路輸入電源瞬間斷電的監(jiān)測：對外電網(wǎng)兩路輸入電源瞬間斷電的監(jiān)視和兩路切換后電源屏輸出電源斷電時間的測量，不但是對電力設(shè)備的有效監(jiān)測，而且對分析查找故障原因提供有力的證據(jù)。在車站系統(tǒng)，這項監(jiān)測是由綜合采集機與C0組合J6掉電轉(zhuǎn)換單元配合完成的，其原理圖如下圖：兩路輸入、一路輸出三組電源在J6單元經(jīng)高阻降壓后輸入專用的固態(tài)隔離模塊，一方面完成電氣隔離，一方面把電壓信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，再輸入到綜合采集機開關(guān)量輸出模板的開入部分（第4塊開出板1—40是開出、41—48是開入）在該開出板又經(jīng)過一次光電隔離，并把輸入信息量化為標(biāo)準(zhǔn)TTL電平。綜合采集機CPU按高速掃描方式監(jiān)測開關(guān)量的狀態(tài)變化，當(dāng)開關(guān)量消失或低電平持續(xù)時間超過140mS，規(guī)定輸入電源為斷電狀態(tài)，以描點的方式記錄斷電過程。（適當(dāng)選取元器件參數(shù)可保證當(dāng)輸入電壓低于額定值的65%時，固態(tài)隔離模塊輸出為低電平—亦可認(rèn)為開關(guān)量消失）三.相序的監(jiān)測：輸入三相電源經(jīng)過相序識別電路，轉(zhuǎn)換為表示相序狀態(tài)的開關(guān)量，送入開入板。當(dāng)相序正確時，相序識別電路輸出高電平，反之錯序時輸出低電平，報警并記錄。該電路既簡單、又可靠，如下圖所示。1.如果電容器所接的是A相（如圖），則B相電壓較高，C相電壓較低。證明結(jié)果證實：B相電壓高，C相電壓低。四.接口配置：1.C0組合——電源引入各路輸入、輸出電源自電源屏引出，接至監(jiān)測柜C0組合背面的D1、D2端子板，串接過0.2A熔斷器后，輸出到D4、D5端子。之后則分為兩路，一路輸出到電源轉(zhuǎn)換單元，一路輸出到電源漏流監(jiān)測。在C0組合經(jīng)J1——J6轉(zhuǎn)換單元分別完成轉(zhuǎn)換之后，接至C0組合背面的D3端子板，D3則跨接至綜合采集機的模入板C1---D1，在綜合采集機完成A/D轉(zhuǎn)換。C0組合用于集中隔離、轉(zhuǎn)換綜合采集機采集的外部信號，確保信息采樣的安全。C0組合安裝在采集機柜的上層（亦可安裝在組合架其他部分），以繼電器形式構(gòu)成插接件轉(zhuǎn)換單元，即利用繼電器外殼，內(nèi)部裝配采樣隔離轉(zhuǎn)換電路。C0組合可裝設(shè)7個“繼電器”單元，電源采集容量33路，其結(jié)構(gòu)圖如下圖其中各單元的功能如下：J1——I、II路輸入（交流220V或380V、JZ110-1）電壓轉(zhuǎn)換單元。J2——1XJZ、2XJZ、1GJZ、2GJZ、DJZ、QJZ-1、QJZ-2電壓轉(zhuǎn)換單元。J3——備用。J4——3XJZ、4XJZ、3GJZ、4GJZ、提速380V、JZ110-2電壓轉(zhuǎn)換單元。J5——DZ220、KZ24、QKZ48、QKZ24電壓轉(zhuǎn)換單元。J6——（有380電源時）掉電、相序、缺相測試轉(zhuǎn)換單元。J7——輸入220掉電測試轉(zhuǎn)換單元。其中各端子的用途如下：D0——采集機柜內(nèi)部專用電源配線端子D1、D2—所監(jiān)測的各種電源接入配線端子D4、D5—所監(jiān)測的各種電源經(jīng)過保險后的輸出配線端子，至漏流測試。D3——所監(jiān)測各種電源經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換單元后的輸出端子，至C1——D1。從電源屏采樣過來的電壓，經(jīng)D1、D2端子，又經(jīng)保險后才接到轉(zhuǎn)換單元，（見下圖），以確保監(jiān)測系統(tǒng)故障時不影響車站信號系統(tǒng)。2.C1組合——綜合采集機：（1）電源（DY）：給采集機提供各種工作電源。（2）CPU模板：采集機的核心，對模擬量與開關(guān)量進(jìn)行綜合處理并通過CAN總線通信。（3）模擬量輸入模板（MR--第1塊模板）：從采樣轉(zhuǎn)換單元出來的各種電壓經(jīng)MR板送給CPU。（4）開關(guān)量輸入模板（KR—第2、3塊模板）：熔絲報警信息經(jīng)KR板轉(zhuǎn)換為CPU接受的開關(guān)量。（5）開關(guān)量輸出模板（KC—第4、5、6塊模板）：由CPU輸出開關(guān)量控制繼電器的動作進(jìn)行電纜切換，其開出部分為電纜絕緣與漏流測試用，其開入部分作為掉電、錯序、燈絲斷絲報警開關(guān)量輸入用。（7）第7、8塊模板用于監(jiān)測SJ第8組前接點違章封連報警。第六節(jié)電纜絕緣監(jiān)測信號電纜是信號電路中的傳輸線，直接關(guān)系到信號聯(lián)鎖。通過電纜絕緣電阻的測量，可及時了解電纜絕緣的情況，了解信號電路的狀態(tài)，保證設(shè)備的正常工作。這里電纜絕緣測試是指電纜芯線全程對地絕緣電阻的測試，由于電纜芯線數(shù)量多，測試時間長，所以采取早晨定時（6.30）自動測試方法，并支持隨機人工啟動全測或單測。具體方法是由綜合采集機通過開關(guān)量輸出模板驅(qū)動安全型繼電器，由繼電器接點組成多級選路網(wǎng)絡(luò)和互切電路，將所測電纜芯線通過選路網(wǎng)絡(luò)逐條接入綜合采集機電纜絕緣監(jiān)測電路模板，采用500V直流高壓在線測試方法，將電纜全程對地絕緣電阻轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的0—5V標(biāo)準(zhǔn)直流電壓，送入CPU進(jìn)行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理。其方框圖如下圖。500V500V模數(shù)轉(zhuǎn)換電纜絕緣采樣高阻放大模數(shù)轉(zhuǎn)換電纜絕緣采樣高阻放大被測電纜芯線繼電器接點網(wǎng)絡(luò)被測電纜芯線繼電器接點網(wǎng)絡(luò)限幅模數(shù)轉(zhuǎn)換整流放大阻抗變換漏流采樣限幅模數(shù)轉(zhuǎn)換整流放大阻抗變換漏流采樣一.測試原理：將特制的500V直流高壓加至電纜芯線上，把電纜芯線全程對地絕緣電阻Rx接入測試回路（安裝在E10的電纜絕緣測試電路），和回路內(nèi)取樣電阻串聯(lián)，從取樣電阻上獲得取樣電壓。Rx的大小決定回路電流的大小，亦即決定取樣電壓的大小。再將取樣電壓量化轉(zhuǎn)換成0—5V標(biāo)準(zhǔn)直流電壓后，送入綜合采集機模擬量輸入板，經(jīng)選通送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，其原理圖如下圖：電纜絕緣測試電路500V直流高壓加至電纜芯線上，需要充電時間較長，約需7-8秒，所以每測一根電纜約需10秒。二.繼電器多級選路網(wǎng)絡(luò)和互切電路：由于電纜芯線數(shù)量多，又只能一根一根的測試，就只能借助測試?yán)^電器組成的樹型陣列接點開關(guān)，也就是繼電器多級選路網(wǎng)絡(luò)和互切電路，將每條電纜順序的、逐一的接入測試電路。測試?yán)^電器的吸起或落下（準(zhǔn)確講應(yīng)是繼電器的排列組合），是由綜合采集機通過開關(guān)量輸出模板開出條件驅(qū)動的，具體講是根據(jù)接受命令的路碼，算出陣列中那些繼電器吸起，那些繼電器落下，從而將那一路電纜接入測試電路。請看下面兩張圖：一張是基本層E層；一張是接線層A層；A、B、C、D都是接線層，配置一樣。三.8根電纜分別接入測試電路的繼電器區(qū)分條件：我們知道，通常繼電器的8組接點是同時吸起、落下的，也就是說，在A、B、C、D層都是8根電纜同時同步接入到E層；那么這8根電纜在E層又是怎樣實現(xiàn)一根一根接入測試電路的呢？是通過J50、J60、J70這三個繼電器吸起或落下的排列組合，以其接點構(gòu)成電路區(qū)分條件來實現(xiàn)的，如下所示J70J60J50J70J60J50000↓↓↓接入第1根001↓↓↑接入第2根010↓↑↓接入第3根011↓↑↑接入第4根100↑↓↓接入第5根101↑↓↑接入第6根110↑↑↓接入第7根111↑↑↑接入第8根還有J80繼電器，平時落下切斷所有電纜——測試電路，當(dāng)接到命令時吸起接通電纜測試電路。JA0繼電器是電纜絕緣測試與電源漏流測試的電路區(qū)分條件。四.接口配置：綜合采集機的D4、D5、D6三塊開關(guān)量輸出板，用于控制電纜絕緣測試專用繼電器的動作。每塊模板有40路開關(guān)量輸出，能驅(qū)動40個安全型繼電器動作（如下頁圖4-6-5所示），1—35路開關(guān)量輸出分別控制35個繼電器，專用于電纜絕緣測試。電纜絕緣測試?yán)^電器按組合方式配置。每塊開關(guān)量輸出扳（D4、D5或D6）均能驅(qū)動一整套測試組合（35個繼電器組成），共分為5個分層組合，分別以A層、B層、C層、D層、E層命名，其中E層為基本轉(zhuǎn)換組合，A、B、C、D層為電纜芯線轉(zhuǎn)換組合，接配電纜芯線?？筛鶕?jù)被測電纜芯線的路數(shù)，靈活配置轉(zhuǎn)換組合。例如：電纜芯線數(shù)量：1——64條----------------組合E+A65——128條--------------組合E+A+B129——192條-------------組合E+A+B+C193——256條-------------組合E+A+B+C+D257——320條-------------組合E+A+B+C+D+E’+A’………………每一整套組合的最大容量為256根電纜芯線，分4組接入A、B、C、D層，經(jīng)由繼電器接點組成的樹型陣列開關(guān)，在采集機軟件的控制下，順序接入電纜絕緣測試電路---E10，計算出對地絕緣值。電纜絕緣測試?yán)^電器組合的內(nèi)部配線在廠家均已按標(biāo)準(zhǔn)配線圖配接好，對于具體車站應(yīng)根據(jù)具體電纜芯線數(shù)量和現(xiàn)場調(diào)查資料，對照標(biāo)準(zhǔn)圖的端子分配設(shè)計施工配線圖。每臺采集機設(shè)三塊開出板KCB，可驅(qū)動三套組合的測試?yán)^電器，所以每臺采集機測試電纜的最大容量為256*3=768路。特殊情況下，當(dāng)某個站被測電纜絕緣路數(shù)大于768路時，應(yīng)通知設(shè)計、工廠增加容量或增加一臺采集機。第七節(jié)電源對地漏流的監(jiān)測一.漏流測試原理：通過電源對地漏流的測量，可以了解各電源線是否破損和接地，及時發(fā)現(xiàn)線路故障。因漏流測試要求將電源屏各輸出端人為接地，所以對它的采集需要非常慎重，一般要求串入保護(hù)電阻進(jìn)行測量。測試原理圖如下，測試電路中串入了較大的保護(hù)電阻（例如1K）和保護(hù)熔斷器。一.電路原理：把被測的電源回路經(jīng)電纜芯線通過測試?yán)^電器組合接至電源漏流測試板上的采樣測試電路。電源屏輸出電源有交、直流之分，為了提高測試精度，加裝兩個繼電器，對于不同的電源切換到不同的電路：測交流電源漏流時JA0吸起、J90落下，在50Ω電阻上取樣；測直流電源漏流時JA0吸起、J90吸起，在1KΩ電阻上取樣；將取樣電壓信號量化轉(zhuǎn)換成0—5V直流標(biāo)準(zhǔn)電壓，經(jīng)綜合采集機模擬量輸入板送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理二.接入電路：電源屏輸出電源對地漏流的測試電路，類似于電纜絕緣的測試電路，所以電源對地漏流測試與電纜絕緣測試共用一套測試?yán)^電器組合，只是在電纜絕緣測試?yán)^電器組合的基本層（E層），增加兩個漏流測試?yán)^電器。JA0作為測試電纜絕緣和測試電源漏流的區(qū)分條件，J90作為測試交流漏流和直流漏流的區(qū)分條件。JA0、J90受開出板控制，由軟件程序控制它們動作。三.特別注意：電源屏各種輸出電源對地漏流的測試是關(guān)系到安全生產(chǎn)的，以防萬一，規(guī)定：只在天窗時間內(nèi)人工啟動，自動測量。四.接口配置：綜合采集機的D4、D5、D6三塊開關(guān)量