生产管理MPDF21型多信息站内电码化设备技术资料doc 29页.docx

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生产管理MPDF21型多信息站内电码化设备技术资料doc29页

MP.DF-21型多信息站内电码化设备技术资料（doc29页）

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xxx

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制作人：

xxx

整理范文，仅供参考，勿作商业用途

固安信通

MP.DF-21型多信息站内电码化设备

固安信通铁路信号器材有限责任公司

GuAnXinTongRailwaySignalEquipmentCo.,Ltd.

第一节、概述

多信息站内电码化系统分为电化和非电化两大类。

正线采用预叠加发码方式，股道采用占用叠加发码方式。

下面分别介绍这两大类系统的构成和原理。

1、名词解释

多信息：

实际是指8～18个机车信号信息，我公司的移频发码器材具有12个低频信息。

2、技术特点：

①发码设备闭环结构设计——具有低频信息自检功能，提高系统的安全性；

②发码设备“恒压源”式输出——信号准确、负载能力强；

③简化器材组成结构、减少备品数量——方便工程设计与施工，节约工程造价；减少备品数量主要表现在：

载频通用、电化与非电化区段通用（通过功率调节即可达到）。

④器材内部采用模块化结构设计、嵌入方式装配——利于升级换代，便于生产、维护。

第二节、系统原理

1、正线预叠加系统原理

为保证正线设备稳定可靠工作，正线电码化采用双功出发送设备双机“热备”冗余工作方式。

主发送设备出现故障后，通过切换电路立即切换到相应的备机工作，并同时接通报警电路通知值班人员。

原理图说明：

①发送设备为双功出集成发码器，可同时向两段轨道电路发送移频信息。

②检测器为双套双机热备检测器，可同时检测4台双功出集成发码器（即上下行各一套）。

③匹配防雷变压器变比为1:

2.2。

2、股道叠加系统原理

股道电码化采用单机工作方式，使用单功出集成发码器。

检测器为侧线检测器，可同时检测8台单功出集成发码器。

第三节、设备在各系统中的应用

一、50Hz交流连续式轨道电路叠加多信息移频电码化系统

二、50Hz交流连续式轨道电路预叠加多信息移频电码化系统

三、25Hz相敏轨道电路叠加多信息移频电码化系统原理图

四、25Hz相敏轨道电路预叠加多信息移频电码化系统原理图

第四节、器材介绍

一、M.QFS型双功出集成发码器

㈠用途：

用于站内正线轨道电路预叠加电码化中，向轨道发送12种移频机车信号信息。

㈡技术指标：

1、输入特性（见表1）

表1发码器输入特性

输入电压

输入电压频率

输入电压失真度

输入电压特征

187～253V

50±5Hz

≤2.5%

正弦交流电

2、输出特性（见表2）

表2发码器输出特性

输出内容

技术指标

功出测试

建议使用范围

负载电阻Ω

测试指标

低频频率变化

≤2％

功率1档

非电化侧线

400（出厂测试时选用100Ω）

30±5V

载频频率变化

≤±0.5Hz

功率2档

非电化正线

35±5V

功放边频失真度

≤8％

功率3档

电化侧线

40±5V

功率4档

电化正线

50±5V

建议使用范围只是在多次开通中总结出的经验，并非绝对适用，使用时还需根据现场情况，使用合适的输出档位

3、绝缘特性（见表3）

以下数据除特别说明外，都是在TA=15～35℃、湿度＜75%、封连所有端子，非工作状态下测得。

表3发码器绝缘特性

测试项目

测试条件

最小值

输入标称值

单位符号

绝缘耐压

测试时间10s

1000（正弦）

VAC（50Hz）

绝缘电阻

绝缘电压500VDC

25

MΩ

注：

在进行绝缘测试时，一定要封连所有端子！

！

！

4、外形尺寸及质量

外形尺寸：

325mm×170mm×170mm。

质量：

5.2Kg。

5、引线端子定义

双功出集成发码器采用48芯欧式插座作为其输出、编码及功能跳线端子，此端子位于发码器后面板的中心偏左位置，端子（后视）定义见表4。

表4发码器端子定义表

C

B

A

32

2功出+

功率1控制端

1功出+

30

2功出-

功率2控制端

1功出-

28

2功出1档

1功出1档

26

2功出2档

1功出2档

24

2功出3档

1功出3档

22

2功出4档

1功出4档

20

低频控制端

24V+（为接收盒供电）

18

11Hz

9.5Hz

8Hz

16

16.5Hz

15Hz

13.5Hz

14

30Hz

26Hz

20Hz

12

17.5Hz

24.5Hz

21.5Hz

10

移频控制端

8

550Hz

6

24V地

650Hz

4

750Hz

2

850Hz

引线端子说明：

表13所示的端子定义中2～32表示端子行号；A、B、C表示端子列号，分别与实际端子上的2d、2b、2z相对应。

①低频控制：

B20为低频控制端，通过电码化继电器使B20与该种低频端子相连编码。

如需要15Hz时，连接方式为B20——B16。

②移频（载频）控制：

A10为移频控制端，用A10与A2、A4、A6、A8在组合插头端子上分别跳线即可得到850、750、650、550Hz4种不同的载频频率。

③功率控制：

B32为功出1的功率控制端，B30为功出2的功率控制端，A22~A28为功出1的功率跳线端，C22~C28为功出2的功率跳线端。

例如，功出1需要2档，功出2需要3档的功率跳线方式为：

B32—A26，B30—C24。

④另外，本发码器还可输出直流24V稳压电源，其偏差不大于0.5V，可以为一些耗电量小的设备供电，如接收盒等，不用再单独设置电源器材。

A20和C6分别为该电源的正负输出端。

㈢适应环境

1、相对湿度：

不大于90%（+25℃）；

2、环境温度：

-5～+40℃；

3、大气压力：

70～106kPa（相当于海拔3000米以下）；

4、振动频率：

1～35Hz，加速度幅值：

5m/s2；

5、周围无腐蚀性或引起爆炸的有害气体。

㈣原理说明

1、电路原理框图（如图1）

图1双功出集成发码器原理框图

2、工作原理说明

交流50Hz，220V电源经AC/DC开关电源转换为直流24±0.5V稳压电源（纹波电压≤500mV），为发码器各部分电路供电；外部低频编码条件通过光耦传输到频率合成单元和低频检测单元，当低频编码条件输入无误、频率合成单元输出的移频信号正确时，低频检测单元才输出2000Hz方波，打开安全与门，让移频信号通过，进入功率放大电路；否则安全与门关闭，不输出移频信号。

移频信号经过功率放大后输出至轨道。

㈤技术特点

1、发码设备闭环结构设计——具有低频信息自检功能，提高系统的安全性；

2、发码设备“恒压源”式输出——信号准确、负载能力强；

3、简化器材组成结构、减少备品数量——方便工程设计与施工，节约工程造价；

4、器材内部采用模块化结构设计、嵌入方式装配——利于升级换代便于生产维护。

㈥安装与调试

双功出集成发码器安装在站内电码化相应的托架上。

发码器工作正常时，SK1输出电压为2.2±0.5V的低频方波信号，SK2输出1.7±0.5V的正弦移频信号，SK3、SK4输出相对应的功率档电压。

㈦使用与操作

发码器安装使用之前，应对设备逐台进行测试，测试合格后，安装在室内标准托架上。

㈧保养与维修

设备安装使用后,应用有关测试仪表对使用中的发码器的测试塞孔SK1～SK4进行定期测试。

若SK1～SK4的有关数据有异样，应将该盒更换及维修。

㈨故障分析与处理

基本检测方法：

在检测之前应检查有无漏焊或错焊现象，如有错焊现象应及时更改。

1、鸣器检测不同电源之间、各电源正负极之间、电源与地之间是否短路。

2、电检测各电源输出是否正常。

3、测移频、低频条件是否正确。

4、信号传输路径（基板—信号源板—基板—功放板）逐级检测电路中各元器件管脚输入输

出信号是否正确。

5、有的故障是由于某些元件接触不良引起的，此类故障须在维修过程中总结经验。

下面介绍一些在生产中常见的故障及其维修方法。

⑴整机故障

①故障现象：

接通电源后，发码器无移频输出

现象分析：

移频信号是由信号源板输出，然后经过基板，最终由功放板输出的。

没有移频信号输出，应该是上述传输路径（信号源板——基板——功放板）出现了故障。

解决方法：

逐级检查移频信号传输路径电路中各元件的输入及输出是否正确，如有异常情况，应更换元件，然后重新测试移频输出。

根据经验：

出现此类现象，一般为信号源板中的2U1—DACO800损坏。

②故障现象：

发码器输出波形差，不对称，波形中含有直流分量。

现象分析：

波形中含有直流分量，说明电路中起隔直作用的元件发生故障，此现象一般为基板中隔直电容2C2（10μ/16v）损坏。

解决方法：

将电容2C2（10μ/16v）更换，并测试。

③故障现象：

低温-5℃时无移频输出。

现象分析：

低温-5℃时无移频输出，说明电路中某些元件受温度影响，不能正常工作。

解决方法：

在低温环境下，按基本测试方法逐级检测电路，查看哪些元件的特性有所变化。

根据经验：

出现此现象，一般为电源模块（2412）损坏。

④故障现象：

报警灯长亮。

现象分析：

报警灯长亮，表明报警电路输出为高电平，说明报警电路中某些元件故障。

解决方法：

逐级检测报警电路中各元件的输入输出。

根据经验：

出现此现象，一般为报警电路中的三极管或稳压管损坏。

⑵信号源板故障

①故障现象：

信号源板无任何信号输出。

现象分析：

信号源板为各信号的输出源头，既然没有任何信号输出，可能是芯片程序出错。

解决方法：

按基本检测方法对信号源板电路逐级检测，如没有任何差错，就重新编写芯片。

②故障现象：

信号源板只有一种移频信号输出正常。

现象分析：

此现象说明有移频控制线与地短路。

解决方法：

用蜂鸣器检测短路走线并逐级将其割断。

③故障现象：

信号源板只有在低频11Hz时工作正常，更换其它低频信号时输入均正常。

现象分析：

此现象说明芯片程序出错。

解决方法：

重新编写程序。

如重新烧写程序后故障仍然存在，说明芯片已损坏，需更换新的芯片。

⑶基板故障

①故障现象：

基板在某种低频输入下无输出，在其它低频输入下工作正常。

现象分析：

以上现象说明无输出的那一路电路中出现故障。

解决方法：

逐级检测出现故障的那一路电路，检测各元件是否损坏或走线是否短路。

根据经验：

出现此现象，一般为电路中出现短路或光耦损坏。

②故障现象：

基板GFBR变压器功出电压低。

现象分析：

前级运放放大倍数低。

解决方法：

在双功出发码器中GFBR变压器是成对使用的，如果一路的功出电压低，就必须更换一对特性相近的GFBR变压器，然后再通过调节2R5的电阻值，来改变前级运放的放大倍数。

在单功出发码器中，直接调节2R5的电阻值即可。

③故障现象：

基板输出半波失真。

现象分析：

此现象说明功放接口电路中出现故障。

解决方法：

逐级检测功放接口电路中各元件的输入输出。

根据经验：

出现此现象，一般为功放接口电路中的耦合电容2C2电容性能差。

⑷谐振单元故障

①故障现象：

SK—xzh测试塞孔测试值不符合指标。

现象分析：

如电压值略低时，应重点调节XZB型谐振变压器；如测试值很低，几乎没有输出时，应全面检测电路。

解决方法：

逐级检测谐振单元电路各级输入输出，仔细检查有无元件损坏或走线短路。

二、M.QFD型单功出集成发码器

㈠用途：

单功出集成发码器用于站内到发线股道或接近区段

，向轨道发送12种移频机车信号信息。

㈡技术指标：

1、输入特性（见表5）

表5发码器输入特性

输入电压

输入电压频率

输入电压失真度

输入电压特征

187～253V

50±5Hz

≤2.5%

正弦交流电

2、输出特性（见表6）

表6发码器输出特性

输出内容

技术指标

功出测试

负载电阻Ω

测试指标

低频频率变化

≤2％

功率1档

400（出厂测试时选用100Ω）

30±5V

载频频率变化

≤±0.5Hz

功率2档

35±5V

功放边频失真度

≤8％

功率3档

40±5V

功率4档

50±5V

3、绝缘特性（见表7）

以下数据除特别说明外，都是在TA=15～35℃、湿度＜75%、封连所有端子，非工作状态下测得。

表7发码器绝缘特性

测试项目

测试条件

最小值

输入标称值

单位符号

绝缘耐压

测试时间10s

1000（正弦）

VAC（50Hz）

绝缘电阻

绝缘电压500VDC

25

MΩ

注：

在进行绝缘测试时，一定要封连所有端子！

！

！

4、外形尺寸及质量

外形尺寸：

325mm×170mm×170mm；

质量：

4.46Kg。

5、引线端子定义

单功出集成发码器采用48芯欧式插座作为其输出、编码及功能跳线端子，此端子位于发码器后面板的中心偏左位置，端子（后视）定义见表8。

表8发码器端子定义表

C

B

A

32

功率控制端

1功出+

30

1功出-

28

1功出1档

26

1功出2档

24

1功出3档

22

1功出4档

20

低频控制端

24V+（为接收盒供电）

18

11Hz

9.5Hz

8Hz

16

16.5Hz

15Hz

13.5Hz

14

30Hz

26Hz

20Hz

12

17.5Hz

24.5Hz

21.5Hz

10

移频控制端

8

550Hz

6

24V地

650Hz

4

750Hz

2

850Hz

引线端子说明：

表17所示的端子定义中2～32表示端子行号；A、B、C表示端子列号，分别与实际端子上的2d、2b、2z相对应。

①低频控制：

B20为低频控制端，通过电码化继电器使B20与该种低频端子相连编码。

如需要15Hz时，连接方式为B20——B16。

②移频（载频）控制：

A10为移频控制端，用A10与A2、A4、A6、A8在组合插头端子上分别跳线即可得到850、750、650、550Hz4种不同的载频频率。

③功率控制：

B32为功率控制端，A22~A28为功率跳线端。

例如，功出需要2档的功率跳线方式为：

B32—A26。

④另外，本发码器还可输出直流24V稳压电源，其偏差不大于0.5V，可以为一些耗电量小的设备供电，如接收盒等，不用再单独设置电源器材。

A20和C6分别为该电源的正负输出端。

㈢适应环境

1、相对湿度：

不大于90%（+25℃）；

2、环境温度：

-5～+40℃；

3、大气压力：

70～106kPa（相当于海拔3000米以下）；

4、振动频率：

1～35Hz，加速度幅值：

5m/s2；

5、周围无腐蚀性或引起爆炸的有害气体。

㈣原理说明

1、电路原理框图（如图2）

图2单功出集成发码器原理框图

2、工作原理说明

交流50Hz，220V电源经AC/DC开关电源转换为直流24±0.5V稳压电源（纹波电压≤500mV），为发码器各部分电路供电；外部低频编码条件通过光耦传输到频率合成单元和低频检测单元，当低频编码条件输入无误、频率合成单元输出的移频信号正确时，低频检测单元才输出2000Hz方波，打开安全与门，让移频信号通过，进入功率放大电路；否则安全与门关闭，不输出移频信号。

移频信号经过功率放大后输出至轨道。

㈤特征

1、发码设备闭环结构设计——具有低频信息自检功能，提高系统的安全性；

2、发码设备“恒压源”式输出——信号准确、负载能力强；

3、简化器材组成结构、减少备品数量——方便工程设计与施工，节约工程造价；

4、器材内部采用模块化结构设计、嵌入方式装配——利于升级换代便于生产维护。

㈥安装与调试

单功出集成发码器安装在站内电码化相应的托架上。

发码器工作正常时，SK1输出电压为2.2±0.5V的低频方波信号，SK2输出1.7±0.5V的正弦移频信号，SK3输出相对应的功率档电压。

㈦使用与操作

发码器安装使用之前，应对设备逐台进行测试，测试合格后，安装在室内标准托架上。

㈧保养与维修

设备安装使用后,应用有关测试仪表对使用中的发码器的测试塞孔SK1～SK3进行定期测试。

若SK1～SK3的有关数据有异样，应将该盒更换及维修。

㈨故障分析与处理

故障现象及处理与双功出集成发码器基本相同，在此不再赘述。

三、M.QCS型双套双机热备检测器

㈠用途：

用于电化区段站内正线或接近区段，主要功能是检测双机热备发码器的移频频率和功出电压。

一台检测器可同时检测两套双机热备发码器。

㈡技术指标：

1、输入特性（见表9）

表9双套双机热备检测器输入特性

输入电压

输入电压频率

输入电压失真度

输入电压特征

187～253V

50±5Hz

≤2.5%

正弦交流电

2、检测特性（见表10）

表10检测特性

测试项目

技术指标

继电器电压

技术指标

触发值

≤20V

报警继电器电压

≥18.0V

不触发值

≥8V

切换继电器电压

≥18.0V

频率检测精度

≤12Hz

3、绝缘特性（见表11）

以下数据除特别说明外，都是在TA=15～35℃、湿度＜75%、封连所有端子，非工作状态下测得。

表11绝缘特性

测试项目

测试条件

最小值

输入标称值

单位符号

绝缘耐压

测试时间10s

1000（正弦）

VAC（50Hz）

绝缘电阻

绝缘电压500VDC

25

MΩ

注：

在进行绝缘测试时，一定要封连所有端子！

！

！

4、外形尺寸及质量

外形尺寸：

325mm×87mm×164mm；

质量：

1.76Kg。

5、引线端子定义

该检测器采用48芯欧式插座作为其引线端子，端子（后视）定义见表12。

表12端子定义

A

B

C

2

2主功出1+

2主功出1－

4

2主功出2+

2主功出2－

6

2副功出1+

2副功出1－

8

2副功出2+

2副功出2－

10

1主功出1+

1主功出1－

12

1主功出2+

1主功出2－

14

1副功出1+

1副功出1－

16

1副功出2+

1副功出2－

18

20

2切换J－

2报警J－

继电器电源+

22

1切换J－

1报警J－

继电器电源+

24

26

2路650Hz

2路550Hz

控制地

28

2路850Hz

2路750Hz

控制地

30

1路650Hz

1路550Hz

控制地

32

1路850Hz

1路750Hz

控制地

引线端子说明：

①表21所示的端子定义中2～32表示端子行号；A、B、C表示端子列号，分别与端子上的2d、2b、2z相对应。

②频率跳线：

双套双机热备检测器检测不同频率的发码器时，是通过端子跳线来实现的。

C26～C32

的控制地均是用于频率跳线的使能端。

例如当一路为750Hz发码器，二路为650Hz发码器时，检测器的跳线应为：

B32—C32，A26—C26。

③继电器控制：

C22为1路切换与报警继电器的公共电源控制端；C20为2路切换与报警继电器的公共电源控制端。

④A2～A16、B2～B16为移频信息输入端。

6、特点

①一个检测器内有两套检测电路，可同时检测两套（4台）双功出集成发码器。

这两套检测电路完全独立，不互相影响。

因此，在一条正线接发车电码化电路中，只需一台双套双机热备检测器即可满足要求。

另外，在设计上减少了用于移频报警的继电器数量。

从而减少备品数量，节约工程造价。

②器材内部的主要单元电路采用模块化结构设计，采用嵌入式装配结构，便于器材升级换代，有较好的可维护性。

㈢适用环境

1、相对湿度：

不大于90%（+25℃）；

2、环境温度：

-5～+40℃；

3、大气压力：

70～106kPa（相当于海拔3000米以下）；

4、振动频率：

1～35Hz，加速度幅值：

5m/s2；

5、周围无腐蚀性或引起爆炸的有害气体。

原理框图

1、电路原理框图

双套双机热备检测器由光电隔离电路、控制电路、频率检测、复位电路、驱动电路以及报警显示四部分组成。

发码器的功放输出电压经光电隔离电路转换为检测器内的标准电压5V，再经控制电路和频率检测电路判断其是否发生故障，然后控制电路将控制信号传给驱动电路和报警显示电路，驱动电路再根据接收到的信号控制继电器的吸起和落下。

具体电路原理框图如图3所示。

图3双套双机热备检测器电路原理框图

2、工作原理说明：

①光电隔离电路

发码器的功放输出电压经光电隔离电路与检测器内部电路实现电气隔离。

②控制电路

控制电路包括电压检测和逻辑判决单元，电压检测的主体电路为滞回比较电路，当移频信号的电压值满足系统要求时，移频信号便可通过此电路进入下一处理单元。

否则，报警继电器落下并接通报警电路，移频信号不再进行频率检测。

逻辑判决单元对移频信号进行逻辑判决，然后动作频率指示电路（点亮频率指示灯）、故障指示电路（点亮故障指示灯）以及下一单元和驱动电路。

此电路采用可编程数字芯片，接收来自光电隔离电路、复位电路和频率检测电路的信号，经芯片处理后，将控制信号传给频率检测电路、驱动电路和报警显示电路。

③复位电路

复位电路的作用是当主路信号发生错误而更换时，对检测器进行复位。

此电路由复位开关给控制电路输入一个正的脉冲信号，在控制电路的作用下实现复位。

④频率检测

如果电压满足要求，移频信号便进入频率检测单元进行检测。

频率检测的主体电路为数字谐振电路，其作用是当输入移频信号的频率值满足系统要求时，移频信号便可进行逻辑判决。

否则，报警继电器落下报警，移频信号不再进行逻辑判决。

⑤驱动电路

该电路的作用是驱动继电器。

当移频信号正确时，继电器吸起，否则落下。

⑥报警显示电路

当某一路发码器功出出现故障时，控制电路将输入到报警显示电路，从而使相应的故障表示灯亮。

根据故障报警显示，对故障设备进行修复。

㈤安装与调试

检测器安装在室内标准托架上。

发码器正常工作时，在测试塞孔SK1～SK2处测试切换继电器和报警继电器的端电压，所测电压应不小于18V。

㈥保养与维修

设备安装使用后，应用有关测试仪表对使用中的检测器定期检测。

发现检测器有不合格项时应将其更换及维修。

㈦故障分析与处理

说明：

以下所出现的字符标号为电路图中的网络标号。

①故障现象：

主机报警灯始终亮。

故障分析：

此现象，一般由绝缘或短路引起。

解决方法：

1）按下复位开关，测试芯片板上AU4左侧第29脚与第36脚（从上往下数），如果第29脚与第36脚之间始终为高电平，那么再使用万用表通断档测试故障报警灯对应板J2处，从左往右数第5、6点，如果5、6之间通则正常，断则绝缘。

2）若测得BFS-LOW-PULSE电压始终为0时，则说明其与地短路。

②故障现象：

主机报警灯灭一段时间后再次点亮。

故障分析：

出现此现象，一般为光耦性能差。

解决方法：

检测光耦输入输出是否正常