無絕緣移頻自動閉塞系統中采集系統設計
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隨著我國鐵路向高速、高密、重載、電氣化方向邁進，區間閉塞設備尤其是移頻自動閉塞系統得到了迅速的發展，ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統也因此得到了廣泛的推廣應用。為保證ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統能可靠安全的運行，隨移頻自動閉塞系統配套，提供了系統維護機，以對系統的運行狀態進行全天候監視，方便維護人員及時發現故障，并盡快排除故障，保證安全。本文介紹的采集系統正是為監測ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統維護機的主要設備提供接口。
l ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統簡介
ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統分室內設備和室外設備兩部分。室內設備包括發送器、功放器、接收器、濾波器、電纜模擬單元、采集系統、防雷單元、系統維護機；室外設備包括匹配單元(PB)、調諧單元(BA)、平衡線圈(SVA)、補償電容等。系統構成框圖見圖1，其主要工作方式為：
發送器根據前方閉塞分區執行繼電器構成的編碼條件，輸出相應編碼移頻信號。先經“N+1”轉換、方向電路、紅燈轉換條件及發送通道設備送至室外電纜，再經軌道匹配單元發送到軌道，并分別向兩個方向傳輸。正向信號經主軌道傳送到本區段調諧區的接收側，并在調諧區發送側BA處以其對接收信號呈低阻而實現隔離，不再向下一個區段繼續傳輸；反向信號經調諧區傳輸送至相鄰區段的接收側，同時以調諧區接收側BA對發送信號呈低阻而實現隔離，不再向相鄰區段繼續傳輸。
經主軌道傳輸的本區段信號和經調諧區傳輸的鄰區段反向信號都送入本區段的接收匹配單元端，再經電纜和通道設備傳輸，將兩種信號送至接收濾波端，由濾波器兩路混合分離，分出主軌道信號和調諧區信號這兩路輸出，分別送至接收器解調、譯碼，并輸出動作執行繼電器，控制區間信號燈顯示，反映列車占用情況，同時控制后方閉塞分區發送的信息，實現自動控制。
系統軌道電路采用調頻方式。載頻頻率為：1 698．7Hz(1700―1)，1 701．4 Hz(1700―1)，1 998．7 Hz(2000―2)，2 001．4 Hz(2000―1)，2 298．7 Hz(2 300―2)，2 301．4 Hz(1700―1)，2 598．7 Hz(2600―2)，2 601．4 Hz(2600―1)；頻偏為±11 Hz；低頻調制頻率為10．3 Hz，11．4 Hz，12．5 Hz，13．6 Hz．14．7 Hz，15．8 Hz，16．9 Hz，18 Hz，19．1 Hz。20．2 Hz，21．3 Hz，22．4 Hz，23．5 Hz，24．6 Hz，25．7 Hz，26．8 Hz，27．9 Hz，29 Hz，共18個信息。發送器、功放器、接收器、濾波器的工作狀態由采集系統實時采集．并上傳至系統維護機。
2 系統架構設計
該系統由輸入信號處理、主控單元、外部通信接口三大模塊組成，系統結構如圖2所示。
主要采集ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統的接收器、發送器、功放器等單元設備的電壓、電流、低頻、載頻及繼電器狀態等數據，并與系統維護機等上位機進行數據通信。如圖2所示，采集的模擬量數據包括兩路功出電壓、八路接入電壓、兩路功出電流、兩路濾入電流等；采集的頻率信息包括兩路載頻信息、六路低頻信息等。其中，接入電壓及功出電流輸入均為毫伏級交流信號；功出電壓輸入為高壓交流信號；發送低頻及接收低頻輸入為交流數字信號；地址編碼輸入為電平信號；繼電器狀態輸入為數字脈沖信號。
3 C805lF020簡介
C8051F020(F020)是美國德州Cygnal公司推出的完全集成混合信號系統級MCU芯片。具有64個數字I／O引腳。其主要特征為：
(1)高速、流水線結構的8051兼容的CIP-51內核；
(2)全速、非侵入式的在系統調試接口(片內)；
(3)真正12位100 kS／s的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開關；
(4)真正8位500 kS／sADC，帶PGA和8通道模擬多路開關；
(5)兩個12位DAC，具有可編程數據更新方式；
(6)64 KB可在系統編程的FLASH存儲器；
(7)4 352(4 096+256)B的片內RAM；
(8)可尋址64 KB地址空間的外部數據存儲器接口；
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