一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統及其使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，包括送端設備、受端設備、發送接收一體化控制模塊和區段配置信息存儲器，發送接收一體化控制模塊包括主脈沖信號發送器、主脈沖信號接收器、備脈沖信號發送器和備脈沖信號接收器，區段配置信息存儲器與主脈沖信號發送器和備脈沖信號發送器均連接，送端設備包括發送器切換繼電器、送端電纜模擬網絡和送端變壓器；受端設備包括受端傳輸調整設備，受端傳輸調整設備包括受端變壓器、受端電纜模擬網絡和衰耗調整電路。本發明還公開了一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法。本發明設計新穎合理，實現方便，功能完備，工作可靠性高，降低了電路成本，實用性強，便于推廣使用。
【專利說明】
一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統及其使用方法
技術領域
[0001]本發明屬于軌道交通技術領域，具體涉及一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統及其使用方法。【背景技術】
[0002]軌道電路是利用鋼軌線路和鋼軌絕緣構成的電路。用于監督列車在區間或列車和調車車列在站內的占用，是最常用的方法。不對稱高壓脈沖軌道電路利用其瞬時功率大、分路瞬時電流高的特點有利提升解決了軌道電路分路不良的效果。但是，目前采用的不對稱高壓脈沖軌道電路功能單一，接收端采用模擬電路實現，設備缺少故障監測、報警等功能， 系統的可靠性較差，使用效果欠佳;而且，現有技術中的不對稱高壓脈沖軌道電路中，一個脈沖信號接收器只能解析一路信號，當受端為兩受或三受時，就需要增加脈沖信號接收器的數量，增加了電路成本，且使用操作不方便。
【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其設計新穎合理，實現方便，使用操作方便，功能完備，工作可靠性高，降低了電路成本，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:包括送端設備、受端設備、發送接收一體化控制模塊，以及用于存儲本區段和鄰區段的配置信息的區段配置信息存儲器;所述發送接收一體化控制模塊包括主脈沖信號發送器、主脈沖信號接收器、備脈沖信號發送器和備脈沖信號接收器，所述區段配置信息存儲器與主脈沖信號發送器和備脈沖信號發送器均連接;所述送端設備包括發送器切換繼電器、送端電纜模擬網絡和送端變壓器，本區段的所述主脈沖信號發送器通過本區段的發送器切換繼電器與本區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，本區段的所述備脈沖信號發送器通過鄰區段的發送器切換繼電器與鄰區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，鄰區段的所述主脈沖信號發送器通過鄰區段的發送器切換繼電器與鄰區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，鄰區段的所述備脈沖信號發送器通過本區段的發送器切換繼電器與本區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，所述送端電纜模擬網絡的輸出端與送端變壓器的一次側連接，所述送端變壓器的二次側與鋼軌的送端連接;所述受端設備包括受端傳輸調整設備，所述受端傳輸調整設備包括受端變壓器、受端電纜模擬網絡和衰耗調整電路， 所述受端變壓器的二次側與鋼軌的受端連接，所述受端電纜模擬網絡的輸入端與所述受端變壓器的一次側連接，所述衰耗調整電路的輸入端與所述受端電纜模擬網絡的輸出端連接，本區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與本區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，本區段的所述主脈沖信號接收器的輸出端與本區段的軌道繼電器連接，本區段的所述備脈沖信號接收器的輸出端與鄰區段的軌道繼電器連接，鄰區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與本區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，鄰區段的所述主脈沖信號接收器的輸出端與鄰區段的軌道繼電器連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器的輸出端與本區段的軌道繼電器連接。
[0005]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述受端傳輸調整設備的數量為一路且為主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器、受端電纜模擬網絡和衰耗調整電路的數量均為一個且分別為主受端變壓器、主受端電纜模擬網絡和主衰耗調整電路，本區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與本區段的主衰耗調整電路的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路的輸出端連接； 鄰區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與本區段的主衰耗調整電路的輸出端連接。
[0006]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述受端傳輸調整設備的數量為兩路且分別為主受端傳輸調整設備和一側主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器的數量為兩個且分別為主受端變壓器和一側受端變壓器，所述受端電纜模擬網絡的數量為兩個且分別為主受端電纜模擬網絡和一側受端電纜模擬網絡，所述衰耗調整電路的數量為兩個且分別為主衰耗調整電路和一側衰耗調整電路;本區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與本區段的主衰耗調整電路和一側衰耗調整電路的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路和一側衰耗調整電路的輸出端連接;鄰區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路和一側衰耗調整電路的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與本區段的主衰耗調整電路和一側衰耗調整電路的輸出端連接。
[0007]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述受端傳輸調整設備的數量為三路且分別為主受端傳輸調整設備、一側主受端傳輸調整設備和二側主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器的數量為三個且分別為主受端變壓器、一側受端變壓器和二側受端變壓器，所述受端電纜模擬網絡的數量為三個且分別為主受端電纜模擬網絡、一側受端電纜模擬網絡和二側受端電纜模擬網絡，所述衰耗調整電路的數量為三個且分別為主衰耗調整電路、一側衰耗調整電路和二側衰耗調整電路，本區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與本區段的主衰耗調整電路、一側衰耗調整電路和二側衰耗調整電路的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路、一側衰耗調整電路和二側衰耗調整電路的輸出端連接;鄰區段的所述主脈沖信號接收器的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路、一側衰耗調整電路和二側衰耗調整電路的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器的輸入端與本區段的主衰耗調整電路、一側衰耗調整電路和二側衰耗調整電路的輸出端連接。
[0008]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述主脈沖信號發送器和備脈沖信號發送器的結構相同且均包括電壓范圍為400V?700V的PWM高壓電源、 充放電電容C5、IGBT晶體管Q1、充電控制邏輯與門和放電控制邏輯與門，以及第一微控制器、第二微控制器、發送器安全與門電路和電容值測量電路，所述第一微控制器上接有第一 CAN通信接口電路，所述第二微控制器上接有第二CAN通信接口電路，所述發送器安全與門電路與第一微控制器的輸出端和第二微控制器的輸出端均連接，所述充放電電容C 5的正極和負極分別與PWM高壓電源的正極輸出端和負極輸出端連接，所述充電控制邏輯與門的輸入端和放電控制邏輯與門的輸入端均與第一微控制器的輸出端和第二微控制器的輸出端連接，所述PWM高壓電源與充電控制邏輯與門的輸出端連接，所述IGBT晶體管Q1的基極與放電控制邏輯與門的輸出端連接，所述IGBT晶體管Q1的發射極與充放電電容C5的負極相接且接地，所述充放電電容C5的正極為主脈沖信號發送器或備脈沖信號發送器的放電正極輸出端V+，所述IGBT晶體管Q1的集電極為主脈沖信號發送器或備脈沖信號發送器的放電負極輸出端V-，所述充放電電容C5的正極與所述IGBT晶體管Q1的集電極之間接有脈沖頻率檢測電路，所述脈沖頻率檢測電路的輸出端與第一微控制器的輸入端和第二微控制器的輸入端均連接，所述充放電電容C5的正極和負極之間接有第一充電電壓檢測電路和第二充電電壓檢測電路，所述第一充電電壓檢測電路的輸出端與第一微控制器的輸入端和第二微控制器的輸入端均連接，所述第二充電電壓檢測電路的輸出端與第一微控制器的輸入端和第二微控制器的輸入端均連接，所述電容值測量電路的輸入端與充放電電容C5的正極和負極連接， 所述電容值測量電路的輸出端與第一微控制器的輸入端和第二微控制器的輸入端均連接， 所述區段配置信息存儲器和第二微控制器均與第一微控制器相接。
[0009]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述發送器安全與門電路包括光耦隔離器U1、變壓器B1、整流橋DZ1、光耦隔離器U2、變壓器B2、整流橋DZ2、 三極管Q2、極性電容C1、極性電容C2和極性電容C3,所述光耦隔離器U1的第1引腳與第一微控制器的輸出端連接，所述光耦隔離器U1的第2引腳通過電阻R1與變壓器B1的一次側線圈的一端相接，所述變壓器B1的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述光耦隔離器U1的第3引腳和第4引腳均接地，所述整流橋DZ1的兩個交流輸入端分別與變壓器B1的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C1正極與整流橋DZ1的正極輸出端連接，所述極性電容C1負極與整流橋DZ1的負極輸出端連接，所述光耦隔離器U2的第1引腳與第二微控制器的輸出端連接，所述光耦隔離器U2的第2引腳通過電阻R2與極性電容C1正極相接，所述光耦隔離器U2的第3引腳通過電阻R3接地，所述三極管Q2的基極與光耦隔離器U2的第3引腳連接， 所述三極管Q2的集電極通過電阻R4與變壓器B2的一次側線圈的一端相接，所述三極管Q2的發射極通過并聯的電阻R8和極性電容C3接地，所述變壓器B2的一次側線圈的另一端與+24V 電源的輸出端連接，所述變壓器B2的一次側線圈的兩端之間接有非極性電容C7,所述整流橋DZ2的兩個交流輸入端分別與變壓器B2的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C2的正極與整流橋DZ2的正極輸出端連接且為發送器安全與門電路的正極輸出端0UT1+，所述極性電容C2的負極接地且為發送器安全與門電路的負極輸出端OUT。
[0010]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述PWM高壓電源包括共模信號抑制電路、整流器、第一開關電源變壓器、第二開關電源變壓器、第三開關電源變壓器，以及降壓電路、第一開關電源控制電路、第二開關電源控制電路和第三開關電源控制電路;所述共模信號抑制電路的輸入端與220V交流電的輸出端連接，所述整流器的輸入端與共模信號抑制電路的輸出端連接，所述降壓電路、第一開關電源變壓器、第二開關電源變壓器和第三開關電源變壓器均與整流器的輸出端連接，所述第一開關電源控制電路與降壓電路的輸出端連接，所述第一開關電源變壓器與第一開關電源控制電路的輸出端連接，所述第一開關電源變壓器的輸出端接有直流24V輸出電路和直流5V輸出電路，所述第二開關電源變壓器與第二開關電源控制電路的輸出端連接，所述第二開關電源變壓器的輸出端接有用于輸出直流700V高壓的第一高壓輸出電路，所述第三開關電源變壓器與第三開關電源控制電路的輸出端連接，所述第三開關電源變壓器的輸出端接有用于輸出直流700V高壓的第二高壓輸出電路，所述第二開關電源控制電路和第三開關電源控制電路均與充電控制邏輯與門的輸出端連接。
[0011]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述主脈沖信號接收器和備脈沖信號接收器的結構相同且均包括第一電壓分壓電路、第二電壓分壓電路、 第一 A/D轉換電路、第二A/D轉換電路和軌道繼電器安全與門電路，所述第一電壓分壓電路的輸入端為主脈沖信號接收器或備脈沖信號接收器的正脈沖信號輸入端IN+，所述第二電壓分壓電路的輸入端為主脈沖信號接收器或備脈沖信號接收器的負脈沖信號輸入端IN-， 所述第一 A/D轉換電路的輸入端與第一電壓分壓電路的輸出端連接，所述第一 A/D轉換電路的輸出端與第一微控制器的輸入端連接，所述第二A/D轉換電路的輸出端與第二微控制器的輸入端連接，所述軌道繼電器安全與門電路與第一微控制器的輸出端和第二微控制器的輸出端均連接。
[0012]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述軌道繼電器安全與門電路包括光耦隔離器U3、變壓器B3、整流橋DZ3、光耦隔離器U4、變壓器B4、整流橋 DZ4、三極管Q3、極性電容C4、極性電容C6和極性電容C7,所述光耦隔離器U3的第1引腳與第一微控制器的輸出端連接，所述光耦隔離器U3的第2引腳通過電阻R11與變壓器B3的一次側線圈的一端相接，所述變壓器B3的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述光耦隔離器U3的第3引腳和第4引腳均接地，所述整流橋DZ3的兩個交流輸入端分別與變壓器 B3的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C4正極與整流橋DZ3的正極輸出端連接，所述極性電容C4負極與整流橋DZ3的負極輸出端連接，所述光耦隔離器U4的第1引腳與第二微控制器的輸出端連接，所述光耦隔離器U4的第2引腳通過電阻R5與極性電容C4正極相接，所述光耦隔離器U4的第3引腳通過電阻R6接地，所述三極管Q3的基極與光耦隔離器U4的第3引腳連接，所述三極管Q3的集電極通過電阻R7與變壓器B4的一次側線圈的一端相接，所述三極管 Q3的發射極通過并聯的電阻R9和極性電容C7接地，所述變壓器B4的一次側線圈的另一端與 +24V電源的輸出端連接，所述變壓器B4的一次側線圈的兩端之間接有非極性電容C8,所述整流橋DZ4的兩個交流輸入端分別與變壓器B4的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C6 的正極與整流橋DZ4的正極輸出端連接且為軌道繼電器安全與門電路的正極輸出端0UT2+， 所述極性電容C6的負極接地且為軌道繼電器安全與門電路的負極輸出端0UT2-。
[0013]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述送端電纜模擬網絡的輸出端接有用于送端疊加電碼化信號并實現脈沖信號與電碼化信號的隔離的送端隔離盒，所述送端隔離盒的輸入端與站內送端電碼化發送器的輸出端連接;所述主受端電纜模擬網絡的輸入端接有用于受端疊加電碼化信號并實現脈沖信號與電碼化信號的隔離的受端隔離盒，所述受端隔離盒的輸入端與站內受端電碼化發送器的輸出端連接。
[0014]上述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述發送器切換繼電器包括主繼電器FBJ1和備繼電器FBJ2,本區段的所述主脈沖信號發送器通過本區段的發送器切換繼電器中的主繼電器FBJ1的常開觸點與本區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，本區段的所述備脈沖信號發送器通過鄰區段的發送器切換繼電器中的備繼電器FBJ2 的常開觸點與鄰區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，鄰區段的所述主脈沖信號發送器通過鄰區段的發送器切換繼電器中的主繼電器FBJ1的常開觸點與鄰區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，鄰區段的所述備脈沖信號發送器通過本區段的發送器切換繼電器中的備繼電器FBJ2的常開觸點與本區段的送端電纜模擬網絡的輸入端連接，所述備繼電器FBJ2 的勵磁電路中串聯有主繼電器FBJ1的常閉觸點。
[0015]本發明還公開了一種方法步驟簡單、實現方便的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0016]步驟一、系統上電后，主脈沖信號發送器或備脈沖信號發送器讀取存儲在區段配置信息存儲器中的區段配置信息，并根據區段配置信息產生脈沖信號;其中，存儲在區段配置信息存儲器中的區段配置信息包括站場編號、本區段編號、本區段脈沖發送電壓、本區段脈沖發送頻率、本區段受端數量、本區段脈沖接收頻率、本區段主受端脈沖峰頭峰尾比、本區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段校驗碼和本區段循環冗余碼校驗碼、鄰區段編號、鄰區段脈沖發送電壓、鄰區段脈沖發送頻率、鄰區段受端數量、鄰區段脈沖接收頻率、鄰區段主受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段校驗碼和本區段循環冗余碼校驗碼；
[0017]步驟二、脈沖信號通過發送器切換繼電器后，經送端電纜模擬網絡、送端隔離盒和送端變壓器傳輸至鋼軌的送端；
[0018]步驟三、脈沖信號以鋼軌為導體傳輸至受端，經所述受端變壓器和所述受端電纜模擬網絡傳輸后信號進入所述衰耗調整電路，經所述衰耗調整電路調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器或備脈沖信號接收器；[〇〇19]步驟四、主脈沖信號接收器或備脈沖信號接收器對其接收到的信號進行解析后， 輸出直流電壓驅動軌道繼電器，當軌道繼電器吸起時，軌道區段處于空閑狀態；當軌道繼電器落下時，軌道區段處于占用狀態。
[0020]本發明還公開了一種方法步驟簡單、實現方便、自動化程度高、控制精確可靠的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0021]步驟一、系統上電后，主脈沖信號發送器或備脈沖信號發送器讀取存儲在區段配置信息存儲器中的區段配置信息，并根據區段配置信息產生脈沖信號，具體過程為:[〇〇22]步驟101、第一微控制器通過SPI總線讀取存儲在區段配置信息存儲器中的區段配置信息，并通過數據總線將區段配置信息傳輸給第二微控制器；[〇〇23]步驟102、第一微控制器和第二微控制器獨立對區段配置信息進行校驗并相互對比區段配置信息的一致性，當第一微控制器和第二微控制器校驗的區段配置信息不一致時，第一微控制器和第二微控制器均處于宕機狀態；
[0024]當第一微控制器和第二微控制器校驗的區段配置信息一致，且第一微控制器和第二微控制器根據第一充電電壓檢測電路檢測到的信號或第二充電電壓檢測電路檢測到的信號判斷為充放電電容C5需要充電時，第一微控制器輸出動態方波，第二微控制器輸出使能信號，經過充電控制邏輯與門合成為充電邏輯動態方波輸出給第二開關電源控制電路和第三開關電源控制電路，第二開關電源控制電路控制第二開關電源變壓器產生直流700V高壓并通過第一高壓輸出電路輸出，第三開關電源控制電路控制第三開關電源變壓器產生直流700V高壓并通過第二高壓輸出電路輸出，實現對充放電電容C5的充電；
[0025]當第一微控制器和第二微控制器校驗的區段配置信息一致，且第一微控制器和第二微控制器根據第一充電電壓檢測電路檢測到的信號或第二充電電壓檢測電路檢測到的信號判斷為充放電電容C5不需要充電時，第一微控制器輸出固定電平，第二微控制器輸出使能信號，經過充電控制邏輯與門合成為固定邏輯電平輸出給第二開關電源控制電路和第三開關電源控制電路，第二開關電源控制電路停止控制第二開關電源變壓器產生直流700V 高壓，第三開關電源控制電路停止控制第三開關電源變壓器產生直流700V高壓，第一高壓輸出電路和第二高壓輸出電路無電壓輸出，充放電電容C5處于禁止充電狀態；
[0026]當第一微控制器和第二微控制器校驗的區段配置信息一致，且第一微控制器和第二微控制器根據脈沖頻率檢測電路檢測到的信號判斷為需要充放電電容C5開始放電時，第一微控制器根據區段配置信息產生放電脈沖信號，第二微控制器輸出使能信號，經過放電控制邏輯與門合成為放電邏輯脈沖信號輸出給IGBT晶體管Q1，通過控制IGBT晶體管Q1控制充放電電容C5放電，輸出脈沖信號；當第一微控制器和第二微控制器判斷為充放電電容C5 開始放電時，充放電電容C5正處在充電狀態時，記錄為一次故障，當記錄的故障次數超過三次時，第一微控制器輸出禁止放電信號，第二微控制器輸出使能信號，經過放電控制邏輯與門合成為禁止放電信號給IGBT晶體管Q1，禁止充放電電容C5放電；
[0027]其中，存儲在區段配置信息存儲器中的區段配置信息包括站場編號、本區段編號、 本區段脈沖發送電壓、本區段脈沖發送頻率、本區段受端數量、本區段脈沖接收頻率、本區段主受端脈沖峰頭峰尾比、本區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段校驗碼和本區段循環冗余碼校驗碼、鄰區段編號、鄰區段脈沖發送電壓、鄰區段脈沖發送頻率、鄰區段受端數量、鄰區段脈沖接收頻率、鄰區段主受端脈沖峰頭峰尾比、 鄰區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段校驗碼和本區段循環冗余碼校驗碼；
[0028]步驟二、脈沖信號通過發送器切換繼電器后，經送端電纜模擬網絡、送端隔離盒和送端變壓器傳輸至鋼軌的送端；
[0029]步驟三、脈沖信號以鋼軌為導體傳輸至受端，經所述受端變壓器和所述受端電纜模擬網絡傳輸后信號進入所述衰耗調整電路，經所述衰耗調整電路調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器或備脈沖信號接收器；
[0030]步驟四、主脈沖信號接收器或備脈沖信號接收器對其接收到的信號進行解析后， 輸出直流電壓驅動軌道繼電器，當軌道繼電器吸起時，軌道區段處于空閑狀態；當軌道繼電器落下時，軌道區段處于占用狀態。[0031 ]本發明與現有技術相比具有以下優點:[〇〇32]1、本發明的設計新穎合理，實現方便，使用操作方便。
[0033]2、本發明具有故障監測、報警等功能，系統的可靠性強。
[0034]3、本發明一個脈沖信號接收器能夠同時解析六路信號，當受端為兩受或三受時， 無需增加脈沖信號接收器的數量，降低了電路成本。
[0035]4、本發明的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法的方法步驟簡單，實現方便，自動化程度高，控制精確可靠。[〇〇36]5、本發明的實用性強，使用效果好，便于推廣使用。[〇〇37]綜上所述，本發明的設計新穎合理，實現方便，使用操作方便，功能完備，工作可靠性高，降低了電路成本，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0038]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。【附圖說明】
[0039]圖1為本發明實施例1的結構示意圖。
[0040]圖2為本發明實施例2的結構示意圖。
[0041]圖3為本發明實施例3的結構示意圖。[〇〇42]圖4為本發明主脈沖信號發送器和備脈沖信號發送器的電路原理圖。[〇〇43]圖5為本發明P麗高壓電源的電路原理圖。
[0044]圖6為本發明發送器安全與門電路的電路原理圖。
[0045]圖7為本發明主脈沖信號接收器和備脈沖信號接收器的電路原理圖。
[0046]圖8為本發明軌道繼電器安全與門電路的電路原理圖。[〇〇47]附圖標記說明:
[0048]1-1一主脈沖信號發送器；1_2—備脈沖信號發送器；[〇〇49]1-3—P麗高壓電源；1-31—共模信號抑制電路；[〇〇5〇]1-32—整流器；1-33—第一開關電源變壓器；[〇〇51]1-34—第二開關電源變壓器；1-35—第三開關電源變壓器；[〇〇52]1-36—第一開關電源控制電路；1-37—第二開關電源控制電路；[〇〇53]1-38—第三開關電源控制電路；1-39—降壓電路；[〇〇54]1-310—直流24V輸出電路；1-311—直流5V輸出電路；[〇〇55]1-312—第一高壓輸出電路；1-313—第二高壓輸出電路；
[0056]1-4 一脈沖頻率檢測電路；1-5—充電控制邏輯與門；[〇〇57]1-6—放電控制邏輯與門；1-7—第一微控制器；
[0058]1-8—發送器安全與門電路；1-9 一發送器安全與門電路；
[0059]1-10—第一充電電壓檢測電路；1-11 一第二充電電壓檢測電路；
[0060]1-12—第一CAN通信接口電路；1-13—第二CAN通信接口電路；[〇〇6111-14 一電容值測量電路；2—發送器切換繼電器；[〇〇62]3—送端電纜模擬網絡；4 一送端隔離盒；[〇〇63]5—送端變壓器；6—鋼軌；[〇〇64]7-1—主受端變壓器；7-2—一側受端變壓器；[〇〇65]7-3—二側受端變壓器；8—受端隔離盒；[0〇66]9~1 一主受端電纜模擬網絡；9_2—一側受端電纜模擬網絡；
[0067]10-1—主衰耗調整電路；10-2—一側衰耗調整電路；[〇〇68]10-3—二側衰耗調整電路；11-1 一主脈沖信號接收器；[〇〇69]11-2—備脈沖信號接收器；12—軌道繼電器；
[0070]13—區段配置信息存儲器。【具體實施方式】
[0071]實施例1
[0072]如圖1所示，本實施例的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，包括送端設備、受端設備、發送接收一體化控制模塊1，以及用于存儲本區段和鄰區段的配置信息的區段配置信息存儲器13;所述發送接收一體化控制模塊1包括主脈沖信號發送器1-1、主脈沖信號接收器11-1、備脈沖信號發送器1-2和備脈沖信號接收器11-2,所述區段配置信息存儲器13與主脈沖信號發送器1-1和備脈沖信號發送器1-2均連接;所述送端設備包括發送器切換繼電器2、送端電纜模擬網絡3和送端變壓器5,本區段的所述主脈沖信號發送器1-1通過本區段的發送器切換繼電器2與本區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，本區段的所述備脈沖信號發送器1-2通過鄰區段的發送器切換繼電器2與鄰區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，鄰區段的所述主脈沖信號發送器1-1通過鄰區段的發送器切換繼電器2與鄰區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，鄰區段的所述備脈沖信號發送器1-2通過本區段的發送器切換繼電器2與本區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，所述送端電纜模擬網絡3的輸出端與送端變壓器5的一次側連接，所述送端變壓器5的二次側與鋼軌6的送端連接;所述受端設備包括受端傳輸調整設備，所述受端傳輸調整設備包括受端變壓器、受端電纜模擬網絡和衰耗調整電路，所述受端變壓器的二次側與鋼軌6的受端連接，所述受端電纜模擬網絡的輸入端與所述受端變壓器的一次側連接，所述衰耗調整電路的輸入端與所述受端電纜模擬網絡的輸出端連接，本區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與本區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與鄰區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，本區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸出端與本區段的軌道繼電器12連接，本區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸出端與鄰區段的軌道繼電器12連接，鄰區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與鄰區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與本區段的所述衰耗調整電路的輸出端連接，鄰區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸出端與鄰區段的軌道繼電器12連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸出端與本區段的軌道繼電器12連接。
[0073]如圖1所示，本實施例中，所述受端傳輸調整設備的數量為一路且為主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器、受端電纜模擬網絡和衰耗調整電路的數量均為一個且分別為主受端變壓器7-1、主受端電纜模擬網絡9-1和主衰耗調整電路10-1，本區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與本區段的主衰耗調整電路10-1的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路10-1的輸出端連接;鄰區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路10-1的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與本區段的主衰耗調整電路10-1的輸出端連接。
[0074]如圖4所示，本實施例中，所述主脈沖信號發送器1-1和備脈沖信號發送器1-2的結構相同且均包括電壓范圍為400V?700V的PWM高壓電源1-3、充放電電容C5、IGBT晶體管Q1、 充電控制邏輯與門1-5和放電控制邏輯與門1-6,以及第一微控制器1-7、第二微控制器1-9、 發送器安全與門電路1-8和電容值測量電路1-14,所述第一微控制器1-7上接有第一 CAN通信接口電路1-12,所述第二微控制器1-9上接有第二CAN通信接口電路1-13,所述發送器安全與門電路1-8與第一微控制器1-7的輸出端和第二微控制器1-9的輸出端均連接，所述充放電電容C5的正極和負極分別與PWM高壓電源1-3的正極輸出端和負極輸出端連接，所述充電控制邏輯與門1-5的輸入端和放電控制邏輯與門1-6的輸入端均與第一微控制器1-7的輸出端和第二微控制器1 -9的輸出端連接，所述PWM高壓電源1 _3與充電控制邏輯與門1 -5的輸出端連接，所述IGBT晶體管Q1的基極與放電控制邏輯與門1-6的輸出端連接，所述IGBT晶體管Q1的發射極與充放電電容C5的負極相接且接地，所述充放電電容C5的正極為主脈沖信號發送器1-1或備脈沖信號發送器1-2的放電正極輸出端V+，所述IGBT晶體管Q1的集電極為主脈沖信號發送器1 -1或備脈沖信號發送器1 -2的放電負極輸出端V-，所述充放電電容C5的正極與所述IGBT晶體管Q1的集電極之間接有脈沖頻率檢測電路1-4,所述脈沖頻率檢測電路 1-4的輸出端與第一微控制器1-7的輸入端和第二微控制器1-9的輸入端均連接，所述充放電電容C5的正極和負極之間接有第一充電電壓檢測電路1-10和第二充電電壓檢測電路1-11，所述第一充電電壓檢測電路1-10的輸出端與第一微控制器1-7的輸入端和第二微控制器1-9的輸入端均連接，所述第二充電電壓檢測電路1-11的輸出端與第一微控制器1-7的輸入端和第二微控制器1-9的輸入端均連接，所述電容值測量電路1-14的輸入端與充放電電容C5的正極和負極連接，所述電容值測量電路1 -14的輸出端與第一微控制器1 -7的輸入端和第二微控制器1-9的輸入端均連接，所述區段配置信息存儲器13和第二微控制器1-9均與第一微控制器1-7相接。使用時，所述第一 CAN通信接口電路1-12用于實現第一微控制器1-7 與上位監控計算機的通信，所述第二CAN通信接口電路1-13用于實現第二微控制器1-9與上位監控計算機的通信。所述第一微控制器1-7和第二微控制器1-9相互獨立，是主脈沖信號發送器1-1和備脈沖信號發送器1-2的控制核心。[〇〇75] 如圖6所示，本實施例中，所述發送器安全與門電路1-8包括光耦隔離器U1、變壓器 B1、整流橋DZ1、光耦隔離器U2、變壓器B2、整流橋DZ2、三極管Q2、極性電容C1、極性電容C2和極性電容C3,所述光耦隔離器U1的第1引腳與第一微控制器1-7的輸出端連接，所述光耦隔離器U1的第2引腳通過電阻R1與變壓器B1的一次側線圈的一端相接，所述變壓器B1的一次偵懺圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述光耦隔離器U1的第3引腳和第4引腳均接地，所述整流橋DZ1的兩個交流輸入端分別與變壓器B1的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C1正極與整流橋DZ1的正極輸出端連接，所述極性電容C1負極與整流橋DZ1的負極輸出端連接，所述光耦隔離器U2的第1引腳與第二微控制器1-9的輸出端連接，所述光耦隔離器 U2的第2引腳通過電阻R2與極性電容C1正極相接，所述光耦隔離器U2的第3引腳通過電阻R3 接地，所述三極管Q2的基極與光耦隔離器U2的第3引腳連接，所述三極管Q2的集電極通過電阻R4與變壓器B2的一次側線圈的一端相接，所述三極管Q2的發射極通過并聯的電阻R8和極性電容C3接地，所述變壓器B2的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述變壓器B2的一次側線圈的兩端之間接有非極性電容C7,所述整流橋DZ2的兩個交流輸入端分別與變壓器B2的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C2的正極與整流橋DZ2的正極輸出端連接且為發送器安全與門電路1-8的正極輸出端0UT1 +，所述極性電容C2的負極接地且為發送器安全與門電路1-8的負極輸出端0UT1-。所述發送器安全與門電路1-8為發送器切換繼電器2的驅動電路，用于主脈沖信號發送器1-1和備脈沖信號發送器1-2的切換。[〇〇76]如圖5所示，本實施例中，所述P麗高壓電源1-3包括共模信號抑制電路1-31、整流器1-32、第一開關電源變壓器1-33、第二開關電源變壓器1-34、第三開關電源變壓器1-35， 以及降壓電路1-39、第一開關電源控制電路1-36、第二開關電源控制電路1-37和第三開關電源控制電路1 -38;所述共模信號抑制電路1 -31的輸入端與220V交流電14的輸出端連接， 所述整流器1-32的輸入端與共模信號抑制電路1-31的輸出端連接，所述降壓電路1-39、第一開關電源變壓器1-33、第二開關電源變壓器1-34和第三開關電源變壓器1-35均與整流器 1 -32的輸出端連接，所述第一開關電源控制電路1 -36與降壓電路1 -39的輸出端連接，所述第一開關電源變壓器1-33與第一開關電源控制電路1-36的輸出端連接，所述第一開關電源變壓器1-33的輸出端接有直流24V輸出電路1-310和直流5V輸出電路1-311，所述第二開關電源變壓器1-34與第二開關電源控制電路1-37的輸出端連接，所述第二開關電源變壓器1-34的輸出端接有用于輸出直流700V高壓的第一高壓輸出電路1-312,所述第三開關電源變壓器1 -35與第三開關電源控制電路1 -38的輸出端連接，所述第三開關電源變壓器1 -35的輸出端接有用于輸出直流700V高壓的第二高壓輸出電路1-313,所述第二開關電源控制電路 1 -37和第三開關電源控制電路1 -38均與充電控制邏輯與門1 -5的輸出端連接。
[0077]如圖7所示，本實施例中，所述主脈沖信號接收器11-1和備脈沖信號接收器11-2的結構相同且均包括第一電壓分壓電路11-3、第二電壓分壓電路11-4、第一 A/D轉換電路11-5、第二A/D轉換電路11-6和軌道繼電器安全與門電路11-7,所述第一電壓分壓電路11-3的輸入端為主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2的正脈沖信號輸入端IN+，所述第二電壓分壓電路11-4的輸入端為主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2的負脈沖信號輸入端IN-，所述第一 A/D轉換電路11 -5的輸入端與第一電壓分壓電路11 -3的輸出端連接，所述第一 A/D轉換電路11-5的輸出端與第一微控制器1-7的輸入端連接，所述第二 A/D轉換電路11-6的輸出端與第二微控制器1-9的輸入端連接，所述軌道繼電器安全與門電路11 -7與第一微控制器1 -7的輸出端和第二微控制器1 -9的輸出端均連接。具體實施時，所述第一電壓分壓電路11-3和第二電壓分壓電路11-4能夠同時接收最多6路受端的信息，包括區段一三路受端與區段二三路受端的信息，可以根據區段是一送一受、一送兩受、一送三受的實際情況進行配置。所述第一電壓分壓電路11-3、第一 A/D轉換電路11-5的和第一微控制器1-7依次連接，所述第二電壓分壓電路11-4、第二A/D轉換電路11-6和第二微控制器1-9 依次連接，接收處理采用二取二機制，電路結構上完全獨立。[〇〇78]如圖8所示，本實施例中，所述軌道繼電器安全與門電路11-7包括光耦隔離器U3、 變壓器B3、整流橋DZ3、光耦隔離器U4、變壓器B4、整流橋DZ4、三極管Q3、極性電容C4、極性電容C6和極性電容C7，所述光耦隔離器U3的第1引腳與第一微控制器1 -7的輸出端連接，所述光耦隔離器U3的第2引腳通過電阻R11與變壓器B3的一次側線圈的一端相接，所述變壓器B3 的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述光耦隔離器U3的第3引腳和第4引腳均接地，所述整流橋DZ3的兩個交流輸入端分別與變壓器B3的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C4正極與整流橋DZ3的正極輸出端連接，所述極性電容C4負極與整流橋DZ3的負極輸出端連接，所述光耦隔離器U4的第1引腳與第二微控制器1-9的輸出端連接，所述光耦隔離器U4的第2引腳通過電阻R5與極性電容C4正極相接，所述光耦隔離器U4的第3引腳通過電阻R6接地，所述三極管Q3的基極與光耦隔離器U4的第3引腳連接，所述三極管Q3的集電極通過電阻R7與變壓器B4的一次側線圈的一端相接，所述三極管Q3的發射極通過并聯的電阻R9 和極性電容C7接地，所述變壓器B4的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述變壓器B4的一次側線圈的兩端之間接有非極性電容C8,所述整流橋DZ4的兩個交流輸入端分別與變壓器B4的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C6的正極與整流橋DZ4的正極輸出端連接且為軌道繼電器安全與門電路11 -7的正極輸出端0UT2+，所述極性電容C6的負極接地且為軌道繼電器安全與門電路11-7的負極輸出端0UT2-。所述軌道繼電器安全與門電路11-7接收第一微控制器1-7和第二微控制器1-9輸出的方波信號，當兩路方波信號完全正常時，驅動軌道繼電器12吸起。
[0079]如圖1所示，本實施例中，所述送端電纜模擬網絡3的輸出端接有用于送端疊加電碼化信號并實現脈沖信號與電碼化信號的隔離的送端隔離盒4,所述送端隔離盒4的輸入端與站內送端電碼化發送器的輸出端連接;所述主受端電纜模擬網絡9-1的輸入端接有用于受端疊加電碼化信號并實現脈沖信號與電碼化信號的隔離的受端隔離盒8,所述受端隔離盒8的輸入端與站內受端電碼化發送器的輸出端連接。
[0080]本實施例中，所述發送器切換繼電器2包括主繼電器FBJ1和備繼電器FBJ2,本區段的所述主脈沖信號發送器1-1通過本區段的發送器切換繼電器2中的主繼電器FBJ1的常開觸點與本區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，本區段的所述備脈沖信號發送器1-2通過鄰區段的發送器切換繼電器2中的備繼電器FBJ2的常開觸點與鄰區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，鄰區段的所述主脈沖信號發送器1-1通過鄰區段的發送器切換繼電器2 中的主繼電器FBJ1的常開觸點與鄰區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，鄰區段的所述備脈沖信號發送器1-2通過本區段的發送器切換繼電器2中的備繼電器FBJ2的常開觸點與本區段的送端電纜模擬網絡3的輸入端連接，所述備繼電器FBJ2的勵磁電路中串聯有主繼電器FBJ1的常閉觸點。當主繼電器FBJ1吸起時，主繼電器FBJ1的常開觸點閉合，主繼電器 FB J1的常閉觸點斷開備繼電器FB J2的勵磁電路，備繼電器FB J2不能吸起，只能將主脈沖信號發送器1-1接入電路；當主繼電器FBJ1落下時，主繼電器FBJ1的常開觸點斷開，斷開接入電路的主脈沖信號發送器1-1，備繼電器FBJ2的常閉觸點接通備繼電器FBJ2的勵磁電路，備繼電器FBJ2吸起，只能將備脈沖信號發送器1-2接入電路。這樣，通過發送器切換繼電器2， 就實現了主脈沖信號發送器1-1和備脈沖信號發送器1-2的狀態切換。
[0081]本發明中，相鄰兩個區段的兩個脈沖信號發送器可以互作主脈沖信號發送器和備脈沖信號發送器，即區段一中的脈沖信號發送器既向區段一發送脈沖信號，又可作為區段二的備脈沖信號發送器;同理，區段二中的脈沖信號發送器既向區段二發送脈沖信號，又可作為區段一的備脈沖信號發送器；當區段二中的脈沖信號發送器故障時，區段一中的脈沖信號發送器既向區段一發送脈沖信號，又向區段二發送脈沖信號，區段二正常工作的狀態不受影響；同理，當區段一中的脈沖信號發送器故障時，區段一中的脈沖信號發送器既向區段一發送脈沖信號，又向區段二發送脈沖信號，區段一正常工作的狀態不受影響；即每兩個區段使用兩套脈沖信號發送器，兩套脈沖信號發送器互為主備，此方案既實現雙機冗余設置又節省了設備成本。
[0082]具體實施時，所述送端電纜模擬網絡3和主受端電纜模擬網絡9-1的總計長度均為 lkm，所述送端電纜模擬網絡3和主受端電纜模擬網絡9-1的環路阻抗均為45 Q，所述送端電纜模擬網絡3和主受端電纜模擬網絡9-1能夠模擬0?1000m、間距100m的任意長度。
[0083]具體實施時，所述主衰耗調整電路10-1用于實現軌入信號與軌出信號的調整，調整比例為146: (2?146)，同時，所述主衰耗調整電路10-1還用于實現主脈沖信號接收器11-1和備脈沖信號接收器11-2的信號隔離。
[0084]具體實施時，所述送端變壓器5和主受端變壓器7-1均為扼流變壓器或軌道變壓器，所述送端變壓器5用于實現脈沖信號從電纜側到鋼軌側的傳輸，所述主受端變壓器7-1 用于實現脈沖信號從鋼軌側到電纜側的傳輸，其中，扼流變壓器應用于電氣化區段，軌道變壓器應用于非電氣化區段。
[0085]本實施例的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，包括以下步驟:
[0086]步驟一、系統上電后，主脈沖信號發送器1-1或備脈沖信號發送器1-2讀取存儲在區段配置信息存儲器13中的區段配置信息，并根據區段配置信息產生脈沖信號;其中，存儲在區段配置信息存儲器13中的區段配置信息包括站場編號、本區段編號、本區段脈沖發送電壓、本區段脈沖發送頻率、本區段受端數量、本區段脈沖接收頻率、本區段主受端脈沖峰頭峰尾比、本區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段校驗碼(64位)和本區段循環冗余碼校驗碼(64位)、鄰區段編號、鄰區段脈沖發送電壓、鄰區段脈沖發送頻率、鄰區段受端數量、鄰區段脈沖接收頻率、鄰區段主受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段校驗碼(64位)和本區段循環冗余碼校驗碼(64位)；
[0087]步驟二、脈沖信號通過發送器切換繼電器2后，經送端電纜模擬網絡3、送端隔離盒 4和送端變壓器5傳輸至鋼軌6的送端；[〇〇88]步驟三、脈沖信號以鋼軌6為導體傳輸至受端，經主受端變壓器7-1和主受端電纜模擬網絡9-1傳輸后信號進入主衰耗調整電路10-1，經主衰耗調整電路10-1調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2;
[0089]步驟四、主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2對其接收到的信號進行解析后，輸出直流電壓驅動軌道繼電器12,當軌道繼電器12吸起時，軌道區段處于空閑狀態；當軌道繼電器12落下時，軌道區段處于占用狀態。
[0090]具體而言，本實施例的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，包括以下步驟:
[0091]步驟一、系統上電后，主脈沖信號發送器1-1或備脈沖信號發送器1-2讀取存儲在區段配置信息存儲器13中的區段配置信息，并根據區段配置信息產生脈沖信號，具體過程為:[〇〇92]步驟101、第一微控制器1-7通過SPI總線讀取存儲在區段配置信息存儲器13中的區段配置信息，并通過數據總線將區段配置信息傳輸給第二微控制器1-9;
[0093]步驟102、第一微控制器1-7和第二微控制器1-9獨立對區段配置信息進行校驗并相互對比區段配置信息的一致性，當第一微控制器1-7和第二微控制器1-9校驗的區段配置信息不一致時，第一微控制器1-7和第二微控制器1-9均處于宕機狀態；
[0094]當第一微控制器1-7和第二微控制器1-9校驗的區段配置信息一致，且第一微控制器1-7和第二微控制器1-9根據第一充電電壓檢測電路1-10檢測到的信號或第二充電電壓檢測電路1-11檢測到的信號判斷為充放電電容C5需要充電時，第一微控制器1-7輸出動態方波，第二微控制器1-9輸出使能信號，經過充電控制邏輯與門1-5合成為充電邏輯動態方波輸出給第二開關電源控制電路1-37和第三開關電源控制電路1-38,第二開關電源控制電路1-37控制第二開關電源變壓器1-34產生直流700V高壓并通過第一高壓輸出電路1-312輸出，第三開關電源控制電路1-38控制第三開關電源變壓器1-35產生直流700V高壓并通過第二高壓輸出電路1 -313輸出，實現對充放電電容C5的充電；
[0095]當第一微控制器1-7和第二微控制器1-9校驗的區段配置信息一致，且第一微控制器1-7和第二微控制器1-9根據第一充電電壓檢測電路1-10檢測到的信號或第二充電電壓檢測電路1-11檢測到的信號判斷為充放電電容C5不需要充電時，第一微控制器1-7輸出固定電平，第二微控制器1-9輸出使能信號，經過充電控制邏輯與門1-5合成為固定邏輯電平輸出給第二開關電源控制電路1-37和第三開關電源控制電路1-38,第二開關電源控制電路 1-37停止控制第二開關電源變壓器1-34產生直流700V高壓，第三開關電源控制電路1-38停止控制第三開關電源變壓器1-35產生直流700V高壓，第一高壓輸出電路1-312和第二高壓輸出電路1 -313無電壓輸出，充放電電容C5處于禁止充電狀態；
[0096]當第一微控制器1-7和第二微控制器1-9校驗的區段配置信息一致，且第一微控制器1-7和第二微控制器1-9根據脈沖頻率檢測電路1-4檢測到的信號判斷為需要充放電電容 C5開始放電時，第一微控制器1-7根據區段配置信息產生放電脈沖信號，第二微控制器1-9 輸出使能信號，經過放電控制邏輯與門1-6合成為放電邏輯脈沖信號輸出給IGBT晶體管Q1， 通過控制IGBT晶體管Q1控制充放電電容C5放電，輸出脈沖信號；當第一微控制器1-7和第二微控制器1-9判斷為充放電電容C5開始放電時，充放電電容C5正處在充電狀態時，記錄為一次故障，當記錄的故障次數超過三次時，第一微控制器1-7輸出禁止放電信號，第二微控制器1-9輸出使能信號，經過放電控制邏輯與門1-6合成為禁止放電信號給IGBT晶體管Q1，禁止充放電電容C5放電；
[0097]其中，存儲在區段配置信息存儲器13中的區段配置信息包括站場編號、本區段編號、本區段脈沖發送電壓、本區段脈沖發送頻率、本區段受端數量、本區段脈沖接收頻率、本區段主受端脈沖峰頭峰尾比、本區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段校驗碼(64位)和本區段循環冗余碼校驗碼(64位)、鄰區段編號、鄰區段脈沖發送電壓、鄰區段脈沖發送頻率、鄰區段受端數量、鄰區段脈沖接收頻率、鄰區段主受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段校驗碼(64位)和本區段循環冗余碼校驗碼(64位)；
[0098]步驟二、脈沖信號通過發送器切換繼電器2后，經送端電纜模擬網絡3、送端隔離盒 4和送端變壓器5傳輸至鋼軌6的送端；[〇〇99]步驟三、脈沖信號以鋼軌6為導體傳輸至受端，經主受端變壓器7-1和主受端電纜模擬網絡9-1傳輸后信號進入主衰耗調整電路10-1，經主衰耗調整電路10-1調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2;[〇1〇〇]步驟四、主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2對其接收到的信號進行解析后，輸出直流電壓驅動軌道繼電器12,當軌道繼電器12吸起時，軌道區段處于空閑狀態；當軌道繼電器12落下時，軌道區段處于占用狀態。
[0101]實施例2
[0102]如圖2所示，本實施例的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，與實施例1不同的是:所述受端傳輸調整設備的數量為兩路且分別為主受端傳輸調整設備和一側主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器的數量為兩個且分別為主受端變壓器7-1和一側受端變壓器7-2,所述受端電纜模擬網絡的數量為兩個且分別為主受端電纜模擬網絡9-1和一側受端電纜模擬網絡9-2,所述衰耗調整電路的數量為兩個且分別為主衰耗調整電路10-1和一側衰耗調整電路10-2;本區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與本區段的主衰耗調整電路10-1和一側衰耗調整電路10-2的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路10-1和一側衰耗調整電路10-2的輸出端連接;鄰區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路10-1和一側衰耗調整電路10-2的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與本區段的主衰耗調整電路10-1和一側衰耗調整電路10-2的輸出端連接。其余結構均與實施例1相同。
[0103]具體實施時，所述送端電纜模擬網絡3、主受端電纜模擬網絡9-1和一側受端電纜模擬網絡9-2的總計長度均為lkm，所述送端電纜模擬網絡3、主受端電纜模擬網絡9-1和一側受端電纜模擬網絡9-2的環路阻抗均為45 Q，所述送端電纜模擬網絡3、主受端電纜模擬網絡9-1和一側受端電纜模擬網絡9-2能夠模擬0?1000m、間距100m的任意長度。
[0104]具體實施時，所述主衰耗調整電路10-1和一側衰耗調整電路10-2用于實現軌入信號與軌出信號的調整，調整比例為146: (2?146)，同時，所述主衰耗調整電路10-1和一側衰耗調整電路10-2還用于實現主脈沖信號接收器11-1和備脈沖信號接收器11-2的信號隔離。
[0105]本實施例的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，與實施例1不同的是:步驟三、脈沖信號以鋼軌6為導體傳輸至受端，經所述受端變壓器和所述受端電纜模擬網絡傳輸后信號分兩路，一路經主受端變壓器7-1和主受端電纜模擬網絡9-1傳輸后信號進入主衰耗調整電路10-1，經主衰耗調整電路10-1調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2;另一路經一側受端變壓器7-2和一側受端電纜模擬網絡9-2傳輸后進入一側衰耗調整電路10-2,經一側衰耗調整電路10-2調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2。其余使用方法均與實施例1相同。 [〇1〇6] 實施例3
[0107]如圖3所示，本實施例與實施例1不同的是:所述受端傳輸調整設備的數量為三路且分別為主受端傳輸調整設備、一側主受端傳輸調整設備和二側主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器的數量為三個且分別為主受端變壓器7-1、一側受端變壓器7-2和二側受端變壓器7-3,所述受端電纜模擬網絡的數量為三個且分別為主受端電纜模擬網絡9-1、一側受端電纜模擬網絡9-2和二側受端電纜模擬網絡9-3,所述衰耗調整電路的數量為三個且分別為主衰耗調整電路10-1、一側衰耗調整電路10-2和二側衰耗調整電路10-3,本區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與本區段的主衰耗調整電路10-1、一側衰耗調整電路10-2和二側衰耗調整電路10-3的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路10-1、一側衰耗調整電路10-2和二側衰耗調整電路10-3的輸出端連接;鄰區段的所述主脈沖信號接收器11-1的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路10-1、一側衰耗調整電路10-2和二側衰耗調整電路10-3的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器11-2的輸入端與本區段的主衰耗調整電路10-1、一側衰耗調整電路10-2和二側衰耗調整電路10 - 3的輸出端連接。其余結構均與實施例1相同。
[0108]具體實施時，所述送端電纜模擬網絡3、主受端電纜模擬網絡9-1、一側受端電纜模擬網絡9-2和二側受端電纜模擬網絡9-3的總計長度均為lkm，所述送端電纜模擬網絡3、主受端電纜模擬網絡9-1、一側受端電纜模擬網絡9-2和二側受端電纜模擬網絡9-3的環路阻抗均為45 0,所述送端電纜模擬網絡3、主受端電纜模擬網絡9-1、一側受端電纜模擬網絡9-2和二側受端電纜模擬網絡9-3能夠模擬0?1000m、間距100m的任意長度。
[0109]具體實施時，所述主衰耗調整電路10-1、一側衰耗調整電路10-2和二側衰耗調整電路10-3用于實現軌入信號與軌出信號的調整，調整比例為146: (2?146)，同時，所述主衰耗調整電路10-1、一側衰耗調整電路10-2和二側衰耗調整電路10-3還用于實現主脈沖信號接收器11-1和備脈沖信號接收器11-2的信號隔離。
[0110]本實施例的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，與實施例1不同的是:步驟三、脈沖信號以鋼軌6為導體傳輸至受端，經所述受端變壓器和所述受端電纜模擬網絡傳輸后信號分三路，第一路經主受端變壓器7-1和主受端電纜模擬網絡9-1傳輸后信號進入主衰耗調整電路10-1，經主衰耗調整電路10-1調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2;第二路經一側受端變壓器7-2和一側受端電纜模擬網絡9-2傳輸后進入一側衰耗調整電路10-2,經一側衰耗調整電路10-2調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2;第三路信號經二側受端變壓器7-3 和二側受端電纜模擬網絡9-3傳輸后進入二側衰耗調整電路10-3,經二側衰耗調整電路10-3調整后的信號傳輸至所述主脈沖信號接收器11-1或備脈沖信號接收器11-2。其余使用方法均與實施例1相同。
[0111]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:包括送端設備、受端設備、 發送接收一體化控制模塊(1)，以及用于存儲本區段和鄰區段的配置信息的區段配置信息 存儲器(13);所述發送接收一體化控制模塊(1)包括主脈沖信號發送器(1-1)、主脈沖信號 接收器(11-1)、備脈沖信號發送器(1-2)和備脈沖信號接收器(11-2)，所述區段配置信息存 儲器(13)與主脈沖信號發送器(1-1)和備脈沖信號發送器(1-2)均連接;所述送端設備包括 發送器切換繼電器(2)、送端電纜模擬網絡(3)和送端變壓器(5)，本區段的所述主脈沖信號 發送器(1-1)通過本區段的發送器切換繼電器(2)與本區段的送端電纜模擬網絡(3)的輸入 端連接，本區段的所述備脈沖信號發送器(1-2)通過鄰區段的發送器切換繼電器(2)與鄰區 段的送端電纜模擬網絡(3)的輸入端連接，鄰區段的所述主脈沖信號發送器(1-1)通過鄰區 段的發送器切換繼電器(2)與鄰區段的送端電纜模擬網絡(3)的輸入端連接，鄰區段的所述 備脈沖信號發送器(1-2)通過本區段的發送器切換繼電器(2)與本區段的送端電纜模擬網 絡(3)的輸入端連接，所述送端電纜模擬網絡(3)的輸出端與送端變壓器(5)的一次側連接， 所述送端變壓器(5)的二次側與鋼軌(6)的送端連接;所述受端設備包括受端傳輸調整設 備，所述受端傳輸調整設備包括受端變壓器、受端電纜模擬網絡和衰耗調整電路，所述受端 變壓器的二次側與鋼軌(6)的受端連接，所述受端電纜模擬網絡的輸入端與所述受端變壓 器的一次側連接，所述衰耗調整電路的輸入端與所述受端電纜模擬網絡的輸出端連接，本 區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸入端與本區段的所述衰耗調整電路的輸出端連 接，本區段的所述備脈沖信號接收器(11-2)的輸入端與鄰區段的所述衰耗調整電路的輸出 端連接，本區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸出端與本區段的軌道繼電器(12)連 接，本區段的所述備脈沖信號接收器(11-2)的輸出端與鄰區段的軌道繼電器(12)連接，鄰 區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸入端與鄰區段的所述衰耗調整電路的輸出端連 接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器(11-2)的輸入端與本區段的所述衰耗調整電路的輸出 端連接，鄰區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸出端與鄰區段的軌道繼電器(12)連 接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器(11-2)的輸出端與本區段的軌道繼電器(12)連接。2.按照權利要求1所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述 受端傳輸調整設備的數量為一路且為主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器、受端電 纜模擬網絡和衰耗調整電路的數量均為一個且分別為主受端變壓器(7-1)、主受端電纜模 擬網絡(9-1)和主衰耗調整電路(10-1)，本區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸入端 與本區段的主衰耗調整電路(10-1)的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器(11-2) 的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路(10-1)的輸出端連接;鄰區段的所述主脈沖信號接收 器(11-1)的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路(10-1)的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖 信號接收器(11-2)的輸入端與本區段的主衰耗調整電路(10-1)的輸出端連接。3.按照權利要求1所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述 受端傳輸調整設備的數量為兩路且分別為主受端傳輸調整設備和一側主受端傳輸調整設 備，相應所述受端變壓器的數量為兩個且分別為主受端變壓器(7-1)和一側受端變壓器(7-2)，所述受端電纜模擬網絡的數量為兩個且分別為主受端電纜模擬網絡(9-1)和一側受端 電纜模擬網絡(9-2)，所述衰耗調整電路的數量為兩個且分別為主衰耗調整電路(10-1)和 一側衰耗調整電路(10-2);本區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸入端與本區段的主 衰耗調整電路(10-1)和一側衰耗調整電路(10-2)的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器(11-2)的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路(10-1)和一側衰耗調整電路(10-2)的 輸出端連接;鄰區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路 (10-1)和一側衰耗調整電路(10-2)的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器(11-2) 的輸入端與本區段的主衰耗調整電路(10-1)和一側衰耗調整電路(10-2)的輸出端連接。4.按照權利要求1所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述 受端傳輸調整設備的數量為三路且分別為主受端傳輸調整設備、一側主受端傳輸調整設備 和二側主受端傳輸調整設備，相應所述受端變壓器的數量為三個且分別為主受端變壓器 (7-1)、一側受端變壓器(7-2)和二側受端變壓器(7-3)，所述受端電纜模擬網絡的數量為三 個且分別為主受端電纜模擬網絡(9-1)、一側受端電纜模擬網絡(9-2)和二側受端電纜模擬 網絡(9-3)，所述衰耗調整電路的數量為三個且分別為主衰耗調整電路(10-1)、一側衰耗調 整電路(10-2)和二側衰耗調整電路(10-3)，本區段的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸入 端與本區段的主衰耗調整電路(10-1)、一側衰耗調整電路(10-2)和二側衰耗調整電路(10-3)的輸出端連接，本區段的所述備脈沖信號接收器(11-2)的輸入端與鄰區段的主衰耗調整 電路(10-1)、一側衰耗調整電路(10-2)和二側衰耗調整電路(10-3)的輸出端連接;鄰區段 的所述主脈沖信號接收器(11-1)的輸入端與鄰區段的主衰耗調整電路(10-1)、一側衰耗調 整電路(10-2)和二側衰耗調整電路(10-3)的輸出端連接，鄰區段的所述備脈沖信號接收器 (11-2)的輸入端與本區段的主衰耗調整電路(10-1)、一側衰耗調整電路(10-2)和二側衰耗 調整電路(10 - 3)的輸出端連接。5.按照權利要求1-4中任一權利要求所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系 統，其特征在于:所述主脈沖信號發送器(1-1)和備脈沖信號發送器(1-2)的結構相同且均 包括電壓范圍為400V?700V的PWM高壓電源(1-3)、充放電電容C5、IGBT晶體管Q1、充電控制 邏輯與門(1-5)和放電控制邏輯與門(1-6)，以及第一微控制器(1-7)、第二微控制器(1-9)、 發送器安全與門電路(1-8)和電容值測量電路(1-14)，所述第一微控制器(1-7)上接有第一 CAN通信接口電路(1-12 )，所述第二微控制器(1 -9)上接有第二CAN通信接口電路(1 -13 )，所 述發送器安全與門電路(1)與第一微控制器(1 -7)的輸出端和第二微控制器(1-9)的輸出 端均連接，所述充放電電容C5的正極和負極分別與PWM高壓電源(1-3)的正極輸出端和負極 輸出端連接，所述充電控制邏輯與門(1-5)的輸入端和放電控制邏輯與門(1-6)的輸入端均 與第一微控制器(1-7)的輸出端和第二微控制器(1-9)的輸出端連接，所述PWM高壓電源(1-3)與充電控制邏輯與門(1-5)的輸出端連接，所述IGBT晶體管Q1的基極與放電控制邏輯與 門(1 -6)的輸出端連接，所述IGBT晶體管Q1的發射極與充放電電容C5的負極相接且接地，所 述充放電電容C5的正極為主脈沖信號發送器(1-1)或備脈沖信號發送器(1-2)的放電正極 輸出端V+，所述IGBT晶體管Q1的集電極為主脈沖信號發送器(1-1)或備脈沖信號發送器(1-2)的放電負極輸出端V-，所述充放電電容C5的正極與所述IGBT晶體管Q1的集電極之間接有 脈沖頻率檢測電路(1-4)，所述脈沖頻率檢測電路(1-4)的輸出端與第一微控制器(1-7)的 輸入端和第二微控制器(1-9)的輸入端均連接，所述充放電電容C5的正極和負極之間接有 第一充電電壓檢測電路(1-10)和第二充電電壓檢測電路(1-11)，所述第一充電電壓檢測電 路(1-10)的輸出端與第一微控制器(1-7)的輸入端和第二微控制器(1-9)的輸入端均連接， 所述第二充電電壓檢測電路(1-11)的輸出端與第一微控制器(1-7)的輸入端和第二微控制 器(1 -9)的輸入端均連接，所述電容值測量電路(1 -14)的輸入端與充放電電容C5的正極和負極連接，所述電容值測量電路(1-14)的輸出端與第一微控制器(1-7)的輸入端和第二微 控制器(1-9)的輸入端均連接，所述區段配置信息存儲器(13)和第二微控制器(1-9)均與第 一微控制器(1)相接。6.按照權利要求5所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述 發送器安全與門電路(1-8)包括光耦隔離器U1、變壓器B1、整流橋DZ1、光耦隔離器U2、變壓 器B2、整流橋DZ2、三極管Q2、極性電容C1、極性電容C2和極性電容C3,所述光耦隔離器U1的 第1引腳與第一微控制器(1-7)的輸出端連接，所述光耦隔離器U1的第2引腳通過電阻R1與 變壓器B1的一次側線圈的一端相接，所述變壓器B1的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸 出端連接，所述光耦隔離器U1的第3引腳和第4引腳均接地，所述整流橋DZ1的兩個交流輸入 端分別與變壓器B1的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C1正極與整流橋DZ1的正極輸 出端連接，所述極性電容C1負極與整流橋DZ1的負極輸出端連接，所述光耦隔離器U2的第1 引腳與第二微控制器(1-9)的輸出端連接，所述光耦隔離器U2的第2引腳通過電阻R2與極性 電容C1正極相接，所述光耦隔離器U2的第3引腳通過電阻R3接地，所述三極管Q2的基極與光 耦隔離器U2的第3引腳連接，所述三極管Q2的集電極通過電阻R4與變壓器B2的一次側線圈 的一端相接，所述三極管Q2的發射極通過并聯的電阻R8和極性電容C3接地，所述變壓器B2 的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述變壓器B2的一次側線圈的兩端之間 接有非極性電容C7,所述整流橋DZ2的兩個交流輸入端分別與變壓器B2的二次側線圈的兩 端相接，所述極性電容C2的正極與整流橋DZ2的正極輸出端連接且為發送器安全與門電路 (1-8)的正極輸出端0UT1 +，所述極性電容C2的負極接地且為發送器安全與門電路(1-8)的 負極輸出端0UT1-。7.按照權利要求5所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述 PWM高壓電源(1-3)包括共模信號抑制電路(1-31)、整流器(1-32)、第一開關電源變壓器(1-33)、第二開關電源變壓器(1-34)、第三開關電源變壓器(1-35)，以及降壓電路(1-39)、第一 開關電源控制電路(1-36)、第二開關電源控制電路(1-37)和第三開關電源控制電路(1-38);所述共模信號抑制電路(1-31)的輸入端與220V交流電(14)的輸出端連接，所述整流器 (1-32)的輸入端與共模信號抑制電路(1-31)的輸出端連接，所述降壓電路(1-39)、第一開 關電源變壓器(1-33)、第二開關電源變壓器(1-34)和第三開關電源變壓器(1-35)均與整流 器(1-32)的輸出端連接，所述第一開關電源控制電路(1-36)與降壓電路(1-39)的輸出端連 接，所述第一開關電源變壓器(1-33)與第一開關電源控制電路(1-36)的輸出端連接，所述 第一開關電源變壓器(1 -33)的輸出端接有直流24V輸出電路(1 -310)和直流5V輸出電路(1 -311)，所述第二開關電源變壓器(1-34)與第二開關電源控制電路(1-37)的輸出端連接，所 述第二開關電源變壓器(1-34)的輸出端接有用于輸出直流700V高壓的第一高壓輸出電路 (1-312)，所述第三開關電源變壓器(1-35)與第三開關電源控制電路(1-38)的輸出端連接， 所述第三開關電源變壓器(1-35)的輸出端接有用于輸出直流700V高壓的第二高壓輸出電 路(1-313)，所述第二開關電源控制電路(1-37)和第三開關電源控制電路(1-38)均與充電 控制邏輯與門(1 -5)的輸出端連接。8.按照權利要求5所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述 主脈沖信號接收器(11-1)和備脈沖信號接收器(11-2)的結構相同且均包括第一電壓分壓 電路(11-3)、第二電壓分壓電路(11-4)、第一 A/D轉換電路(11-5)、第二A/D轉換電路(11-6)和軌道繼電器安全與門電路(11-7)，所述第一電壓分壓電路(11-3)的輸入端為主脈沖信號 接收器(11-1)或備脈沖信號接收器(11-2)的正脈沖信號輸入端IN+，所述第二電壓分壓電 路(11-4)的輸入端為主脈沖信號接收器(11-1)或備脈沖信號接收器(11-2)的負脈沖信號 輸入端IN-，所述第一 A/D轉換電路(11 -5)的輸入端與第一電壓分壓電路(11 -3)的輸出端連 接，所述第一 A/D轉換電路(11-5)的輸出端與第一微控制器(1-7)的輸入端連接，所述第二 A/D轉換電路(11-6)的輸出端與第二微控制器(1-9)的輸入端連接，所述軌道繼電器安全與 門電路(11-7)與第一微控制器(1-7)的輸出端和第二微控制器(1-9)的輸出端均連接。9.按照權利要求8所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在于:所述 軌道繼電器安全與門電路(11-7)包括光耦隔離器U3、變壓器B3、整流橋DZ3、光耦隔離器U4、 變壓器B4、整流橋DZ4、三極管Q3、極性電容C4、極性電容C6和極性電容C7,所述光耦隔離器 U3的第1引腳與第一微控制器(1-7)的輸出端連接，所述光耦隔離器U3的第2引腳通過電阻 R11與變壓器B3的一次側線圈的一端相接，所述變壓器B3的一次側線圈的另一端與+24V電 源的輸出端連接，所述光耦隔離器U3的第3引腳和第4引腳均接地，所述整流橋DZ3的兩個交 流輸入端分別與變壓器B3的二次側線圈的兩端相接，所述極性電容C4正極與整流橋DZ3的 正極輸出端連接，所述極性電容C4負極與整流橋DZ3的負極輸出端連接，所述光耦隔離器U4 的第1引腳與第二微控制器(1-9)的輸出端連接，所述光耦隔離器U4的第2引腳通過電阻R5 與極性電容C4正極相接，所述光耦隔離器U4的第3引腳通過電阻R6接地，所述三極管Q3的基 極與光耦隔離器U4的第3引腳連接，所述三極管Q3的集電極通過電阻R7與變壓器B4的一次 側線圈的一端相接，所述三極管Q3的發射極通過并聯的電阻R9和極性電容C7接地，所述變 壓器B4的一次側線圈的另一端與+24V電源的輸出端連接，所述變壓器B4的一次側線圈的兩 端之間接有非極性電容C8,所述整流橋DZ4的兩個交流輸入端分別與變壓器B4的二次側線 圈的兩端相接，所述極性電容C6的正極與整流橋DZ4的正極輸出端連接且為軌道繼電器安 全與門電路(11 -7)的正極輸出端0UT2+，所述極性電容C6的負極接地且為軌道繼電器安全 與門電路(11 -7)的負極輸出端0UT2-。10.按照權利要求2、3或4所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征在 于:所述送端電纜模擬網絡(3)的輸出端接有用于送端疊加電碼化信號并實現脈沖信號與 電碼化信號的隔離的送端隔離盒(4)，所述送端隔離盒(4)的輸入端與站內送端電碼化發送 器的輸出端連接;所述主受端電纜模擬網絡(9-1)的輸入端接有用于受端疊加電碼化信號 并實現脈沖信號與電碼化信號的隔離的受端隔離盒(8)，所述受端隔離盒(8)的輸入端與站 內受端電碼化發送器的輸出端連接。11.按照權利要求1、2、3或4所述的一種全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統，其特征 在于:所述發送器切換繼電器(2)包括主繼電器FBJ1和備繼電器FBJ2,本區段的所述主脈沖 信號發送器(1-1)通過本區段的發送器切換繼電器(2)中的主繼電器FBJ1的常開觸點與本 區段的送端電纜模擬網絡(3)的輸入端連接，本區段的所述備脈沖信號發送器(1-2)通過鄰 區段的發送器切換繼電器(2)中的備繼電器FBJ2的常開觸點與鄰區段的送端電纜模擬網絡 (3)的輸入端連接，鄰區段的所述主脈沖信號發送器(1-1)通過鄰區段的發送器切換繼電器 (2)中的主繼電器FBJ1的常開觸點與鄰區段的送端電纜模擬網絡(3)的輸入端連接，鄰區段 的所述備脈沖信號發送器(1-2)通過本區段的發送器切換繼電器(2)中的備繼電器FBJ2的 常開觸點與本區段的送端電纜模擬網絡(3)的輸入端連接，所述備繼電器FBJ2的勵磁電路中串聯有主繼電器FBJ1的常閉觸點。12.—種如權利要求1所述的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，其特征 在于，該方法包括以下步驟:步驟一、系統上電后，主脈沖信號發送器(1-1)或備脈沖信號發送器(1-2)讀取存儲在 區段配置信息存儲器(13)中的區段配置信息，并根據區段配置信息產生脈沖信號;其中，存 儲在區段配置信息存儲器(13)中的區段配置信息包括站場編號、本區段編號、本區段脈沖 發送電壓、本區段脈沖發送頻率、本區段受端數量、本區段脈沖接收頻率、本區段主受端脈 沖峰頭峰尾比、本區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段 校驗碼和本區段循環冗余碼校驗碼、鄰區段編號、鄰區段脈沖發送電壓、鄰區段脈沖發送頻 率、鄰區段受端數量、鄰區段脈沖接收頻率、鄰區段主受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段一側受 端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段校驗碼和本區段循環冗余碼 fe驗碼；步驟二、脈沖信號通過發送器切換繼電器(2)后，經送端電纜模擬網絡(3)、送端隔離盒 (4)和送端變壓器(5)傳輸至鋼軌(6)的送端；步驟三、脈沖信號以鋼軌(6)為導體傳輸至受端，經所述受端變壓器和所述受端電纜模 擬網絡傳輸后信號進入所述衰耗調整電路，經所述衰耗調整電路調整后的信號傳輸至所述 主脈沖信號接收器(11-1)或備脈沖信號接收器(11-2);步驟四、主脈沖信號接收器(11-1)或備脈沖信號接收器(11-2)對其接收到的信號進行 解析后，輸出直流電壓驅動軌道繼電器(12)，當軌道繼電器(12)吸起時，軌道區段處于空閑 狀態；當軌道繼電器(12)落下時，軌道區段處于占用狀態。13.—種如權利要求7所述的全電子不對稱高壓脈沖軌道電路系統的使用方法，其特征 在于，該方法包括以下步驟:步驟一、系統上電后，主脈沖信號發送器(1-1)或備脈沖信號發送器(1-2)讀取存儲在 區段配置信息存儲器(13)中的區段配置信息，并根據區段配置信息產生脈沖信號，具體過 程為:步驟101、第一微控制器(1-7)通過SPI總線讀取存儲在區段配置信息存儲器(13)中的 區段配置信息，并通過數據總線將區段配置信息傳輸給第二微控制器(1-9);步驟102、第一微控制器(1-7)和第二微控制器(1-9)獨立對區段配置信息進行校驗并 相互對比區段配置信息的一致性，當第一微控制器(1-7)和第二微控制器(1-9)校驗的區段 配置信息不一致時，第一微控制器(1-7)和第二微控制器(1-9)均處于宕機狀態；當第一微控制器(1-7)和第二微控制器(1-9)校驗的區段配置信息一致，且第一微控制 器(1-7)和第二微控制器(1-9)根據第一充電電壓檢測電路(1-10)檢測到的信號或第二充 電電壓檢測電路(1-11)檢測到的信號判斷為充放電電容C5需要充電時，第一微控制器(1-7)輸出動態方波，第二微控制器(1-9)輸出使能信號，經過充電控制邏輯與門(1-5)合成為 充電邏輯動態方波輸出給第二開關電源控制電路(1-37)和第三開關電源控制電路(1-38)， 第二開關電源控制電路(1-37)控制第二開關電源變壓器(1-34)產生直流700V高壓并通過 第一高壓輸出電路(1-312)輸出，第三開關電源控制電路(1-38)控制第三開關電源變壓器 (1-35)產生直流700V高壓并通過第二高壓輸出電路(1-313)輸出，實現對充放電電容C5的 充電；當第一微控制器(1-7)和第二微控制器(1-9)校驗的區段配置信息一致，且第一微控制 器(1-7)和第二微控制器(1-9)根據第一充電電壓檢測電路(1-10)檢測到的信號或第二充 電電壓檢測電路(1-11)檢測到的信號判斷為充放電電容C5不需要充電時，第一微控制器 (1-7)輸出固定電平，第二微控制器(1-9)輸出使能信號，經過充電控制邏輯與門(1-5)合成 為固定邏輯電平輸出給第二開關電源控制電路(1-37)和第三開關電源控制電路(1-38)，第 二開關電源控制電路(1-37)停止控制第二開關電源變壓器(1-34)產生直流700V高壓，第三 開關電源控制電路(1-38)停止控制第三開關電源變壓器(1-35)產生直流700V高壓，第一高 壓輸出電路(1-312)和第二高壓輸出電路(1-313)無電壓輸出，充放電電容C5處于禁止充電 狀態；當第一微控制器(1-7)和第二微控制器(1-9)校驗的區段配置信息一致，且第一微控制 器(1-7)和第二微控制器(1-9)根據脈沖頻率檢測電路(1-4)檢測到的信號判斷為需要充放 電電容C5開始放電時，第一微控制器(1-7)根據區段配置信息產生放電脈沖信號，第二微控 制器(1-9)輸出使能信號，經過放電控制邏輯與門(1-6)合成為放電邏輯脈沖信號輸出給 IGBT晶體管Q1，通過控制IGBT晶體管Q1控制充放電電容C5放電，輸出脈沖信號；當第一微控 制器(1-7)和第二微控制器(1-9)判斷為充放電電容C5開始放電時，充放電電容C5正處在充 電狀態時，記錄為一次故障，當記錄的故障次數超過三次時，第一微控制器(1-7)輸出禁止 放電信號，第二微控制器(1-9)輸出使能信號，經過放電控制邏輯與門(1-6)合成為禁止放 電信號給IGBT晶體管Q1，禁止充放電電容C5放電；其中，存儲在區段配置信息存儲器(13)中的區段配置信息包括站場編號、本區段編號、 本區段脈沖發送電壓、本區段脈沖發送頻率、本區段受端數量、本區段脈沖接收頻率、本區 段主受端脈沖峰頭峰尾比、本區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、本區段二側受端脈沖峰頭峰 尾比、本區段校驗碼和本區段循環冗余碼校驗碼、鄰區段編號、鄰區段脈沖發送電壓、鄰區 段脈沖發送頻率、鄰區段受端數量、鄰區段脈沖接收頻率、鄰區段主受端脈沖峰頭峰尾比、 鄰區段一側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段二側受端脈沖峰頭峰尾比、鄰區段校驗碼和本區 段循環冗余碼校驗碼；步驟二、脈沖信號通過發送器切換繼電器(2)后，經送端電纜模擬網絡(3)、送端隔離盒 (4)和送端變壓器(5)傳輸至鋼軌(6)的送端；步驟三、脈沖信號以鋼軌(6)為導體傳輸至受端，經所述受端變壓器和所述受端電纜模 擬網絡傳輸后信號進入所述衰耗調整電路，經所述衰耗調整電路調整后的信號傳輸至所述 主脈沖信號接收器(11-1)或備脈沖信號接收器(11-2);步驟四、主脈沖信號接收器(11-1)或備脈沖信號接收器(11-2)對其接收到的信號進行 解析后，輸出直流電壓驅動軌道繼電器(12)，當軌道繼電器(12)吸起時，軌道區段處于空閑 狀態；當軌道繼電器(12)落下時，軌道區段處于占用狀態。
【文檔編號】B61L1/18GK105946900SQ201610338613
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】張海旭, 郝東華, 劉小正, 趙喜楨, 侯江濤, 宋小霞, 李育平, 劉春來, 羅能斌, 王艷艷, 呂鑫, 胡玉果, 景紅梅, 彭博, 康慧, 秦嶺, 劉朝峰
【申請人】西安思源科創軌道交通技術開發有限公司