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區(qū)域聯(lián)鎖車站電流表遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析論文
區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)(簡稱區(qū)域聯(lián)鎖)，是目前技術(shù)成熟并在國內(nèi)外廣泛使用的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖、區(qū)間閉塞和調(diào)度指揮一體化控制。區(qū)域聯(lián)鎖車站分為主控站和被控站，區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖關(guān)系的完成、車站設(shè)備的監(jiān)控只在主控站進(jìn)行，被控站只設(shè)執(zhí)行設(shè)備，一般無人值守。
常規(guī)的聯(lián)鎖車站控制臺都設(shè)有電流表，車站值班員在控制臺排列進(jìn)路時(shí)，通過這些電流表就能了解室外道岔動(dòng)作情況。如道岔發(fā)生卡阻、擠岔、鎖閉異常等情況，電流表可以直觀反映出來，減少了由于室外情況不明而產(chǎn)生的誤操作。區(qū)域聯(lián)鎖主控站的道岔由主控站聯(lián)鎖系統(tǒng)控制，被控站的道岔由被控站聯(lián)鎖執(zhí)行設(shè)備控制。因被控站無人值守，故需要主控站值班員來查看被控站道岔動(dòng)作情況。通常的做法是通過電纜將被控站的電流表連接到主控站，但因?yàn)榫嚯x較長效果不是很好，這給運(yùn)輸帶來了不安全因素，也容易造成值班員誤操作。為解決此問題，設(shè)計(jì)了控制臺電流表遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在不改變區(qū)域聯(lián)鎖的情況下，實(shí)現(xiàn)了讓主控站值班員實(shí)時(shí)查看到被控站道岔動(dòng)作情況，解除了影響運(yùn)輸?shù)牟话踩蛩亍?/p>
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)一般有一個(gè)主控站和一個(gè)或多個(gè)被控站。根據(jù)這種特點(diǎn)，在每個(gè)被控站設(shè)置一臺大電流采集器，用來采集被控站電流表的動(dòng)作情況;在主控站設(shè)一臺光纖/CAN通信轉(zhuǎn)換集中器，與各個(gè)被控站的CAN/光纖通信轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通信，收集各個(gè)被控站的電流表監(jiān)測數(shù)據(jù)。被控站道岔電流表的數(shù)值在主控站電流顯示屏上顯示，也可以接入聯(lián)鎖上位機(jī)，在聯(lián)鎖控制臺上顯示。
大電流采集器和CAN/光纖通信轉(zhuǎn)換器的通信采用CAN總線通信方式，CAN總線是可靠性很高的現(xiàn)場總線，同時(shí)擴(kuò)展性也很強(qiáng);主控站采用光纖/CAN通信轉(zhuǎn)換集中器，接收各站電流采集單元的數(shù)據(jù)，處理、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并發(fā)送至電流顯示屏進(jìn)行顯示;被控車站較多時(shí)，可以通過聯(lián)鎖上位機(jī)進(jìn)行軟件接口，在聯(lián)鎖控制臺進(jìn)行集中顯示;主控站和被控站之間通過光纖連接。
2系統(tǒng)功能及核心部分設(shè)計(jì)
控制臺電流表遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)被控站道岔動(dòng)作情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，具有測試精度高、反應(yīng)速度快的特點(diǎn)。系統(tǒng)主要由電流采集、通信傳輸、電流顯示等幾部分組成。其中電流采集是核心部分，主要由CPU 控制器、電流傳感器、模擬輸入、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、隔離通信總線及電源等部分組成，測試精度可以達(dá)到±2%。
軟件結(jié)構(gòu)中，輸入信號的零點(diǎn)修正及參數(shù)模型建立是2個(gè)關(guān)鍵部分：
1.輸入信號的零點(diǎn)修正。2、3、4、5單元模塊，主要是自主學(xué)習(xí)信號放大過程中零點(diǎn)漂移和信號自身白噪聲及被測信號帶外干擾的情況，并由此建立干擾參數(shù)模型9。運(yùn)用此參數(shù)模型完成對信號的誤差運(yùn)算、反饋等閉環(huán)控制，以此達(dá)到對輸入信號的零點(diǎn)修正。
2.參數(shù)模型的建立。的7、8單元分別為直流參數(shù)模型和交流參數(shù)模型。根據(jù)轉(zhuǎn)轍機(jī)的型號不同，道岔動(dòng)作電流也有直流和交流2種，不同的信號源由不同的模型來處理。9為干擾參數(shù)模型，道岔動(dòng)作電源回線由室外傳輸回來，由于走線距離等因素影響，會(huì)受到外界電磁信號干擾。在進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換放大處理時(shí)，放大電路自身產(chǎn)生了白噪聲和信號零點(diǎn)漂移，加上外部無信號時(shí)的強(qiáng)干擾信號一同被送入處理單元，造成了此模型輸入?yún)?shù)多，并且參數(shù)變化范圍大，使每一應(yīng)用地點(diǎn)干擾參數(shù)模型也不同，為此，建立了干擾模型參數(shù)的默認(rèn)值，在實(shí)際使用中，采用自學(xué)習(xí)方法或自動(dòng)、手動(dòng)修改參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
3.電流采集軟件處理流程。從如圖4所示的軟件處理流程可以看出設(shè)備的主要工作過程及處理方法。當(dāng)沒有被測電流信號輸入時(shí)，處理器讀到的信號為干擾信號，包括噪聲及外部干擾，同時(shí)存在由信號放大帶來的零點(diǎn)漂移�？紤]到這些及其他因素后，處理器可通過學(xué)習(xí)并建立相應(yīng)的模型，在默認(rèn)的干擾參數(shù)模型下，有尺度地動(dòng)態(tài)調(diào)整干擾參數(shù)模型，并保存相應(yīng)的參數(shù)，待有被測信號時(shí)，修正被測信號，使之測量精準(zhǔn)。
當(dāng)有被測電流信號輸入時(shí)，通過上述方法測量比較精準(zhǔn)的電流信號，經(jīng)過干擾參數(shù)模型完成反饋、修正，使測量精度進(jìn)一步提升，并根據(jù)信號源判斷是采用直流參數(shù)模型、還是交流參數(shù)模型進(jìn)行處理。
3結(jié)束語
區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)控制臺電流表遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，具有測試精度高、反應(yīng)速度快的特點(diǎn)，經(jīng)光纖通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過智能顯示屏或聯(lián)鎖控制臺顯示結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了控制臺電流表電流采集、傳輸、展示功能。該系統(tǒng)適用于各種類型區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)，對消除區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)被控站道岔的監(jiān)視盲區(qū)，保證運(yùn)輸安全很有幫助。該系統(tǒng)已經(jīng)在蘭州北等多個(gè)車站成功運(yùn)用，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。
【區(qū)域聯(lián)鎖車站電流表遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析論文】相關(guān)文章：
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