1.一种半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于，所述监测系统设置至少一监测区间，每个监测区间设置监测设备；
每套监测设备均采取双套冗余方式，分主用和备用，一套设备故障，备用设备自动投入使用，并发出声光报警，提示现场设备故障；
所述监测设备包括直流电源、监控主机、信息采集模块、GPRS数据传输模块；所述监控主机分别连接直流电源、信息采集模块、GPRS数据传输模块；
所述信息采集模块包括若干钢轨直流电阻、若干钢轨短路线、电路保护压敏电阻、50Hz低频扼流线圈、调节限流电阻；
所述监测区间内的两个钢轨每间隔一公里分为一段；两个钢轨分别为第一钢轨、第二钢轨，被等分的第一钢轨的各段与第二钢轨的对应各段相互对称；
第一钢轨、第二钢轨各段分别设有钢轨直流电阻，第一钢轨的各段钢轨还分别通过短路电阻连接第二钢轨的对应分段；
所述直流电源为24V16A的直流电源，通过所述调节限流电阻和50Hz低频扼流线圈直接与钢轨连接，轨面并联所述电路保护压敏电阻；
所述调节限流电阻主要是用来在列车通过时过流保护，50Hz低频扼流圈起到抑制50Hz牵引电流流入直流电源，电路保护压敏电阻用来防止高电压反向击穿直流电源，起到保护和防雷的作用；
每间隔一公里安装一个钢轨直流电阻，作为分流电阻；当断轨点在分流电阻前，断轨后该分流电阻就没有电流流过，总电流瞬间减小，用以区分断轨位置，精确定位在一公里范围内；
各段钢轨的最远点安装钢轨短路线，监测钢轨短路线流过的电流，未发生断轨，钢轨短路线有电流流过，发生断轨后，该钢轨短路线无电流，用于监测是否发生断轨；
发生断轨时，通过这种采集得到可靠监测报警条件，并通过电流减少的瞬间变化区分断轨点的具体位置；
送电端断轨报警信息采集方式采用两种：一是送电端钢轨引接线穿过直流空心传感器，检测流过钢轨引接线的电流变化；二是在送电端限流电阻上的电压的变化。用这两种变化情况都可以作为断轨报警信息；报警信息经监控主机处理后传输到工务段调度中心计算机分析、处理；
受电端断轨报警信息采集相对简单，只需将钢轨短路线穿过直流空传感器，通过直流空心传感器采集钢轨短路线电流流过的数据，判断有无电流，“有”电流钢轨未发生断轨，“无”电流则发生钢轨断轨；将这两个“有”“无”的信息发送到工务段调度中心计算机进行分析处理；
当感应到列车进入监测区间，压上断轨监测区段时，轮对短路钢轨，送电端电流加大，送电端电流大到一定值后，送电端设备停止向钢轨送电；由于车列压上监测区段无法监测断轨状态，监测系统停止钢轨断轨监测；一是保护送电端电源不过载；二是节约既有电能，延长监测时间；
因区间线路没有交流电源，采用太阳能电池和蓄电池供电；由于电池供电原因，发送端的电流不能一直连续，为保证电源供电时间，减少电源消耗，采用间断监测的方法，每10分钟监测1分钟，间断监测时间可根据电源供电情况自行设定，以达到既减少电源消耗的目的，又能完成断轨监测的作用；
电气化牵引区段抗干扰，一是由于采用的是直流电，电气化的50Hz干扰源和多次谐波与直流回路干扰小，发送端设置低频扼流线圈扼制50Hz干扰电源设备；二是两根钢轨阻抗不平衡会造成钢轨压差大，从送电端开始，每公里的并联电阻和远端的短路线，两钢轨间直流电阻小，使两根钢轨基本做到平衡；
在安装直流钢轨断轨监测设备前，要对既有钢轨阻抗和道砟电阻进行测试：
1.对需要监测区段的钢轨阻抗和道砟电阻的测试方法采用直流开路、短路法测试；
2.测试方法：
(1)在受电端开路时，在送电端测量轨面电压Uks(V)和送电端电流Iks(A)；
(2)在在受电端短路时，在送电端测量轨面电压Uds(V)和送电端电流Ids(A)；
(3)无论开路或短路，送电端电压和电流均进行正、反极性的测量，然后取其平均值，以消除迷流的影响；
3.计算方法：
根据测量出的Uks，Iks，Uds，Ids和钢轨长度l进行计算:
rk＝RB×γ
其中，Rks为开路电阻，Rds为短路电阻，RB为波电阻，γ为传播常数，l为轨道电路长度，rk为钢轨电阻，rd为道为道碴电阻；
测量监测区段的钢轨阻抗和道碴电阻后，正确配置每公里的短路电阻，确保远端短路线和每个并联电阻的电流在200mA～500mA左右，提高监测断轨的可靠性；
所述直流电源采用太阳能供电的恒流恒压电路，太阳能供电的恒流恒压电路包括太阳能充电电路、恒压恒流控制电路；太阳能充电电路包括太阳能电池电压电流检测电路、充电变换电路；
太阳能电池电压电流检测电路包括太阳能电池板、第一保险丝F1、第四芯片U4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第十四电阻R14、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第十八电容C18，其中第一保险丝F1起安全防护作用，防止太阳能电池板供电异常引起其他电路损坏，第四芯片U4为电流检测芯片，是一款精密电流传感放大器，第二电阻R2、第三电阻R3组成分压电路，根据测量分压大小可计算出太阳能电池的电压信息；第一保险丝F1连接至太阳能电池板的正极，太阳能电池板的负极接地，第四电阻R4连接至第一保险丝F1的另一端与第四场效应管Q4的漏极，第二电阻R2与第三电阻R3串联组成分压电路，第三电容C3并联连接至第三电阻R3的两端，第四芯片U4的第一引脚连接至第四场效应管Q4的漏极上，第十八电容C18连接至第四芯片U4的第一引脚与第八引脚之间，第一芯片U4的第二引脚接电源+5V，第二电容C2连接至第四芯片U4的第二引脚与第四引脚之间，第四芯片U4的第四引脚接地，第四芯片U4的第五引脚接处理器AD引脚计算出电流大小；充电变换电路把太阳能电池板输出的电压转换为电池充电所需要的稳定的充电电压，由于太阳能电池随着阳光变化产生的电压发生变化不利于充电的利用，为了提高太阳能利用率以及充电效率采用boost升压电路将太阳能电池板的电压升高到储电电池充电所需电压再进行充电；充电变换电路包括第一电容C1、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电阻R1、第五电阻R5、第六电阻R6、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5、第一电感L1、第二保险丝F2、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第一储电电池BT1、第一集成电路HR2104；
其中第四场效应管Q4、第五场效应管Q5为N型MOS管，由于其开关速度快，在BOOST升压电路中起开关作用，第一集成电路HR2104为MOS管开关驱动芯片；第一电容C1与第一电阻R1串联连接至第四场效应管Q4的漏极与源极之间，第六二极管D6的正极连接至第四场效应管Q4的栅极上，第六二极管D6的负极连接至ICI的第七引脚上，第五电阻R5并联连接至第六二极管D6的两端，第四场效应管Q4的源极连接至第五场效应管Q5的漏极上，第五场效应管Q5的漏极接地，第七二极管D7的正极连接至第五场效应管Q5的栅极上，第七二极管D7的负极连接至第一集成电路HR2104的第五引脚上，第六电阻并联连接至第七二极管D7的两端，第五电容并联连接至第一集成电路HR2104的第六引脚与第八引脚之间，第一集成电路HR2104的第一引脚接电源12V，第五二极管D5的正极连接至电源12V，第五二极管D5的负极连接至第一集成电路HR2104的第八引脚上，第一集成电路HR2104的第四引脚接地，第一电感L1连接至第五场效应管Q5的源极与第八二极管D8的正极之间，第六电容C6连接至第八二极管D8的正极与地之间，第二保险丝F2连接至第八二极管D8的负极与第一储电电池BT1的正极之间，第一储电电池BT1的负极接地；通过对第一集成电路HR2104的控制即可控制充电变换电路工作，将太阳能电池输出的电压变换到充电电池BT1的充电电压，第二保险丝F2起对储电电池的防护作用，防止电路异常造成储电电池或者其他元件损坏；
恒压恒流控制电路包括储电电池输出控制电路、正负5V电压转换模块、DA转换电路、AD转换电路、电流恒定控制电路、电压恒定控制电路；
储电电池输出控制电路包括第一芯片U1、第二芯片U2、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一二极管D1、第二二极管D2、第一可控硅管Q1、第二可控硅管Q2、第十电容C10、第二十三电容C23、第二十四电容C24，其中第一芯片U1、第二芯片U2为光电隔离耦合芯片，用于保护控制电路，将控制电路与被控制电路通过光电耦合进行隔离保护，第一二极管D1、第二二极管D2为肖特基二极管，第一可控硅管Q1、第二可控硅管Q2为晶闸管；第一二极管D1的正极接地，第一二极管D1的负极连接至第一芯片U1的接收三极管的集电极，第一芯片U1的接收三极管的发射极连接至第一可控硅管Q1的控制极，第一可控硅Q1的阳极连接至第一二极管D1的正极，第一可控硅Q1的阴极连接至第二二极管Q2的正极同时与第二可控硅Q2的阳极相连接，第二二极管D2的负极连接至第二芯片U2的接收三极管的集电极上，第二芯片U2的接收三极管的发射极连接至第二可控硅管Q2的控制极，第十五电阻R15连接至第三接口J3的第四引脚与第一芯片U1的发射二极管的正极相连接，第十六电阻R16连接至第三接口J3的第四引脚与第二芯片U2的发射二极管的正极相连接，第一芯片U1的发射二极管负极与第二芯片U2的发射二极管负极相连接并接地，第二十三电容C23、第二十四电容C24、第十电容C10并联连接至第二可控硅管Q2的阴极与地之间，通过控制第三接口J3的第四引脚输出电平的高低，可控制储电电池是否输出电压；正负5V电压转换模块主要为电路中各芯片的工作提供正负5V工作电压，正负5V电压转换模块包括第二集成芯片IC2、第四集成芯片IC4、第二电感L2、第九电容C9、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十七电容C27；其中第二集成芯片IC2是一种固定电压(5V)三端集成稳压器，输入电压可达30-35V，输出电流可达到100mA，无需外接元件，内部热过载保护，内部短路电流限制，方便电路设计，IC4是一款电荷泵反极性开关集成稳压器，可以将正输入的电压变换成负输出电压，可以把负输入电压转换为正输出电压，本设计将正5V电压转换为-5V电压；第十九电容C19连接至第四集成芯片IC4的第二引脚与第四引脚之间，第二十一电容C21连接至第四集成芯片IC4的第三引脚与第五引脚之间，第四集成芯片IC4的第三引脚接地，第二电感L2连接至第四集成芯片IC4的第五引脚与输出-5V之间，第二十电容C20连接至第四集成芯片IC4的第八引脚与地之间，第四集成芯片IC4的第八引脚连接至第二集成芯片IC2的第四引脚上，第二十二电容C22连接至第二集成芯片IC2的第三引脚与地之间，第二集成芯片IC2的第三引脚连接至第八电阻R8与第七电阻R7的分压处电源，第九电容C9与第二十五电容C25并联连接至第二集成芯片IC2的第四引脚与地之间，第二集成芯片IC2的第一引脚接地，第二集成芯片IC2的第四引脚输出电源+5V；
DA转换电路包括第三集成芯片IC3、第五集成芯片IC5、第十二电容C12、第十五电容C15、第十八电容C18，其中第三集成芯片IC3为12位双路DAC，串行输入、可编程稳定时间等，第五集成芯片IC5为基准稳压芯片，为第三集成芯片IC3工作提供基准稳压源；第十二电容C12连接至第三集成芯片IC3的第六引脚与地之间，第三集成芯片IC3的第一引脚连接至第三接口P3的第一引脚上，第三集成芯片IC3的第二引脚连接至第三接口P3的第二引脚上，第三集成芯片IC3的第三引脚连接至第三接口P3的第三引脚上，第三集成芯片IC3的第四引脚输出数模转换后的模拟输出信号，第三集成芯片IC3的第五引脚接地，第三集成芯片IC3的第六引脚连接至第五集成芯片IC5的第六引脚，第三集成芯片IC3的第七引脚输出数模转换后的模拟输出信号，输出数模转换后的模拟输出信号的第八引脚接电源+5V，第十五电容C15连接至第三集成芯片IC3的第八引脚与地之间，第五集成芯片IC5的第二引脚连接至电源+5V，第五集成芯片IC5的第四引脚接地，第五集成芯片IC5的第六引脚输出基准稳压电压供第三集成芯片IC3工作提供基准参考电压；
AD转换电路包括第十六电容C16、第十七电容C17、第六集成芯片IC6、第七集成芯片IC7、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21；其中第六集成芯片IC6为基准稳压芯片，第七集成芯片IC7为AD芯片即模数转换芯片，将模拟信号转换为数字信号，方便与处理器的处理；第十六电容C16连接至第七集成芯片IC7的第八引脚与地之间，第十七电容C17连接至第七集成芯片IC7的第一引脚与地之间，第七集成芯片IC7的第一引脚、第七引脚、第九引脚均相连接，第七集成芯片IC7的第六引脚、第十引脚、第十一引脚接地，第七集成芯片IC7的第十二引脚连接至第三接口P3的第五引脚上，第七集成芯片IC7的第十三引脚连接至第三接口P3的第六引脚上，第七集成芯片IC7的第十四引脚连接至第三接口P3的第七引脚上，第七集成芯片IC7的第十五引脚连接至第三接口P3的第八引脚上，第七集成芯片IC7的第十六引脚连接至第三接口P3的第九引脚上，第十九电阻R19连接至第七集成芯片IC7的第五引脚与地之间，第二十电阻R10连接至第七集成芯片IC7的第四引脚与地之间，第二十一电阻R21连接至第七集成芯片IC7的第三引脚与地之间，第七集成芯片IC7的的第二引脚连接至第三芯片U3的第五引脚上，第六集成芯片IC6的第四引脚接地，第六集成芯片IC6的第二引脚连接至电源+5V,第六集成芯片IC6的第六引脚输出基准稳压电源为第七集成芯片IC7工作提供基准参考电压；
电流恒定控制电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一集成芯片IC1、第八电容C8、第十四电容C14、第三芯片U3、第四二极管D4、第三场效应管Q3，其中第九电阻R9为取样电路，采用电阻值小，功率大的高精度电阻，第一集成芯片IC1为差分放大器，通过调节第十电阻R10、第十一电阻R11可改变差分放大器的放大倍数，第三芯片U3为高速运算放大器，本电路中作为高速比较器使用；第九电阻R9连接至第一集成芯片IC1的第二引脚与第三引脚之间，第十电阻R10与第十一电阻R11并联连接至第一集成芯片IC1的第一引脚与第八引脚之间，第八电容C8连接至第一集成芯片IC1的第七引脚与地之间，第一集成芯片IC1的第四引脚接电源-5V，第十四电容C14连接至第一集成芯片IC1的第四引脚与地之间，第一集成芯片IC1的第六引脚连接至第三芯片U3的第二引脚上，第十八电阻R18连接至第三集成芯片IC3的第四引脚与第三芯片U3的第三引脚之间，第三芯片U3的第八引脚接电源-
5V，第四引脚接电源+5V，第三芯片U3的第一引脚接第四二极管D4的负极上，第四二极管D4的正极连接至第三场效应管Q3的栅极上，第三场效应管Q3的源极连接至第一集成芯片IC1的第三引脚上；通过检测第九电阻R9两端电压，经过第一集成芯片IC1的放大与第三集成芯片IC3输出的模拟信号经过高速比较进行处理，当电流变小时，使第三场效应管Q3导通频率增加，电源输出，使电流增加，当电流变大时，使第三场效应管Q3导通频率减小，减少电源输出时间，使电流较低，经过高速调节可使系统的电流处于恒定状态；
电压恒定控制电路包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二十二电阻R22、第二十六电阻R26、第二接口J2、第三芯片U3、第三二极管D3、第十七电阻R17；其中第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二十二电阻构成分压电路，可得到输出电压的分压信息，第二接口J2为恒压恒流电源的输出接口；第十二电阻R12与第十三电阻R13串联连接至第一集成芯片IC1的第二引脚与第三芯片U3的第五引脚之间，第二十二电阻R22连接至第三芯片U3的第五引脚与地之间，第十七电阻R17连接至第三集成电路IC3输出的模拟信号与第三芯片U3的第六引脚之间，第三芯片U3的第七引脚连接至第三二极管D3的负极上，第三二极管D3的正极连接至第三场效应管Q3的正极；通过检测第二十二电阻上的电压与第三集成芯片IC3输出的模拟信号经过高速比较进行处理，当电压变小时，使第三场效应管Q3导通频率增加，电源输出，使电压增加，当电压变大时，使第三场效应管Q3导通频率减小，减少电源输出时间，使电压变低，经过高速调节可使系统的电压处于恒定状态。
2.一种半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于，所述监测系统设置至少一监测区间，每个监测区间设置监测设备；
所述监测设备包括直流电源、监控主机、信息采集模块、数据传输模块；所述监控主机分别连接直流电源、信息采集模块、数据传输模块；
所述信息采集模块包括若干钢轨直流电阻、若干钢轨短路线、电路保护压敏电阻、低频扼流线圈、调节限流电阻；
所述监测区间被分为若干段，两个钢轨分别为第一钢轨、第二钢轨；
第一钢轨、第二钢轨各段分别设有钢轨直流电阻，第一钢轨的各段钢轨还分别通过短路电阻连接第二钢轨的对应分段。
3.根据权利要求2所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于：
所述直流电源为24V16A的直流电源，通过所述调节限流电阻和50Hz低频扼流线圈直接与钢轨连接，轨面并联所述电路保护压敏电阻；
所述调节限流电阻主要是用来在列车通过时过流保护，50Hz低频扼流圈起到抑制50Hz牵引电流流入直流电源，电路保护压敏电阻用来防止高电压反向击穿直流电源，起到保护和防雷的作用；
每间隔一公里安装一个钢轨直流电阻，作为分流电阻；当断轨点在分流电阻前，断轨后该分流电阻就没有电流流过，总电流瞬间减小，用以区分断轨位置，精确定位在一公里范围内；
各段钢轨的最远点安装钢轨短路线，监测钢轨短路线流过的电流，未发生断轨，钢轨短路线有电流流过，发生断轨后，该钢轨短路线无电流，用于监测是否发生断轨；
发生断轨时，通过这种采集得到可靠监测报警条件，并通过电流减少的瞬间变化区分断轨点的具体位置。
4.根据权利要求2所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于：
送电端断轨报警信息采集方式采用两种：一是送电端钢轨引接线穿过直流空心传感器，检测流过钢轨引接线的电流变化；二是在送电端限流电阻上的电压的变化。用这两种变化情况都可以作为断轨报警信息；报警信息经监控主机处理后传输到工务段调度中心计算机分析、处理；
受电端断轨报警信息采集相对简单，只需将钢轨短路线穿过直流空传感器，通过直流空心传感器采集钢轨短路线电流流过的数据，判断有无电流，“有”电流钢轨未发生断轨，“无”电流则发生钢轨断轨；将这两个“有”“无”的信息发送到工务段调度中心计算机进行分析处理。
5.根据权利要求2所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于：
当感应到列车进入监测区间，压上断轨监测区段时，轮对短路钢轨，送电端电流加大，送电端电流大到设定值后，送电端设备停止向钢轨送电；由于车列压上监测区段无法监测断轨状态，监测系统停止钢轨断轨监测；一是保护送电端电源不过载；二是节约既有电能，延长监测时间；
因区间线路没有交流电源，采用太阳能电池和蓄电池供电；由于电池供电原因，发送端的电流不能一直连续，为保证电源供电时间，减少电源消耗，采用间断监测的方法，每间隔设定时间t1监测设定时间t2，间断监测时间可根据电源供电情况自行设定，以达到既减少电源消耗的目的，又能完成断轨监测的作用。
6.根据权利要求2所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于：
电气化牵引区段抗干扰，一是由于采用的是直流电，电气化的50Hz干扰源和多次谐波与直流回路干扰小，发送端设置低频扼流线圈扼制50Hz干扰电源设备；二是两根钢轨阻抗不平衡会造成钢轨压差大，从送电端开始，每公里的并联电阻和远端的短路线，两钢轨间直流电阻小，使两根钢轨基本做到平衡。
7.根据权利要求2所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于：
在安装直流钢轨断轨监测设备前，要对既有钢轨阻抗和道砟电阻进行测试：
对需要监测区段的钢轨阻抗和道砟电阻的测试方法采用直流开路、短路法测试；
测试方法包括：
(1)在受电端开路时，在送电端测量轨面电压Uks(V)和送电端电流Iks(A)；
(2)在在受电端短路时，在送电端测量轨面电压Uds(V)和送电端电流Ids(A)；
(3)无论开路或短路，送电端电压和电流均进行正、反极性的测量，然后取其平均值，以消除迷流的影响；
计算方法：
根据测量出的Uks，Iks，Uds，Ids和钢轨长度l进行计算:
rk＝RB×γ
其中，Rks为开路电阻，Rds为短路电阻，RB为波电阻，γ为传播常数，l为轨道电路长度，rk为钢轨电阻，rd为道为道碴电阻；
测量监测区段的钢轨阻抗和道碴电阻后，正确配置每公里的短路电阻，确保远端短路线和每个并联电阻的电流在200mA～500mA左右，提高监测断轨的可靠性。
8.根据权利要求2所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于：
每套监测设备均采取双套冗余方式，分主用和备用，一套设备故障，备用设备自动投入使用，并发出声光报警，提示现场设备故障。
9.根据权利要求2所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统，其特征在于：
所述直流电源采用太阳能供电的恒流恒压电路，太阳能供电的恒流恒压电路包括太阳能充电电路、恒压恒流控制电路；太阳能充电电路包括太阳能电池电压电流检测电路、充电变换电路；
太阳能电池电压电流检测电路包括太阳能电池板、第一保险丝F1、第四芯片U4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第十四电阻R14、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第十八电容C18，其中第一保险丝F1起安全防护作用，防止太阳能电池板供电异常引起其他电路损坏，第四芯片U4为电流检测芯片，是一款精密电流传感放大器，第二电阻R2、第三电阻R3组成分压电路，根据测量分压大小可计算出太阳能电池的电压信息；第一保险丝F1连接至太阳能电池板的正极，太阳能电池板的负极接地，第四电阻R4连接至第一保险丝F1的另一端与第四场效应管Q4的漏极，第二电阻R2与第三电阻R3串联组成分压电路，第三电容C3并联连接至第三电阻R3的两端，第四芯片U4的第一引脚连接至第四场效应管Q4的漏极上，第十八电容C18连接至第四芯片U4的第一引脚与第八引脚之间，第一芯片U4的第二引脚接电源+5V，第二电容C2连接至第四芯片U4的第二引脚与第四引脚之间，第四芯片U4的第四引脚接地，第四芯片U4的第五引脚接处理器AD引脚计算出电流大小；充电变换电路把太阳能电池板输出的电压转换为电池充电所需要的稳定的充电电压，由于太阳能电池随着阳光变化产生的电压发生变化不利于充电的利用，为了提高太阳能利用率以及充电效率采用boost升压电路将太阳能电池板的电压升高到储电电池充电所需电压再进行充电；充电变换电路包括第一电容C1、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电阻R1、第五电阻R5、第六电阻R6、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5、第一电感L1、第二保险丝F2、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第一储电电池BT1、第一集成电路HR2104；
其中第四场效应管Q4、第五场效应管Q5为N型MOS管，由于其开关速度快，在BOOST升压电路中起开关作用，第一集成电路HR2104为MOS管开关驱动芯片；第一电容C1与第一电阻R1串联连接至第四场效应管Q4的漏极与源极之间，第六二极管D6的正极连接至第四场效应管Q4的栅极上，第六二极管D6的负极连接至ICI的第七引脚上，第五电阻R5并联连接至第六二极管D6的两端，第四场效应管Q4的源极连接至第五场效应管Q5的漏极上，第五场效应管Q5的漏极接地，第七二极管D7的正极连接至第五场效应管Q5的栅极上，第七二极管D7的负极连接至第一集成电路HR2104的第五引脚上，第六电阻并联连接至第七二极管D7的两端，第五电容并联连接至第一集成电路HR2104的第六引脚与第八引脚之间，第一集成电路HR2104的第一引脚接电源12V，第五二极管D5的正极连接至电源12V，第五二极管D5的负极连接至第一集成电路HR2104的第八引脚上，第一集成电路HR2104的第四引脚接地，第一电感L1连接至第五场效应管Q5的源极与第八二极管D8的正极之间，第六电容C6连接至第八二极管D8的正极与地之间，第二保险丝F2连接至第八二极管D8的负极与第一储电电池BT1的正极之间，第一储电电池BT1的负极接地；通过对第一集成电路HR2104的控制即可控制充电变换电路工作，将太阳能电池输出的电压变换到充电电池BT1的充电电压，第二保险丝F2起对储电电池的防护作用，防止电路异常造成储电电池或者其他元件损坏；
恒压恒流控制电路包括储电电池输出控制电路、正负5V电压转换模块、DA转换电路、AD转换电路、电流恒定控制电路、电压恒定控制电路；
储电电池输出控制电路包括第一芯片U1、第二芯片U2、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一二极管D1、第二二极管D2、第一可控硅管Q1、第二可控硅管Q2、第十电容C10、第二十三电容C23、第二十四电容C24，其中第一芯片U1、第二芯片U2为光电隔离耦合芯片，用于保护控制电路，将控制电路与被控制电路通过光电耦合进行隔离保护，第一二极管D1、第二二极管D2为肖特基二极管，第一可控硅管Q1、第二可控硅管Q2为晶闸管；第一二极管D1的正极接地，第一二极管D1的负极连接至第一芯片U1的接收三极管的集电极，第一芯片U1的接收三极管的发射极连接至第一可控硅管Q1的控制极，第一可控硅Q1的阳极连接至第一二极管D1的正极，第一可控硅Q1的阴极连接至第二二极管Q2的正极同时与第二可控硅Q2的阳极相连接，第二二极管D2的负极连接至第二芯片U2的接收三极管的集电极上，第二芯片U2的接收三极管的发射极连接至第二可控硅管Q2的控制极，第十五电阻R15连接至第三接口J3的第四引脚与第一芯片U1的发射二极管的正极相连接，第十六电阻R16连接至第三接口J3的第四引脚与第二芯片U2的发射二极管的正极相连接，第一芯片U1的发射二极管负极与第二芯片U2的发射二极管负极相连接并接地，第二十三电容C23、第二十四电容C24、第十电容C10并联连接至第二可控硅管Q2的阴极与地之间，通过控制第三接口J3的第四引脚输出电平的高低，可控制储电电池是否输出电压；正负5V电压转换模块主要为电路中各芯片的工作提供正负5V工作电压，正负5V电压转换模块包括第二集成芯片IC2、第四集成芯片IC4、第二电感L2、第九电容C9、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十七电容C27；其中第二集成芯片IC2是一种固定电压(5V)三端集成稳压器，输入电压可达30-35V，输出电流可达到100mA，无需外接元件，内部热过载保护，内部短路电流限制，方便电路设计，IC4是一款电荷泵反极性开关集成稳压器，可以将正输入的电压变换成负输出电压，可以把负输入电压转换为正输出电压，本设计将正5V电压转换为-5V电压；第十九电容C19连接至第四集成芯片IC4的第二引脚与第四引脚之间，第二十一电容C21连接至第四集成芯片IC4的第三引脚与第五引脚之间，第四集成芯片IC4的第三引脚接地，第二电感L2连接至第四集成芯片IC4的第五引脚与输出-5V之间，第二十电容C20连接至第四集成芯片IC4的第八引脚与地之间，第四集成芯片IC4的第八引脚连接至第二集成芯片IC2的第四引脚上，第二十二电容C22连接至第二集成芯片IC2的第三引脚与地之间，第二集成芯片IC2的第三引脚连接至第八电阻R8与第七电阻R7的分压处电源，第九电容C9与第二十五电容C25并联连接至第二集成芯片IC2的第四引脚与地之间，第二集成芯片IC2的第一引脚接地，第二集成芯片IC2的第四引脚输出电源+5V；
DA转换电路包括第三集成芯片IC3、第五集成芯片IC5、第十二电容C12、第十五电容C15、第十八电容C18，其中第三集成芯片IC3为12位双路DAC，串行输入、可编程稳定时间等，第五集成芯片IC5为基准稳压芯片，为第三集成芯片IC3工作提供基准稳压源；第十二电容C12连接至第三集成芯片IC3的第六引脚与地之间，第三集成芯片IC3的第一引脚连接至第三接口P3的第一引脚上，第三集成芯片IC3的第二引脚连接至第三接口P3的第二引脚上，第三集成芯片IC3的第三引脚连接至第三接口P3的第三引脚上，第三集成芯片IC3的第四引脚输出数模转换后的模拟输出信号，第三集成芯片IC3的第五引脚接地，第三集成芯片IC3的第六引脚连接至第五集成芯片IC5的第六引脚，第三集成芯片IC3的第七引脚输出数模转换后的模拟输出信号，输出数模转换后的模拟输出信号的第八引脚接电源+5V，第十五电容C15连接至第三集成芯片IC3的第八引脚与地之间，第五集成芯片IC5的第二引脚连接至电源+5V，第五集成芯片IC5的第四引脚接地，第五集成芯片IC5的第六引脚输出基准稳压电压供第三集成芯片IC3工作提供基准参考电压；
AD转换电路包括第十六电容C16、第十七电容C17、第六集成芯片IC6、第七集成芯片IC7、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21；其中第六集成芯片IC6为基准稳压芯片，第七集成芯片IC7为AD芯片即模数转换芯片，将模拟信号转换为数字信号，方便与处理器的处理；第十六电容C16连接至第七集成芯片IC7的第八引脚与地之间，第十七电容C17连接至第七集成芯片IC7的第一引脚与地之间，第七集成芯片IC7的第一引脚、第七引脚、第九引脚均相连接，第七集成芯片IC7的第六引脚、第十引脚、第十一引脚接地，第七集成芯片IC7的第十二引脚连接至第三接口P3的第五引脚上，第七集成芯片IC7的第十三引脚连接至第三接口P3的第六引脚上，第七集成芯片IC7的第十四引脚连接至第三接口P3的第七引脚上，第七集成芯片IC7的第十五引脚连接至第三接口P3的第八引脚上，第七集成芯片IC7的第十六引脚连接至第三接口P3的第九引脚上，第十九电阻R19连接至第七集成芯片IC7的第五引脚与地之间，第二十电阻R10连接至第七集成芯片IC7的第四引脚与地之间，第二十一电阻R21连接至第七集成芯片IC7的第三引脚与地之间，第七集成芯片IC7的的第二引脚连接至第三芯片U3的第五引脚上，第六集成芯片IC6的第四引脚接地，第六集成芯片IC6的第二引脚连接至电源+5V,第六集成芯片IC6的第六引脚输出基准稳压电源为第七集成芯片IC7工作提供基准参考电压；
电流恒定控制电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一集成芯片IC1、第八电容C8、第十四电容C14、第三芯片U3、第四二极管D4、第三场效应管Q3，其中第九电阻R9为取样电路，采用电阻值小，功率大的高精度电阻，第一集成芯片IC1为差分放大器，通过调节第十电阻R10、第十一电阻R11可改变差分放大器的放大倍数，第三芯片U3为高速运算放大器，本电路中作为高速比较器使用；第九电阻R9连接至第一集成芯片IC1的第二引脚与第三引脚之间，第十电阻R10与第十一电阻R11并联连接至第一集成芯片IC1的第一引脚与第八引脚之间，第八电容C8连接至第一集成芯片IC1的第七引脚与地之间，第一集成芯片IC1的第四引脚接电源-5V，第十四电容C14连接至第一集成芯片IC1的第四引脚与地之间，第一集成芯片IC1的第六引脚连接至第三芯片U3的第二引脚上，第十八电阻R18连接至第三集成芯片IC3的第四引脚与第三芯片U3的第三引脚之间，第三芯片U3的第八引脚接电源-
5V，第四引脚接电源+5V，第三芯片U3的第一引脚接第四二极管D4的负极上，第四二极管D4的正极连接至第三场效应管Q3的栅极上，第三场效应管Q3的源极连接至第一集成芯片IC1的第三引脚上；通过检测第九电阻R9两端电压，经过第一集成芯片IC1的放大与第三集成芯片IC3输出的模拟信号经过高速比较进行处理，当电流变小时，使第三场效应管Q3导通频率增加，电源输出，使电流增加，当电流变大时，使第三场效应管Q3导通频率减小，减少电源输出时间，使电流较低，经过高速调节可使系统的电流处于恒定状态；
电压恒定控制电路包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二十二电阻R22、第二十六电阻R26、第二接口J2、第三芯片U3、第三二极管D3、第十七电阻R17；其中第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二十二电阻构成分压电路，可得到输出电压的分压信息，第二接口J2为恒压恒流电源的输出接口；第十二电阻R12与第十三电阻R13串联连接至第一集成芯片IC1的第二引脚与第三芯片U3的第五引脚之间，第二十二电阻R22连接至第三芯片U3的第五引脚与地之间，第十七电阻R17连接至第三集成电路IC3输出的模拟信号与第三芯片U3的第六引脚之间，第三芯片U3的第七引脚连接至第三二极管D3的负极上，第三二极管D3的正极连接至第三场效应管Q3的正极；通过检测第二十二电阻上的电压与第三集成芯片IC3输出的模拟信号经过高速比较进行处理，当电压变小时，使第三场效应管Q3导通频率增加，电源输出，使电压增加，当电压变大时，使第三场效应管Q3导通频率减小，减少电源输出时间，使电压变低，经过高速调节可使系统的电压处于恒定状态。
10.一种权利要求1至9之一所述的半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统的监测方法，其特征在于：
在安装直流钢轨断轨监测设备前，要对既有钢轨阻抗和道砟电阻进行测试：
对需要监测区段的钢轨阻抗和道砟电阻的测试方法采用直流开路、短路法测试；
测试方法包括：
(1)在受电端开路时，在送电端测量轨面电压Uks(V)和送电端电流Iks(A)；
(2)在在受电端短路时，在送电端测量轨面电压Uds(V)和送电端电流Ids(A)；
(3)无论开路或短路，送电端电压和电流均进行正、反极性的测量，然后取其平均值，以消除迷流的影响；
计算方法：
根据测量出的Uks，Iks，Uds，Ids和钢轨长度l进行计算:
rk＝RB×γ
其中，Rks为开路电阻，Rds为短路电阻，RB为波电阻，γ为传播常数，l为轨道电路长度，rk为钢轨电阻，rd为道为道碴电阻；
测量监测区段的钢轨阻抗和道碴电阻后，正确配置每公里的短路电阻，确保远端短路线和每个并联电阻的电流在200mA～500mA左右，提高监测断轨的可靠性。