本实用新型涉及一种铁路自动控制设备，特别是一种十八信息无绝缘移频自动闭 塞设备。

目前，我国铁路移频自动闭塞设备主要有绝缘4信息、8信息和18信息，设备采用 分立元件、集成电路及计算机技术。现有的轨道电路大多采用有绝缘轨道电路，有绝 缘轨道电路缺点之一就是绝缘节失效率高，另外，为了提高线路质量，长轨的应用越 来越多，而在长轨区段装设绝缘节十分困难。随着我国铁路向高速、重载方向发展， 列车牵引重量不断增加，行车密度不断加大，车速不断提高，对自动闭塞本实用新型 提出了更高的要求，信息量要求更大，应变时间要求更快，抗干扰能力要求更强，对 铁路自动闭塞技术要求无绝缘化，这样，原有的技术满足不了铁路发展的需要。

本实用新型的目的是提供一种高度集成、高可靠、多信息、高分辨率、抗干扰能 力强、集中设置的十八信息无绝缘移频自动闭塞设备。

本实用新型的目的是通过以下连接方式实现的：本实用新型为一种十八信息无绝 缘移频自动闭塞设备，它由发送通道电路Ⅰ、发送控制电路Ⅱ、电源电路Ⅲ、接收感 应电路Ⅳ、接收通道电路Ⅴ、接收控制电路Ⅵ、执行电路Ⅶ电连接构成，发送通道电 路Ⅰ为电缆补偿电路并对发送功率进行微调、提高电气隔离度，抑制邻近区段侵入的 同载频干扰信号，用于轨道匹配、雷电防护及工频抑制，发送控制电路Ⅱ为区间轨道 电路，发送移频信息，四种载频通用，提供点式信息叠加输入接口，接收感应电路Ⅳ 接受钢轨17的移频信号并送至接收通道电路Ⅴ，接收通道电路Ⅴ对接收传感器的接收 性能进行调整，对轨道电路阻抗进行匹配、雷电防护及工频抑制，对接收的信号进行 滤波，并用模拟电缆对接收通道电缆进行补偿，接收控制电路Ⅵ用于接收轨道上传输 的移频信息并进行译码，输出控制信息，动作执行继电器控制区间信号显示，电源电 路Ⅲ向各电路提供工作电源。

本实用新型的研究目的就是要克服现有移频自动闭塞设备存在的缺陷，设计一种 采用计算机技术、数字信号处理技术、频域分析处理技术、网络技术、频标技术，本 实用新型高度集成、高可靠、多信息、高分辨率、抗干扰能力强、集中设置的新型自 动闭塞设备。本实用新型为十八信息无绝缘移频自动闭塞设备，适用于铁路电气化及 非电气气化长轨无缝化区间自动闭塞区段。它根据铁路区间列车的占用情况，以钢轨 做为信息传递的通道，通过接收设备接收本区段轨道电路信息，由微机对信息进行识 别、控制，动作相应的执行电路，驱动地面信号机显示相应灯光，并向下一区段发送 信息，同时为机车信号和列车超速防护设备提供控制信息，指挥列车在区间运行，属 于铁路区间信号控制设备范畴。

本实用新型具有以下优点：

1、采用计算机技术、数字信号处理技术、频与分析处理技术、频标技术，使设 备应变时间快、信息量大、稳定性高，满足地面信号三显示或四显示及列车超速防护 要求，适应铁路高速、重载、大密度的需要。

2、采用电压发送、电流接收，自然衰耗隔离方式的无绝缘轨道电路，因而具有 分界点明确、没有死区段、传输距离长、抗干扰能力特别是抗邻线干扰能力强、本实 用新型传输性能受气候变化影响小等特点；由于轨道电路没有提前分路问题，列车接 近分界点明确，因此更利于地面信号机的准确设置。

3、本本实用新型室外设备简单，室内的各种发送、接收设备分别只有一种型号， 通过外部配线对设备的载频、频标进行设置，可实现双机热备及N+1热备工作方式， 本实用新型的可靠性高、稳定性好、安全程度高。

以下结合附图和实施实例对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型主机柜外观示意图。

图2为本实用新型各组成部分连接原理框图

图3为本实用新型发送、接收、控制部分电路原理框图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。

实施例：

如图1所示的本实用新型，一种十八信息无绝缘移频自动闭塞设备，如图2所示， 它由发送通道电路Ⅰ、发送控制电路Ⅱ、电源电路Ⅲ、接收感应电路Ⅳ、接收通道电 路Ⅴ、接收控制电路Ⅵ、执行电路Ⅶ电连接构成，发送通道电路Ⅰ为电缆补偿电路并 对发送功率进行微调、提高电气隔离度，抑制邻近区段侵入的同载频干扰信号，用于 轨道匹配、雷电防护及工频抑制，发送控制电路Ⅱ为区间轨道电路，发送移频信息， 四种载频通用，提供点式信息叠加输入接口，接收感应电路Ⅳ接受钢轨17的移频信号 并送至接收通道电路Ⅴ，接收通道电路Ⅴ对接收传感器的接收性能进行调整，对轨道 电路阻抗进行匹配、雷电防护及工频抑制，对接收的信号进行滤波，并用模拟电缆对 接收通道电缆进行补偿，接收控制电路Ⅵ用于接收轨道上传输的移频信息并进行译码， 输出控制信息，动作执行继电器控制区间信号显示，电源电路Ⅲ向各电路提供工作电 源。

如图3所示，发送通道电路Ⅰ：由电缆补偿电路12、陷波器13、雷电防护电路 14、工频抑制电路15、阻抗匹配电路16构成。功放输出移频信号经电缆补偿电路12、 雷电防护电路14与工频抑制电路15进行连接，阻抗匹配电路16与工频抑制电路15、陷 波器13连接，并将信息发送至钢轨17。 发送控制电路Ⅱ：由低频控制电路1、主微处理机2、低频编码电路3、频标编码电路4、

驱动单元电路5、副微处理机6、安全与门电路7、移频信号编码电路8、信号合成 电路9、功放输出电路10、功放激励电路11组成。低频控制电路1分别于主微处理机2、 副微处理机6连接，主微处理机2与低频编码电路3、安全与门电路7连接，副微处理机

6与安全与门电路7和驱动单元电路5连接，低频编码电路3通过与频标编码电路4、移 频信号编码电路8对信号进行调制、叠加后，连接到信号合成电路9，安全与门电路7 输出端、信号合成电路9输出经过功放激励电路11连接到功放输出电路10，经放大的 信号输出至发送通道电路Ⅰ。

电源电路Ⅲ： 接收感应电路Ⅳ：由两个接收线圈组成。通过电磁感应的方式，将钢轨中传输的电流 信号转换成具有同样频率特征的电压信号，供接收设备识别。接收感应电路IV与接收 通道电路Ⅴ相连。

接收通道电路Ⅴ：由谐振电路18、雷电防护电路19、电缆补偿电路20、滤波器21、 阻抗匹配电路22、带外抑制电路23、衰减调整电路24组成。轨道电路信息经过接收感 应电路Ⅳ，进入接收通道电路Ⅴ。谐振电路18经过雷电防护电路19连接到电缆补偿电 路20，滤波器21将通过电缆补偿电路20的信号，经阻抗匹配电路22连接到带外抑制电 路23，带外抑制电路23经过衰减调整电路24连接到接收控制电路Ⅵ。 接收控制电路Ⅵ：由接收信息输入电路25、频标设定电路26、A／D模／数转换电路27、 28、载频设定电路29、副微处理机30、主微处理机31组成。接收信息输入电路25同 时通过A／D模／数转换电路27、28与副微处理机30、主微处理机31连接，频标设定电路 26、载频设定电路29同时与副微处理机30、主微处理机31连接，副微处理机30、主 微处理机31之间进行连接，完成通信联络，信息校核，并共同驱动安全与门电路32， 将运算结果输出至接收执行电路Ⅶ。

执行电路Ⅶ：由驱动电路33、执行电路34组成。由驱动电路33与执行电路34连接， 将接收控制电路Ⅵ输出的控制信息传递给相应的点灯继电器，使地面信号机点亮相应 灯光。

本实用新型发送控制电路Ⅱ与接收控制电路Ⅵ分别只有一种型号，采用频标技术， 由外部连线将原有的四种载频550Hz、650Hz、750Hz、850Hz构成8种“载频”550( 1)Hz、550(2)Hz、650(1)Hz、650(2)Hz、750(1)Hz、750(2)Hz、850( 1)Hz、850(2)Hz。

如图2所示，图中Ⅰ为发送通道电路、Ⅱ为发送控制电路、Ⅲ为电源电路、Ⅳ为 接收感应电路、Ⅴ为接收通道电路、Ⅵ为接收控制电路、Ⅶ为执行电路。

如图3所示：

1-低频控制电路                        2-主微处理机

3-低频编码电路                        4-频标编码电路

5-驱动单元电路                        6-副微处理机

7-安全与门电路                        8-移频信号编码电路

9-信号合成电路                        10-功放输出电路

11-功放激励电路                       12-电缆补偿电路

13-陷波器                             14-雷电防护电路

15-工频抑制电路                       16-阻抗匹配电路

17-钢轨                               18-谐振电路

19-雷电防护电路                       20-电缆补偿电路

21-滤波器                             22-阻抗匹配电路

23-带外抑制电路                       24-衰减调整电路

25-接收信息输入电路                   26-频标设定电路

27、28-A／D模／数转换电路             29-载频设定电路

30-副微处理机                         31-主微处理机

32-安全与门电路                       33-驱动电路

34-执行电路

本实施实例中接收控制电路Ⅵ主要由接收信号输入电路、A／D转换电路、DSP译 码电路、载频设置读入电路、频标设置读入电路、两个微处理器自检测电路、自动复 位电路、故障报警及指示灯电路等组成。

来自接收通道电路Ⅴ的信号经过接收控制电路Ⅵ进行放大隔离后，分别送给两套 A／D转换器，将模拟信号变为数字信号送至两个数字信号处理器：主微处理器和副微处 理器。经过主微处理器和副微处理器的译码校核处理后，两个微处理器共同控制安全 与门输出受控直流电源，给继电器驱动电路供电，使译码结果输出动作相应的执行继 电器。当两个微处理器译码结果不一致或某个微处理器有故障时，安全门将无受控电 压输出，接收执行电路Ⅶ也就无输出，不会错误动作。 发送控制电路Ⅱ主要由低频、载频、频标编码条件读入电路、移频编码电路、信号合 成、功率放大电路等组成。

发送控制电路Ⅱ根据低频控制条件，经两个微处理器处理后，产生FSK信号后经 功放输出。正常工作时发送报警继电器吸起。当两个微处理器校核不一致时，安全与 门无受控电源输出，功放前级无电源而使功出无输出。

本实用新型工作原理

区间发送盒根据设定的对应区段载频条件、频标条件和低频编码信息发出移频信 号，经过发送电缆盒、室外传输电缆、发送网络盒、轨道发送变压器，将移频信号发 送到钢轨。

在调整状态下，当信号电流流经轨道电路接收端的钢轨时，接收传感器通过电磁 感应将电流信号转变为电压信号，信号经接收网络盒、室外传输电缆、接收电缆盒、 衰耗盒被传递到接收盒。接收盒根据设定的本区段载频条件、频标条件，对收到的信 号进行译码、校核，输出控制信息，相应的轨道继电器吸起，控制区间信号显示，表 示区间空闲。

在分路状态下，钢轨电流被列车轮对短路，接收设备收不到本区段发送的电流信 号，轨道继电器落下，区间信号机显示红灯，表示区间被占用。 本实用新型功能

根据相应区段的载频条件、频标条件和低频编码信息，向区间轨道电路发送移频 信号。当闭塞分区有车占用时，接收设备收不到本区段发送的移频信息，轨道继电器 落下，区间信号机点红灯，表示本区段被占用。当闭塞分区空闲时，接收端设备根据 接收到的移频信息使相应的轨道继电器吸起。通过各闭塞分区之间的低频信息传递， 反映前方若干个分区的占用情况，为机车信号及超防设备提供相应的控制信息。当发 送盒检测到低频、载频、频标精度超限时，关闭安全门，禁止信号输出，同时报警继 电器落下，向控制台报警。当接收盒检测到低频、载频、频标精度超限时，关闭安全 门，轨道继电器落下，报警继电器落下，向控制台报警。当区间发送盒的输出短路或 负载过重时，设备将关闭安全门，禁止信号输出，报警继电器落下，向控制台报警， 对发送设备进行保护。发送设备、接收设备面板装有指示灯，反映设备电源、安全门、 低频、载频、频标等工作状态，测试塞孔便于检测及维护。本实用新型具有“N+1” 故障转换功能。当站内发送盒、区间发送盒、接收盒及电源盒发生故障或自检、校核 出错时，报警继电器落下，本实用新型自动实现“N+1”故障转换，同时向控制台报 警。

本实用新型性能、特点： “WYZ-97型18信息无绝缘移频自动闭塞设备”能与18信息有绝缘移频自动闭塞设备 (包括机车信号装置、列车超速防护设备)在低频信息和载频频率上完全兼容，且满 足低道床电阻区段的工作要求；由于本实用新型采用电压发送、电流接收、自然衰耗 隔离方式的无绝缘轨道电路，因而具有分界点明确、没有死区段、不需设补偿电容、 传输距离长、抗干扰能力特别是抗邻线干扰能力强、受气候变化影响小等特点；由于 轨道电路没有提前分路问题，列车接近分界点明确，因此更利于地面信号机的准确设 置；本实用新型室外设备简单，室内的各种发送、接收设备分别只有一种型号，通过 机柜配线对设备的载频、频标进行设置，可实现N+1热备工作方式，本实用新型的可 靠性高、稳定性好、安全程度高。

本实用新型的可靠性：

本实用新型采用一送一受自然衰耗隔离方式传输，轨道电路结构简单，传输通道 上均为阻、容、感性元件，可靠性高，故障率低。本实用新型采用电流接收方式，较 之电压接收方式抗干扰能力强，特别是抗邻线干扰能力强，工作稳定，可靠性高，克 服了电压接收方式中接收端分路附加距离随道床电阻变化而出现死区段缺点。发送盒 (含区间、站内)与接收盒分别只有一种型号，可由外部条线构成8种“载频”的发 送与、接收。发送盒、接收盒及电源盒均有检测与转换条件输出，可使本实用新型实 现N+1热备。在本实用新型参数设计上，考虑了充分的余量，以传输通道为例，在通 道实际衰耗大于本实用新型所规定的衰耗值时，本实用新型仍能正常工作。作为频标 的标频均选择在本实用新型的全部工作频率(即载频、FSK、本区段及相邻区段的18 信息低频及50Hz工频)及其谐波之外，避免了其它信号对频标的干扰。

本实用新型“故障-安全”措施

18信息无绝缘移频自动闭塞设备在本实用新型设备软硬件上采用多项措施，满 足铁路信号“故障-安全”原则。

接收盒、发送盒(包括区间、站内)均采用双CPU结构和安全门供电技术方案， 两个CPU在相同的输入条件下采用两套软件分别计算并输出，将结论互相校核一致后， 由双CPU共同驱动安全门电路，产生受控电源，向执行和输出电路供电，使执行电路 和输出电路才能按CPU计算结论进行动作和输出结果，从而满足“故障-安全”原则。 在发送软件设计中主要由双CPU共同对发送编码器的低频信号进行数据采集处理计算 误差，若其中一个CPU计算结果超差，则安全门不输出，这样双重防护可以更有效地 防止超差的低频信号输出。对载频、频标的超差校核也由两个CPU分别处理。移频编 码器输出的中心载频由主CPU负责采集处理，边带频率由副CPU负责采集处理，这两项 指标有一项超差时，就由那个负责处理的CPU关安全门，使超差的载频不输出，发送 低频载频精度自检，保证发送的可靠性。在接收软件中主要采用FFT、数字滤波及频 标技术。为防止错误译码，软件能准确地计算信号和干扰的幅度，超过这个标准就不 进行译码，保证接收的可靠性。

发送软件结构 编码信息采集：采集低频编码条件、载频编码条件、频标编码条件、中继信息等；将 采集到的信息分析译码、存入RAM，做为信息校核的依据。 信息校核：采集硬件编码输出的低频、载频、频标等信息，据编码条件进行精度超差 校核，若超差则置出错标志、关闭安全门并禁止输出。正常时输出移频(FSK)信号。 其他：安全门驱动、自动复位处理、容错处理等。 接收软件结构

信息采集：对A／D变换后的FSK信号进行定时采集，存入RAM。

信息处理：经数字滤波得到接收频带信号、将时域信号变换成频域信号；进行频 谱分析，滤除干扰；低频、载频、频标精度校核；译码、仲裁、计算信干比。 双CPU核对：将处理结果与另一CPU进行比较，一致则输出点灯继电器动作条件，否则

关闭安全门，禁止输出。

其他：自复位处理、双CPU自检和容错处理、双CPU通信联络、执行处理、安全门 驱动等。