通信信号轨道电路

第三章轨道电路

轨道电路是利用一段铁路线路的钢轨为导体构成的电路，用于自动、连续检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，它的性能直接影响行车安全和运输效率。第一节轨道电路概述

一、轨道电路的基本原理

1、组成：钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端（轨道继电器）等

钢轨——传送电信息

绝缘节——划分各轨道区段轨端接续线——保持电信息延续轨道继电器——反映轨道的状况（大电阻）

平时，列车未进入轨道电路，即线路空闲时，电流从轨道电路电源正极→钢轨→轨道继电器→另一股钢轨电源负极，轨道继电器中有电，使继电器保持在吸起状态，接通信号机的绿灯电路，允许列车进入轨道电路2、基本原理

当列车进入轨道电路区段内，即线路被占用时，电流同时流过机车车辆轮对和轨道继电器线圈，由于轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小的多，使电源输出电流显著加大，限制电流（限流器）上的压降随之也增大，送向两根钢轨间的电压降低。因而流经轨道电路继电器线圈的电流减小到继电器的落下值，使轨道继电器释放衔铁，用继电器的后接点接通信号机的红灯电路，向后续列车发出停车信号，以保证列车在该轨道电路区段内运行的安全二、轨道电路的作用

1、监督列车的占用，反映线路的空闲状况，为开放信号，建立进路或构成闭塞提供依据；

2、传递行车信息，如移频自动闭塞利用轨道电路传递不同的频率信息来反映列车的位置，决定通过信号机的显示或决定列车运行的目标速度，从而控制列车运行。三、轨道电路的分类

1、按动作电源分：直流轨道电路（轨道电路电源采用直流，称为直流轨道电路）、交流轨道电路（采用交流供电的轨道电路，称为交流轨道电路）

2、按工作方式分：开路式、闭路式（广泛使用）

开路式轨道电路平时呈开路状态，它的发送设备和接收设备安装在轨道电路的同一端。

闭路式轨道电路平时构成闭合回路，其发送设备（电源）和接收设备（轨道继电器）分别装设在轨道电路的两端。3、按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率电码式、数字编码式

连续式轨道电路中传送连续的交流或直流电流。脉冲轨道电路是一种传送断续电流脉冲的轨道电路。计数电码轨道电路传送的是断续的电流，即由不同长度脉冲和间隔组合成电码。移频轨道电路在钢轨中传送的是移频电流，在发送端用低频（几赫至几十赫）作为行车信息去调制载频（数百赫至数千赫），使移频频率随低频作周期性变化。数字编码式轨道电路也采用调频方式，但它采用的不是单一低频调制频率，而是一个若干比特的一群调制频率，根据编码去调制载频。4、按分割方式分：有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路（电气隔离式、自然衰耗式、强制衰耗式）

有绝缘轨道电路用钢轨绝缘将轨道电路与相邻的轨道电路互相隔离，大部分轨道电路是有绝缘的。一般称轨道电路即是有绝缘轨道电路。无绝缘轨道电路在其分界处不设钢轨绝缘，而采用不同的方法予以隔离。按原理可分为三种：电器隔离式、自然衰耗式、强制衰耗式。电气绝缘节5、按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电路区间轨道电路主要用于自动闭塞区段，不仅要监督各闭塞分区是否空闲，而且要传输有关行车信息。一般来说，区间要求轨道电路传输距离较长，要满足闭塞分区长度的要求，轨道电路的构成也比较复杂。站内轨道电路，用于站内各区段，一般只有监督本区段是否空闲的功能，不能发送其他信息。为了使机车信号在站内能连续显示，要对站内轨道电路实现电码化，即在列车占用本区段或占用前一区段时用切换方式或叠加方式转为能发码的轨道电路。站内轨道电路除了股道外，一般传输距离不长。6、按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、道岔轨道电路站内轨道电路分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨道电路。无岔区段轨道电路内钢轨线路无分支，构成较简单，一般用于股道、尽头调车信号机前方接近区段、进站信号机内方、两差置调车信号机之间。在道岔区段，钢轨线路有分支，道岔区段的轨道电路就称为分支轨道电路或分歧轨道电路。在道岔区段，道岔处钢轨和杆件要增加绝缘，还要增加道岔连接线和跳线。7、按适用的区段分：电化区段、非电化区段没有抗电化干扰的特殊要求，一般的轨道电路指非电气化区段轨道电路。电气化区段轨道电路，既要抗电化干扰，又要保证牵引回流的畅通无阻。因钢轨中已流有50Hz的牵引电流，轨道电路就不能采用50Hz，而必须采用50Hz以外的频率。对于有绝缘的轨道电路，必须安装扼流变压器，使牵引回流能顺利越过绝缘节。我国电气化铁路目前站内多采用25Hz相敏轨道电路，区间多采用无绝缘或有绝缘移频轨道电路。8、按通道分：双轨条、单轨条轨道电路分为双轨条轨道电路和单轨条轨道电路。多数轨道电路均利用同一线路的两根钢轨作为传输通道。一般的轨道电路均为双轨条轨道电路。第二节轨道电路的基本工作状态和基本参数一、轨道电路基本工作状态1、调整状态---空闲2、分路状态---占用3、断轨状态---故障二、三种主要的影响因素1、道碴电阻2、钢轨阻抗3、电源电压三、各种状态的最不利条件调整状态：道碴电阻最小，钢轨阻抗最大、电源电压最低分路状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大，还有断轨地点。一、轨道电路的基本工作状态1、调整状态：轨道电路完整空闲，接收设备正常工作时的状态。最不利条件：发送电压最低、钢轨阻抗最大、道床电阻最小，同时轨道电路长度为极限长度。2、分路状态：当轨道电路区段有车占用时，接收设备应被分路而停止工作的状态。轨道电路是低电阻电路，所以有车占用时，只能看成是两钢轨间跨接了一个分路电阻，故称分路状态。最不利条件：发送电压最高、钢轨阻抗最小、道床电阻最大，列车分路电阻最大。3、断轨状态钢轨虽折断，但轨道电路仍可通过大地沟通回路，接收设备还会有一定值的电流流过。为了确保安全，断轨时接收设备（轨道继电器）应不能工作。(1)道碴电阻如图所示。轨道电路的漏泄电流是由一根钢轨经轨枕、道碴和道床流往另一根钢轨的，其大小由钢轨线路的绝缘阻抗，即道碴电阻决定的。道碴电阻是一个分布参数，通常以每千米钢轨线路所具有的漏阻值表示，称为单位道碴电阻，简称道碴电阻，用rd表示。单位是Ω·km。主要影响因素(2)钢轨阻抗每公里两根钢轨(回路)的阻抗，称为单位钢轨阻抗，简称钢轨阻抗，用Z表示，单位是Ω/km。它包括钢轨本身的阻抗及钢轨接头处的阻抗。钢轨接头处的阻抗则包括鱼尾板及导接线的阻抗和它们的接触电阻。鱼尾板和钢轨间的接触电阻的大小和鱼尾板、钢轨端部表面的污垢及锈蚀程度、螺栓的松紧，气候条件有关。它的变化范围很大。安装了钢轨接续线后，该接触电阻与接续线阻抗及接续线和钢轨间的接触电阻所并联。固此，钢轨接头处的总阻抗就显著降低。且比较稳定。二、轨道电路分路的几个术语1、列车分路电阻：列车占用轨道电路时，列车轮对跨接在轨道电路的两根钢轨上构成轨道分路，这个分路的轮轴电阻就是列车分路电阻，它是由车轮和轮轴本身的电阻和轮缘与钢轨头部表面的接触电阻组成，由于轮缘与钢轨头部表面的接触电阻很小，因此车轮和车轴形成的电阻比接触电阻小很多，可以忽略不计。实际上列车分路电阻就是轮缘与钢轨头部的接触电阻，它是纯电阻。列车分路电阻与钢轨上分路的车轴数、车辆的载重情况、列车的行驶速度、轮缘装配质量、钢轨表面的洁净程度、是否生锈，有无撒沙及其它油质化学绝缘层等因素均有关系，它的变化范围很大，可以从千分之几欧变化到0.06欧母，对于轻型车辆或轨道车还要更大。2、分路效应：由于列车分路使轨道电路接收设备中电流减小，并处于不工作状态，称为有分路效应。分路效应在很大程度上决定了轨道电路的质量。3、分路灵敏度：分路灵敏度：当轨道电路被列车车轮或其它导体分路，恰好使轨道电路继电器线圈电流减少到落下值时的列车分路电阻值（或导体的电阻值）就是该轨道电路的分路灵敏度。③极限分路灵敏度：在轨道电路上各点的分路灵敏度不同，对于某一具体轨道电路来说，它的分路灵敏度应该以最小的分路灵敏度为准，称为极限分路灵敏度。④标准分路灵敏度：我国现行规定标准分路灵敏度为0.06欧母，是和国际上规定的分路灵敏度是一致的。任何轨道电路在分路状最不利的条件下，用0.06欧母电阻进行分路时，轨道继电器应释放衔铁（连续式轨道电路）或不吸起（脉冲式）。否则不能保证分路状态的可靠工作。三、轨道电路的应用主要用于区间和车站，区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道电路，按照自动闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区就有其轨道电路。站内轨道电路应用更为广泛。对于电气集中联锁来说，列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，…

对于机车信号来说，各种制式的区间轨道电路和站内电码化以后的轨道电路，就是其地面发送的设备，也就是信息来源。对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨道电路是其车---地之间传输信息的通道之一。

第三节轨道电路的划分与绝缘布置一、站内轨道电路的划分和命名1、站内轨道电路的划分：轨道电路之间采用钢轨绝缘把两个轨道电路隔离成互不干扰的独立的电路单元。每个轨道电路单元称为轨道电路区段。轨道电路要划分为许多区段，以保证轨道电路可靠工作，排列平行进路的需要和便于车站作业。2、轨道电路划分的原则是：信号机的内外方应划分为不同的区段。凡是能平行运行的进路，应用钢轨绝缘将它们隔开，形成不同的轨道电路区段。在一个轨道电路区段内，单动道岔最多不超过3组，复式交分道岔不得超过2组。否则，道岔组数过多，轨道电路难以调整。有时为了提高咽喉使用效率，把轨道电路区段适当划短，使道岔能及时解锁，立即排列别的进路。3、轨道电路区段的命名：（1）道岔区段轨道电路是根据道岔编号来命名。轨道电路区段中只包含一组道岔的，用其所包含的道岔编号来命名，如1DG、3DG。包含两组道岔编号连缀来命名，如7-9DG、13-19DG。若包含三组道岔，则以两端的道岔编号连缀来命名，如11-27DG，包含了11、23、27号三组道岔。

（2）无岔区段命名对于股道，以股道号命名，如ⅠG、ⅡG。进站信号机内方及双线单方向运行的发车口的无岔区段，根据所衔接的股道编号加A（下行咽喉）及B（上行咽喉）来表示。如：ⅠAG

差置调车信号机之间的无岔区段，以两端相邻的道岔编号写成分数形式来表示。如附图1中D5、D15间的1/19WG，D4、D6间的2/20WG。牵出线、机待线、机车出入库线、专用线等调车信号机外方的接近区段，用调车信号机编号后加G来表示，如图3-4中的D5G。二、道岔区段的轨道电路一、道岔绝缘和道岔跳线（1）、道岔绝缘道岔区段除了各种杆件、转辙机安装装置等加装绝缘外，还要加装切割绝缘，以防止辙叉将轨道电路短路。道岔绝缘根据需要，可以设在直股，也可以设在弯股。辙叉将轨道电路短路直股切割绝缘弯股切割绝缘（2）、道岔跳线为保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需装设道岔跳线。2、道岔区段轨道电路的连接方式串联：这种轨道电路的电流要流经整个区段的所有钢轨，可以检查所有跳线和钢轨的完整，较安全。并联：因侧线只检查了电压，而没有检查电流，当跳线或连接线折断，列车进入弯股时，因弯股并没有设置继电器，GJ仍在吸起状态，这是不足的地方。串联并联为了克服并联式道岔区段轨道电路的不足,采用一送多受轨道电路3、一送多受轨道电路设有一个送电端，在每个分支轨道电路的另一端各设一受电端。各分支受电端轨道继电器的前接点，串联在主轨道继电器电路之中。当任一分支分路时，分支轨道继电器落下，其主轨道继电器也落下。使用时将主轨道继电器的接点用在联锁电路中。在实际中应注意：（1）、与到发线相衔接的道岔轨道电路的分支末端，应设受电端。（2）、所有列车进路上的道岔区段，其分支长度超过65m时，在该分支的末端应设受电端。（3）、一送多受轨道电路最多不应超过三个受电端。（4）、任一地点有车占用时，必须保证有一个受电端被分路。三、轨道电路的极性交叉

1、极性交叉：有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性(直流)或相反的相位(交流)。2、极性交叉的作用：

可以防止在相邻的轨道电路间的绝缘节破损时引起轨道继电器的错误动作。对于计数电码、频率电码轨道电路而言，因相邻区端的编码不同，无法实现极性交叉，采用的是周期防护或频率防护的方法。

如下图所示1G和3G是两个相邻的轨道电路，它们没有实现极性交叉。当1G有车占用而绝缘破损的情况下，流经轨道继电器1GJ的电流等于两个轨道电源所供的电流，1GJ有可能保持吸起，这危及行车安全。若按极性交叉来配置，绝缘破损时，轨道继电器中的电流就是两者之差，只要调整得当，1GJ和3GJ都会落下，从而实现了故障——安全原则。3、极性交叉的配置：在无分支线路上，极性交叉配置比较容易，只要依次变换轨道电路供电电源的极性。而在有分支线路上，即有道岔处，极性交叉的配置就要复杂一些。因为道岔绝缘节可以设在道岔直股，也可设在弯股，不同的设置，就将影响整个车站极性交叉的配置。在一个闭合的回路中，绝缘节的数量必须达到偶数才能实现极性交叉，若为奇数，采用移动绝缘节的方法实现。车站内要求正线电码化时，可以将绝缘节移至弯股，并且采用人工极性交叉方式。四、钢轨绝缘节的设置1、道岔区段警冲标的内方，不得小于3.5m,若实在不能满足此要求，则该绝缘节称为侵限绝缘。若小于3.5m,则该绝缘节称为侵限绝缘警冲标是用来指示机车车辆停车时，不准向道岔方向或线路交叉点方向越过，以防止停留在该线上的机车车辆与邻线上的机车车辆发生侧面冲突的标志。另外，在出站道岔上警冲标用来确定站界标位置2、两绝缘节应设在同一坐标处，避免产生死区段。错开距离小于2.5m两绝缘节设在同一坐标处两绝缘节未设在同一坐标处而形成了死区段：错开距离小于2.5m3、两相邻死区段间隔，不得小于18m4、信号机处的绝缘节：应与信号机坐标相同，若达不到有：进站、接车进路信号机处的绝缘可以设在信号机前方1m或后方1m处。出站、发车进路信号机处，钢轨绝缘可以设在信号机前方1m或后方6.5m的范围内。调车信号机处与进站一致，但设在到发线与出站一致。信号机处的绝缘节：应与信号机坐标相同绝缘可以设在信号机前方1m绝缘可以设在信号机后方1m举例：进站、接车进路信号机处的绝缘5、半自动闭塞区段的预告信号机处，安装在预告信号机前方100m处。第四节工频轨道电路一、工频轨道电路的组成和基本工作原理1、组成：送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、轨端接续线、钢轨等送电端：BG1—50型轨道变压器、R—2.2/220型变阻器受电端：BZ4型中继变压器、JZXC-480型轨道继电器

工频交流连续式轨道电路采用工频50HZ交流电源。这种轨道电路实质上是交直流轨道电路，电源是交流电，钢轨中传输的是交流电，而轨道继电器是整流继电器。与交流轨道电路相比，无需调整相位角。工频交流连续式轨道电器因结构简单，是目前我国铁路站内轨道电路运用最为广泛的制式。但是该轨道电路存在许多缺点，如道床电阻变化适应范围小，极限传输长度短，分路灵敏度低，防雷性能差，形成雨天“红光带”和分路不良等影响行车的情况。所以，必须逐渐用相敏轨道电路等制式所代替。2、工作原理：

电源采用交流，钢轨中传输的是交流，继电器接受的交流，但动作是直流。当轨道电路完整，且无车占用时，交流电源由送电端经钢轨传输到受电端，轨道继电器吸起，表示本轨道电路空闲。此时轨道继电器的交流端电压应在10.5-16V之间，即高于轨道继电器工作值9.2V的15%，有此安全系数，以保证轨道继电器可靠励磁。当车占用轨道电路时，轨道电路被车辆轮对分路，使轨道继电器端电压低于其工作值，轨道继电器落下，表示本轨道电路被占用。分路时，轨道继电器的交流残压值不得大于2.7V，即轨道继电器释放值4.6V的60%，以低于释放值40%的安全系数保证轨道继电器可靠释放。

送电端包括BG1-50型轨道变压器、R-2.2、220型变阻器，安装在变压器箱内，电源由室内用电缆送至送电端。

受电端包括BZ4型中继变压器及JZXC-480型轨道继电器。其中，中继变压器设在变压器箱或电缆盒中，轨道继电器设在室内组合架上。二、工频轨道电路各部件及其作用1、轨道变压器

BG型轨道变压器主要用于轨道电路供电，可通过改变变压器Ⅱ次侧的端子连接，获得不同的输出电压。其一次侧为220v，二次侧依据所连接的端子不同，可以获得各种不同的电压值。0.45----10.80v。2、中继变压器用于轨道电路的受电端，BZ4与JZXC-480型轨道继电器配合使用，可以使钢轨阻抗和轨道变压器的阻抗相匹配BG1-80型轨道变压器、BZ4-U型中继变压器3、变阻器当轨道电路被车辆轮对分路后，用于承载送电端电流，保护设备不损坏。轨道电路用变阻器为R—2.2/220型。阻值为2.2Ω，功率为220W、容许电流为10A、容许温度为105℃4、钢轨绝缘钢轨绝缘设于轨道电路分界处，用于隔离开相邻的轨道电路保证相邻轨道电路之间的电气绝缘，同时在轨道电路区段，其轨距保持杆、道岔连接杆、道岔连接垫板、尖端杆、转辙机的安装以及其它有导电性能的连接两钢轨的配件，均应保持绝缘良好。

5、轨道电路连接线包括有：引接线----连接轨道电路送受端变压器箱或电缆盒与钢轨的导线，一般用涂有防腐油的多股钢丝绳制成。钢轨接续线----用于轨道电路接缝处的连接，以减小接触电阻。有塞钉式（现场广泛使用）、焊接式。道岔跳线----连接道岔岔心等处的导线。6、扼流变压器作用：保证牵引电流顺利流过绝缘节，轨道电路设备通过扼流变压器接向轨道，并传递信号信息。原理：变比1：3。当两根钢轨的牵引电流分别由牵引线圈两端流入，由中接点流出时。因为上下两线圈匝数相同，而线圈中电流方向相反，则信号线圈中不产生50HZ感应电流。对25HZ信号电流来说，从一个方向流经牵引线圈，与信号线圈共同形成变压器。三、50HZ相敏轨道电路1、组成：由轨道电源变压器、送电端限流电阻、送电端扼流变压器、受电端轨道变压器、受电端扼流变压器、二元二位轨道继电器组成2、特点：提高了绝缘破损的防护性能；延长了极限长度；提高了系统的抗干扰能力。3、微电子相敏轨道电路4、只能用以检测轨道电路区段是否空闲，不能传输其他信息第五节数字无绝缘轨道电路一、问题的提出1、50Hz工频轨道电路必须用绝缘节来分割，且只能提供“有车”或“无车”两种信息。2、牵引电流对轨道电路的干扰导致工频轨道电路不能安全、可靠的工作。3、分割轨道电路的绝缘节在安装时不得不锯断钢轨，因而限制了列车速度的提高，而绝缘节易于破损也成为信号技术的多发故障之一二、音频轨道电路原理1、无车：轨道电路接收器R上有高电平，促使转换开关S吸起，向轨道电路发送检测信号或检测码，此时轨道电路的功能是检测轨道电路空闲，检测结果送往联锁装置;2、有车：接收器R上因轨道电路被列车轮对短路而呈低电平，导致转换开关S落下，转而发送ATP信息电码。此时轨道电路一方面向联锁装置给出轨道电路己被占用的通报，一方面又承担起传送ATP信息电码的通道作用。三、音频轨道电路音频是指300Hz-3400Hz的频带音频轨道电路具有检测列车占用和传递ATP／ATO信息两个功能。音频轨道电路皆为无绝缘轨道电路，用电气隔离的方式形成电气绝缘节，取代机械绝缘节，进行两相邻轨道电路的隔离和划分。ATP是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和

防止超速运行的设备。ATO是用以实现“地对车控制”即用地面信息实现对

列车驱动、制动的控制。

1、S型联结音频轨道电路电容器C及两端钢轨组成LC并联谐振电路。在接收端，同样由电器及两段钢轨组成并联谐振电路，从而使在轨道区段2中仅有频率为5的信号被选择接收。该轨两侧的S型短路钢条的作用之一是确保相邻轨道区段的音频信号互不干扰。另一作用是使两条钢轨可共同平衡地作为牵引电流的回路。列车驶入及离开轨道区段2时，接收器2、3的端电压u2、u3变化情况。工程图中的表示S棒

AF-904系统的主要设备包括控制机箱、轨道耦合单元和轨道连接器（导线体和轨道环线），按地点可分为轨旁设备（图5-4）和信号室内设备（图5-5）两部分。

一、AF-904系统的硬件结构

二、AF-904系统

轨旁设备由轨道耦合单元、500MCM连接器（S形电缆）和环线3部分组成，在轨道之间或沿轨旁安装。采用的是互藕方式。轨道耦合单元将轨道信号连接到控制机箱的接收和发送电路，并调谐到轨道电路的载频频率。它安装在轨旁，包括两个独立的耦合电路。每个耦合电路都由变压器和可调电容器组成槽路，如图下所示。它们也作为轨道电路的端点，并且实现与S棒的阻抗匹配。1、

轨旁设备轨道耦合单元

500MCM连接器是截面178mm2的电缆制成S形，称为“S棒“。放在两根钢轨中间，两端点被焊接到钢轨上。一匝电线构成的环线与500MCM连接器空气耦合，并通过耦合单元、对绞电缆，与轨道电路室内控制柜（TM）的辅助板相连。发送的轨道信号电流在S形电缆中形成环流，并感应进入钢轨。接收的信号也从钢轨感应进入电缆。借助其外形尺寸，可提供很强的方向性，以设定轨道信号电流的方向。

控制机箱以微处理器为基础，测量轨道信号的幅度以检测列车的存在，发送和接收ATP信息的移频信号，以及进行内部或本地系统的连续诊断等。控制机箱装在TM柜内，每个TM柜最多可安装3个机笼，每个机笼可配置4段非冗余轨道电路。

2．信号室内设备

由于每段轨道电路的应用程序存在一个独立的位于机笼母板上的EPROM中，在定期更换控制板时无需重新设置。这样，任何一段轨道电路的单盘都相同，使得轨道电路的故障诊断和维护更便捷。每段轨道电路由两套设备构成“热备用”，备用设备处于“热备用”状态，不需经过启动程序即可转至在线状态。

AF-904的硬件结构框图如图3-50所示。图中“TC”指轨道电路。1、2、3、4分别代表不同的轨道区段。“MT”指轨道联锁，是联锁单元MI与轨道电路之间的信息通道。

AF-904的插件柜（机箱）是由与19英寸(0.4826m）WAF架兼容的安装在底盘的电子电路板组成的。它安装于设备房，需110/240V、50/60Hz电源输入。每一插件柜（机箱）包括10个PCB电路板，被配成4套独立的轨道电路系统。(1)插件柜（机箱）

每个轨道电路包括含2.5块PCB板：一块轨道电路控制板、一块辅助板、半块电源板（两段轨道电路共用一块电源板）。机箱包含一个可以显示数字及字母的显示器和若干开关，在前面板上就可以对每段轨道电路进行调整，并访问它们的数据。前面板上还有一个串行端口，可以使用一台便携机通过这个端口来获取数据，以进行诊断。通过机箱前面板上的发光二极管显示和开关，可以设置轨道电路速度限制，并且可以访问诊断系统信息。

(2)轨道电路控制板控制板产生具有ATP功能的数字编码信息。其核心是MC68HC1621CMOS微控制器，除系统集成模块外，还包含几个外围集成块。两个字母数字显示器，上面是红色的，下面是绿色的，用来监视轨道电路的设置和动作。四个瞬间接触开关（SPDT），用来在设置时输入数据。五个LED，提供有关信息。一个计算机兼容串行口，一个连接器提供RS-232终端口，用来详细监视和诊断AF-904逻辑和内存。调试端口，用来直接控制68HC16微控制器，为工厂使用。(3)辅助板辅助板 对控制板产生的信息放大发送至室外并接收轨道信息。辅助板包含两个轨道数据发送的放大器和轨道电路的接收器的前端部分及条件电源（CPS）分系统。继电器用来故障时切换系统，使它成为一个智能监视点。

8个LED，用来显示关键参数的状态。

11个维修测试点，可提供对控制板和辅助板的电压和信号的测试。(4)电源板电源板产生控制板和辅助板工作所需要的电源。电源板中有两套独立的供电系统，用于两套独立的轨道电路。每块电源板提供两个工作电源，可调整为内部组成需要的工作电源，电源板与标准AC商业电源相接口。为了在从插件柜中取出电源板时的安全，防止短路，加了焊点罩。

2、AF-904的工作原理和特性

AF-904采用BFSK方式。

8个音频：9.5kHz、10.5kHz、11.5kHz、12.5kHz、13.5kHz、14.5kHz、15.5kHz、16.5kHz。这8种频率依次命名为F0～F7

。奇数载频F1、F3、F5和偶数载频F2、F4、F6分配给不同的运行方向，交错配置。相邻每个轨道电路采用不同音频，以提高抗干扰能力。

F1、F3、F5配置在西向或是北向的轨道电路，而F2、F4、F6被配置在东向或是南向的轨道电路，剩余的2种频率（F0、F7）被保留，用在特殊的工作区域。相邻轨道电路采用不同状态频率组合状态，可有效地防止相邻轨道电路的串音。频偏±200Hz。比特率为200bit/s。

1．功能模块

AF-904系统是以微处理器为核心，与处理器相连的信号流程可分为4大功能模块：信息采集和输出模块、微处理器、人机接口模块、通信模块，如图3-51所示。三、AF-904系统的信号处理过程

信息采集和输出模块主要是位于室外的无源器件，完成发送与接收的阻抗匹配；微处理器完成信息的生成、编码、调制以及解调和通信功能；人机接口模块提供一个界面，为人工操作以及监督用；通信模块完成系统内部以及和其他系统的通信。2．信息处理微处理器应具有以下能力：

(1)信息编码能力其信息协议为8位报头，37位数据信息，16位循环校验位，0～10位的填充位（全零），形成61～71位的信息。

(2)信息接收处理能力

AF-904以200bit/s波特率传送信息。若列车速度100km/h，那么1s内列车运行28m，这样即使在最小的区段（30m）内列车能也收到2~3帧信息，确保列车持续地把该轨道的状态、相关的参数读取进程序中，并能结合其他相关的信息做出正确的处理和操作。

(3)能够提供人机接口界面这便于工程技术人员参与操作。此外，处理器程序还具备升级能力，具有扩展性。把便携机与AF-904系统控制板上的9芯通信接口（RS-232）相连，可进行处理器程序升级。

轨旁地一车处理程序流程如图3-52所示，程序会分析数据，判断是否是由于列车占用引起的，如果是就中断响应，进入相应的处理程序进行处理。如果不是，就判断为设备故障，而启动报警程序。

列车对接收到的信息的处理程序如图3-53所示。当接收到轨旁传来的信息时，先进行数据校验，如不合法，抛弃该数据；如合法，则进行处理，并记录合法的标志。当接收不到合法数据时，2.75s倒计时计数器开始计数；若计数完毕尚未收到合法的数据，则进入紧急制动处理程序。第六节计轴器计轴设备是正线信号系统重要设备之一，具有轨道区段空闲检查、列车完整性检查等功能，是正线信号系统降级后的重要设备。图中给出计轴系统的主要设备：1、磁头2、电子盒3、安装盒4、计轴评估器（ACE）3124

计轴