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中图分类号：TB51+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0636-02
1 概述
在现有运营的轨道线路中因为有的不经常走车，造成钢轨生锈，很多轨道电路分路不良，威胁行车安全。 国际铁路联盟UIC技术研究所ORE推荐的钢轨表面氧化生锈严重、陈旧的区段轨间电压应大于50V（峰值）。传统的轨道电路因为输出功率、信号传输等原因很难达到如此高的轨面电压，目前，脉冲技术已成熟应用于广泛领域，其最大的特征是峰值功率与平均功率比高，能够带来临界和非线性效应。经测算，当轨面峰值电压达到150V时，电源的功率不大于60W。这样，脉冲轨道电路便很容易的适用于现场，轨面峰值电压很容易达到50V以上。
2 既有线路存在的问题
我国从1974 年开始研制高压不对称脉冲轨道电路，1984 年通过了铁道部鉴定，并先后在郑武、鹰厦、南昆等4000km 线路上广应用。但原高压脉冲轨道电路在应用中曾暴露出以下问题：
1、一送多受轨道电路区段的故障-安全技术未解决，对不对称脉冲极性识别不够严密，曾有二元差动继电器错误吸起的情况；
2、分支区段有车占用时，轨道复示继电器曾出现不能可靠落下或延缓较长时间落下的情况。
3、接收设备中直流二元差动继电器的设计及制造工艺有缺陷，故障率较高，可靠性较差。
4、在轨道电路叠加电码化时，原高压脉冲电压有损坏电码化发送器大功率管的情况。
从以上问题中我们可以看到，二元差动继电器作为脉冲轨道电路的接收装置是存在安全隐患的，尤其作为一种机械式继电器装置一些问题是先天存在的，所以需要设计一种安全、可靠的电子接收器。
3 设计实现
对于电子接收器来说，软件设计是整个设备的核心，一般來说对信号处理基本采用滤波、FFT等方式，从硬件平台角度讲运行相应算法对处理器的性能要求很高，增加设备成本，再者分析脉冲信号的频谱成分为0-3KHz，同时因为轨道长度、道床电阻、轨道变压器变比调节等因素，都会对脉冲信号频谱成分产生一定影响，由此单一的数字滤波算法将会严重影响脉冲波形的头尾比例，本文正是针对以上问题，分析研究一种新的脉冲信号处理算法，来完成电子接收器的软件设计，实现二元差动继电器的接收功能。
3.1 设计原理
既有高压不对称脉冲轨道电路的接收电路由译码器和二元二位差动继电器组成。输入译码器的脉冲信号经变压器次级分为头、尾两个输出部分，分别对应头、尾调理电路对脉冲信号进行处理，当译码器输出的峰头、峰尾分别大于门限电压，且满足一定关系时，二元差动继电器励磁吸起或落下来表征轨道电路的区段空闲和占用情况， 现在为确定脉冲峰头电压和峰尾电压是否满足一定的线性关系，参照译码器设计如图1所示测试电路，并在输出端连接二元差动继电器以匹配输出阻抗。
3.2 核心算法分析
具体测试步骤：在固定峰头电压的情况下由小到大调节峰尾电压的值，观察继电器的状态的变化，当继电器可靠吸起时的电压值为吸起值，接着增大尾电压到继电器落下，此时的电压值为差动落下值，然后由大到小调节调压器，继电器再次吸起时的电压值为退回吸起值，继续减小电压到继电器再次落下时的电压值为退回落下值。用示波器观察头电压和尾电压的波形，并用数字万用表测试并记录吸起值、差动落下值、退回吸起值、退回落下值。
头电压从10V开始依次增加2V到110V分别测试并记录对应的尾电压的四个值：吸起值y1、差动落下值y2、退回吸起值y3（减少尾电压时吸起）、退回落下值y4（减少尾电压落下），最终可以得到如图2所示的线性关系，其中横坐标x为头电压平均值，纵坐标y为尾电压平均值，
3.3 软件流程设计
依据以上线性关系，可确定核心算法方案，软件设计流程如图3，
4 总结
通过以上设计的电子脉冲接收器替代二元差动继电器，很好的解决了机械式接收装置的缺陷，并且电子接收器加入频率判断内容，对邻线防护更加严密，增强了设备安全性能。此算法计算量小、对精度要求不高，相对传统数字信号处理方式需要较少的硬件开销，实现成本控制。
参考文献
[1] 邓昌盛，邱宽民.不对称脉冲轨道电路接收系统的改进方案[J]. 铁道通信信号，2001 （3）.
1 概述
在现有运营的轨道线路中因为有的不经常走车，造成钢轨生锈，很多轨道电路分路不良，威胁行车安全。 国际铁路联盟UIC技术研究所ORE推荐的钢轨表面氧化生锈严重、陈旧的区段轨间电压应大于50V（峰值）。传统的轨道电路因为输出功率、信号传输等原因很难达到如此高的轨面电压，目前，脉冲技术已成熟应用于广泛领域，其最大的特征是峰值功率与平均功率比高，能够带来临界和非线性效应。经测算，当轨面峰值电压达到150V时，电源的功率不大于60W。这样，脉冲轨道电路便很容易的适用于现场，轨面峰值电压很容易达到50V以上。
2 既有线路存在的问题
我国从1974 年开始研制高压不对称脉冲轨道电路，1984 年通过了铁道部鉴定，并先后在郑武、鹰厦、南昆等4000km 线路上广应用。但原高压脉冲轨道电路在应用中曾暴露出以下问题：
1、一送多受轨道电路区段的故障-安全技术未解决，对不对称脉冲极性识别不够严密，曾有二元差动继电器错误吸起的情况；
2、分支区段有车占用时，轨道复示继电器曾出现不能可靠落下或延缓较长时间落下的情况。
3、接收设备中直流二元差动继电器的设计及制造工艺有缺陷，故障率较高，可靠性较差。
4、在轨道电路叠加电码化时，原高压脉冲电压有损坏电码化发送器大功率管的情况。
从以上问题中我们可以看到，二元差动继电器作为脉冲轨道电路的接收装置是存在安全隐患的，尤其作为一种机械式继电器装置一些问题是先天存在的，所以需要设计一种安全、可靠的电子接收器。
3 设计实现
对于电子接收器来说，软件设计是整个设备的核心，一般來说对信号处理基本采用滤波、FFT等方式，从硬件平台角度讲运行相应算法对处理器的性能要求很高，增加设备成本，再者分析脉冲信号的频谱成分为0-3KHz，同时因为轨道长度、道床电阻、轨道变压器变比调节等因素，都会对脉冲信号频谱成分产生一定影响，由此单一的数字滤波算法将会严重影响脉冲波形的头尾比例，本文正是针对以上问题，分析研究一种新的脉冲信号处理算法，来完成电子接收器的软件设计，实现二元差动继电器的接收功能。
3.1 设计原理
既有高压不对称脉冲轨道电路的接收电路由译码器和二元二位差动继电器组成。输入译码器的脉冲信号经变压器次级分为头、尾两个输出部分，分别对应头、尾调理电路对脉冲信号进行处理，当译码器输出的峰头、峰尾分别大于门限电压，且满足一定关系时，二元差动继电器励磁吸起或落下来表征轨道电路的区段空闲和占用情况， 现在为确定脉冲峰头电压和峰尾电压是否满足一定的线性关系，参照译码器设计如图1所示测试电路，并在输出端连接二元差动继电器以匹配输出阻抗。
3.2 核心算法分析
具体测试步骤：在固定峰头电压的情况下由小到大调节峰尾电压的值，观察继电器的状态的变化，当继电器可靠吸起时的电压值为吸起值，接着增大尾电压到继电器落下，此时的电压值为差动落下值，然后由大到小调节调压器，继电器再次吸起时的电压值为退回吸起值，继续减小电压到继电器再次落下时的电压值为退回落下值。用示波器观察头电压和尾电压的波形，并用数字万用表测试并记录吸起值、差动落下值、退回吸起值、退回落下值。
头电压从10V开始依次增加2V到110V分别测试并记录对应的尾电压的四个值：吸起值y1、差动落下值y2、退回吸起值y3（减少尾电压时吸起）、退回落下值y4（减少尾电压落下），最终可以得到如图2所示的线性关系，其中横坐标x为头电压平均值，纵坐标y为尾电压平均值，
3.3 软件流程设计
依据以上线性关系，可确定核心算法方案，软件设计流程如图3，
4 总结
通过以上设计的电子脉冲接收器替代二元差动继电器，很好的解决了机械式接收装置的缺陷，并且电子接收器加入频率判断内容，对邻线防护更加严密，增强了设备安全性能。此算法计算量小、对精度要求不高，相对传统数字信号处理方式需要较少的硬件开销，实现成本控制。
参考文献
[1] 邓昌盛，邱宽民.不对称脉冲轨道电路接收系统的改进方案[J]. 铁道通信信号，2001 （3）.