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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 25Hz相敏軌道電路綜合參數(shù)測(cè)試儀設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 25Hz相敏軌道電路以其抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠、故障率低維修方便等特點(diǎn)在我國(guó)得到廣泛使用。該作品針對(duì)相敏軌道電路設(shè)計(jì)了一套完整的參數(shù)測(cè)試儀，以方便現(xiàn)在對(duì)軌道電路的工作狀態(tài)進(jìn)行在線、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)以確保軌道電路的安全可靠。
- 詳細(xì)介紹：
- 軌道電路是實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備電氣化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)設(shè)施。利用軌道電路可以自動(dòng)檢測(cè)列車、車輛的位置，控制信號(hào)機(jī)的顯示；通過(guò)軌道電路可以將地面信號(hào)傳遞給機(jī)車從而可以控制列車的運(yùn)行。25Hz相敏軌道電路的特點(diǎn)是既有電壓的要求，又有相位的要求。現(xiàn)有的儀器儀表很難同時(shí)測(cè)量這項(xiàng)指標(biāo)，因此為了實(shí)時(shí)、在線、動(dòng)態(tài)的監(jiān)視軌道電路的工作狀態(tài)反應(yīng)故障信息，同時(shí)方便信號(hào)設(shè)備安裝時(shí)的標(biāo)調(diào)，設(shè)計(jì)了該軌道電路參數(shù)測(cè)試儀。 該儀器不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所需要的二維電氣參數(shù)，還能及時(shí)反應(yīng)軌道電路相關(guān)器材的使用狀態(tài)，能夠?yàn)楣收系念A(yù)測(cè)、告警及維護(hù)提供幫助。以減少或避免故障的發(fā)生，確保列車的安全行駛。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 該作品適用于我國(guó)交流25Hz、50Hz相敏軌道電路綜合參數(shù)測(cè)試，其功能與技術(shù)性能完全滿足電化鐵路區(qū)段在線、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道電路以確保安全行車、避免行車事故發(fā)生。同時(shí)能夠?yàn)橄嗝糗壍离娐返陌惭b、調(diào)試以及軌道電路故障的診斷排除提供便利。技術(shù)關(guān)鍵：該作品采用單片機(jī)與FPGA相結(jié)合，單片機(jī)GUI的控制以及通信的實(shí)現(xiàn)， FPGA的并行處理機(jī)制確保對(duì)各種軌道參數(shù)高精度實(shí)時(shí)采集。技術(shù)指標(biāo)：（1）、輸入阻抗：≥5000KΩ；（2）、25Hz、50Hz信號(hào)頻率測(cè)量誤差：±0.1 Hz；（3）、信號(hào)相位測(cè)量范圍：-180°～180°；（4）、交流信號(hào)相位測(cè)量誤差：±0.1°；（5）、電壓測(cè)量范圍：0～240V（≤1000VAC最高耐壓）；（6）、25Hz、50Hz信號(hào)電壓測(cè)量誤差：±0.1 V。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該參數(shù)測(cè)試儀可直接與PC機(jī)的USB口連接進(jìn)行供電以及數(shù)據(jù)的傳輸，方便現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試使用。對(duì)相敏軌道電路綜合參數(shù)的采集采用隔離、非侵入的方式，既能夠采集數(shù)據(jù)又不會(huì)影響軌道電路的正常使用?，F(xiàn)有的設(shè)備需要專門的供電設(shè)備，數(shù)據(jù)顯示的信息量有限，不便于對(duì)設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以便對(duì)設(shè)備性能的評(píng)測(cè)。傳統(tǒng)的測(cè)試儀采用單片機(jī)控制數(shù)據(jù)的采集與顯示，速度受到限制，本測(cè)試儀采用單片機(jī)、FPGA相結(jié)合的方法，采用FPGA進(jìn)行參數(shù)的采集，速度快、精度高、實(shí)時(shí)性好。采用USB 與PC機(jī)通信，能快速準(zhǔn)確反映當(dāng)前軌道電路的狀態(tài)參數(shù)。能夠通過(guò)PC進(jìn)行歷史參數(shù)的記錄，方便對(duì)軌道電路的故障進(jìn)行診斷及性能評(píng)測(cè)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 截止2000年底，中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程已達(dá)到68000km 以上,復(fù)線率達(dá)到30%左右,電氣化率達(dá)到20% 左右。目前在一萬(wàn)多公里的電氣化鐵路上,有近90% 的車站采用25Hz相敏軌道電路(大同至秦皇島的區(qū)間也采用),因此,該制式成為電氣化區(qū)段鐵路站內(nèi)軌道電路的首選?！熬盼濉辫F路電務(wù)裝備政策還作出規(guī)定:電氣化區(qū)段站內(nèi)采用25Hz相敏軌道電路。隨著電氣化鐵路的發(fā)展,列車全面提速及重載列車的開(kāi)行,使25Hz相敏軌道電路被廣泛采用在站內(nèi)和區(qū)間,它為保證行車安全起到了應(yīng)有的作用。但目前,在采用25Hz相敏軌道電路的現(xiàn)場(chǎng),由于無(wú)相應(yīng)的精確可靠的測(cè)試工具,給25Hz相敏軌道電路的日常維護(hù)和測(cè)試帶來(lái)許多不便, 甚至?xí)虼擞绊懺O(shè)備的正常工作。因此現(xiàn)場(chǎng)急需能“ 在線”動(dòng)態(tài)測(cè)試25Hz相敏軌道電路的儀表該測(cè)試儀不僅能夠?qū)潭ǖ能壍离娐愤M(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、給出告警。還能夠用于軌道電路的現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試。該儀器功能完善、操作簡(jiǎn)便易行、適用范圍廣，市場(chǎng)前景極其廣闊。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀： （1）宋慶寧于2009年7月發(fā)表在《鐵道通信信號(hào)》的論文《在25H z相敏軌道電路斷軌 (斷線) 監(jiān)督檢查方案的探討》中闡述了導(dǎo)致25Hz軌道電路斷線的因素及解決方案； （2）鄭利、鄒國(guó)順等人在論文《以單片機(jī)為核心的25Hz相位測(cè)試儀》中設(shè)計(jì)了一款針對(duì)97型25Hz相敏軌道電路的參數(shù)測(cè)試機(jī)，由于受到控制器運(yùn)算速度的影響，測(cè)量的精度受到很大的限制；
