基于單片機的軌道電路測試系統設計

謝 茹,陳梧寬,劉佩涵

（南京鐵道職業技術學院,南京 210000）

1 概述

軌道電路是利用鐵路線路的鋼軌作為導體傳遞信息的電路系統，最基本的作用是檢查區段有無車存在。它的性能直接影響行車安全和運輸效率。在實際使用中，設備的狀態和缺點、隱患直接影響了設備的運用質量，因此對軌道電路的技術參數的測量以及故障診斷就變得格外重要。

2 軌道電路基本原理

軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導體，兩端加以絕緣，并接上送、受電設備構成的電路。當兩根鋼軌完整，且無車占用時，電流通過兩根鋼軌和軌道繼電器，使軌道繼電器吸起，信號開放。當列車占用軌道電路時，電流通過機車車輛輪對，軌道電路被分路，流經軌道繼電器的電流減少到它的落下值，使軌道繼電器落下，信號關閉。同時，當軌道電路發生斷軌、斷線時，同樣會使軌道繼電器落下。

3 基于單片機的軌道電路測試系統

本文以25Hz相敏軌道電路為典型，進行基本的測試系統設計，能夠實現對25Hz相敏軌道電路的主要技術參數的測試，結合維規及現場實際情況，25Hz相敏軌道電路需要測試的主要技術參數主要有：

（1）最不利條件下，軌道繼電器軌道線圈上的電壓應不大于50V；

（2）最不利條件下，調整和分路時的有效電壓為不小于15V和不大于7.4V；

（3）絕緣是否良好；

（4）送、受電端軌面電壓；

（5）送受電端軌道變壓器BG25一二次側電壓；

（6）送受電端扼流變壓器BE25一二次側電壓；

（7）限流電阻R兩端電壓；

（8）送受電端斷路器處電壓；

（9）極性交叉的測量。

從以上技術參數可以得知，現場工作人員需要測試的數據種類多，電壓等級不一，因此本文設計一個基于單片機的軌道電路測試系統，能夠完成相應的測試工作，同時對于不合理的參數能夠報警，提高現場工作人員的效率，降低工作強度。

本文采用應用廣泛的C51型單片機進行設計，利用傳感器測試電壓，將電壓信息傳遞到單片機，由單片機對數據進行分析并顯示，對于不合理參數，則利用LED燈及蜂鳴器進行聲光報警。在此基礎上，設計相應的硬件模塊和軟件電路，對三個區段軌道電路送電端進行測量，測量數值具體如表1，表中各項代表25Hz相敏軌道電路需要測試的主要技術參數，經過測試，三個區段軌道電路送受電端的數值都滿足軌道電路技術規定。

表1

4 小結

通過現場的實際測試，本文介紹測試系統滿足現場的測試要求，能夠對軌道電路的送受電端進行測試，系統工作穩定。

[1]林瑜筠.鐵路信號基礎[M].北京:中國鐵道出版社,2014.

[2]李文海.25Hz相敏軌道電路原理、維護和故障處理[M].北京:中國鐵道出版社,2011.

[3]鐵路信號維護規則[M].北京:中國鐵道出版社,2013.

[4]戴金仙.51單片機及其C語言程序開發實例[M].北京:清華大學出版社,2008.