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2.1 系统组成
系统由感应接受器（简称车感器）、自动过分相信号处理器和信号指示三部
分组成，系统结构如下图1
1. 2端 司机台 正常指示灯 过分相报警 蜂鸣器 Ⅰ端向前 预告信号 车感信号处理装置 强断信号 微机柜 Ⅱ端向前 车感器 跳“主断” T1 T4 T2 T3 合“主断” 机车控制回路 图 1 车载自动过分相系统结构图
2.2 系统外观
图2 自动过分相信号处理器安装图
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图3 车感器安装图
图4 信号指示安装图
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三 工作原理
本系统是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统。机车通过感应地
面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
图5 地面感应器的埋设方式
如图5所示，预先根据要求在每个分相区前后分别埋设两个地面感应器。 机车过分相信号的感应、处理，由地面磁感应器、车感器和车感信号处理装置共同完成。机车过分相的控制，由微机柜及机车控制回路完成。
微机柜对机车过分相的自动控制，与司机操作控制并联，当司机操作控制过分相，自动控制起监视作用。
机车运行至G1(G4)点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应的预告地面定位信号，信号处理器向微机柜发出过分相预告信号，微机柜根据此时机车运行速度，控制电机电流平稳下降到0，发出断‘主断’信号给控制电路，控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’（预告模式）；同时，司机室蜂鸣器响3s,提醒司机过分相区。
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当G1(G4)信号失效时，机车运行至G2(G3)点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应的强迫地面定位信号，信号处理器向微机柜发出过分相强迫断信号，微机柜立即封锁电机电流，发出断‘主断’信号给控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’。在正常接收到G1(G4)信号时G2(G3)信号不起作用（强迫断模式）。机车通过无电区后，根据接收G3(G1)点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应的合闸地面定位信号信号，则通过预告信号通道向微机柜送出合‘主断’ 信号，司机室蜂鸣器响3s,提醒司机已通过分相区。微机柜发出合‘主断’给控制电路，控制电路控制机车合劈相机、合‘主断’。预备好后，微机柜控制电机电流缓慢恢复到过分相前工况。在正常接收G3(G1)信号时G4(2)信号不起作用。
3．1地面感应信号接收器
自动过分相的关键技术是定位，定位是否准确是系统准确性和可靠性的关键。地面感应信号安装在机车的转向架上，采用密封防水、防震设计处理，保证系统的可靠运行。
安装在机车转向架上的地面感应信号接收器通过地面感应器时，在地面感应信号接收器上感应一个幅值和宽度与机车运行速度相对应的信号。
地面感应接收器安装于机车下部转向架的两侧，共四个。前后相互备份。 3．1．1 地面感应接收器
地面感应接收器基于电磁感应原理，感应接收线圈与地面感应器的磁场相结合，完成系统的定位识别。具有识别准确高、相应时间短、抗干扰能力强、无故障运行时间长等优点。
3．1．2 地面感应器
地面感应器是嵌入到轨枕里的永久磁铁，具有耐高温、耐腐蚀、不会损坏等特点，适合安装在室外。
地面感应器的安装见附件1。
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3．2 控制系统
控制系统是由系统信号处理单元以及控制单元组成。系统信号处理器采集感应
接收器接收的定位信号、机车运行方向、处理相应的信息、发出相关的信息指令、自诊断故障信息、输出显示信息等功能。系统控制单元则由机车的微机轨来实现，主要功能是采集由系统信号处理器输出的定位信息、机车速度、司机指令、牵引电流、供电网压等相关机车信息，并根据接收到信号处理器输出的定位信息、机车运行速度，确定控制牵引电流下降的速率和确定断开主断路器的位置。通过分相区后，根据接收到信号处理器输出的定位信息，控制闭合主断路器和控制牵引电流平稳上升。
信号处理器的面板示意图如图6所示。 信号处理器的背面示意图如图7所示。
信号处理器在通电、屏蔽接收信号结束或通过分相点后进行一次自
检。
信号处理器在前进方向右侧两个感应接收器分别接收到预告感应器信号和反向强迫感应器信号，以及前进方向左侧两个感应接收器分别接收到强迫感应器信号和反向预告感应器信号，则屏蔽接收信号16S开始接收感应信号，否则屏蔽接收信号2分钟开始接收信号。
型自动过分相信号处理器工作正常强迫重联预告/恢复前1234后广州铁路集团公司科研所
图6 信号处理器的面板示意图
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• 正常指示灯：信号处理器进行自检，当检测到有一路感应接收回路有故障时，正常
指示灯闪亮。当检测到所有感应接收回路有故障时，正常灯灭。信号处理器正常工作指示灯亮。
• 工作指示灯：信号处理器工作时，工作指示灯亮。信号处理器不能正常工作，则工
作指示灯灭。
• 试验按钮：可用于试验自动过分相系统工作是否正常。在Ⅰ端司机室的手柄放在
“前”位，按动试验按钮，可模拟自动过分相强迫断。等2分钟后或断合一次信号处理器的电源开关。在Ⅰ端司机室的手柄放在“后”位，按动试验按钮，可模拟自动过分相预告断。自动过分相预告断在机车静止状态时，要等30s后断主断路器。
• 电源开关： 信号处理器的电源开关。信号处理器故障时可以关闭电源。 • T1指示灯：车感器信号1指示，接收到感应信号时闪亮。 • T2指示灯：车感器信号2指示，接收到感应信号时闪亮。 • T3指示灯：车感器信号3指示，接收到感应信号时闪亮。 • T4指示灯：车感器信号4指示，接收到感应信号时闪亮。 • 前指示灯：机车向前信号输入到信号处理器时，指示灯亮。 • 后指示灯：机车向后信号输入到信号处理器时，指示灯亮。
• 预告/恢复指示灯：信号处理器输出预告信号和恢复信号时，指示灯亮。 • 强迫指示灯：信号处理器输出强迫信号时，指示灯亮。
• 重联指示灯：机车选择恢复点信号输入到信号处理器时，指示灯亮。
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图7 信号处理器的背面示意图
说明：
外接插头：X2、X3、X4和X5信号处理器与感应接收器外接插头，X1与微机柜、机车控制电路和110V电源的连接插头外接插头。 3．3灯显指示
灯显指示的主要功能是显示整个系统运行的状况。当系统接收到信号时能及时、准确的发出灯光及蜂鸣声以提醒司机。
在机车的Ⅰ、Ⅱ端司机室的操纵台上安装一个工作指示灯，一个接收到预告信号指示的蜂鸣器。
蜂鸣器用于指示接收到预告信号的状况，当机车通过埋设在地面的预告感应器时，感应接收器接收到地面信号。信号处理器接收到感应接收器接收的信号，向微机柜发出过分相区的预告信号。同时，通过蜂鸣器向司机发出自动过分相已经工作。
如机车通过“禁止双弓”标牌时，蜂鸣器没有响，可以采用手动过分相。
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四 主要性能指标
4． 1使用环境
☞ 海拔高度不超过2500m；
☞ 最高周围空气温度为40℃，允许在40℃存放； ☞ 最低周围空气温度为－40℃，允许在－40℃存放；
☞ 周围空气湿度：最湿月份平均最大相当湿度不大于95％（该月月平均最低温度为25℃）；
☞ 相对于机车垂向、横向、纵向存在着频率f为1～50Hz时等于1g； ☞ 因机车连挂时冲击，沿机车纵向激起的加速度不大于3g; ☞ 信号处理器安装在能防止风、沙、雨、雪直接侵袭的车体。 4． 2 额定参数
☞ 型号：GFX3S型自动过分相装置
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☞ 工作电压：DC77V～137V； 功耗：6W；
☞ 绝缘电阻：≥500ΜΩ； ☞ 工作温度：－25℃～70℃； ☞ 适用速度围 10～300km/h； ☞ 感应接收器直流电阻：620Ω±5％； 4． 3 技术要求
车载自动过分相装置信号处理器的元件满足TB/T3021-2001《铁道机车车辆电子装置》标准的规定；
4．4 工作性能
左边地感器信号输出（强迫信号） 110V、脉宽1s±10%
右边地感器信号输出（预告信号） 110V、脉宽3s±10% 恢复信号（从预告信号通道输出） 110V、脉宽3s±10% 接收相应时间≤0.05s±10%
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五 外形尺寸和感应接收器安装要求
车载自动过分相信号处理器外形及安装尺寸如图8：
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型自动过分相信号处理器工作强迫重联预告/恢复前1234后广州铁路集团公司科研所图 8
感应接收器的外形、安装尺寸和连线插头插座定义如下图9：
点位定义接收器信号接收器信号屏蔽线 图9
车载自动过分相装置的感应接收器安装如图10（距钢轨侧335mm-10mm，距钢
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轨踏面110mm＋20mm）。
感应接收器
图 10
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六 系统对外连接图
6.1 20芯插座X1的定义（信号可根据机车控制系统的要求进行选
择）
点位 装置线号 X1:8 GX108 定义 备注 电源＋ 电源－ 110V高电压表示本端司机室向前 110V高电压表示另一端司机室向前 预告脉冲信号 (DC110V，3S) 恢复脉冲信号 (DC110V，3S) X1:14 GX114 X1:15 GX115 X1:17 GX117 强断信号 装置状态信号 脉冲信号 (DC110V，1S) 110V高电压表示装置工作正常 DC 110V＋ DC 0V Ⅰ端向前 Ⅱ端向前 预告与恢复信号 X1:18 GX118 X1:10 GX110 X1:11 GX111 X1:13 GX113 恢复点选择信号 110V高电压表示： 通过G4地面感应器所收到的输出恢复信号；0V电压表示：通过G3点的输出恢复信号，但如果G3信号没有收到可输出G4点信号。 6.2 3芯插座X2的定义
点位 装置线号 X2:1 X2:2 X2:3 T11 T12 T10 信号名称 T1车感器信号1 T1车感器信号2 T1屏蔽 备注 6.3 3芯插座X3的定义
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.. . 点位 装置线号 信号名称 备注 X3:1 T21 T2车感器信号1 X3:2 T22 T2车感器信号2 X3:3 T20 T2屏蔽 6.4 3芯插座X4的定义
点位 装置线号 信号名称 备注 X4:1 T31 T3车感器信号1 X4:2 T32 T3车感器信号2 X4:3 T30 T3屏蔽 6.5 3芯插座X5的定义
点位 装置线号 信号名称 备注 X5:1 T41 T4车感器信号1 X5:2 T42 T4车感器信号2 X5:3 T40 T4屏蔽
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七 系统电路原理图
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八 售后服务
售后服务
整个系统在安装调试过程中，我所将派1～2名技术人员现场指导装车。正常运用后，保证期为18个月，我所将提供一定量的备品用于保质期的更换和现场维护；保质期期满后，我所将对该系统有效使用期进行维护。
合同保质期，用户的服务需求，均做到积极到位协助工作；积极协查和处理故障；配件维修保持七日返回，收发货情况及时通报用户。合同保质期外，提供有效使用期的技术支持服务，并进行定期的质量回访，协助有效使用期维修和技术升级改造。
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