1概述
目前，全路在轨运行的ZPW-2000轨道电路系统轨旁设备的电特征量大多未纳入集中监测，电务维护单位对轨旁的调谐匹配单元等设备缺乏远程测量监测手段，势必对轨旁设备的维护带来了一定的困难、维护效率也较低，由于缺乏远程监测手段，轨旁设备的故障不易做到快速定位，以至于造成长时间的处理延时。本文也从轨道电路室外监测设备安装的角度，进一步探讨分体式室外轨道电路室外监测系统的集成实施方案。
2系统构成
轨道电路室外监测系统主要由室内设备和室外设备构成，其中室内设备包括通信处理主机、载波通信主机和防雷模块等；室外设备包括轨旁采集分机、引接线电流传感器和电缆侧电流传感器及安装装置等。系统了采用实时采集和电力载波传输技术，轨旁采集单元对室外轨道电路设备相关特性的进行采集，采集内容主要是发送和接收端室外电缆侧电流、钢轨引接线电流（长内、长外、短内、短外）和双体防护盒内温度等信息，采集后的数据通过供电线缆的载波调制传输给室内载波通信主机；数据经解调处理后，传送至通信处理主机进行各个通道的数据汇总处理，最后传送至轨道电路维护诊断主机。系统构成简图如图1所示。
图1 系统构成简图
3两种室外监测的安装区别
目前，根据轨道电路室外监测室外设备的安装方式不同，大致可分为两种类型的室外监测，一种是集成在调谐匹配主体设备内部的一体式室外监测，另外一种为附加安装在调谐匹配设备外部的分体式室外监测。一体式的室外监测，由于是集成安装于调谐匹配主体设备的内部，现场安装简单、集成度高，但是需要将既有的调谐匹配单元更换安装为新型的具有采集功能的调谐匹配单元，在新建工程或者既有调配匹配单元更新改造时使用；分体式的室外监测，由于是安装于调谐匹配设备外部，使用灵活度较高，可适应多种场合，但是相比一体式的室外监测的安装较为复杂。电务维护单位可根据既有的调谐匹配单元的使用情况、并结合成本和安装等因素，灵活选择上述两种室外监测。
4分体式室外监测集成实施方案
在确认室内至室外有足够的备用电缆，并可用于室外监测设备的供电和信息传输通道的情况下，可按下述方案进行分体式轨道电路室外监测系统的集成实施。
4.1轨旁采集设备的安装
每个轨道电路区段的发送、接收端的轨旁调谐匹配单元处分别1套轨旁采集设备，每套采集设备包括4只钢轨引接线电流传感器、1只电缆侧电流传感器和1台采集分机。钢轨引接线电流传感器分别套在双体防护盒内的长内、长外、短内、短外钢轨引接线上；电缆侧电流传感器套在调谐匹配单元内电缆侧E端子单根线缆上，所有的电流传感器均为穿心式，其采集输出线配至轨旁采集分机的相应端子。
当双体防护盒内部只有调谐匹配单元单台设备时，采集分机可通过平面板安装在既有设备的背部，见图2右侧示意；当双体防护盒内部有调谐单元和匹配单元有两台设备时，采集分机可通过T型板安装在既有设备的顶部,见图2左侧示意。
图2 采集分机安装示意图
电流传感器和采集分机均应固定牢靠，安装位置不能影响到双体防护盒的正常开合和锁闭；不能触碰、遮挡箱盒内的任何电气连接端子，不得破坏轨道电路信号主设备原有结构；所有的采集配线应布线整齐并且标识清晰。
4.2轨旁支线电缆的铺设
一般情况下，备用芯线的干线电缆只接续到方向盒内部，所以需要铺设方向盒至接收端的双体防护盒内采集分机的电缆；也要铺设方向盒至发送端双体防护盒内采集分机的电缆。新铺设的电缆径路应开电缆槽道，铺设后用速干水泥等恢复；新铺设的电缆引入方向盒或调谐匹配单元双体防护盒时，需增加电缆槽至设备的引接线防护管；在方向盒或双体防护盒钻孔，电缆引入后采用冷封胶等将钻孔密封。
4.3安装室内防雷单元及零层配线
可在轨道电路系统的网络接口柜零层新增室外监系统的室内配线端子，用于电源配线、室内外传输通道接入等；同时，在零层也需增加该室内外通道的防雷单元模块，用于对通道的雷电防护。将使用的室外备用芯线接续至新增的零层端子，同时，增加零层端子至载波通信主机的室内配线；增加电源屏至室外监测系统的电源配线；增加通信处理主机至轨道电路维护诊断主机的通信配线。
4.4安装室内主机
室外监测系统的室内载波通信主机对室外电力载波传输来的数据进行解析，并按通信协议传输给通信处理主机；载波通信主机宽度为标准19英寸、高度不超过3U，可灵活安装在轨道电路接口及通信机柜中或其他有合适安装空间的机柜中。每台主机包含了4个载波传输通道，若该车站使用的载波传输通道多于4个，需设置2台载波通信主机。
室外监测系统的室内通信处理主机与载波通信主机相连，接收其上传的监测数据，将各个通道的监测数据汇总处理后按照CAN总线协议上传给轨道电路维护诊断主机；通信处理主机宽度为标准19英寸、高度不超过2U，可灵活安装在轨道电路接口及通信机柜中或其他有合适安装空间的机柜中。通信处理主机和载波通信主机需安装在同一个机柜内，每个车站只需安装1台通信处理主机。
4.5其他实施内容
根据轨道电路系统故障诊断的需要，在安装室外监测设备的同时，也需同步进行室内数据采集设备的补强升级，在既有网络接口柜中新增分线采集器和电流传感器，以实现对电缆模拟网络设备侧电压和电缆侧电流的采集，并通过CANC总线将采集的信息上传至轨道电路维护诊断主机。
同时，为了实现对室监测数据的分析和处理，进行轨道电路室外监测安装实施的车站，同时需在室内安装轨道电路维护诊断主机，该主机需和载波通信主机、通信处理主机安装在同一架机柜内。轨道电路维护诊断主机对采集的轨道电路系统的数据信息进行系统分析和综合判断，以实现对轨道电路设备故障的快速诊断和精准定位。
由于轨道电路室外监测系统需使用交流220V的电源，也需考虑电源屏的是否满足供电功率要求。
5结束语
随着ZPW-2000A轨道电路设备的大量运用，电务维护单位缺乏对轨旁设备的远程测量监测手段，对轨旁设备的维护带来了一定的困难、维护效率较低，而分体式轨道电路室外监测设备的集成实施，给电务维护单位提供了对轨旁设备的实时远程监测手段。尤其是在山区、隧道、无人值守的中继站等维护不便的车站安装该系统后，可以显著提高电务维护的效率，在轨道电路轨旁设备发生故障后能进行快速、准确的定位，降低故障处理的延时，从而进一步保障铁路的正常运行。
参考文献
[1] 中国铁路总公司.ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统[M].北京：中国铁道出版社，2013.
[2] 中国铁路总公司.TJ/DW197-2017 ZPW-2000区间轨道电路室外监测及诊断系统暂行技术条件[S].北京：中国铁路总公司，2017.
