半自动闭塞区段区间钢轨断轨监测方案
信号半自动闭塞处理流程
混线故障一般表现为：电缆（通信或信号）混线，这种现象在架空明
线区段较多，在电缆区段较少。 通信线路回线绝缘不符合标准引起的信号半自动闭塞线故障也不常见。
按照维护标准：区段电缆芯线绝缘电阻（按区间长度10公里考核），
线间大于200MΩ,对地大于100MΩ，根据经验，闭塞线绝缘大于5MΩ， 就可以满足信号使用。
R=
500×（560+500）=340Ω 500+（560+500）
乙站信号控制室
负极继电器 通信线路 A点 B点
250Ω
负极继电器
四. 信号半自动闭塞故障判断：
1. 不断开，万用表跨接在闭塞线两端测试：A-A点
b、如果测量电阻为500Ω左右，说明本站引入电缆及信号机械室连接 正常；有可能是电缆断线或对方信号机械室断线！
一. 信号办理闭塞过程：
通过分析甲乙站办理接发车过程，需要我们注意：
1. 在信号半自动闭塞线施工要点时，一定要确认区间有无列车运行，
切不可在车站发完车，对方站未接到车时抢点施工。
2. 半自动闭塞线没有绝对的正负极之分。
二. 有关信号半自动闭塞通道数据：
1. 信号机械室发送电压：一般为60伏左右（通信线路在10公里左右，
甲站信号控制室 引入架电缆端子 通信线路 引入架电缆端子 乙站信号控制室
×
A点 250Ω 250Ω 正极继电器 负极继电器 通信线路 A点 B点 B点
×
250Ω 正极继电器
250Ω
负极继电器
四. 信号半自动闭塞故障判断：
1. 不断开，万用表跨接在闭塞线两端测试：A-A点
c、如果测量电阻为1000Ω左右，则说明通信线路及对方信号机械室至我方 机房配线良好。可能是本地机械室至信号机械室断线或信号继电器断线。
自动闭塞区间逻辑检查方案研究高岩
自动闭塞区间逻辑检查方案研究高岩发布时间：2021-08-16T01:46:45.209Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：高岩[导读] 现阶段，铁路系统在交通运输过程中发挥着非常巨大的作用，通过加强铁路系统分路不良状况的红灯防护处理中铁二十三局集团电务工程有限公司天津 300000摘要：现阶段，铁路系统在交通运输过程中发挥着非常巨大的作用，通过加强铁路系统分路不良状况的红灯防护处理，来达到有效提高自动闭塞区间内列车运行的稳定性和安全性。
列车联络线根据实际情况增加自动闭塞区间逻辑检查系统来保证列车运行的合理性。
本文主要对自动闭塞区间逻辑检查方案进行了详细论述和研究，对继电式区间逻辑检查和系统化区间逻辑检查两种方案进行了对比，借此希望自动闭塞区间逻辑检查技术的进一步发展和进步。
关键词：自动闭塞；区间逻辑检查；方案研究引言区间闭塞技术是保障铁路机车运输安全、提高运输效率的有效方式，行车闭塞法能够对列车线路进行合理调度和封闭，从而避免其他列车驶入而造成安全事故的情况。
随着科学技术的发展，区间闭塞技术逐渐朝着自动化和智能化的方向靠近。
增加自动闭塞区间逻辑检查方案能够在一定程度上规避列车运行中出现的红灯防护功能占用和丢失问题，为列车的安全运行提供可靠保障。
1自动闭塞区间概述在铁路中应用自动闭塞系统能够为机车提供有效的基础防护和保护。
当列车停靠在特定区间的时候，因停电、熄火等因素而导致发生被动或主动停车的情况，其所在轨道区间就会对后续列车发出相应的信号，使得后续即将靠近的列车能够及时做出降速和停车处理。
机车运行调度系统主要包括了全部调度方案的列车调度指挥系统，在区段的全部车站中负责执行管内信号机的信号控制，对道岔进行定位以及反位的计算机联锁设备，在区间轨道中存在的电路自动闭塞系统。
自动闭塞系统借助钢轨将相应的轨道信息传递得到列车的车载系统中，并利用显示装置将信号信息准确的反映出来，实现闭塞分区状况的预告功能。
断轨动态监测装置研究
断轨动态监测装置研究摘要：本项目旨在发展自主先进的技术装备体系和强化科技创新的支撑引领能力，为此研发断轨监测轨系统以实现对电气化单线半自动闭塞（或计轴站间闭塞）的无轨道电路区段的钢轨断轨（电气断路）的监测。
本文阐述了铁路运输系统中断轨监测的重要性，本次研发的断轨监测系统的主要功能及技术特点，以及本次研发的断轨监测系统的研制过程。
通过对测试中数据的分析，进一步论证系统的可靠性和本次研发的断轨监测系统在铁路运输系统中运用的重要意义。
关键词：铁路；断轨；监测；系统；研究前言在铁路交通运输体系中，轨道结构起着支撑列车和引导车轮前进的作用，是整个系统中的基础。
若钢轨发生断裂，而又未能及时检测和修复，则可能会导致列车出轨、倾覆等极其重大的安全事故，造成人员伤亡和巨大的经济损失。
近年来，国内外均出现过因轨道故障而引起的重大事故。
采取预防措施是避免断轨发生并引发事故的重要途径。
对于断轨的预防，除了要求列车速度和载荷符合规定以及购置高质量的钢轨外，还应强化钢轨各种探伤作业。
但是，不论哪种钢轨探伤作业，因为：存在作业周期问题，探伤设备本身可能存在质量问题，存在人为因素（特别是手推探伤小车作业和巡道工作业），所以不可能完全发现钢轨缺陷从而预防断轨并及时发现断轨。
断轨一旦发生，要求至少能向前方来车发出信号并使之有足够时间采取防范措施，否则，必将造成车毁人亡的重大恶性事故。
在中国铁路总公司运输局《工务安全检测监测系统技术发展规划》（运工线路函〔2014〕470号文件）中，对钢轨状态监测的内容作出了明确规定。
要求通过研发在线监测设备，实现钢轨折断实时报警。
说明研制此类检测监测设备具有充分的现实意义和紧迫要求。
1课题研究内容1.a.b.课题研究方向（1）研究针对非自闭区段断轨监测的方法。
（2）研究保证系统高可靠性的手段，降低系统误报率，设计系统自检功能。
（3）研究提高系统可扩展性，实现钢轨温度、环境湿度、雨量、水位等数据同时采集功能，并将系统扩展成为线路综合状态监测系统。
新型钢轨断裂检测方案研究
- 58 -工 业 技 术钢轨线路的断裂故障是运营维护中危险等级较高的常发故障之一，如果列车运行在有裂纹的钢轨线路上，将是旅客人身财产安全的重大隐患。
目前，断轨检测主要依靠钢轨检测车的周期性巡检实现，这种方法无法实时监测钢轨状态，存在较大的风险隐患。
另外一种较为常见的检测方式是采用无绝缘轨道电路，但其对道床环境的要求较为苛刻，这使它对断轨检测的误报率较高，同样无法可靠预警断轨事故的发生。
轨道电路读取器（Track Circuit Reader ）可以记录下机车运行过程中轨道电路分路电流变化的实时信息。
目前，这些信息已被引入补偿电容、调谐区设备等的故障诊断研究，并取得了良好的实用效果。
因此，该文首先分析了钢轨断裂对分路电流的影响，并提出可以利用TCR 数据进行钢轨断裂故障诊断的新方案。
１ 轨道电路断裂态建模轨道电路的数学模型一般采用均匀传输线建模，并且引入四端网络描述其信号的传输特性。
在数学模型中，分路的第一轮对被等效为一个分路电阻R f ，分路电流I f （t ，x ）幅值函数可由公式（1）表示：ff（1）其中：U s （t ）为发送电压，并将发送器至R f 之间的传输特性由四端网F 来表示， F 11（x ）F 12（x ）是F 的两个参数，根据理论分析，四端网F 如式（2）： （2）式中：N fs 为发送端设备的四端网传输矩阵，设列车在x 位置处分路，N T （x ）为x 至调谐区始端的轨道线路传输特性的四端网矩阵。
如式（3），式中N F （x ）表示在列车运行至第k 个补偿电容构成的补偿单元时分路点x 与补偿电容C k （k =1，2，…n ）之间的轨道四端网，N T 为两补偿电容间的轨道四端网，NC 为补偿电容的传输四端网，N B 为断裂单元的传输四端网。
（3）另外，当列车分路点x 与钢轨断裂点在同一个单元内时，用N BF （x ）表示x 与C k 间的轨道四端网，则N T（x ）此时为公式（4）。
半自动闭塞铁路钢轨折断防治措施
折 断情 况统计 见表 １ 。
２ ３ 折 断 原 因 分 析 ．
１ 焊 接 质 量 缺 陷 及核 伤 是 折 断 的 主要 原 因。钢 ） 轨焊接 过程 中因焊接 设备 、 焊接材 料 、 温条件 和操作 气
工艺不 当导致在 焊缝 处产 生夹渣 、 气孔 、 斑 、 斑 、 灰 光 未
２ 钢 轨 折 断 原 因分 析
１ 大 准铁 路 线 路 概 况
自正式运 营以来 ， 特别是 近几 年 ， 运量急剧攀升 ， 由 设计 的１ ０ 万 ｔ年增 加到 扩能改 造后 的４５ ０万 ｔ年 ， ０ ／ ５ ０ ／
＝ 重
Ｈ匾 １ 运 量 逐 年增 长 ｌ 图 ￡ ＊ ＿ ■ ∞ ＩｌＩ 呻 占 ８％， １ 曲线 上股 Ｉ豆曲线 地 段 的 ９ ％ ， 而 可 以看 出钢 ０ 从 一 豳豳匾
２ 列车 ， ５ｔ 导致 轮 轨接 触 应 力 大于 钢 轨 的剪 切 屈 服强
度 。引起 钢轨 表 面金 属 的 塑 性变 形 ， 后 由于 塑 性变 而
形 的 累积形成 表面 裂纹 ， 车 轮 载荷 的循 环作 用 下使 在 裂纹不 断扩展 ， 终导 致 钢 轨剥 离 。在 轨 面呈 黑 斑并 最 继 续往前 延伸 ， ～般 剥离 层 深 度 约 ５ ｍｘ 在其 延 伸方 ｌ， ｌ 向产生核 伤 。大准铁 路 开 行 重载 列 车 ， 作用 在 轨 头 的 垂 直和水 平力都 明显 增大 ， 核伤 的发生 和发展加 快 ， 导 致 在下一 个探伤 周期 前发生 钢轨折 断 。
防 胀 插 板 地 点 ３起 。
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钢轨断轨自动监测系统的技术条件和应用管理
钢轨断轨自动监测系统的技术条件和应用管理摘要：随着铁路重载运输的发展，旅客列车逐步的提速，运输安全提升一个新的高度，旅客列车安全是人民生命财产安全的重要保障，因此保证运输的绝对安全是当前铁路运输的首要任务。
为了保证无轨道电路的半自动闭塞线路运输的绝对安全，急需一种价格低廉、安全可靠、且能适应恶劣工作环境的全天候钢轨断轨自动监测设备，本文就钢轨断轨报警监测系统安设的技术条件、标准、意义、应用管理的要求进行了分析。
关键词：断轨；自动监测；技术条件；应用管理一、安装钢轨断轨自动监测系统的背景及其必要性重载和快速对钢轨的疲劳伤损产生较大作用的影响，运营铁路钢轨断轨每年都有发生，一旦发生断轨，如果发现不及时、处理不及时，就有可能造成列车脱轨、倾覆等重大行车事故，造成人员伤亡和巨额财产损失。
无轨道电路半自动闭塞区间，工务部门对钢轨检测主要采用探伤、设备检查和巡检、巡道、作业相结合的办法，目前取消了巡道工种，探伤和巡检周期较长，特别在长大隧道中，受环境的限制，能见度极低，肉眼很难及时检查钢轨断轨情况，极易出现发现不及时、漏报等问题。
二、沈阳局集团公司半自闭线路的现状沈阳局集团公司管内尚存非自动闭塞正线、联络线线路98条，计6882公里，其中高风险区段2816公里（桥梁331公里，隧道267公里，高路堤1125公里，临河铁路107公里，小半径曲线934公里，长大坡道50公里）。
线路设备基础状态差，曲线侧磨、钢轨伤损加固处所等断轨隐患多，管内无缝线路的普及率达到90%，最高和最低轨温差大于90℃，断轨风险大，存在巨大的安全风险。
三、钢轨断轨自动监测系统的技术应用要求（一）钢轨断轨自动监测系统的构成a）测点设备；b）监测主机；c）管理服务器；d）网络客户端软件；e）手机APP客户端软件；f）轨温检测设备（二）钢轨断轨自动监测系统的功能（1）具有非自闭区段钢轨断轨的实时监测功能；（2）具有系统自检功能；（3）支持多种报警方式；（4）可支持多种数据传输方式；（5）具有数据汇总分析功能；（6）具备实时监测钢轨轨温的功能。
半自动闭塞铁路钢轨折断防治措施
半自动闭塞铁路钢轨折断防治措施
兰晓峰;张建民
【期刊名称】《铁道建筑》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】大准铁路是单线半自动闭塞线路,随着运量逐年大幅度增加,钢轨伤损也日渐严重,本文分析了钢轨折断的主要原因和特点,提出了加强钢轨巡检力度,及时将伤损钢轨更换下线,推广使用钢轨折断报警装置等措施.
【总页数】3页(P106-108)
【作者】兰晓峰;张建民
【作者单位】神华集团准能公司大准铁路公司,内蒙古,鄂尔多斯市,010300;神华集团准能公司大准铁路公司,内蒙古,鄂尔多斯市,010300
【正文语种】中文
【中图分类】U216.42+4
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高速铁路无缝线路断轨地面实时监控系统
高速铁路无缝线路断轨地面实时监控系统高速铁路无缝线路断轨地面实时监控系统一、断轨检测系统整体结构设计本文中设计的超声波断轨检测系统整体结构框图如图所示。
断轨检测系统包含两大部分，左侧虚线框内部分是长距离断轨实时监测系统，右侧虚线框内部分是钢轨焊缝探伤系统，下面分别对两个系统进行简要介绍。
1. 长距离断轨实时监测系统超声波在单一介质中有着良好的传播特性，钢轨是具有良好声导管特性的传播介质，这些因素构成了长距离断轨实时监测系统的物理基础。
当超声波在钢轨内传播时，钢轨边界对超声波产生反复不断的反射传导，这样就会形成由横波、纵波、表面波等各种形式组合在一起的超声导波，与传统的近距离超声检测的方法相比，超声导波检测频率相对较低，这样可以增大超声导波的传输距离。
长距离钢轨断轨实时监测系统分为发射站和接收站两个部分，发射站内有专用的发射器，通过发射器向固定在钢轨轨腰上的超声波探头发射高压脉冲信号，高压脉冲信号通过探头内的压电陶瓷转换为功率较高的超声导波信号，超声导波信号经过钢轨长距离的传输，在接收站由超声波探头接收到，接收站内有专用接收器，对接收到的超声波信号进行滤波放大等处理，通过幅值比较或其他处理手段，分析在给定的时间以内是否接收到了发射站发射的预先设定好发射频率的超声波信号，以此来判断接收站与发射站之问钢轨是否有断轨现象发生。
长距离断轨实时监测系统通常布设在整根钢轨上，超声波传播的路径应当避免经过焊缝或复杂的轨道路况，以免超声波信号的损失过大，影响探测准度。
长距离断轨实时监测系统具有很多的优点，比如该方法采用超声波作为检测信号，超声波是一种机械波，因此不受牵引回流与钢轨电气参数的影响，在较长隧道、南方山区潮湿积水等地区可以代替轨道电路进行断轨检测。
该设备原理比较简单，安装和维护方便，设备的功耗成本较低，且可探测距离长，探测范围能达到1~2公里，可以实现在线的实时监测，如果有断轨现象发生，系统就会通过接收站接收到报警信号，并通过GPRS无线网络将报警信号发送到正在行驶的列车驾驶室，列车员会根据实际情况采取相应的措施，避免交通事故的发生。
断轨监测装置实施方案
喀什工务段断轨监测装置实施方案1现场需求分析本次断轨防断监测装置安装的区段是在喀什工务段辖内喀什（1444+798）到叶城（1690+638）间，两地里程数为246Km，减去中间轨道电路区段，需要安装断轨防断监测装置的区间长约为200km。
上述区间的钢轨为无机械绝缘的无缝钢轨，车站至信号机之间安装了无绝缘移频自动闭塞系统Zpw2000轨道电路，此轨道电路采用电气绝缘方式确保其信号在轨道电路上传输，同时也依靠电气绝缘方式把轨道电路区段与无轨道电路区段分开。
断轨防断监测装置参数要求为：断轨定位点范围3km，1分钟内发现断轨，5分钟内上报各种参数，还需要有轨温检测功能。
2断轨监测装置对ZPW-2000无绝缘移频自动闭塞系统影响性分析(1)、ZPW-2000基本原理ZPW-2000的系统的结构如图1所示。
发送器通过站防雷、电缆模拟网络、SPT线及匹配变压器将信号传到轨道上，接收器则通过同样的网络经匹配变压器、SPT线电缆、模拟网络和站防雷接收轨道信号，以此来判断轨上是否有车占用，从而给出指示信号，同时向下一区间传送占用信息。
图1 系统结构为了防止相邻区间信号的干扰，要设计机械或电气绝缘对相邻区间进行机械或电气隔离。
如图1所示左侧是机械隔离、右侧是电气隔离，电气隔离与机械隔离有同样有效果。
电气隔离是通过调谐区（又称小轨道区）来实现的。
电气绝缘区的电气原理如图2所示图2 调谐区原理图从图2可以看出：电气绝缘区是在29m的轨道区间内加上F1和F2两个调谐电路及SVA 空芯电感构成，四者一起构成了一个对本区间信号高隔离（2Ω），对相邻区间信号短路的电路，从而实现了电气隔离。
调谐区的等效电路如图3所示。
从图3可以看出：f1和f2是两串联谐振电路，分别与相邻两个区间的轨道相连，f1相连的轨道电路频率为低频1700Hz（或2000Hz），f2相连为高频2300Hz(或2600Hz)。
f1的谐振点是f2相连区间的频率，f2的谐振点是f1相连区间的信号频率相邻区间。
断轨检测方面
断轨检测方面《兰州交通大学》 2021年基于超声导波的实时断轨检测方法研究任远【摘要】：随着我国铁路向客运高速化、货运重载化方向发展,对轨道结构的完整性提出了更高的要求,铁路运输安全保障工作的重要性越来越高。
钢轨作为轨道结构的基本组成部分,具有承受车轮的巨大压力并将其传递到轨枕上,同时引导机车车辆车轮前进的功能。
钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面,还应提供较好的粘着牵引力。
而铁路运营线上如果出现钢轨断裂就有可能造成列车出轨、倾覆等重大行车安全事故。
因此,必须及时检测并发现钢轨中存在的裂纹或断裂,确保铁路运输的安全和畅通。
本论文的主要目的是针对无轨道电路区段环线加计轴闭塞设备不具备断轨检测功能,而现有的工务钢轨探伤设备不能在线动态监测断轨的问题,设计一种适用于对没有装设轨道电路的无缝长轨区段进行断轨检测的方法。
首先,本文通过总结和分析目前我国断轨统计资料和数据,得出断轨产生的主要原因和断轨分布的特点。
在轨道交通中,钢轨由于自身材质的缺陷以及长期受到各种外力复合作用会使得钢轨发生折断现象。
钢轨断裂最常见的原因有两种,一种是当有列车在钢轨上行驶时,钢轨在列车轮对的反复冲击力作用下发生断裂；另一种情况是当轨道空闲时,钢轨受到外界人为或自然灾害使得一段钢轨缺失造成断轨。
断轨发生后如果不能及时发现将给铁路运输安全带来极大的威胁,轻者造成列车晚点,重则导致列车颠覆和人员伤亡,因而对断轨检测方法的研究具有重要意义。
本文在分析比较了当前国内外断轨检测所使用的主要方法和检测设备的基础上,同时借鉴了工业生产中的超声导波无损检测思想,提出了一种基于超声导波在钢轨中传导与衰减测量技术的新的断轨检测方法。
该方法采用两端发射超声导波、中央接收的检测方式。
此方法不易受到钢轨及道床的电气参数影响,在道床泄漏阻抗小等一些不适合采用轨道电路的区段可以替代轨道电路完成断轨检测功能,并能通过声波回波时间、幅值测定法估测钢轨断裂位置和裂纹大小。
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ZDGJ型半自动闭塞区段区间钢轨断轨监测方案南昌铁路通信信号厂有限公司二〇一六年六月二十一日目录1 项目背景 (3)2国内外研究现状 (4)2.1 基于轨道电路原理 (4)2.2 牵引回流断轨检测方法 (4)2.3光纤实时断轨检测方法 (4)2.4 超声波断轨检测 (5)3方案确定与设计 (6)3.1 方案确定 (6)3.2 设计方案 (7)3.2.1 设计依据 (7)3.2.2 工作原理 (7)3.2.3 采集电路设计 (9)3.2.4信号传输网络设计 (15)4 主要技术指标 (16)5 主要技术特点 (17)6公司方案的优势 (17)1 项目背景随着我国铁路事业的快速发展和列车速度的提高，对铁路运输的安全和效率提出了更高的要求。
因此，对铁路运营线上的钢轨进行实时断轨检测，确保断轨发生时能够满足“故障一安全”的原则成为一个重要课题。
现有的高铁和普速铁路自动闭塞区段，铁路信号设备已全部安装了轨道电路，实现了钢轨断轨检查。
但半自动闭塞区段区间只在进站信号机外方1200米～1400米安装了接近轨道电路，从车站的接近轨道电路受电端处至相邻站的接近轨道电路受电端处整个区间没有安装轨道电路，钢轨发生断轨就无法得到检查，完全靠人员巡视检查去发现。
钢轨作为地面基础设备，其工作状态好坏直接影响列车运输安全。
列车通过断裂的钢轨会带来巨大安全隐患，甚至会导致脱轨、颠覆等重大行车事故的发生。
因断轨致列车脱轨、颠覆重大行车事故告诉我们，加强钢轨断裂检测，对保障列车安全运行具有十分重要意义。
因此，有必要研制非闭塞区段断轨监测系统，实时在线对钢轨断轨进行检测，发生断轨时及时报警，防止钢轨断轨致列车脱轨颠覆事故。
2国内外研究现状2.1 基于轨道电路原理基于轨道电路原理的实时断轨检测方法的显著特征是:以钢轨作为电路,通过传递并接受电信号(电压或电流)来判断是否发生断轨。
和轨道电路一样,尽管基于轨道电路原理的实时断轨检测方法具有受道床条件影响大的缺点,但因其原理和技术相对比较成熟而显出较强的可行性。
2.2 牵引回流断轨检测方法牵引回流断轨检测方法使用完整的牵引回流电路作为基础。
任何一根钢轨中的电流只有在钢轨断裂时被阻断。
在任何情况下,异常的电流通过相邻钢轨的短接线而绕过断裂处回流至变电站。
由此造成的不平衡电流可以被检测。
但其依赖牵引回流的存在,即只能检测牵引变电所供电臂上列车和变电所之间的断轨。
另外，牵引回流实时断轨检测方法实现困难在于必须根据实际线路的牵引回流电路网络,分析清楚各种负荷条件下(列车负荷大小、列车位置)所有钢轨上的牵引回流分布情况。
2.3光纤实时断轨检测方法光纤实时断轨检测方用由环氧树脂胶带贴于轨道上的标准单模光纤进行检测。
光纤的一端接光源,另一端为接收器。
如果钢轨发生折断,光纤将随之发生破裂,光线将不能到达接收器,由此判断发生断轨,如图所示光纤断轨检测方法被证明是非常可靠的断轨检测方法，但其安装和维修工作困难难于在实际中运用。
类似光缆，使用一根电缆和一根钢轨作为检测通道，钢轨断轨时回路电流变化明显，原理非常简单，但沿线铺设电缆工程十分庞大，很难实际运用。
2.4 超声波断轨检测在一段轨道的中部装声波发生装置,左右两端相隔一定距离安装声波接收装置。
相邻区间信号靠自然衰耗隔离.当发射装置发出声波后,声波沿着钢轨向左右传播.如果遇到有裂缝或者断轨,接收装置接收不到或者接受到的信号明显减少,据此可以判定钢轨是否折断或者破损。
超声波遇到焊缝将有部分能量反射回去,作用距离有限。
要增加检测距离，必须加大发射器功率，对电池供电设备很不利。
3方案确定与设计3.1 方案确定从国内外研究现状看，断轨检测主要有电气（轨道电路、牵引回流）和非电气（光纤、超声波）方式两类，各具有优缺点。
非电气方式优点是不受电气干扰影响，但缺点也很突出，光纤因维护问题几乎没有实用性。
超声波遇到焊缝产生回波，导致能量严重损失；钢轨紧固与否，信号大小不同；雨水将信号导向大地，信号减弱，要处理好这些问题十分困难。
电气方式直接使用钢轨作为信号传递媒体，系统结构简单。
虽然其干扰大（特别是电气化区段），但只要用适当的处理方式，可以达到经济、实用效果。
有的厂家采用交流低频方式传输，但由于钢轨阻抗大，钢轨损耗也加大，传输距离近。
因此，采用直流电传输，钢轨阻抗每公里0.2Ω，钢轨损耗小，传输距离远，一个区间可采用一段直流轨道电路来实现钢轨断轨检查。
ZDGJ型断轨监测系统采用一段直流轨道电路方式。
3.2 设计方案3.2.1 设计依据1.TB 1445-82《轨道电路参数》2.TB/T 2846-2015《铁路地面信号产品振动实验方法》3.2.2 工作原理3.2.2.1断轨监测装置是一款适用于非电气化半自动闭塞区间，可以实时监测被测区间的轨道连接完整性的系统。
它能够实际检测分析轨道连接完整性的异常数据，并及时发出报警。
3.2.2.2半自动闭塞区段区间断轨监测，要将钢轨当成导线，保证每根钢轨通过一定的电流的检查方式，当钢轨断裂时，回路电流切断，并发送报警信息。
3.2.2.3将半自动闭塞的区间一般为8Km左右，设一个监测区段,在进站信号机外方1200米～1400米处接近轨道电路的绝缘接头外侧安装1个送电端，在相邻站进站信号机外方1200米～1400米处接近轨道电路绝缘接头外侧设置一个短路线，监测短路线流过的电流，每根钢轨做到电流检查，当发生钢轨断轨时，送电端最远端的短路线没有电流流过，就可以发出钢轨断轨的信息。
并利用在每隔一公里处安装并联于钢轨的大功率小阻值的电阻，流过每个电阻的电流在100～200mA 左右，通过发送端电流瞬变趋势变小，来实现分辨断轨在哪一公里。
具体见图1 受电端送电端R1R2R3R4R5R6R7R8R1'R2'R3'R4'R5'R6'R7'R8'R1d R2d R3d R4d R5d R6d R7d RtYM E8000M1000M 1000M 1000M 1000M 1000M 1000M 1000M 1000M说明：1. R1–R8，R1'–R8'为钢轨直流电阻，阻值均为0.2Ω。
2. R1d –R7d 为每公里短路电阻，R1d=10Ω，R2d=8Ω，R3d=6Ω，R4d=4Ω，R5d=2Ω，R6d=1Ω，R7d=0.5Ω。
3. YM 为电路保护压敏电阻，30V6KA 。
4. EL 为扼流线圈，扼制50Hz 电力机车牵引电流。
5. Rt 为调整电阻4Ω，负载保护电阻和确保8Km 的末端电流。
6. E 为直流电源24V10A 。
7. A 为电流表，检测回路电流。
A 图1 区间断轨监测—电阻法监测方式原理图钢轨钢轨接近区段绝缘接头接近区段绝缘接头A3.2.2.4当监测区段在钢轨断裂时,发送端的电流与钢轨完好时相比较，显著变小，最远端钢轨短路线没有电流。
系统就是采集这种变化情况进行监测。
由发送点和接收点将电流的变化情况，通过GPRS 模块与工务段调度中心计算机远程通信，在工务段调度的计算机中心上实时收集现场各个区间钢轨断轨情况。
3.2.3 采集电路设计3.2.3.1 监测信息采集在实际检测应用中，钢轨受道床特性及环境因素（比如温度、湿度、降雨等）影响较大，故在实际检测中，必须加以考虑环境因素。
本通过大量的实地监测数据，构建轨道电阻的数据模型，运用后台服务器建立分析系统，避免了单纯电路判别造成的异常误判，并可以做到自动调整工作参数，保证设备长期稳定的工作。
监测信号采用直流24V16A的直流电源，通过限流电阻和50Hz低频扼流线圈直接与钢轨连接，轨面并联一个压敏电阻。
限流电阻主要是列车通过时过流保护，低频扼流圈起到抑制50Hz牵引电流流入直流电源，压敏电阻防止高电压反向击穿直流电源，起到保护和防雷的作用。
每间隔一公里安装一个分流电阻，当断轨点在分流电阻前，断轨后该分流电阻就没有电流流过，总电流瞬间减小，用以区分断轨位置，可精确定位在一公里范围内。
最远点安装钢轨短路线，监测短路线流过的电流，未发生断轨，短路线有电流流过，发生断轨后，该短路线无电流，用于监测是否发生断轨。
监测判断方法见下表：设备状态送电端电流受电端电流说明钢轨正常不变不变不报警钢轨断轨1Km 瞬间减少多无电流按公里报警钢轨断轨2Km 瞬间减少略小无电流按公里报警钢轨断轨3Km 瞬间减少略小无电流按公里报警钢轨断轨4Km 瞬间减少略小无电流按公里报警钢轨断轨5Km 瞬间减少略小无电流按公里报警钢轨断轨6Km 瞬间减少略小无电流按公里报警钢轨断轨7Km 瞬间减少略小无电流按公里报警钢轨断轨8Km 瞬间减少略小无电流按公里报警塞钉断和鱼尾板接触不良瞬间下降无电流按公里报警短路和列车占用加大无电流不报警道床电阻变大（晴天）减小加大不报警道床电阻变小（雨天）加大减小不报警并联电阻断减小加大不报警表1通过上表可以看出，发生断轨时，是可以通过这种采集得到可靠监测报警条件，并通过电流减少的瞬间变化区分断轨点的具体位置。
监测电流理想的分布图（不考虑道床电阻）见图2。
R1R2R3R4R5R6R7R8R1'R2'R3'R4'R5'R6'R7'R8'R1d R2d R3d R4d R5d R6d R7d Rt YME 8000M1000M 1000M 1000M 1000M 1000M 1000M 1000M 1000M说明：1. R1–R8，R1'–R8'为钢轨直流电阻，阻值均为每公里0.2Ω。
2. R1d –R7d 为每公里短路电阻，R1d=10Ω，R2d=8Ω，R3d=6Ω，R4d=4Ω，R5d=2Ω，R6d=1Ω，R7d=0.5Ω。
3. YM 为电路保护压敏电阻，30V6KA 。
4. EL 为扼流线圈，扼制50Hz 电力机车牵引电流。
5. Rt 为调整电阻4Ω，负载保护电阻和确保8Km 的末端电流。
6. E 为直流电源24V16A 。
7. A 为电流表，检测回路电流。
A 图2 区间断轨监测—电阻法监测电流分布图钢轨钢轨接近区段绝缘接头接近区段绝缘接头AA 0.5A 0.4V 0.4A 0.9A 0.56A 0.56V 1.46A 0.57A 1.14V 2.03A 0.49A 1.95V 2.52A 0.49A 2.95V 3.0A 0.52A 4.15V 3.52A 0.563A 5.63V 4.08A 7.26V4.08A3.2.3.2由于钢轨和道床环境的复杂性，根据TB 1445-82《轨道电路参数》的规定，区间碎石道床最恶劣的环境和条件下每公里道床电阻不小于1.2Ω。
在该环境和条件下，由于道床电阻小，同时也会增加电源的消耗，在末端流过的电流就很小，但要保证一定的电流，当道砟电阻较小时，分流大，也要保证远端短路线的电流，这样才能可靠监测到断轨状态。