FTGS轨道电路介绍
轨道电路组成原理及作用介绍
岔等设备
08
轨道电源：提供 轨道电路所需的
电源
09
轨道接地：保证 轨道电路的电气
安全
10
轨道通信设备： 传输轨道信号和
控制信息
轨道电路工作原理
01
轨道电路由钢轨、轨枕、道床等组成。
02
钢轨作为信号传输的载体，通过轨枕和 道床将信号传输到信号接收设备。
04 无绝缘节两种类型，分别
适用于不同的应用场景。
轨道电路组成部件
01
轨道变压器：将 高压交流电降压
为低压交流电
02
轨道继电器：控 制轨道电路的通
断
03
轨道信号机：显 示列车运行状态
04
轨道电路电缆： 连接轨道电路各
部件
05
轨道绝缘：保证 轨道电路的电气
绝缘
06
轨道传感器：检 测列车位置和速
度
07
01
02
03
04
工业自动化控制
轨道电路在工业自 动化控制中的应用 广泛，如铁路、地 铁、轻轨等轨道交 通领域。
轨道电路可以实现 列车自动控制、自 动调速、自动停车 等功能，提高运输 效率和安全性。
轨道电路在工业自 动化控制中，可以 实现对生产线的实 时监控和管理，提 高生产效率和产品 质量。
轨道电路在工业自 动化控制中，可以 实现对设备的远程 监控和控制，提高 设备的运行效率和 可靠性。
防止列车超速：通过轨道电路检 测列车速度，防止列车超速行驶
防止列车脱轨：通过轨道电路检 测列车位置，防止列车脱轨
防止信号错误：通过轨道电路检 测信号，确保信号准确无误
铁路信号系统
01
FTGS型音频轨道电路
调制信号可以抵抗钢轨牵引回流中谐波电流的干扰。 相邻的轨道区段采用不同的频率和位模式，相邻两个轨道 区段之间采用电气绝缘分割。 轨道区段只有收到与本区段相同的频率与位模式的信息才 会响应。 FTGS 型轨道电路为兼有选频和数字编码的混合方式，采用 选频和数码双重安全措施。 发送端由位模式发送器发送调频信号，接收端接收该信号， 由位模式校核器检测调频信号的幅值、预置频率和预置数码， 才能给出轨道电路空闲的表示。
道区段的最大距离可达6km。
发送器、接收器和轨道继电器组件设计成即插即用单 元。 在轨道上不需安装任何电子组件，只在轨旁盒内安装 免维修的调谐单元，以获得高可靠性、高可用性。 在组匣上有大量的运行状态指示灯，能迅速定位故障 并立即替换故障功能单元，易于维修。
2．室外设备 室外设备有电气绝缘节和轨旁盒。 (1）电气绝缘节
板、继电器板、代码板、报文转接板。 一送二受型组匣比一送一受型组匣多一块接收器 1板。 电路板中放大滤波板、发送板构成发送器，其他构成 接收器。
四、FTGS 型轨道电路原理
FTGS 型轨道电路系统结构如图 3 -40 所示。
1. 发送器板 发送器板的功能是形成发送频率，并以频移键控
（FSK)的方法进行数码调制。其电路框图如图 3-41
4.2、4.3、4.4、5.2、5.3、6.2 。 最少的 4 bit ，最多的 8 bit 。
例如，2.2 位模式即每个周期共4 bit，连续2 bit为1， 另外2 bit为0，频率为：+64Hz、+64Hz、 -64Hz 、-64Hz、+64Hz、+64Hz …… 其波形如下图 所示。
2.2 位模式
ATP子系统：是保证行车安全、防止错误进路、 防止列车进入前方列车占用区段和防止速度码 升级的设备。 ATP负责全部的列车运行保护，是列车 安全运行的保障。 ATP是ATC的基本环节，属于故障-安全 系统，必须符合故障-安全的原则。 执行以下安全功能：速度限制的接收和解码、 超速防护、车门管理、自动和手动模式的运行、 司机控制台接口、车辆方向保证、永久车辆标 识。
第十二讲FTGS型音频无绝缘轨道电路
传输速度：时分比特位传输 ub ≤200 bit /s ； LZB 电码传输 ub ≤ 200 bit /s； 位错率约： 10-4。 运营可靠性： MTBT=0.2 个故障／年（每个 FTGS 的 MTBF 计算值 4.3 万h，实际值 7 万h）。 最大控制距离： 6.5 km （轨旁盒一联锁柜）。 电缆有效长度：最大值 1.5 km （根据接线情冴）。 轨道电路有效长度：30～300m （轨道电路见表所列）。 环境温度：-30 ～+作用是鉴别由轨面输入的音频信号的电 压幅值，主要用于评定轨道电压的放大系数。 如果轨道电路空闲，就把脉冲传递给解调器板，将音 频信号传递给接收器2 板，同时把经放大和调频的振荡 信号送给解调器。
来自轨面的音频信号经升压变压器升压至一定幅值，
再经输入滤波器滤波。输入滤波器为无源带通滤波器， 具有陡峭边缘的等幅収送特征，滤波器的输入变压器和 输出变压器用来迚行阻抗匹配。
频率和位模式编码通过 L25080-9320 型编码揑头来实 现。 525533-A30-A 型揑头用来在収送器板上设置载频和 位模式。 频率 揑头型号 9.5 kHz 525533-A30-A1 10.5 kHz 525533-A30-A2 11.5 kHz 525533-A30-A3 12.5 kHz 525533-A30-A4 13.5 kHz 525533-A30-A5 14.5 kHz 525533-A3O-A6 15.5 kHz 525533-A30-A7 16.5 kHz 525533-A30-A8
FTGS46 的载频频率为 4.75 kHz、5.25 kHz、 5.75 kHz、6.25 kHz ; FTGS917 的载频频率为 9.5 kHz、10.5 kHz 、 11.5 kHz、12.5 kHz 、 13.5 kHz、14.5 kHz 、 15.5 kHz、16.5 kHz 。 调制：频率调制（频移键控） 编码位模式：15 种 bit 位 2.2 ～ 6.2 轨道电路由 15 个丌同的位模式迚行频率调制，偏频 ±64 Hz 。
简述轨道电路的组成及工作原理
轨道电路的组成和基本原理1. 轨道电路的定义轨道电路（Track Circuit）是一种用来检测铁路轨道上是否有车辆存在的电气装置。
它通过将轨道划分为若干个电气区段，在区段上施加电流，并通过监测电流的变化来判断该区段是否被占用。
2. 轨道电路的组成轨道电路主要由以下几个部分组成：2.1 轨道电路绝缘节轨道电路绝缘节是将轨道电路分设为电气区段的基本装置。
它通常由绝缘材料制成，安装在铁轨间隔部位上。
绝缘节能够隔离相邻的电气区段，防止电流在区段之间短路。
2.2 轨道电路接口电阻轨道电路接口电阻的作用是连接相邻的电气区段，同时起到限流作用，使电流能够从一段区段传输到另一段。
接口电阻的阻值要根据铁路的实际情况进行合理调整，以满足电路的要求。
2.3 轨道电路电源轨道电路需要一种稳定的电源来提供电流，常用的电源有交流电源和直流电源。
交流电源一般通过铁道电源系统供电，直流电源则可以通过变流器转换为直流电源。
2.4 轨道电路控制设备轨道电路控制设备主要包括轨道电路控制器和监测设备。
轨道电路控制器用于控制电气区段的供电和检测工作，监测设备用于监测电气区段的状态和故障信息。
3. 轨道电路的工作原理轨道电路工作的基本原理是利用铁轨的导电性来传输电流，并通过检测电流的变化来判断轨道上是否有车辆存在。
3.1 电流传输在正常情况下，轨道电路上的电流从供电处流入一段区段，通过轨道继续流动，最后返回控制设备。
电流的传输过程中，主要依靠接触电阻和铁轨之间的接触面积来传导电流。
3.2 电流检测在未被占用的轨道电路区段中，电流可以顺利地从控制设备返回，电流的大小和稳定性保持在一定范围内。
而在被车辆占用的区段中，车辆的负载会导致电流的改变，使得返回控制设备的电流发生变化。
3.3 判断占用与否通过监测返回的电流信号，控制设备可以判断轨道电路区段的占用状态。
当电流发生变化时，控制设备会判定该区段被占用；当电流恢复正常时，控制设备会判定该区段未被占用。
FTGS型轨道电路基本原理
统
***原理
2
Date: 2008.8.10
自动监控部通号车间新员工培训
信
FTGS的定义
FTGS即为德国西门子公司的遥控音频无绝缘轨道电 路
号
系
统
***原理
3
Date: 2008.8.10
自动监控部通号车间新员工培训
信 号
两个重要概念
1、中心频率 ：即载波信号的频率， FTGS-917 型轨道电路共采用了 8种中心频率： 9.5Hz, 10.5Hz, 11.5Hz, 12.5Hz, 13.5Hz, 14.5Hz, 15.5Hz, 16.5Hz
TC PCB
Level setting, tuning
and changeover
Filter
A PCB
Amplifier
Transmitter
Tr. PCB
Setting of response level
of filter
R1 PCB
Receiver 1.1
Receiver 1.11
Level setting, tuning
8
to interlocking logic
Receiver-2 board Relay board Telegram changeover board Transmitter board
Date: 2008.8.10
自动监控部通号车间新员工培训
信 号 系 统
标准型轨道电路的组合框架
B40-Filter amplifier
L10
L14
1 2-
L11
A
44
B 3-
K1
3
5
5 2
西门子FTG S917中间馈电型轨道电路简述
（ 收１ 接 ）接 收器 切 换 到 中间 馈 电棒 个接 收模块 处 ，并检 测到轨 道 电路 占用 （ 同Ｒ 如
均给 出 “ 空
（ 收２）。当列 车 的车头靠 近 轨道 闲” 信号 ， 接 ） 电路 中央 的发 送端 时 ，中间馈 电转换 Ｆ Ｓ 延 ＴＧ
０ｒ ｎ 板 把发送 端 由轨道 电路 中央移 到尾端 时 约 ８ ｓ
２１ 中 间馈 电型 轨 道 电路 工 作 原理 压 不 足 以 通 过 接 收 ｌ 的 幅值 评 估 道 电路 为 占用 ，室 内报 文 转 换 板 激 ． 板
如 图３ 示 ，中间馈 电型 轨道 电 所 或双 通道 中任 一 通 道 幅 值 评 估 未 通 活ＬＺ 报 文 （ Ｂ ＡＴＰ 报文 ） ，中间馈 路 室 内设 备 设 有 中 间馈 电方 向 转 换 过 则 无 法驱 动接 收２ ，进 而继 电器 电棒 处 的 发送 器 向两 方 向 发送 ＬＺ 板 Ｂ
中
十一 云行方 向
图４ 阶段 １
２ Ｔ ９７ ＦＧ￥１中间馈电型轨道电路
送 信 息 给联 锁 设 备 表 示 轨 道 空 闲 ，
（）当 第 一 个 车 轴 占用 轨 道 电 ２
如 果 轨 道被 占用 后 ，接 收 回来 的 电 路 。接 收器 Ｒ （ 收２ 接 ）检 测整 个 轨
平 瞬时增 加而导 致 的偶 然转 换 ，所 以 器 Ｒ （ 收 接
在 转换后该 状态要 保持 ２ ，这 也确保 １又 切 换 回 ｓ ）
车 载单元 至少接收一 个完整 的Ｌ 电 到 左 边 Ｓ Ｂ Ｚ 棒
码 报文。Ｌ Ｂ Ｚ 电码报文继 续发送 ，Ｒ
处 ，如果 ２
（）第 一 个 车 轴 继 续接 近 中 间 ４
FTGS轨道电路的调式
FTGS轨道电路的调式摘要：文章介绍了FTGS轨道电路的调式工作，主要包括室外设备和室内设备的基本调试思路。
关键词：FTGS；轨道电路；调式；室外设备；室内设备FTGS为西门子(SIEMEMS)数字频率轨道电路(Digital frequen-cy track circuits)的德文缩写, 也可叫无绝缘音频轨道电路，通常称为S棒。
自1981年首次在德国Thielenplatz铁路应用,现已广泛应用于欧洲、美洲、非洲及亚洲干线铁路与城市轨道交通。
1 FTGS轨道电路组成及工作原理1.1FTGS轨道电路组成FTGS轨道电路含有室外和室内两部分，中间通过电缆联系。
室外部分由连到钢轨内的S棒和轨旁连接盒组成;轨旁连接盒内含有调谐单元和方向转换电路。
S棒及部分钢轨同连接盒内的元件构成谐振回路。
1）室外部分:含有调谐单元，方向转换电路。
允许室内到室外的最大传输距离6.5km。
2）室内部分:①发送部分的发送、放大、滤波等电路；②接收部分的接收、解调、轨道继电器等电路。
室内部分的发送和接收组成一个轨道电路组合，每一组合有二专用电源为它提供+12伏、+5伏电压。
1.2 FTG S轨道电路工作原理FTG S无绝缘轨道电路是一种移频键控(FSK)数字编码系统,一般采用9.5~16.5kHz频率范围内的几种频率信号(频率间隔为1kHz),通过不同的位模式(15种)、以频偏64Hz产生FSK信号。
当某区段无车时,由室内发送设备传来的FSK信号,通过轨旁单元在相应轨道区段始端馈入轨道,并由轨道区段终端接收传至室内设备,进而通过信号鉴别判断(幅值、调制、编码检验),产生区段“空闲”状态。
当列车进入某区段时,由于列车车轴的分路作用,减少了相应区段终端接收电压,进而产生区段“占用”状态。
2 FTG S轨道电路的调试2.1调试设备准备1）电话：如果没有其它的通信方式,可以使用轨旁接线盒(室外设备)和信号箱(室内设备)中轨道电路架之间用于电话连接的安装电话;这些安装电话都有额外的过滤器,具体是2个电话听筒以及2个电话过滤器模块。
轨道电路培训教材讲解
1、FTGS-917的概述广州地铁采用德国西门子公司FTGS-917型轨道电路，它广泛应用于世界各地的正线铁路和城市轨道。
FTGS是德文对西门子“遥供音频无绝缘轨道电路”的缩写。
其中：F──远程供电T──音频G──轨道电路S──西门子公司FTGS轨道电路是为了检查监督轨道区段是否空闲并自动和连续地将列车的运行和信号设备联系起来以保证列车运行安全而设置的。
FTGS轨道电路有12种轨道电路频率分别配给两种型号：1、FTGS-46型，有4种频率（4。
75KHz、5。
25KHz、5。
75KHz、6。
25KHz）；2、FTGS-917型，有8种频率（9.5KHz, 10.5KHz, 11.5KHz, 12.5KHz, 13.5KHz, 14.5KHz, 15.5KHz, 16.5KHz）。
FTGS-917型轨道电路频率由15种不同的位模式(2.2、2.3、2.4、2.5、2.6；3.2、3.3、3.4、3.5；4.2、4.3、4.4；5.2、5.3；6.2)进行调制（+/-64Hz），采用移频键控方式。
调制信号可以抵抗钢轨牵引回流中谐波电流的干扰。
相邻的轨道区段采用不同的频率和位模式，相邻两个轨道区段之间采用S棒等电气绝缘分割。
对于某一轨道区段来说，只有收到与本区段相同的频率与位模式的信息才被响应。
FTGS-917型轨道电路的空闲检测过程可分为三步：1、幅值计算；2、调制检验；3、编码检验。
首先，接收器对幅值进行计算，当接收器计算到接收到的轨道电压幅值足够高，并且调制器鉴别到发送的编码调制是正确的时，接收器发送一个“轨道空闲”信号，这时轨道继电器吸起表示“轨道区段空闲”；其次，当车辆进入某区段时，由于车辆轮对的分路作用，造成该区段短路，使接收端的接收电压减小，轨道继电器达不到相应的响应值而落下，进而发出一个“轨道占用”信号。
2、轨道电路的功能2．1硬件概况2．1．1 FTGS-917标准结构原理框图2．1．2 FTGS-917硬件结构框图２.2 FTGS-917轨道电路的室外设备2．2．1电气节电气节，即电气绝缘节，它区别于一般的机械绝缘节，是划分FTGS轨道区段的重要设备。
浅析伸缩轨FTGS轨道电路存在的问题及解决方案
浅析伸缩轨FTGS轨道电路存在的问题及解决方案文章通过对深圳地铁一期续建工程信号系统FTGS轨道电路的工作原理进行介绍。
针对机场东伸缩轨FTGS轨道电路存在的问题分析及试验验证，结合轨道电路的特点，提出解决方案。
提高了设备运行稳定、安全可靠。
标签：伸缩轨；FTGS；轨道电路1概述1号线信号系统采用德国西门子公司基于音频无绝缘数字FTGS轨道电路设备，FTGS轨道电路是德国西门子公司的遥控音频无绝缘轨道电路。
FTGS-917型轨道电路是把轨道线路分割为多个区段，检查和监督这些轨道区段是否空闲，并将空闲/占用信息传给联锁系统。
1.2 室外设备及其工作原理S棒线：大多数的轨道区段（主要是正线区间的轨道电路）采用了S棒电气节，它是镜像对称的。
以S棒的中心线作为轨道区段的物理划分。
S棒长度为7米左右，模糊区段长度≤3.5米终端棒：该电气节由终端短路棒和一个机械绝缘节共同组成，在轨道尽头或绝缘节处使用，棒长约3.5米，距机械绝缘节0.3～0.6米。
FTGS应由数字音频编码轨道电路设备组成。
另外，编码的数字音频轨道设备应与轨道连接，提供列车检测功能。
2 伸缩轨轨道电路存在问题分析3 解决方案3.1 通过现场数据测量，目前列车在TC13016区段占用时，列车第一轮对离（TC13016送端/TC13014受端）S棒6-7.8米时，TC13014会产生红光带故障。
4 结束语在城市轨道交通信号系统中FTGS轨道电路在地铁中已得到广泛应用，深圳地铁1期工程1、4号线均采用德国西门子公司的遙控音频无绝缘轨道电路。
FTGS 轨道电路作为列车位置检测设备，对列车的安全运营发挥做重要作用。
参考文献[1]丁正庭.高速铁路列车超速防护系统对轨道电路信息和传输的要求[J].铁道通信信号，2001.[2]王海忠.UM2000型轨道电路在秦沈客运专线的应用[J].铁道工程学报，2005.。
FTGS-917型轨道电路可靠性、可用性、维修性和安全性分析
2020年第8期107FTGS -917型轨道电路可靠性、可用性、维修性和安全性分析姜建萍 徐永能（南京理工大学，南京 210094）摘要 FTGS-917型轨道电路已经在世界各国的轨道交通信号系统中广泛应用，为轨道交通的安全运营提供了重要保障。
首先针对FTGS-917型轨道电路的结构和功能特点搭建了系统可靠性框图，通过故障模式影响危害性表格进行系统故障模式识别；然后应用故障树分析方法对轨道电路系统进行定性和定量分析，得出系统故障原因；最后从轨道电路系统的可靠性、可用性、维修性和安全性四方面给予相应的说明，从而为FTGS-917型轨道电路今后的设计及应用提供参考依据。
关键词：FTGS-917型轨道电路；可靠性、可用性、维修性和安全性；故障模式、影响及危害度分析；故障树分析Reliability, availability, maintainability and safety analysis ofFTGS-917 type track circuitJiang Jianping Xu Yongneng(Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094)Abstract FTGS-917 type track circuit is widely used in rail transit signal systems in various countries around the world, providing an important guarantee for safe operation. In this study, firstly a system reliability block diagram for the structure and functional characteristics of the FTGS-917 type track circuit was built. Secondly, the system failure modes were identified by using the FMECA table. Thirdly, FTA method was applied to the system for qualitative and quantitative analysis. Finally, the causes of the system failure were found, and the corresponding description was given from the four aspects of the reliability, availability, maintainability and safety of the track circuit system. This study will provide a reference for the future design and application of the FTGS-917 type track circuit.Keywords ：FTGS-917 type track circuit; reliability, availability, maintainability and safety (RAMS); failure mode, effects and criticality analysis (FMECA); fault tree analysis (FTA)近年来，世界各国的轨道交通行业发展迅猛，运营里程与速度不断提高。
浅谈城市轨道交通FTGS—917型轨道电路故障处理
浅谈城市轨道交通FTGS—917型轨道电路故障处理FTGS轨道电路是德国西门子公司的遥控音频无绝缘轨道电路，它广泛应用于世界各地的干线铁路和城市轨道交通，FTGS-917型轨道电路采用电气绝缘节把线路分割为多个轨道区段，检查和监督这些轨道区段是否空闲，将空闲/占用信息传给联锁系统，并且传送ATP（自动列车保护系统）的报文信息到列车上，为列车提供实时ATP防护。
标签：轨道电路；电气节；故障处理1 FTGS-917型轨道电路设备组成及原理1.1 FTGS轨道电路基本概念FTGS是德国西门子公司的遥控音频无绝缘轨道电路，运用于城市轨道交通的轨道空闲检查系统，是报文式数字轨道电路。
FTGS轨道电路有FTGS-46型、FTGS-917型两类。
FTGS-917型轨道电路的作用把轨道线路由电气绝缘节分成若干区段，发送器向钢轨发生电压，由位于区段另一端的接收器将收到的电压进行计算，当列车进入轨道区段，车轴的分路防止信号进入接收器，导致输出指示为“轨道区段占用”，从而完成检查和监督轨道区段的状态和功能，将空闲/占用信息传给联锁系统，并传送列车运行保护系统产生的报文信息。
1.2 FTGS轨道电路室外设备组成及其工作原理1.2.1 电气节电气节，即电气绝缘节，它区别于一般的机械绝缘节，是划分FTGS轨道区段的重要设备。
它由短路棒和轨旁盒内的调谐单元共同组成。
除道岔本身和终端棒必须采用机械绝缘节外，其它轨道电路都采用电气绝缘分割。
（1）S棒大多数的轨道区段（主要是正线区间的轨道电路）采用S棒电气节，以S 棒的中心线作为轨道区段的物理划分。
S棒长度为7米左右，模糊区段长度≤3.5米。
（2）终端棒该电气节由终端短路棒和一个机械绝缘节共同组成。
它主要应用在双轨条牵引回流区段。
棒长约3.5米，距机械绝缘节0.3～0.6米。
（3）8字棒也称中间馈电棒，用于中间馈电式轨道区段的中央。
1.2.2 电气节工作原理相邻两个轨道区段之间采用S棒、8字棒和终端棒四种电气绝缘节分割。
第十二讲FTGS型音频无绝缘轨道电路
四、FTGS 型轨道电路原理
FTGS 型轨道电路系统结构如图 3 -40 所示。
1. 发送器板 发送器板的功能是形成发送频率，并以频移键控
（FSK)的方法进行数码调制。其电路框图如图 3-41 所示。由石英晶体振荡器和可编程计数器组成，产生 9.5～16.5 kHz 范围内的音频频率并由位模式调制。
轨旁盒有两种结构，一种是S棒结构，另一种是双轨 条牵引回流区段的终端棒结构，分别如下图所示。
3 . FTGS 型轨道电路组匣
FTGS 型轨道电路组匣有一送一受型和一送二受型 （用于道岔区段）两种结构，它们的插件排列分别如下 图所示。
一送一受型组匣由 8 块电路板组成，自左而右是： 放大滤波板、发送板、接收器 1 板、解调板、接收器 2 板、继电器板、代码板、报文转接板。
轨道电路由 15 个不同的位模式进行频率调制，偏频 ±64 Hz 。
位模式（bit Pattern）是数码组合，以 15 ms 为一 位，用+64 Hz 为“1”，-64 Hz为“0”，构成不同的 数码组合，即带有位模式。
接收器把+64 Hz 作为一个位，而-64Hz不作为一个位。 15 种位模式是： 2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、3.2、3.3、3.4、3.5 、 4.2、4.3、4.4、5.2、5.3、6.2 。
11.5 kHz
525533-B40-B3
12.5 kHz
525533-B40-B4
13.5 kHz
525533-B40-B5
14.5 kHz
525533-B40-B6
15.5 kHz
ftgs型音频轨道电路
04
FTGS型音频轨道电路的优势与局限
性
优势
高可靠性
FTGS型音频轨道电路采用了先进的信号处 理技术和可靠的硬件设备，能够在各种复 杂环境下稳定运行，具有较高的可靠性。
高传输效率
FTGS型音频轨道电路采用了高效的信号调 制解调技术，能够实现高速、大容量的数
FTGS型音频轨道电路可以检测地铁 信号系统的故障，帮助维护人员快 速定位和排除故障。
自动闭塞系统
区间闭塞
FTGS型音频轨道电路可以实现区间闭塞，防止列 车追尾和侧面冲突事故的发生。
信号显示
通过FTGS型音频轨道电路，可以控制信号机的显 示，指示列车在区间内的运行方向。
列车速度控制
通过FTGS型音频轨道电路，可以控制列车的速度， 确保列车在区间内安全、稳定地运行。
感应器则是用于检测列车位置和速度 的设备，通常安装在轨道旁边或轨道 上。
它通常由两根平行钢轨构成，用于传 输信号的电流。
当列车经过感应器时，感应器会检测 到列车的磁场变化，并将信号传输给 接收器，以便对信号进行处理。
其他组件
FTGS型音频轨道电路中还包括一些其他组件，如电源、连接 电缆、继电器等。
FTGS型音频轨道电路还为其他铁路设备提供通信接口，如道岔控制器、信号机等， 实现铁路信号的集中控制和自动化管理。
02
FTGS型音频轨道电路概述
工作原理
01
02
03
信号发送
FTGS型音频轨道电路通过 发送设备将信号发送到轨 道上，信号的频率通常在 音频范围内。
信号接收
接收设备接收到轨道上的 信号后，通过信号处理和 解析，判断轨道电路的状 态。
基于嵌入式的地铁FTGS发码电路设计
AD9854_UDCLK=1；
//输出上升沿，数据写入寄存器
AD9854_UDCLK=0；
}
以下是正弦信号发生程序：
void AD9854_Signal (unsigned long Frequency，Unsigned int Shape) //正弦波产生函数
{
Unsigned char count；
另外，单片机引脚PC0~PC6还和AD9854芯片的控制引脚相连，AD9854芯片的MASTER RESET引 脚作为总线复位，高电平有效。WR/SCLK和RD/CS引脚在并行控制方式下分别是写使能引脚和读使能 引脚，低电平有效。IO UD CLK为通信时钟线，向AD9854内部寄存器写入数据，在上升沿有效。
第八章_城轨信号轨道电路
第八章城轨信号轨道电路¾第一节：城轨信号轨道电路概述¾第二节：第二节：50HZ 50HZ相敏轨道电路相敏轨道电路¾第三节：第三节：GRS GRS音频无绝缘轨道电路音频无绝缘轨道电路¾第四节：第四节：FTGS FTGS音频无绝缘轨道电路音频无绝缘轨道电路第一节概述第节知识回忆：轨道电路的主要作用是什么？一城轨信号轨道电路的分类一、城轨信号轨道电路的分类1．按所传送的电流特性分类轨道电路可分为工频连续式轨道电路和音频轨道电路，音频轨道电路又分为模拟式和数字编码式2．按分割方式分类 轨道电路可分为有绝缘轨道电路和无绝缘轨道电路。
3．按使用处所分类轨道电路分为区间轨道电路和车辆段内轨道电路4. 4. 按轨道电路内有无道岔分类按轨道电路内有无道岔分类车辆段内轨道电路分为岔区段轨道电路和道岔 车辆段内轨道电路分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨道电路。
四、轨道电路的基本要求 1、ATP ATP地面设备宜采用报文式无绝缘轨道电路或地面设备宜采用报文式无绝缘轨道电路或模拟式音频轨道电路模拟式音频轨道电路。
2、正线区段宜采用无绝缘轨道电路，道岔区段、线段采用无缘轨道路，道岔段车辆段可采用有绝缘轨道电路。
3、短轨道电路长度在、短轨道电路长度在50m 50m以下。
长轨道电路长以下。
长轨道电路长度在400400模糊区不大于以下模糊区不大于445度在度在400m 400m以下。
模糊区不大于以下。
模糊区不大于4.5m 4.5m五、交流工频轨道电路用于城市轨道交通的交流工频轨道电路有5050HZ 用于城市轨道交通的交流工频轨道电路有用于城市轨道交通的交流工频轨道电路有50 HZ 50 HZ 相敏轨道电路相敏轨道电路((包括继电式和微电子式包括继电式和微电子式))它们只有监督列车占用的功能，不能传输其他信息。
六音频轨道电路六、音频轨道电路300Hz-- 音频是指音频是指300Hz 300Hz 3400Hz 3400Hz的频带的频带音频轨道电路具有检测列车占用和传递音频轨道电路具有检测列车占用和传递ATP ATP／／ATO信息两个功能信息两个功能音频轨道电路皆为无绝缘轨ATO ATO信息两个功能。
浅谈西门子信号系统-FTGS-917型轨道电路原理及维护
浅谈西门子信号系统-FTGS-917型轨道电路原理及维护发表时间：2017-11-20T16:59:02.463Z 来源：《防护工程》2017年第18期作者：吴雁龙[导读] FTGS-917型轨道电路利用电气绝缘节将线路分为多个轨道区段，并对这些区段进行检查和监督工作。
深圳地铁集团有限公司运营总部广东深圳 518000 摘要：FTGS指的是远程控制无绝缘音频轨道电路，被正线铁路和城市轨道交通广泛应用。
我国运营的广州地铁2、8号线，南京地铁1号线及深圳地铁1、4号线都采用FTGS-917型轨道电路。
本文介绍了FTGS-917型轨道电路的概念及工作原理，阐述了FTGS-917型轨道电路日常维护的工作内容，并具体分析了其故障处理。
关键词：西门子信号系统；FTGS-917型轨道电路；日常维护；故障处理FTGS-917型轨道电路利用电气绝缘节将线路分为多个轨道区段，并对这些区段进行检查和监督工作，确认其空闲状况，并将结果及时反馈给联锁系统，且将自动列车保护系统（ATP）的报文信息传送给列车，对列车形成保护。
为此，对FTGS-917型轨道电路进行研究，充分掌握其工作原理和维护措施具有十分重要的现实意义。
1FTGS-917型轨道电路概述1.1概念FTGS指的是德国西门子公司的遥控音频无绝缘轨道电路，而FTGS-917型轨道电路是其中的一种，另一种是FTGS-46型轨道电路，其中FTGS-917型轨道电路使用八种频率，分别是9.5KHz, 10.5KHz, 11.5KHz, 12.5KHz, 13.5KHz, 14.5KHz, 15.5KHz, 16.5KHz，而FTGS-46型轨道电路只使用四种频率（4.75KHz、5.25KHz、5.75KHz、6.25KHz）。
FTGS被广泛地应用在全世界的城市轨道交通中，对轨道的空闲或占用情况进行检查和监督，是一种报文式数字轨道电路。
目前国内只有少数地铁线路采用了FTGS-917型轨道电路，国内传统的轨道电路通过机械绝缘节划分区段，而FTGS-917型轨道电路采用电气绝缘节划分区段，并利用了不同的中心频率和位模式，可以有效的避免相邻区段串频，每一个轨道区段都有其独特的频率和位模式，只有收到本区段的这两种信息时才会响应。
FTGS轨道电路介绍
进路的方向直接控制方向转换板上的 继电器来转换方向 ➢ 中间馈电型轨道电路，由LZB提供进路 的方向信息给中间馈电转换板，再由 中间馈电转换板根据区段的占用情况 和进路方向，控制方向转换板上的继 电器来转换方向
.
FTGS室内设备（区别）
.
知识扩充
还有一种特殊的轨道电路——计轴轨道电路 计轴轨道电路是一种通过检测和比较进入和离开轨道区段的列车车轮
轮轴数，来判断相应轨道区段的空闲/占用状态，并判断的结果经继电 器输出的轨道电路。它与轨道和道床状况的无关性，这使其不仅具备 检查长大区间的能力，而且也解决了长期因道床潮湿和钢轨生锈影响 铁路安全运行的困扰。
位置 测量插孔
放大滤 1/2 波板
测量值 9~12V
3/4
50~60V
备注
输出到轨 道（在平 衡电阻前） 的电压
.
FTGS室内设备（B33接收1板）
功能： ➢ 检测接收回来的电压的中心频率及电压幅值 ➢ 对接收回来的电压进行放大 ➢ 轨道空闲时，向解调板提供脉冲电压 ➢ 轨道空闲时向接收2板提供14.8v的控制电压 ➢ 轨道占用时向报文转换板提供“占用”信息 ➢ 注意:它把从室外接收到的信号分为两个通道,并分别
FTGS轨道电路分为三种类型： 标准型：用于一送一受轨道区段
道岔型：用于一送两受的道岔区段 中间馈电型：用于长轨道区段，一般是站台。 电气绝缘节有：S棒、终端棒、8字棒。 电气节是由短路棒和轨旁盒内的调谐单元共同组成。另外要注意：道岔本身和
终端棒必须采用机械绝缘节，其它轨道电路都采用电气绝缘分割 。 电气节的原理以前跟大家讲述过，这里不再重复，大家只要记住，它是把钢轨、
FTGS是为干线和城市轨道交通领域设计的轨道空闲检查系统
FTG S是为干线和城市轨道交通领域设计的轨道空闲检查系统。
线路由电气节分成若干个区间。
按照轨道电路的原理，发送器向钢轨发送交流电压，由位于区段另一端的接收器将收到的电压进行计算。
当列车进入轨道区段，车轴的分路就防止了信号进入接收器，这就导致其输出指示为“轨道区段占用”。
与以前的音频轨道电路不同的是，FTG S是由调频电压远程馈电。
接收器和发送器都集中安装在距离轨道区段最远6.5公里处的信号楼内。
FTG S是代表目前最高水平的轨道电路。
FTG S也可以在无调制编码的情况下工作，但通过改进相应的电路板，FTG S也可在任何时候达到最高安全等级。
高可用性、少维护，信号楼和轨旁的FTG S组件
FTG S音频轨道电路的所有电子组件都安装在信号楼里，这样做有以下优点：
低生命周期费用
高可用性
免维修的轨旁组件
标准化的电路板使得备件量保持在低水平
计算机辅助设计，配置简单
经过认证且得到广泛使用
应用S－Bond可实现无缝轨
应用S－Bond电气节可实现无缝轨道的空闲检查。
钢轨可以几乎无限制的互联和接地。
FTG S具有极其高的列车分路灵敏度。
抗干扰能力强
发送到轨道电路的交流电压是经过调频的，这就防护了常规的和可控硅控制的牵引车辆的牵引回流引起的谐波电子干扰。
轨道电路发送器和接收器之间位模的连续传输，保证了发送器和接收器之间一一对应的关系。
同时这也防止了由于偶然的电缆芯线短路而造成的危险的电气干扰。
与非编码式的音频轨道电路相比，允许的牵引回流谐波干扰要大许多倍。
但如果超过其限定值，FTG S 也会发出“轨道占用”指示。
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输出:经调制的FSK信息 输入:由发送板送来的FSK信息;
FTGS室内设备（B40放大滤波板）
位置 放大滤 波板 测量插孔 1/2 测量值 9~12V 备注
3/4
50~60V
输出到轨 道（在平 衡电阻前） 的电压
FTGS室内设备（B33接收1板）
功能：
检测接收回来的电压的中心频率及电压幅值
动、连续地将列车的运行和信号设备联系起来，以保证行车的安全。 •针对FTGS，具体的说它起的作用就是把轨道线路分割为多个区段，检查和 监督这些轨道区段是否空闲，并将空闲/占用信息传给联锁系统。它还有一个 特殊功能就是：传送ATP（自动列车保护系统）产生的报文信息到列车上。
轨道电路的原理
轨道绝缘节 轨端接续线 钢轨线路
FTGS室内设备（区别）
FTGS分为三种类型:标准型、道岔型、中间馈电型。它们有什么区别呢？ 室外区别：标准型和道岔型都是用的S棒，中间馈电型用的8字棒。 室内区别： 1.方向转换板的输入不同；
2.道岔型比标准型多了一块接收1板和一块解调板，这是因为道岔型多了
一个接收端的原因 3.中间馈电型比道岔型多一块中间馈电转换板（B45），用来实现发送端 的切换
FTGS轨道电路介绍
大纲
轨道电路的原理、基本概念简介 FTGS轨旁室外设备介绍 FTGS室内设备介绍 FTGS轨道电路的维护工作 FTGS轨道电路的故障处理论述
轨道电路概念
什么是轨道电路?它有什么作用？
•轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，并用引接线连接信号电
源和接收设备所构成的电气回路，用于监督铁路线路是否空闲，并自
FTGS室内设备（组合框架区别）
标准型组合框架
FTGS室内设备（B45中间馈电转换板）
功能：
专用于中间馈电式轨道区段 完成中间发送端的转移：当列车头部进入轨道区段并 靠近中间发送端时，将发送端从中央移到列车运行方向 的远端，从而保证列车能不间断地接收ATP报文
输入：由轨旁LZB及接收1板接收信息 输出：由轨旁LZB及接收1板接收信息
当位模式检测正确时向接收2板提供控制低电平
注意:它把从接收1板接收到的信号也是进入双通道,分 别进行检测.
FTGS室内设备（B39(B34)接收2板）
功能：
将接收1板的输出信号和解调板送出的TTL电平进行动 态AND运算且解调板输出低电位， 则发送板输出16.33KHz驱动脉冲可以通过板上的安全
FTGS概念（中心频率、位模式）
FTGS与以住的轨道电路不同，它不是使用机械绝缘节而是使用电气 绝缘节来划分区段的.为了防止相邻区段之间串频，使用了不同中心频 率和不同位模式进行区分。对于某一轨道区段来说，只有收到与本区 段相同的频率与位模式的信息才被响应。
那什么是中心频率及位模式呢？ • 中心频率其实是物理学上的个概念，属于电子电工的内容，在通 讯、计算机甚至于声音等学科上大量应用。如果要详加论述需要 大量的篇幅。这里就不详加讲述了。只是通俗的仅就FTGS而言 的让大家理解一下。
输出:FSK信息送入放大滤波板;驱动脉冲至接收2 板;时钟脉冲送入报文转换板; 输入:轨道占用时由报文转换板输入触发信号;轨
道占用时,报文转换板输入报文;
另外,有谁能告诉我,FSK是什么意思?
FTGS室内设备（B30发送板）
FTGS室内设备（B40放大滤波板）
功能：
对发送板发来的调制音频电压进行放大 滤波：滤除发送信号中的高次谐波，仅将本区 段频率的信号馈入发送电缆中
FTGS概念（中心频率、位模式）
FTGS-917型轨道电路共使用8种频率（9.5KHz, 10.5KHz, 11.5KHz, 12.5KHz, 13.5KHz, 14.5KHz, 15.5KHz, 16.5KHz），相邻的区段使 用不同的频率作为某区段固有的中心频率。
大家可以把这个中心频率理解为道路，为了区分道路，就要给每条道 路取名而9.5KHZ、10.5KHZ等频率就是道路的名字。又因为总共只 有8个名字害怕混淆，所以规定相邻的道路不能使用相似更不能使用 相同的名字。
FTGS室内设备（B44报文转换板）
功能： FTGS的位模式和ATP报文之间的转换
说明:列车占用轨道区段时，发送ATP报文，并使发送方 向迎着列车方向；在有列车占用轨道区段时，FTGS
的位模式无效，同时，ATP报文被激活；发送板执行
一个报文转换信号进行开关切换，再通过一个光耦合 器，ATP报文就从报文转换板传送到发送板
电气节的原理以前跟大家讲述过，这里不再重复，大家只要记住，它是把钢轨、 电缆作为电感，再加上它们之间的互感与电容构成并联谐振从而实现这个
电气绝缘 的功能即可。另外，它是靠调谐单元来调整谐振点的。
FTGS室外设备（轨旁盒）
轨道电路室外的发送、接收及连接
室内外的设备就是轨旁盒。轨旁盒
内一般可分为左右两部分，对称结 构布置。每部分都由一个调谐单元 和一个转换单元组成；一部分作为 一个区段的发送端时，则另一部分 作为相邻另一个区段的接收端。每 一部分的调谐单元接电气节，转换 单元接室内设备。
3、断轨状态：即轨道电路的钢轨在某处断开时的状态。此时，轨道继电
器衔铁应当可靠地落下，LOW上显示红光带。
这三种状态受哪几个参数影响？为什么？
轨道电路在这三种状态下工作，主要会受三个变量参数影响：轨道 电路的道碴电阻，钢轨阻抗、电源电压 。原因则是运用了欧姆定律 的理论：R=U/I；也可演变成I=U/R
轨旁盒
蓝
D C A B
调谐单元
调谐单元
红 黄
灰
蓝
红
黄
灰
转换单元
转换单元
到室内
FTGS室外设备（轨旁盒）
调谐单元：顾名思议，调谐单元的作用就是调整谐振点。通过用内六 角扳手调整可调电感器它使绝缘棒与调谐单元调谐部分达到谐振点， 使发到轨面上的电压最高，接收到的相应频率电压最高 。另外，选择 不同的端子可以选择变压器不同的抽头，调整引入室内的电压值。
看连接方式.
FTGS室内设备（STEKOP）
从右图可 以看到 STEKOP 从继电器 状态来采 集信息.
FTGS室内设备（组合框架）
标准型轨道电路的组合框架
FTGS室内设备（B30发送板）
功能：
产生各种频率的音频电压
位模式调制和ATP报文调制的切换
向接收2板提供16.33KHz的驱动脉冲
FTGS室内设备（B45中间馈电转换板）
转换单元：主要作用就是转换发送和接收模式。 注意：调谐单元和转换单元根据频率的不同，型号是不一样的。也就 是说相邻的两个轨旁盒里，两种单元的型号是不同的。如需更换时要 选用型号一致的。
FTGS室外设备（轨旁盒）
FTGS室内设备（各板卡意义）
下面我们对室内设备的各种板卡功能进行讲解,最后构成整个FTGS 轨道电路的回路.对于我们维护人员来说,有以下几点必须掌握.
6.2)，相邻区段使用不同的位模式。
• 其实，可以把位模式理解为跑在中心频率这条道路上的车辆，每辆车
的名字不同罢了。总而言之，大家记住，FTGS轨道电路上带了三样
东西：电压、频率、位模式。而轨道电路的空闲的检测过程：幅值计 算、调制检验、编码检验也就是检测这三样，只有这三样都正确了，
就证明本轨道电路区段空闲。
触发电路，形成16V电压提供给继电器板
输入:接收1板和解调板 输出:继电器板
FTGS室内设备（B39(B34)接收2板）
FTGS室内设备（B36继电器板）
功能：
两个继电器双通道工作
根据接收2板提供的控制电压，使继电器吸或落下， 从而判断轨道区段的占用和空闲状态
输入:接收2板输出的直流16V电压 输出:发送“轨道占用”或“空闲”信号到联锁和LZB 注意:每个通道有一个K50型缓吸缓放继电器，两通道 是一样的，联锁定时检查开关状态，两组继电器的开 关状态必须一致
FTGS概念（中心频率、位模式）
位模式是用X.Y表示：它其实把一小段时间分成八等份，在一个周期
内，先是X份时间的高电平，然后是Y份时间的低电平，且要求
X+Y≤8。 FTGS-917型轨道电路采用15种不同的位模式(2.2、2.3、 2.4、2.5、2.6；3.2、3.3、3.4、3.5；4.2、4.3、4.4；5.2、5.3；
FTGS室外设备（原理）
FTGS轨道电路分为三种类型：
标准型：用于一送一受轨道区段
道岔型：用于一送两受的道岔区段 中间馈电型：用于长轨道区段，一般是站台。
电气绝缘节有：S棒、终端棒、8字棒。 电气节是由短路棒和轨旁盒内的调谐单元共同组成。另外要注意：道岔本身和
终端棒必须采用机械绝缘节，其它轨道电路都采用电气绝缘分割 。
对接收回来的电压进行放大
轨道空闲时，向解调板提供脉冲电压 轨道空闲时向接收2板提供14.8v的控制电压
轨道占用时向报文转换板提供“占用”信息 注意:它把从室外接收到的信号分为两个通道,并分别 进行检测.
FTGS室内设备（B33接收1板）
FTGS室内设备（B35解调板）
功能：
检测接收回来的音频电压所携带的位模式
知识扩充
还有一种特殊的轨道电路——计轴轨道电路
计轴轨道电路是一种通过检测和比较进入和离开轨道区段的列车车轮 轮轴数，来判断相应轨道区段的空闲/占用状态，并判断的结果经继电 器输出的轨道电路。它与轨道和道床状况的无关性，这使其不仅具备 检查长大区间的能力，而且也解决了长期因道床潮湿和钢轨生锈影响 铁路安全运行的困扰。 香港及国内的大铁路、地铁，大多都采用了计轴轨道电路作为现有轨道 电路的一个补充或称后备，并且采用计轴轨道电路是信号设备的一个趋 势，不过4号线一期没有采用，所以这里只做一个介绍，让大家知道有 这种设备而已。