列车运行控制基础 计轴器与应答器

计轴器与查询应答器1．了解计轴器与应答器的基本概念。

2．掌握计轴器与应答器的基本工作原理。

3．了解计轴器的应用范围。4.了解应答器的设置与分类。知识要点：复习一、计轴器城市轨道交通列车自控系统

CBTC系统ATC系统基于轨道电路基于无线通信非通信列车、通信故障

计轴器CBTC系统后备模式替代轨道电路，检测轨道区段有无列车占用一、计轴器1、计轴设备概论

二十世纪三十年代，随着欧洲铁路轨枕的钢枕化，代替轨道电路作为铁路区段空闲检查的计轴设备随之出现了。集现代传感技术和计算机技术的优秀成果，计轴设备越来越展现出其无比的优越性和广泛的发展空间，成为当今理想的铁路轨道区段区间空闲检查产品。

计轴设备的最大优势在于它与轨道状况的无关性，这使其不仅具备检查长轨道区间的能力，而且也解除了长期因道床潮湿和钢轨生锈影响铁路正常运行的困扰。一、计轴器2、计轴设备发展历程欧洲： 二十年代：机械式 四十年代：电子管 六十年代：晶体管 八十年代：集成电路现在：集成电路中国： 二十世纪八十年代末期：第一个高峰期

2000年：第二个高峰期（容错试验成功）引进：劳伦兹、西门子3、计轴设备的组成室外设备：

安装在室外的车轴检测器（包括①传感器（磁头）、②电子连接箱、③安装盒）室外车轴检测器和室内主机的外部连接电缆123车轮电子检测器JCH车轮传感器CC32K国内某信号企业JZ型微机计轴室外设备室内设备：

安装于室内的计轴主机（计轴评估器ACE）和防雷等。计轴主机与结合电路之间的接口电路、UPS电源。操作盘上的控制按钮和表示灯。3、计轴设备的组成一、计轴器4、计轴系统工作原理用于自动监控区间线路和车站线路，给出线路、道岔、股道区段的“空闲”/“占用”指示。●系统功能：

计轴系统基于统计车轴数的原理。在需要检测的区段两端分别设置计轴点，该计轴点被联到室内的计轴主机，计轴主机处理来自磁头点的信息，如果进入区间的轴数和离开区间的轴数相匹配，计轴主机给出该区段空闲指示。

●系统原理：4、计轴系统工作原理

1)计轴器的工作原理

计轴器实际上是电磁式有源传感器。利用线圈互感原理，当列车车轮通过计轴点时发生的磁通变化，而得到轮轴信号。

Φ1Φ2RTVTVR无车轮时：

Φ1大于Φ2VR与VT同相有车轮时：

Φ1小于Φ2VR与VT反相发送与接收磁头间的磁路4、计轴系统工作原理

2)计轴器的应用多条进路的道岔区段，计轴传感器的设置共用检测点的两个轨道区段计轴传感器的设置渡线道岔区段计轴传感器的设置交叉渡线道岔区段的计轴传感器设置●传感器的设置：●室外设备的安装：计轴传感器和电子连接盒安装图复习内容1．计轴器与轨道电路的关系。

2．计轴器的组成及工作原理。城市轨道交通列车自控系统

CBTC系统ATC系统基于轨道电路基于无线通信

计轴器CBTC系统后备模式替代轨道电路，检测轨道区段有无列车占用室外设备：

安装在室外的车轴检测器（包括①传感器（磁头）、②电子连接箱、③安装盒）室外车轴检测器和室内主机的外部连接电缆123室内设备：

安装于室内的计轴主机（计轴评估器ACE）和防雷等。计轴主机与结合电路之间的接口电路、UPS电源。操作盘上的控制按钮和表示灯。

计轴系统基于统计车轴数的原理。在需要检测的区段两端分别设置计轴点，该计轴点被联到室内的计轴主机，计轴主机处理来自磁头点的信息，如果进入区间的轴数和离开区间的轴数相匹配，计轴主机给出该区段空闲指示。

工作原理：二、查询应答器1、查询应答器介绍查询应答器系统具有查询和应答功能。当列车获取地面信息时，查询器安装在机车上，应答器安装在地面上；反之，应答器安装在机车上，查询器安装在地面上。作用：用于把列车的有关信息，如车次号、列车类型传输给地面系统，已实现对列车进行定位

。

查询应答器系统分为地面设备和车载设备两部分。

地面设备包括地面应答器和地面电子单元（LEU）；

车载设备包括车载天线、车载解码器和应答器传输模块（BTM）。车载解码器除对应答器报文进行解码还原，还包含载频发生器与功率放大器。●查询应答器组成车载设备和地面设备关系图●无源应答器

固定信息应答器，与外界无物理连接，不需要外加电源，平时处于休眠状态，自身功耗很低，仅在列车通过并获得车载查询器发送的功率载波能量时被激活，激活后立即发送调制好的数据编码信息。一般设置在区间闭塞分区入口处。

●有源应答器

可变信息应答器，通过外接电缆获得电源。信息是可以通过外接电缆由地面控制设备实时改变，用于向列车传送实时可变信息，如临时限速、前方进路等，一般设置在进站和出站信号机前方。2、查询应答器分类TR上行27MHz4.2MHz下行无源应答器示意图●应答器的工作原理

以无源应答器为例说明其工作原理。无源应答器由两部分组成：一是接收能源天线和发送信息天线；二是信息储存装置。原理图列车接通应答器时，首先通过能源天线发送变频能源给地面应答器，应答器通过能源接收天线接收高频能源并转变成电能提供给信息储存装置及发送天线；信息储存装置将信息编码通过发送天线送向机车查询器；机车查询器通过接收天线收到地面数据，这样耦合一次，即完成一次传送信息任务。数据传输示意图29应答器使用图30二、应答器应答器设备与一般信号设备不同，它可以分为写入数据前和写入数据后两个阶段。写入数据前的应答器，是完全一样的，没有任何差别。写入数据后的应答器，虽然从外表上每台应答器都一样，但内部数据是各不相同，是具有唯一性的。因此，对于每一台写入数据后的应答器的安装地点都是固定的，应该严格按照设计图纸的设计位置进行安装。3、安装要求1、目前我国使用的是小型应答器，采用横向安装。

X基准标记

Z基准标记

Y

轴

Z轴

Y

轴

X

轴

应答器的横向安装位置(X轴与轨道中心平行)

2、应答器安装点一般情况下应满足除经核准的安装材料的特殊要求外，在应答器周围如下表所描述的空间内应避免金属，序号名称参数1从应答器中心至钢轨的横向无金属距离（Y方向）410mm2从应答器中心沿着轨道中心的无金属距离（X方向）315mm3