信号基础设备 课件 3任务五 AzLM计轴器电路维护

一、计轴器电路认识计轴设备和轨道电路设备一样是用来检查区段是否有列车或车辆的检查监督设备。由于传统的轨道电路工作性能对道床状态依赖性高，而有些地方道床电阻很低，轨道电路无法正常工作，特别是在潮湿的环境轨道继电器无法吸起，因此可以使用计轴技术，以摆脱对道床的严重依赖。

计轴系统采用双通道可编程微处理器系统组成2取2安全型运算器，检查和处理所有的安全信息，系统具有逻辑判断能力，通过不同的软件和设置，能够对多种轨道电路区段进行处理，适应范围广。软件和硬件都采用模块化设计，结构简单，维修方便。轨道电路设备虽具有检测列车是否进入轨道区段的功能，但其工作状态受道床状态影响，且日常养护工作量较大，而计轴器也可作为检测轨道区段占用的手段之一。该技术是以计算机为核心，利用计算车辆轴数来检测相应轨道区段占用或空闲状态。目前计轴器的技术已经比较成熟，机械稳定性较高，维护保养工作量较小。目前应用较多的产品主要有阿尔卡特公司（现泰雷兹）的AzLM计轴系统、西门子公司的AzSM计轴系统，本任务介绍以AzLM计轴系统为例。（二）结构组成AzLM系统由室内信号处理及计数处理ACE主机和室外轨旁计轴点设备组成。室内部分如图3-5-1所示。轨旁计轴点设备包括SK30H轨道磁头传感器和ZP30H电子盒。

AzLM系统室内设备轨旁计轴点设备（三）工作原理计轴器是利用轨道传感器、计数器来记录和比较驶入和驶出轨道区段的车轴数，以此来判断轨道区段的状态情况。计轴器基本原理是：1、当列车进入轨道区段时，轮对经过驶入端传感器磁头时，会产生计数脉冲，计数处理器先判定运行方向，之后对计数脉冲进行累加计数，并同时发出区段占用信息；2、当列车离开轨道区段，轮对经过驶出端传感器磁头时，其计数处理器进行减轴计算。最后对车轴数的计算结果比较判断，若进入轨道区段的车轴数等于离开的车轴数，就可以认为轨道区段空闲，发出空闲表示信息；否则，为轨道区段占用。计轴设备通过安装在所监测轨道区段两端的计轴轨道传感器，对驶入与驶出该区段的列车轴数进行计算，从而完成对区段空闲与占用状态的判断。当列车完整出清区段后，区段表示空闲，否则表示占用。为了判别列车的运行方向，每个检测点配有两套磁头。计轴轨道电路列车车轮抵达检测点A的作用区域,传感器产生车轴脉冲电子连接箱计算机主机系统计算车轴数量，判明列车的运行方向列车车轮抵达检测点B的作用区域,传感器产生车轴脉冲电子连接箱计算机主机系统计算车轴数量，确定轮轴数累加还是递减计数比较驶入点和驶出点记录车轴数，确定该区段的占用或空闲状态，输出控制信息使该区段的轨道继电器吸起计轴原理发送磁头接收磁头电磁式车轮传感器工作原理示意图运行方向判断当列车进入一组磁头辐射范围时，假定该组磁头应产生一个脉冲为“1”，当没有列车经过磁头辐射范围时，则产生脉冲“0”。R1产生的轴脉冲R2产生的轴脉冲列车未接近列车驶入R1列车驶入R1和R2列车驶入R2列车驶出运行方向判断当列车进入一组磁头辐射范围时，假定该组磁头应产生一个脉冲为“1”，当没有列车经过磁头辐射范围时，则产生脉冲“0”。R1产生的轴脉冲R2产生的轴脉冲列车未接近列车驶入R2列车驶入R1和R2列车驶入R2列车驶出二、计轴器的测试计轴器的测试以AzS（M）350型计轴系统为例来说明。（一）技术规范1、计轴设备应有可靠电源供电。2、计轴设备的设计应符合故障－安全原则，当发生任何故障，要持

续显示占用状态；故障排除后未经人工办理，不得自动复位。3、计轴室外磁头应不受湿度和水的影响。（二）电气测试地面按季、地下站按半年进行如下电气测试：1、输入电压（标称值90VDC）（VTGL+VTGL-，接线端子第1、2针脚），

标记的电压值为90VDC，可接受的范围在DC（27~115）V之间。2、整流输出电压（DC22~25V，SVLED“关闭”）（+24V1，开关处于位置3

），电压范围应在DC（22~25）V之间，SV模块左侧的红色LED处于“关

闭”状态。3、整流输出电压（DC22~25V，SVLED“关闭”）（+24V2，开关处于位置4）

，电压范围应在DC（22~25）V之间，SV模块左侧的红色LED处于“灭灯”

状态。4、检查‘LastcalculatedMCON’数值，在‘基线校准’附近1%范围内。5、检查‘DetectorScalingFactor’，‘DetectorScalingFactor’

标准参数值为0.6。6、检测到/未检测到的轮轴数，标准参数值为4。每年进行的电气测试主要有磁头对钢轨的绝缘测试，不小于5MΩ。计轴测试箱三、计轴器故障排查本内容介绍以AzSM计轴系统为例。（一）计数故障的种类1、计数点故障，从而不能形成计数脉冲，此时，该计数点应被“取消”；2、计数错误，该错误应该被纠正；3、不论是计数点“取消”，还是纠正计数错误，都绝不能影响安全。（二）出现计数点故障时的校正当计数点不再形成计数脉冲时，则视为计数点故障。在这种情况下，中央处理机将相邻两段轨道区段合并为一段“虚拟”轨道区段。计轴点故障情况（三）计数差错的纠正若实际的车轴数与设备给出的轴数不符，则认为出现计数差错。对于现代的计轴设备而言，出现计数差错的概率仅为10-8以下。尽管如此，这种情况的出现将导致出现不真实的“区段占用”。图为四点式纠错原理。当ZP3计数差错，而其他四个计数点具有同样的计数状态，那么，可以纠正为与其他四个计数点相同。由于计轴系统AzSM的极高可靠性，也由于上述很强的自动纠错能力，所以用操作计轴按钮(AzGrT)方法恢复计轴定位的情况是极少遇到的。对于这种非常罕见的故障情况，即值班员通过操作按钮使计数单元恢复定位。复位前提均已满足，则计轴单元的计数状态再次为零。这样一来，相应的已给出空闲表示的轨道区段在一段时间内给出占用表示，直到这种用命令限速的运行按计入次序越过故障点。这时，计轴系统分担了值班员的检查责任。计轴系统AzSM最多能在一个轨道区段中计入及计出l024车轴。当轮轴在车轮识别装置上时，或者停在车轮识别装置上，不会产生错误计数。在列车倒车时，仍保留占用状态。在计轴系统AzSM中，有多个负荷，在一般情况下，出于可用性的考虑，在电网故障、电网转接或者备用发电机组启动时必须不中断供电，接口获得它的信息。AzLM系统由室外轨旁计轴点设备和室内主机组成。AzLM系统结构一、轨旁计轴点1、轨道磁头轨道磁头由两个物理偏移线圈装置Sk1和Sk2组成，它们安装在同一根轨道上。轨道磁头安装在轨道上，轨道外侧圆柱形磁头能够发送电磁场，轨道内侧方形磁头负责接收该电磁场信号。当车轮经过磁头的时候，磁力线由于金属的介入而改变，接收端磁头接受到的磁场强度会发生变化。随着接收到的磁场强度变化，接收磁头发送回EAK箱的电压会跟着变化。每个计轴点有相邻的2对磁头共4个。2、车轮电子检测盒

箱内有接地板，接地板上有车轮电子检测盒，电子单元里有底板、模拟板以及评估板各一块。电子单元为磁头供电，检测并计算轮轴脉冲，监控磁头，进行自检并向ACE发送包含计数和监控信息的报文。计数、监控和报文生成功能由两个受计轴主机安全模块监控的独立微控制器执行。一般计轴点的车轮电子检测箱下共有6条电缆，其中4条电缆连接计轴磁头，1条电缆连接室内CTF分线盘，还有一条地线电缆。车轮电子检测盒车轮电子检测盒外观整个车轮电子检测盒内部设备可以从中间分为基本对称的两半，每一半对应一对计轴磁头。两半的工作原理相同。电子单元的底板电子单元的模拟板电子单元的评估板二、ACE主机ACE主机是室内计轴设备的核心，一个ACE子架分为三层，每层有16个板卡位。第一层两块电源板和两块CPU板占掉6个板卡位，其余板卡位则是并行和串行I/O板，没有板卡的位置用盖板盖住。ACE子架的串行I/O接收到来自PDCU的计轴点数据输入，将数据送到CPU板，CPU通过各个计轴点之间的逻辑关系，将来自计轴点的数据经过运算转化为各区段的状态信息后送到并口板，并口板将区段状态数据输出给联锁系统作为联锁条件。1、电源板电源板从电源屏获得60V交流电输入，然后分配给串行和并行I/O板使用。2、串口板一块串口板负责两个计轴点的输入。3、并口板一块并口板负责一个区段状态的输出。并口板有许多LED灯位，可以通过这些LED看出计轴区段的一些简单情况。上面一组4个LED显示板卡的连接信息，如果两个数据通道都完好，这4个绿灯都点亮。下面一组8个LED分3个部分，最上面两个绿灯位在区段占用时点亮，空闲和受扰时熄灭。中间4个灯位配置显示空闲、占用、受扰、正在复位和待清扫5种状态。最下面2个绿色绿色LED隔一段时间会点亮一次，这表示CPU正在检查这块板卡运行状态，检查完这块板卡CPU会接着检查下一块，一直不停的循环。区段受扰后如果确认故障已经排除，则需要复位并行I/O，操作要求按下复位按钮的同时转动复位钥匙，保持2-6秒。复位成功可以从4个橙色的LED变化看出来。无论原来的状态如何，复位后区段的状态是待清扫，在连锁上仍然按照受扰处理，需要清扫后才能恢复空闲。4、CPU板CPU板是整个计轴系统的神经中枢，它的程序里控制着计轴点和计轴区段之间的关系，它控制着系统并行I/O的输出，与联锁系统的安全密切相关