计轴器轨道电路李春莹课件

计轴器轨道电路主讲人：李春莹01计轴器电路认识02计轴器的测试03计轴器故障排查04AzLM系统结构一、计轴器电路认识它与轨道电路相比具有不受轨道路线状况影响，不需切割轨道、加装轨道绝缘，适用于长大轨道区段等一系列优点。因此，受到各国铁路运输部门的青睐。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。一、计轴器电路认识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。一、计轴器电路认识一、计轴器电路认识一、计轴器电路认识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。计轴器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技术较成熟机械稳定性较高维护保养工作量较小泰雷兹公司：AzLM计轴系统西门子公司：AzSM计轴系统一、计轴器电路认识——结构组成

AzLM系统室内设备轨旁计轴点设备轨道磁头电子单元（EAK）室内信号处理室外轨旁计轴点设备计数处理ACE主机AzLM系统组成轨旁计轴点设备SK30H轨道磁头传感器ZP30H电子盒一、计轴器电路认识——结构组成轨道区段A轨道区段B轨道区段C检测点Zp30H轨道区段A轨道区段B轨道区段C继电器输出占用信息电源数字耦合单元222222222诊断PC电源一、计轴器电路认识——结构组成计轴设备的基本工作原理室内微机产生相应的交变磁通数百毫伏的同频交流信号感应出与接收磁头交链经电磁耦合室内微机经电缆回送给发送磁头20~30V的5000Hz等幅信号变化的信号送回室内微机，经处理产生与每一通过的轮对相对应的计轴脉冲，然后进行鉴别方向和累计轴数。列车的运行方向不同，则轮对通过两个传感器的先后顺序不同，由微机鉴别后，确定对轴数进行累加还是递减计算。本系统确定，凡进入防护区段的轮轴数按累加运算；在没有列车轮对通过磁头时，接收信号大小不变。有轮对通过时，则接收磁头中的信号幅值(或相位)产生变化。凡离去的轮轴数，则按递减计算。一、计轴器电路认识——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。01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；03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。02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。计轴器基本原理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。一、计轴器电路认识——工作原理计轴设备为了判别列车的运行方向每个检测点配有两套磁头一、计轴器电路认识——工作原理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室内设备分线器室外设备C1检测点C2检测点C3检测点专用计轴器B检测点A检测点电子连接箱计轴传感器无车轮时发射线圈接收线圈轨枕2211一、计轴器电路认识——工作原理计轴原理发送磁头接收磁头有无车轮时的磁力线的方向轮轴发射线圈接收线圈轨枕2211有车轮时一、计轴器电路认识——工作原理电磁式车轮传感器工作原理示意图一、计轴器电路认识——工作原理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a一、计轴器电路认识——工作原理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列车驶出运行方向b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。计轴设备应有可靠电源供电。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。计轴室外磁头应不受湿度和水的影响。技术规范二、计轴器的测试——电气测试输入电压（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。01地面按季、地下站按半年进行如下电气测试：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。02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。03二、计轴器的测试——电气测试检查‘LastcalculatedMCON’数值，在‘基线校准’附近1%范围内。04地面按季、地下站按半年进行如下电气测试：检查‘DetectorScalingFactor’，‘DetectorScalingFactor’标准参数值为0.6。05检测到/未检测到的轮轴数，标准参数值为4。06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。不论是计数点“取消”，还是纠正计数错误，都绝不能影响安全3三、计轴器故障排查2计数错误，该错误应该被纠正计数故障的种类计数点故障，从而不能形成计数脉冲，此时，该计数点应被“取消”1本内容介绍以AzSM计轴系统为例。三、计轴器故障排查——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ZP1ZP2ZP3计数单元1计数单元2“虚拟”段计数单元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。三、计轴器故障排查——计数差错的纠正ZP1ZP2ZP3ZP4ZP5计数错误三、计轴器故障排查——计数差错的纠正由于计轴系统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。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。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。三、计轴器故障排查——计数差错的纠正计轴系统AzSM最多能在一个轨道区段中计入及计出1024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，接口获得它的信息四、AzLM系统结构

AzLM系统室内设备轨旁计轴点设备轨道磁头电子单元（EAK）室内信号处理室外轨旁计轴点设备计数处理ACE主机AzLM系统组成轨旁计轴点设备SK30H轨道磁头传感器ZP30H电子盒四、AzLM系统结构——轨旁计轴点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。01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。发送磁头接收磁头四、AzLM系统结构——轨旁计轴点02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。车轮电子检测盒车轮电子检测盒外观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。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。四、AzLM系统结构——轨旁计轴点电子单元的底板线缆终端核算器插槽地址开关模拟板插槽测试设备接口WAGO终端四、AzLM系统结构——轨旁计轴点部分功能R1SK1参考电压电位计R2SK1调整电压电计R3SK2参考电压电位计R4SK2调整电压电位计H1SK1磁头情况，红灯亮有车轮，绿灯闪烁调整电压正常H2SK2磁头情况，红灯亮有车轮，绿灯闪烁调整电压正常H3板卡电源，绿灯亮5V电源正常，红灯亮24V电源故障电子单元的模拟板四、AzLM系统结构——轨旁计轴点LED颜色功能正常状态H1/1绿色CPUI自检出错熄灭H1/2绿色发送数据闪烁H2/1绿色CPUI自检出错熄灭H2/2绿色发送数据闪烁电子单元的评估板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。四、AzLM系统结构——ACE主机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。四、AzLM系统结构——ACE主机01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。LEDIN(绿)LEDOUTI(绿)LEDOUT2(绿)功能ONONON正常ONOFFON温度过高过载过电压输出ONONOFF温度过高过载过电压输出2/3OFFONON不可能出现LEDIN破裂OFFOFFOFF无输入电压输入电压过低输入电压过高四、AzLM系统结构——ACE主机02串口板一块串口板负责两个计轴点的输入。电源板CPU板串行I/O板并行I/O板链路通道LED，连接计轴点时点亮数据报文接受LED，接到报文闪烁计轴点2计轴点1计轴评估器ACE面板图四、AzLM系统结构——ACE主机03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