計軸原理課件

1、計軸原理計軸器是以安裝在鋼軌軌腰上的軌道傳感器為探測手段，直接計取和檢查通過列車的軸數(shù)，并通過運算比較器判別計軸軌道區(qū)段是否有車占用的信號基礎設備。列車從所檢測區(qū)間的一端出發(fā)，駛入?yún)^(qū)間，經(jīng)過計軸點時，運算單元對傳感器產(chǎn)生的軸信號進行處理、判別及計數(shù)，此時軌道繼電器落下，與此同時向所檢測區(qū)間的另一端發(fā)送“占用”信號，使接車點控制的軌道繼電器落下。發(fā)車端不斷將“計軸數(shù)”及“駛入狀態(tài)”等信息編碼傳給接車端。當列車駛出區(qū)間，經(jīng)過接車端計軸點時，接車端計數(shù)，接車端將“計軸數(shù)”及“駛出狀態(tài)”傳給發(fā)車端。當兩端對“計軸數(shù)”及“駛入、駛出狀態(tài)”校核無誤后方可使兩端軌道繼電器吸起，給出所檢測區(qū)間的空閑信號。與軌

2、道電路相比，計軸設備具有：軌道區(qū)段的長度幾乎沒有限制勿需絕緣節(jié)不受道床電阻影響在鋼軌表面生銹、污染條件下，仍能可靠安全地檢測列車對電氣化區(qū)段牽引回流的連接及接地線無限制不能檢測斷軌（現(xiàn)已采用超聲波檢測）計軸站間自動閉塞時，需與機車信號發(fā)送設備配套使用基本結構阿爾卡特AzLM計軸系統(tǒng)該系統(tǒng)由室內(nèi)ACE主機和室外軌旁計軸點設備組成。軌旁計軸點設備包括SK30H軌道磁頭傳感器和ZP30H電子盒。室內(nèi)主機與室外計軸點之間采用ISDN數(shù)據(jù)線進行通信，且電源與通信可以共線傳輸。每臺主機最多可以檢測32個計軸點、監(jiān)控32個區(qū)段，適用于一般區(qū)段和復雜站場。總體配置AzLM計軸系統(tǒng)由下列部件組成：軌旁檢測點（Z

3、P30H）：由軌道磁頭、電子單元E-Es及密閉安裝盒組成。計軸評估器（ACE）由具有串行和/或并行I/O口的安全計算機模塊組成。聯(lián)鎖接口可配置為串行（以太網(wǎng)）、并行（繼電器/光電耦合器）或兩種均可。檢測點與計軸評估器間的數(shù)據(jù)傳輸和供電線路圖中給出AzLM型計軸系統(tǒng)的主要設備：分別為：1、磁頭（SK30H）2、電子盒（E-Es30H）3、安裝盒（黃帽子）4、計軸評估器（ACE）1234復零程序復零的目的是在開通期間或在出現(xiàn)干擾時清除計軸區(qū)段，干擾是指區(qū)段內(nèi)無列車，但計軸器由于干擾顯示占用。計軸區(qū)段復零是一個安全作業(yè)程序，它必須在調度和維護人員規(guī)章制度中加以明確定義。 AzLM系統(tǒng)提供四種復零方式

4、，每個計軸區(qū)段可以采集復位接點任意配置兩種方式進行復位，計軸主機并口板上復位鑰匙也可配置復位方式：本系統(tǒng)支持四種類型的復零方式，對于用串行口接至聯(lián)鎖的計軸，用來自聯(lián)鎖的不同命令進行復零，不要求ACE內(nèi)部定義現(xiàn)場復零特殊數(shù)據(jù)；對于用并行接口接至聯(lián)鎖的計軸，復零方式在現(xiàn)場具體數(shù)據(jù)中定義。通過使用并行I/O板上的光耦輸入和鑰匙/按鈕可以定義一個區(qū)段的不同復零方式；出于可靠性考慮，不允許對一個區(qū)段同時使用不同的復零程序?，F(xiàn)場具體數(shù)據(jù)是否包括適當?shù)牡卿洍l件，應該由調度和維修規(guī)則來作規(guī)定。（例外情況：在進行預復零的過程中可以使用無條件復零）。無條件復零執(zhí)行復零前，調度員必須確保區(qū)段內(nèi)無車。執(zhí)行軌道區(qū)段復零

5、前，一旦接收到復零命令，ACE檢查無禁止復零的技術條件，例如持續(xù)故障等。用串行接口的計軸不提供無條件復零。有條件復零執(zhí)行復零前，調度員必須確保區(qū)段內(nèi)無車。執(zhí)行軌道區(qū)段復零前，一旦接收到復零命令，ACE檢查無禁止復零的技術條件，例如持續(xù)故障等。當區(qū)段確實處于被占用狀態(tài)時，只有在最后一個計數(shù)動作為離開區(qū)段的計數(shù)時，才能執(zhí)行復零（有條件復零）。當區(qū)段處于“受干擾”狀態(tài)，不用考慮最后一個計數(shù)動作就可以執(zhí)行復零。進行這種檢查，來減少調度員犯錯誤時的風險。在并行I/O板上的光耦輸入和鑰匙/按鈕，可在現(xiàn)場具體數(shù)據(jù)里被定義，來消除這種限制。選項：在現(xiàn)場具體數(shù)據(jù)內(nèi)，可以確定在以下情況時限制是否應該一直被激活：a

6、)ACE啟動（標準：編號）b)區(qū)段受干擾（標準：編號）預復零執(zhí)行軌道區(qū)段復零前，一旦接收到復零命令，ACE檢查無禁止復零的技術條件，例如持續(xù)故障等。隨后列車通過區(qū)段，ACE檢查檢測點的正確運行，只有當進入和離開該區(qū)段的軸數(shù)相同時，ACE才會清除區(qū)段。選項：有條件預復零。當區(qū)段未受干擾但是被占用，僅當最后計數(shù)動作為出區(qū)段計數(shù)時，執(zhí)行復零。帶確認的預復零執(zhí)行軌道區(qū)段復零前，一旦接收到復零命令，ACE檢查無禁止復零的技術條件，例如持續(xù)故障等。隨后列車通過區(qū)段，要求信號員確認列車正確通過區(qū)段。這意味著信號員必須確保列車已經(jīng)完全出清該區(qū)段，隨后向ACE發(fā)送一個確認命令。ACE檢查檢測點的正確運行，如果能

7、夠正確計算進入和離開該區(qū)段的軸數(shù)，當接收到確認命令時，ACE將清除該區(qū)段。選項：帶確認和條件的預復零當區(qū)段未受干擾但是被占用時，只有在最后一個計數(shù)動作為離開區(qū)段的計數(shù)時，才能執(zhí)行復零（有條件復零）。可靠性指標：所提供的計軸設備滿足以下要求：設備已達到EN 50129的最高的安全完整性水平（SIL4）。計軸設備的可靠性指標：平均無差錯計軸數(shù)1109軸；平均無故障工作時間 MTBF=14.6年；平均修復時間 MTTR=0.5小時所提供的計軸設備可滿足本工程25年壽命周期要求。列車進入?yún)^(qū)間時，設備表示占用，設備在任何故障狀態(tài)下，均表示占用，滿足“故障安全”的原則；設備能區(qū)分列車運行方向，適用列車各種

8、正常作業(yè)；設備能向維修子系統(tǒng)提供工作狀態(tài)、故障信息等信息；滿足計軸設備通用技術要求TB2296-91以及中國鐵道部針對計軸設備的有關技術標準和規(guī)定；設備具有較強的抗雷電沖擊能力，并符合鐵道部頒發(fā)的鐵路信號設備雷電防護辦法的規(guī)定；電磁兼容性能符合TB/T 3073-2003鐵路信號電氣設備電磁兼容性試驗及其限值的相關規(guī)定。關于反應時間1.占用反應時間：最小為220ms，最大為1000ms，平均為400ms；2.出清反應時間：最小為420ms，最大為1200ms，平均為600ms；關于電源屏供電AzLM系統(tǒng)需要三種電源，由電源屏直接供出1直流120V電源10A給室外電子單元EAK供電；2直流60V

9、電源10A給室內(nèi)主機ACE供電；3直流24V電源5A給復零繼電器，區(qū)間軌道繼電器供電。關于接地1.室外每個計軸點的設備屏蔽地和防雷地可合用，接地電阻要求1；2.室內(nèi)設備地與防雷地的接地電阻要求1。關于機柜機柜尺寸為標準配置，2000（2200）mm/600mm/600mm，色號可根據(jù)具體要求進行定制。西門子西門子AzS(M)350微機計軸系統(tǒng)，是一種新型微機計軸系統(tǒng)，它采用西門子SIMIC安全型微機為控制核心，配以完善的外圍電路構成運算單元，每個運算單元可以直接連接多個（T型3個、M型4個、U型5個）先進的西門子ZP43E計軸點設備，同時具備檢查多個（T型和M型2個、U型4個）軌道區(qū)段的能力，

10、并且通過多個運算單元之間的有機組合來構成一個整體系統(tǒng)，用以檢查不同規(guī)模的站場和區(qū)間軌道空閑或占用狀態(tài)。經(jīng)過基于驗證的SIMIS原理，采用2取2配置的故障-安全型計算機西門子AzS(M)350U型微機計軸系統(tǒng)可用于檢測軌道、道口和道岔區(qū)段的占用或空閑,適用于一或多軌道區(qū)段，該系統(tǒng)可處理列車速度達到400m/h的信息。它采用西門子SIMIS微機系統(tǒng)，以保證車輛的安全運行。AzS具有以下特點：運算單元之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過MODEM（調制解調器）和雙芯電纜，或通過MODEM和光纜實現(xiàn)的。一個運算單元可直接連接5個計軸點。一個運算單元可給出4個區(qū)間的表示。一個運算單元最多可傳輸24個閉塞信息。閉塞信息通

11、過光電耦合器件輸入，通過安全型繼電器輸出。運算單元之間的閉塞信息以電訊碼形式傳輸。AzS采用符合故障安全的SIMIS微機系統(tǒng)，它適用于43、50、60kg/m等各種型號鋼軌,可在電氣化或非電氣化區(qū)段使用,不受軌枕、道床電阻、機車和車輛類型的限制。室外設備能在溫度-40+80、濕度不大于95%(溫度為25時)的條件下工作;室內(nèi)設備能在溫度-25+70、濕度不大于95%(溫度為25時)的條件下工作。AzS(M) 350U計軸系統(tǒng)方案配置說明1）上、下行設備必須分開獨立配置 在根據(jù)線路圖，具體配置計軸設備時要考慮：上、下行的計軸設備要互相獨立；在上、下行線路都涉及的室外計軸點應該在對應的上、下行設備

12、中都予以考慮，同時在室內(nèi)主機中都要預留一個對應的室外計軸點的位置。具體如下圖所示： 根據(jù)上圖所示的線路情況，室外計軸點（ZP3）就是一個涉及上、下行的公用點；上行線主機配置ZP1，ZP3和ZP5，下行線主機配置ZP2，ZP3和ZP4。ZP3通過室內(nèi)復用來實現(xiàn)。2）各個設備聯(lián)鎖區(qū)的分割點在相鄰的設備聯(lián)鎖區(qū)都要考慮 在根據(jù)線路圖，具體配置計軸設備時要考慮：不同聯(lián)鎖區(qū)的計軸設備要互相獨立；在兩個聯(lián)鎖區(qū)之間作為分割點的室外計軸點，應該在對應的兩個聯(lián)鎖區(qū)的主機設備中都予以考慮，在室內(nèi)主機的配置中都要預留一個對應的室外計軸點的位置。具體如下圖所示： 根據(jù)上圖所示的線路情況，室外計軸點（ZP1和ZP2）就是

13、一個涉及兩個聯(lián)鎖區(qū)的分割點；聯(lián)鎖區(qū)A的主機需要配置ZP1和ZP2，聯(lián)鎖區(qū)主機B同樣需要配置ZP1和ZP2。ZP1和ZP2通過室外復用來實現(xiàn)。3）統(tǒng)計設備數(shù)量時必須同時考慮“一個主機最多帶5個點，最多檢測4個區(qū)間”的條件在進行計軸設備數(shù)量的初步估計時，要同時考慮：一個主機最多帶5個室外計軸點，最多檢測4個區(qū)間的條件。在有些線路條件下，5個計軸點要檢測多于4個的區(qū)間；而在另外一些線路條件下，實現(xiàn)4個區(qū)間的檢測要多于5個室外計軸點。具體描述如下所示：5個計軸點檢測多于4個的區(qū)間上面的線路條件下，上行線主機配置ZP1，ZP3，ZP5，ZP7和ZP9共計5個計軸點，需要檢測QG1，QG3，QG5，QG7和QG9共計5個區(qū)間。4個區(qū)間的檢測要多于5個室外計軸點上面的線路條件下，上行主機線需要檢測QG1，QG3，QG5，和QG7共計4個區(qū)間。涉及配置ZP1，ZP3，ZP5，ZP7，ZP9和ZP11共計6個計軸點。