信號基礎設備 課件 3任務五 AzLM計軸器電路維護

一、計軸器電路認識計軸設備和軌道電路設備一樣是用來檢查區(qū)段是否有列車或車輛的檢查監(jiān)督設備。由于傳統(tǒng)的軌道電路工作性能對道床狀態(tài)依賴性高，而有些地方道床電阻很低，軌道電路無法正常工作，特別是在潮濕的環(huán)境軌道繼電器無法吸起，因此可以使用計軸技術(shù)，以擺脫對道床的嚴重依賴。

計軸系統(tǒng)采用雙通道可編程微處理器系統(tǒng)組成2取2安全型運算器，檢查和處理所有的安全信息，系統(tǒng)具有邏輯判斷能力，通過不同的軟件和設置，能夠?qū)Χ喾N軌道電路區(qū)段進行處理，適應范圍廣。軟件和硬件都采用模塊化設計，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。軌道電路設備雖具有檢測列車是否進入軌道區(qū)段的功能，但其工作狀態(tài)受道床狀態(tài)影響，且日常養(yǎng)護工作量較大，而計軸器也可作為檢測軌道區(qū)段占用的手段之一。該技術(shù)是以計算機為核心，利用計算車輛軸數(shù)來檢測相應軌道區(qū)段占用或空閑狀態(tài)。目前計軸器的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，機械穩(wěn)定性較高，維護保養(yǎng)工作量較小。目前應用較多的產(chǎn)品主要有阿爾卡特公司（現(xiàn)泰雷茲）的AzLM計軸系統(tǒng)、西門子公司的AzSM計軸系統(tǒng)，本任務介紹以AzLM計軸系統(tǒng)為例。（二）結(jié)構(gòu)組成AzLM系統(tǒng)由室內(nèi)信號處理及計數(shù)處理ACE主機和室外軌旁計軸點設備組成。室內(nèi)部分如圖3-5-1所示。軌旁計軸點設備包括SK30H軌道磁頭傳感器和ZP30H電子盒。

AzLM系統(tǒng)室內(nèi)設備軌旁計軸點設備（三）工作原理計軸器是利用軌道傳感器、計數(shù)器來記錄和比較駛?cè)牒婉偝鲕壍绤^(qū)段的車軸數(shù)，以此來判斷軌道區(qū)段的狀態(tài)情況。計軸器基本原理是：1、當列車進入軌道區(qū)段時，輪對經(jīng)過駛?cè)攵藗鞲衅鞔蓬^時，會產(chǎn)生計數(shù)脈沖，計數(shù)處理器先判定運行方向，之后對計數(shù)脈沖進行累加計數(shù)，并同時發(fā)出區(qū)段占用信息；2、當列車離開軌道區(qū)段，輪對經(jīng)過駛出端傳感器磁頭時，其計數(shù)處理器進行減軸計算。最后對車軸數(shù)的計算結(jié)果比較判斷，若進入軌道區(qū)段的車軸數(shù)等于離開的車軸數(shù)，就可以認為軌道區(qū)段空閑，發(fā)出空閑表示信息；否則，為軌道區(qū)段占用。計軸設備通過安裝在所監(jiān)測軌道區(qū)段兩端的計軸軌道傳感器，對駛?cè)肱c駛出該區(qū)段的列車軸數(shù)進行計算，從而完成對區(qū)段空閑與占用狀態(tài)的判斷。當列車完整出清區(qū)段后，區(qū)段表示空閑，否則表示占用。為了判別列車的運行方向，每個檢測點配有兩套磁頭。計軸軌道電路列車車輪抵達檢測點A的作用區(qū)域,傳感器產(chǎn)生車軸脈沖電子連接箱計算機主機系統(tǒng)計算車軸數(shù)量，判明列車的運行方向列車車輪抵達檢測點B的作用區(qū)域,傳感器產(chǎn)生車軸脈沖電子連接箱計算機主機系統(tǒng)計算車軸數(shù)量，確定輪軸數(shù)累加還是遞減計數(shù)比較駛?cè)朦c和駛出點記錄車軸數(shù)，確定該區(qū)段的占用或空閑狀態(tài)，輸出控制信息使該區(qū)段的軌道繼電器吸起計軸原理發(fā)送磁頭接收磁頭電磁式車輪傳感器工作原理示意圖運行方向判斷當列車進入一組磁頭輻射范圍時，假定該組磁頭應產(chǎn)生一個脈沖為“1”，當沒有列車經(jīng)過磁頭輻射范圍時，則產(chǎn)生脈沖“0”。R1產(chǎn)生的軸脈沖R2產(chǎn)生的軸脈沖列車未接近列車駛?cè)隦1列車駛?cè)隦1和R2列車駛?cè)隦2列車駛出運行方向判斷當列車進入一組磁頭輻射范圍時，假定該組磁頭應產(chǎn)生一個脈沖為“1”，當沒有列車經(jīng)過磁頭輻射范圍時，則產(chǎn)生脈沖“0”。R1產(chǎn)生的軸脈沖R2產(chǎn)生的軸脈沖列車未接近列車駛?cè)隦2列車駛?cè)隦1和R2列車駛?cè)隦2列車駛出二、計軸器的測試計軸器的測試以AzS（M）350型計軸系統(tǒng)為例來說明。（一）技術(shù)規(guī)范1、計軸設備應有可靠電源供電。2、計軸設備的設計應符合故障－安全原則，當發(fā)生任何故障，要持

續(xù)顯示占用狀態(tài)；故障排除后未經(jīng)人工辦理，不得自動復位。3、計軸室外磁頭應不受濕度和水的影響。（二）電氣測試地面按季、地下站按半年進行如下電氣測試：1、輸入電壓（標稱值90VDC）（VTGL+VTGL-，接線端子第1、2針腳），

標記的電壓值為90VDC，可接受的范圍在DC（27~115）V之間。2、整流輸出電壓（DC22~25V，SVLED“關(guān)閉”）（+24V1，開關(guān)處于位置3

），電壓范圍應在DC（22~25）V之間，SV模塊左側(cè)的紅色LED處于“關(guān)

閉”狀態(tài)。3、整流輸出電壓（DC22~25V，SVLED“關(guān)閉”）（+24V2，開關(guān)處于位置4）

，電壓范圍應在DC（22~25）V之間，SV模塊左側(cè)的紅色LED處于“滅燈”

狀態(tài)。4、檢查‘LastcalculatedMCON’數(shù)值，在‘基線校準’附近1%范圍內(nèi)。5、檢查‘DetectorScalingFactor’，‘DetectorScalingFactor’

標準參數(shù)值為0.6。6、檢測到/未檢測到的輪軸數(shù)，標準參數(shù)值為4。每年進行的電氣測試主要有磁頭對鋼軌的絕緣測試，不小于5MΩ。計軸測試箱三、計軸器故障排查本內(nèi)容介紹以AzSM計軸系統(tǒng)為例。（一）計數(shù)故障的種類1、計數(shù)點故障，從而不能形成計數(shù)脈沖，此時，該計數(shù)點應被“取消”；2、計數(shù)錯誤，該錯誤應該被糾正；3、不論是計數(shù)點“取消”，還是糾正計數(shù)錯誤，都絕不能影響安全。（二）出現(xiàn)計數(shù)點故障時的校正當計數(shù)點不再形成計數(shù)脈沖時，則視為計數(shù)點故障。在這種情況下，中央處理機將相鄰兩段軌道區(qū)段合并為一段“虛擬”軌道區(qū)段。計軸點故障情況（三）計數(shù)差錯的糾正若實際的車軸數(shù)與設備給出的軸數(shù)不符，則認為出現(xiàn)計數(shù)差錯。對于現(xiàn)代的計軸設備而言，出現(xiàn)計數(shù)差錯的概率僅為10-8以下。盡管如此，這種情況的出現(xiàn)將導致出現(xiàn)不真實的“區(qū)段占用”。圖為四點式糾錯原理。當ZP3計數(shù)差錯，而其他四個計數(shù)點具有同樣的計數(shù)狀態(tài)，那么，可以糾正為與其他四個計數(shù)點相同。由于計軸系統(tǒng)AzSM的極高可靠性，也由于上述很強的自動糾錯能力，所以用操作計軸按鈕(AzGrT)方法恢復計軸定位的情況是極少遇到的。對于這種非常罕見的故障情況，即值班員通過操作按鈕使計數(shù)單元恢復定位。復位前提均已滿足，則計軸單元的計數(shù)狀態(tài)再次為零。這樣一來，相應的已給出空閑表示的軌道區(qū)段在一段時間內(nèi)給出占用表示，直到這種用命令限速的運行按計入次序越過故障點。這時，計軸系統(tǒng)分擔了值班員的檢查責任。計軸系統(tǒng)AzSM最多能在一個軌道區(qū)段中計入及計出l024車軸。當輪軸在車輪識別裝置上時，或者停在車輪識別裝置上，不會產(chǎn)生錯誤計數(shù)。在列車倒車時，仍保留占用狀態(tài)。在計軸系統(tǒng)AzSM中，有多個負荷，在一般情況下，出于可用性的考慮，在電網(wǎng)故障、電網(wǎng)轉(zhuǎn)接或者備用發(fā)電機組啟動時必須不中斷供電，接口獲得它的信息。AzLM系統(tǒng)由室外軌旁計軸點設備和室內(nèi)主機組成。AzLM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、軌旁計軸點1、軌道磁頭軌道磁頭由兩個物理偏移線圈裝置Sk1和Sk2組成，它們安裝在同一根軌道上。軌道磁頭安裝在軌道上，軌道外側(cè)圓柱形磁頭能夠發(fā)送電磁場，軌道內(nèi)側(cè)方形磁頭負責接收該電磁場信號。當車輪經(jīng)過磁頭的時候，磁力線由于金屬的介入而改變，接收端磁頭接受到的磁場強度會發(fā)生變化。隨著接收到的磁場強度變化，接收磁頭發(fā)送回EAK箱的電壓會跟著變化。每個計軸點有相鄰的2對磁頭共4個。2、車輪電子檢測盒

箱內(nèi)有接地板，接地板上有車輪電子檢測盒，電子單元里有底板、模擬板以及評估板各一塊。電子單元為磁頭供電，檢測并計算輪軸脈沖，監(jiān)控磁頭，進行自檢并向ACE發(fā)送包含計數(shù)和監(jiān)控信息的報文。計數(shù)、監(jiān)控和報文生成功能由兩個受計軸主機安全模塊監(jiān)控的獨立微控制器執(zhí)行。一般計軸點的車輪電子檢測箱下共有6條電纜，其中4條電纜連接計軸磁頭，1條電纜連接室內(nèi)CTF分線盤，還有一條地線電纜。車輪電子檢測盒車輪電子檢測盒外觀整個車輪電子檢測盒內(nèi)部設備可以從中間分為基本對稱的兩半，每一半對應一對計軸磁頭。兩半的工作原理相同。電子單元的底板電子單元的模擬板電子單元的評估板二、ACE主機ACE主機是室內(nèi)計軸設備的核心，一個ACE子架分為三層，每層有16個板卡位。第一層兩塊電源板和兩塊CPU板占掉6個板卡位，其余板卡位則是并行和串行I/O板，沒有板卡的位置用蓋板蓋住。ACE子架的串行I/O接收到來自PDCU的計軸點數(shù)據(jù)輸入，將數(shù)據(jù)送到CPU板，CPU通過各個計軸點之間的邏輯關(guān)系，將來自計軸點的數(shù)據(jù)經(jīng)過運算轉(zhuǎn)化為各區(qū)段的狀態(tài)信息后送到并口板，并口板將區(qū)段狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出給聯(lián)鎖系統(tǒng)作為聯(lián)鎖條件。1、電源板電源板從電源屏獲得60V交流電輸入，然后分配給串行和并行I/O板使用。2、串口板一塊串口板負責兩個計軸點的輸入。3、并口板一塊并口板負責一個區(qū)段狀態(tài)的輸出。并口板有許多LED燈位，可以通過這些LED看出計軸區(qū)段的一些簡單情況。上面一組4個LED顯示板卡的連接信息，如果兩個數(shù)據(jù)通道都完好，這4個綠燈都點亮。下面一組8個LED分3個部分，最上面兩個綠燈位在區(qū)段占用時點亮，空閑和受擾時熄滅。中間4個燈位配置顯示空閑、占用、受擾、正在復位和待清掃5種狀態(tài)。最下面2個綠色綠色LED隔一段時間會點亮一次，這表示CPU正在檢查這塊板卡運行狀態(tài)，檢查完這塊板卡CPU會接著檢查下一塊，一直不停的循環(huán)。區(qū)段受擾后如果確認故障已經(jīng)排除，則需要復位并行I/O，操作要求按下復位按鈕的同時轉(zhuǎn)動復位鑰匙，保持2-6秒。復位成功可以從4個橙色的LED變化看出來。無論原來的狀態(tài)如何，復位后區(qū)段的狀態(tài)是待清掃，在連鎖上仍然按照受擾處理，需要清掃后才能恢復空閑。4、CPU板CPU板是整個計軸系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，它的程序里控制著計軸點和計軸區(qū)段之間的關(guān)系，它控制著系統(tǒng)并行I/O的輸出，與聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全密切相關(guān)