計軸系統(tǒng)工作原理及常見故障處理

【摘要】在現(xiàn)代的城市軌道交通信號系統(tǒng)當中，計軸系統(tǒng)已經(jīng)逐步替代軌道電路對列車的占用情況進行檢測，智能化程度更高，具有更完整的系統(tǒng)功能。文章主要對AzLM型計軸設備的工作原理進行介紹，然后，針對計軸設備常現(xiàn)的故障，給出相應的處理流程。

【關(guān)鍵詞】計軸設備；工作原理；常見故障；處理流程

1.引言

計軸技術(shù)被用來檢查軌道區(qū)段有沒有被占用已經(jīng)有較長的時間了，這個技術(shù)的應用已經(jīng)逐步替代了利用軌道電路去檢測軌道區(qū)段是否被占用的方法。微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)促進了計軸系統(tǒng)在城市軌道交通中的廣泛使用，在半自動閉塞區(qū)間中作為行車安全檢查設備，它能夠在現(xiàn)有設備的情況下，給予行車更好的安全保證[1]。但是，我們國家的相關(guān)配套設施技術(shù)還不夠完善，導致微機計軸系統(tǒng)設備故障也是經(jīng)常出現(xiàn)。

2.計軸設備工作原理

計軸系統(tǒng)是通過對物理輪軸進行檢測，進而表示軌道區(qū)段是否空閑、占用或者受到干擾三種狀態(tài)。軌道旁邊的兩個磁頭會發(fā)射磁場，如果有列車通過，列車的車輪就會切割磁頭發(fā)射的磁感線，這樣接收端接收到的磁場強度就會變小，每切割一次，計軸系統(tǒng)就會記錄一次。當列車進入到一段區(qū)間，計軸系統(tǒng)就會記錄該列車切割該區(qū)段中駛?cè)朦c以及駛出點磁頭發(fā)射出來的磁感線的次數(shù)，通過對比前后兩次記錄的次數(shù)是否相同，便可以確定這個區(qū)段的狀態(tài)是否被占用或者處于空閑狀態(tài)[2，3]。列車的區(qū)段計入以及計出過程見圖1和圖2所示。

圖1 區(qū)段計入

圖2 區(qū)段計出

每一個計軸點都包含并列的兩個磁頭，一個為高頻發(fā)射磁頭，一個為接收磁頭。每一組的磁頭不但是新區(qū)間的開始，同時它們還是上一區(qū)間出清的標志。當列車從不同的方向駛過計軸的時候，通過切割磁感線會產(chǎn)生不同的脈沖對序列，計軸的運算單元會根據(jù)接收到的不一樣的脈沖對序列，判斷列車的運行方向。

3.計軸設備常見故障的處理

計軸設備經(jīng)過長時間的發(fā)展之后，質(zhì)量的安全性已經(jīng)很高，但是計軸設備還是經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障[4]。計軸系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候通常都會表現(xiàn)在和其相連的連鎖系統(tǒng)的人機界面以及微機監(jiān)測告警信息當中。在發(fā)生故障的時候，人機界面上會出現(xiàn)下面一些信息：

（1）全部的連鎖區(qū)域中的所有計軸軌道繼電器在沒有列車時落下，其表現(xiàn)是區(qū)段中沒有列車但是還是顯示紅光帶。

（2）一個或者幾個計軸軌道繼電器在沒有列車時落下，其表現(xiàn)是相應區(qū)段列車已經(jīng)出清，然而卻顯示為紅光帶。

（3）計軸區(qū)段受到干擾。

當發(fā)現(xiàn)上面一些問題的時候，要查看與其相應的軌道繼電器的狀態(tài)，對于一些常見的故障，我們給出了相應的處理流程。

3.1 所有軌道繼電器故障落下

當全部區(qū)段繼電器在沒有列車占用的情況下落下，通常會先判斷是不是電源的問題。標準值是DC60V計軸主機電源，DC120V室外計軸點電源，DC24V為軌道繼電器電源?？梢栽跈C柜A排端子輸入電源，如果發(fā)現(xiàn)沒有問題，那么就要檢查計軸主機電源板和CPU板的工作狀態(tài)。通過觀察電源板、CPU板的面板指示燈進行檢查工作狀態(tài)，如果發(fā)生了故障，那就要更換板卡，板卡不支持熱插拔，一定要斷電進行操作。斷電的時間一定要超過10秒，然后才可以重新啟動計軸主機。確保計軸區(qū)段沒有列車，然后才可以把區(qū)段進行復位的操作，讓其恢復正常。

3.2 個別軌道繼電器故障落下

個別區(qū)段的繼電器在沒有列車占用的時候落下時，通常要先檢查并口板上相應區(qū)段的指示燈，如果指示燈顯示正確，那么TB-B端子排對應區(qū)段保險管有可能已經(jīng)壞掉；如果測量后確定保險管已經(jīng)損壞，就要更換250mA的保險管。接著檢查故障區(qū)段對應的計軸點的PDCU，如果紅色的保險報警燈亮起，就意味著要更換PDCU保險，其標準是315mA。如果前面都沒有發(fā)生故障，就需要對串口板進行檢查，如果顯示不正常，燈位不亮，那就要更換串口板，串口板是支持熱插拔的。繼續(xù)檢查并扣板，如果顯示不正常，那么就需要更換并扣板，并扣板也支持熱插拔。到現(xiàn)在為止，如果故障還沒有解決，有可能是室外計軸點的EAK以及計軸磁頭有故障，就要檢查模擬板以及評估板的指示燈，需要確定其已經(jīng)插緊，如果還有問題，那么就要更換板卡。然后，測量磁頭電器特性的相關(guān)數(shù)據(jù)，觀察磁頭的外觀，確定計軸磁頭設備是不是需要更換板卡。當上述的步驟都進行完了后，還需要對區(qū)段進行復位，這樣，整個工作才算最后處理完成。

3.3 計軸區(qū)段受到干擾

在區(qū)段受到干擾并且沒有技術(shù)故障的情況下，需要對區(qū)段直接復位的話，首先在復位之前確定故障區(qū)間之內(nèi)沒有列車占用。接著在并扣板上按下復位按鈕，同時扭動復位鑰匙，有效時間是0.5-6秒鐘。在直接復位以后，區(qū)間會立即空閑。如果操作不正確有可能會造成并扣板鎖閉，萬一鎖閉就要馬上拔下并扣板，10秒以后再插上，接著進行復位操作。

如果區(qū)段因為故障或者受到干擾而出現(xiàn)紅光帶現(xiàn)象同時還具有預復位的能力的話，首先按下IBP盤中的計軸復位按鈕，與此同時還要按下全部復位的區(qū)段按鈕，有效的時間是0.5-6秒。并扣板中的Input 1綠燈亮，燈亮的時間長度和按下復位按鈕的時間是一樣的。狀態(tài)繼電器吸起的時間為4秒，同時IBP盤中的區(qū)段按鈕燈以及并口板中的Output 1顯示燈也也要常亮4秒。當并口板中具有預復位能力的顯示燈不亮，則就表明預復位成功。當列車經(jīng)過這個區(qū)段以后，其軌道繼電器會立即吸起。如果操作不正確也會有可能造成并扣板鎖閉，萬一發(fā)生鎖閉，就一定要拔下并扣板，并扣板支持熱插拔，10秒以后再插上并扣板進行復位。

4.結(jié)論

計軸是一種特別重要的信號設備，計軸系統(tǒng)集傳感器、通信傳輸以及故障-安全計算機等技術(shù)為一體[5]。安全完整性水平遠遠超過軌道電路，其設備安裝較為簡單，軌道區(qū)段長度沒有限制，可以在生銹或者砂礫的鋼軌上進行安全可靠的列車占用檢查，對于牽引回流鋼軌的接地或者連接方式也沒有限制，此外，因為維護工作量較小，所以成本也比較低。將來如果列控系統(tǒng)發(fā)展到一定的程度，機車信號不再從軌道接收信息，那么則可以完全用計軸系統(tǒng)實現(xiàn)對于列車的占用。

參考文獻

[1]謝偉，楊斌.一種雙冗余列車計軸系統(tǒng)的設計實現(xiàn)[J].中國鐵路，2010（11）.

[2]馮啟建，林震.實時計軸控制系統(tǒng)的設計與分析[J].微計算機信息，2006（16）.

[3]王力.計軸設備在軌道交通信號領(lǐng)域的應用[J].鐵道通信信號，2011（01）.

[4]鄭三問.ZP30CA計軸設備的應用及其常見故障處理[J].科技創(chuàng)新導報，2009（25）.

[5]黃忠禮，胡樹宣.借鑒國外技術(shù)研發(fā)國產(chǎn)計軸設備[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2010（01）.