泰雷茲計(jì)軸系統(tǒng)共享計(jì)軸點(diǎn)原理及故障處理

李志強(qiáng)，鄭婧婧

（青島地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司，山東青島 266000）

0 引言

隨著城市軌道交通的發(fā)展，國內(nèi)地鐵信號(hào)系統(tǒng)多采用基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（CBTC 系統(tǒng)）。在CBTC 模式下，列車采用無線通信加計(jì)軸實(shí)現(xiàn)列車精確定位，降級(jí)模式下采用聯(lián)鎖加計(jì)軸實(shí)現(xiàn)列車定位。在CBTC 模式下，計(jì)軸故障對(duì)列車運(yùn)營產(chǎn)生的影響較小，但是在后備模式下計(jì)軸故障，則有可能對(duì)列車運(yùn)行造成重大影響。

1 泰雷茲計(jì)軸系統(tǒng)原理

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

泰雷茲計(jì)軸系統(tǒng)設(shè)備由室外設(shè)備、室內(nèi)設(shè)備、傳輸電纜組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示，其中，EAK 是軌旁電子單元，俗稱黃帽子，PDCU 是電源數(shù)據(jù)耦合單元，ACE 是計(jì)軸主機(jī)，ISDN 板是評(píng)估板。

（1）室外設(shè)備。由安裝在鋼軌上的軌道磁頭和軌旁電子單元組成。軌道磁頭用于檢測(cè)鋼軌上行走的列車輪對(duì)并進(jìn)行計(jì)數(shù)；軌旁電子單元用于信號(hào)采集處理并將處理后的信息送至室內(nèi)PDCU。

（2）室內(nèi)設(shè)備。由PDCU 和計(jì)軸主機(jī)組成。PDCU 用于向室外軌旁電子單元和軌道磁頭供電，同時(shí)負(fù)責(zé)接收軌旁電子單元傳送的數(shù)據(jù)；計(jì)軸主機(jī)（ACE）用于軌道區(qū)段占用或出清計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸出。

1.2 工作原理

（1）輪對(duì)檢測(cè)原理。輪對(duì)檢測(cè)由軌道磁頭完成。每個(gè)軌道磁頭各有2 個(gè)發(fā)送磁頭和接收磁頭，磁感線從發(fā)送磁頭發(fā)送，從接收磁頭接收。當(dāng)列車經(jīng)過磁頭時(shí)，磁頭的磁感線會(huì)發(fā)生變化，計(jì)軸系統(tǒng)通過檢測(cè)磁感線的變化來判斷是否有輪對(duì)經(jīng)過。

（2）區(qū)段占用判斷。計(jì)軸區(qū)段的判斷原則是進(jìn)區(qū)段的軸數(shù)與出區(qū)段的軸數(shù)是否相等，相等則區(qū)段空閑，不等則區(qū)段占用。

以圖2 為例，4 個(gè)軌道區(qū)段標(biāo)示為1G、2G、3G、4G；3 個(gè)計(jì)軸點(diǎn)標(biāo)示為A、B、C。A 軸數(shù)=B 軸數(shù)，2G 空閑；A 軸數(shù)B 軸數(shù)，2G 占用；B 軸數(shù)=C 軸數(shù)，3G 空閑；B 軸數(shù)C 軸數(shù)，3G 占用。

圖1 泰雷茲計(jì)軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 泰雷茲計(jì)軸系統(tǒng)計(jì)軸點(diǎn)的分類

計(jì)軸檢測(cè)按照功能不同分為5 種，圖示及名稱見表1。

（1）普通計(jì)軸檢測(cè)點(diǎn)。配置一個(gè)車輪傳感器，單個(gè)ACE 主機(jī)讀取該計(jì)軸點(diǎn)信息。

（2）相鄰兩個(gè)控區(qū)共享計(jì)軸檢測(cè)點(diǎn)。用于控區(qū)邊界，2 個(gè)控區(qū)的ACE 主機(jī)同時(shí)讀取該計(jì)軸點(diǎn)的信息，其中1 個(gè)ACE 主機(jī)向室外計(jì)軸設(shè)備供電。

（3）同一控區(qū)內(nèi)共享計(jì)軸檢測(cè)點(diǎn)。用于岔區(qū)，同一控區(qū)的2個(gè)ACE 主機(jī)同時(shí)讀取該計(jì)軸點(diǎn)的信息，其中1 個(gè)ACE 主機(jī)向室外計(jì)軸設(shè)備供電。

（4）超限計(jì)軸檢測(cè)點(diǎn)。在道岔區(qū)段防止側(cè)線沖突的計(jì)軸點(diǎn)。

（5）同一控區(qū)內(nèi)共享超限計(jì)軸檢測(cè)點(diǎn)。在道岔區(qū)段防止側(cè)線沖突的共享計(jì)軸點(diǎn)。

圖2 區(qū)段占用

表1 泰雷茲計(jì)軸系統(tǒng)圖示及名稱

3 共享計(jì)軸點(diǎn)原理分析

同一控區(qū)內(nèi)共享計(jì)軸檢測(cè)點(diǎn)于室內(nèi)對(duì)應(yīng)有2 塊串口板、2個(gè)PDCU，分別位于計(jì)軸A 柜和計(jì)軸B 柜內(nèi)。計(jì)軸A 柜和B 柜的PDCU 分別走線到防雷分線柜，通過防雷分線柜連接室外同一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)。其中1 個(gè)計(jì)軸機(jī)柜負(fù)責(zé)計(jì)軸磁頭DC 100 V 供電和磁頭信息耦合，另一個(gè)計(jì)軸機(jī)柜僅負(fù)責(zé)該處磁頭的共享信息耦合，不為該磁頭提供DC 100 V 電源。圖紙如圖3 所示，其中DL1A、DL1B 負(fù)責(zé)共享計(jì)軸磁頭DC 100 V 供電和磁頭信息耦合，DL2A、DL2B 僅負(fù)責(zé)共享磁頭的共享信息耦合，不為共享磁頭提供DC 100 V 電源，其PDCU 端子無DC 100 V 電壓。

圖3 共享計(jì)軸點(diǎn)原理

4 計(jì)軸點(diǎn)故障的排查方法

在CBTC 線路中，計(jì)軸受擾的情況比較常見。接報(bào)計(jì)軸故障后，首先進(jìn)行計(jì)軸預(yù)復(fù)位，通常計(jì)軸故障區(qū)段進(jìn)行計(jì)軸預(yù)復(fù)位并經(jīng)列車壓過后，該計(jì)軸故障區(qū)段會(huì)出清，計(jì)軸設(shè)備恢復(fù)正常。設(shè)備故障的分析判斷如圖4 所示。

圖4 設(shè)備故障判斷流程

串口板滅燈，表示ACE 與室外磁頭通信中斷，可進(jìn)一步分析，室內(nèi)外通信中斷可能是室內(nèi)故障，也可能是室外故障，此時(shí)需要在分線柜處測(cè)量電壓。如果有電送出，可判斷故障發(fā)生在室外。如果無電送出，可判斷故障發(fā)生在室內(nèi)。對(duì)于共享計(jì)軸點(diǎn)，其中1 路PDCU 實(shí)際并無DC 100 V 電送出室外，如果測(cè)不到電壓就判斷為室內(nèi)故障，會(huì)誤判故障原因，影響故障處置。

5 總結(jié)

對(duì)于泰雷茲信號(hào)系統(tǒng)，CBTC 模式下，計(jì)軸受擾后對(duì)系統(tǒng)的影響較小，正線區(qū)段不會(huì)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。如果在道岔區(qū)段計(jì)軸受擾，會(huì)影響道岔正常操作，需要進(jìn)行取消過岔鎖閉進(jìn)行道岔強(qiáng)扳。如果在后備模式，計(jì)軸受擾后會(huì)影響進(jìn)路正常觸發(fā)，需要確保計(jì)軸狀態(tài)良好。對(duì)于計(jì)軸設(shè)備維護(hù)部門來說，掌握計(jì)軸原理和特殊點(diǎn)位，更顯重要。在日常使用和培訓(xùn)中，應(yīng)特別關(guān)注共享計(jì)軸點(diǎn)的原理和故障排查訓(xùn)練。