計軸

計軸

計軸又稱微機計軸,是鐵路兩端車站上的裝設設備,利用安裝在鋼軌的閉環感測器監督列車車輪對經過數,經過設在室內的微機系統與門檢測後將本站的輪對數利用半自動設備傳送至對方站,列車到達對方站後,對方站收到輪對數與發車站的相同時自動開通區間,換言之,是一種能檢測通過車輪的鐵路信號設備,它能夠取代許多的普通軌道電路。

基本介紹

  • 中文名:計軸
  • 外文名:Axle count
  • 又稱:微機計軸
  • 計軸的優點:不同於軌道電路
  • 計軸的缺點:計軸容易經常受擾,需要人工復位
簡述,計軸的利弊,計軸的優點,計軸的缺點,總結,

簡述

計數頭(或稱檢測點)安裝在軌道區段的每一個端點。同時每個區段有一個由計算機實現的,與區段各端檢測點相關的電子計數器。一個檢測點有兩個獨立的感測器組成,檢測點藉助於每個感測器被經過的次序能檢測列車運行方向。當每個輪對駛過軌道區段的始端檢測點時該該區段的計數器遞增。當列車經過同樣的末端檢測點時該區段的計數器遞減。如果聯網計數計算結果是零,軌道區段對後續的列車來說被認為是出清。
jz1-h型微機計軸設備jz1-h型微機計軸設備
完成這些需要藉助於稱作評估器(evaluator)的安全型計算機,它位於中心的位置(信號機械室內),而檢測點位於需要的區域。每一個檢測點都經由專用的銅芯電纜或通信傳輸系統連線到評估器。這允許檢測點距評估器非常遠的距離。當採用計算機區域聯鎖設備時這點非常有用,信號設備可以分布安裝線上路旁邊的機櫃內。目前有JWJ-C2型微機計軸設備等技術處於套用中。
工作間工作間

計軸的利弊

計軸的優點

不同於軌道電路,計軸不需要安裝軌道絕緣,這避免了因為插入絕緣而鋸斷已焊接好的長軌。這些絕緣部位給鋼軌帶來薄弱環節,斷軌經常發生在這些地點。並且許多軌道電路的故障都是由軌道絕緣引起的。
計軸與軌道電路相比,由於不需要鋼絲繩並且用較少的電纜,因此安裝維修費用低廉。
電纜已連線上計軸感測器電纜已連線上計軸感測器
計軸不會遇到諸如軌面污染的問題,例如生鏽或肥邊(compacted leaf residue)。這些經常影響軌道電路的正確使用。
計軸常用在潮濕的隧道,在那裡軌道電路是不可靠的。計軸也經常用在鋼結構上(鋼結構鐵路橋,如鄭州黃河大橋),這種結構對軌道電路傳輸有妨害。計軸還經常用在大長區段上,可以節省多箇中繼點。
國外的經驗表明,計軸的可用性一般都達到了完成同樣功能的軌道電路的5倍以上。這顯著的改善了軌道電路套用的可靠性,因為軌道電路失效通常是列車晚點的最主要的原因。計軸還有益於安全,它減少了由於信號系統失效而使用降級模式時帶來的室外操作。

計軸的缺點

計軸容易經常受擾,需要人工復位,有的直接復位,有的預復位。受擾的原因有失電後恢復、電磁干擾、磁頭處划過金屬物等,岔區的復位如果採用預復位就比較麻煩,但是直接復位又怕出危險。
因為掉電等各種原因,軸計數器可能“忘記”一個區段內有多少軸,因此人工操作復位系統是必需的。這引入了不可靠的人為的因素。在國外曾發生被認為因不適當的復位軸計數器造成的事故,儘管在事後的調查中沒有被證實。
當計軸區段里有車時出現計軸干擾現象時復位,因計計軸處理器復位後已經沒有記憶了當車離開區段時計軸磁頭檢測到了列車離開時的軸數,離開的軸數要和進來的軸數相比較——二者不等,計軸會再度干擾。
故障安全
計軸僅能提供間斷的列車經過固定位置指示。如果計數單元失效或失去連線,列車將沒有被檢測地進入一個被認為空閒的閉塞區段。但軌道電路能提供連續實時的整個區段的檢測,一旦掉電或斷線將給列車傳送一個安全的信號。軌道電路還允許使用夾子線直接短路電路使軌道電路變為占用,這個方法可以被鐵路員工和維修人員使用迅速的報告不安全的情況或區段不能工作。現代計軸裝備從軌旁設備通過數據報經由ISDN線傳輸數據到室內設備,這導致當持續的技術失效或丟失數據報發生社線路區段可以被監視到。區段因此需要復位命令和進一步的互動操作回到工作狀態。
斷軌
軌道電路提供附加功能以檢測許多但不是所有種類的斷軌, 雖然只在限制在交流牽引區段而不是在普通的直流牽引區段。計軸不能提供如此便利的條件。但是,實踐表明斷軌經常發生在用以隔離相鄰區段的絕緣節處。因為單純的計軸不需要這樣的絕緣節,斷軌的危險顯著降低。
計軸設備圖紙計軸設備圖紙
轉線和調車
當車輪直接停在計數機構之上,這是一種臨界的狀態,計軸有如何正確計數的問題。這反映了在車站或其它的車輛分離和連線的調車區域中計數的不確定性問題。在這些地點手動操縱道岔從正線轉側線,支線或環線軌道用以檢測列車從軌道電路段出現和消失的計數器更為重要。
電磁製動
電磁製動用在高速列車上(最大速度大於160km/h)。有一些體積很大的金屬片安裝在車輛的轉向架上,距鋼軌軌幾個厘米之上。它們有時被計軸錯誤地檢測到,並認為是其它的車軸。這可能僅發生軌道的一邊,因為磁域的彎曲,軌道幾何尺寸的缺陷等等,導致信號系統混亂甚至需要復位檢測的記憶。現代的AzLM計軸(Alctel)是耐制動系統渦流和磁影響的。該系統的描述說已克服了這個問題,因此計數信息保持穩定,甚至當車輛在檢測點的軌面處制動時也如此。

總結

計軸是一種重要的鐵路信號設備,世界各大鐵路公司都有相應的計軸產品。如Alctel的AzLM,GE的SCA,SIEMENS的AzS350U等。計軸系統集感測器,通信傳輸,故障-安全計算機等技術為一身,可謂麻雀雖小五臟俱全。計算機採用了2取2冗餘,安全完整性水平達到了SIL4。可以展望如果列控系統發展到C4,機車信號不再從軌道接收信息,軌道電路則可以被計軸完全取代來實現列車占用檢查。

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