計軸系統工作原理及常見故障處理

【摘要】在現代的城市軌道交通信號系統當中，計軸系統已經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，針對計軸設備常現的故障，給出相應的處理流程。

【關鍵詞】計軸設備；工作原理；常見故障；處理流程

1.引言

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

2.計軸設備工作原理

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

圖1 區段計入

圖2 區段計出

每一個計軸點都包含并列的兩個磁頭，一個為高頻發射磁頭，一個為接收磁頭。每一組的磁頭不但是新區間的開始，同時它們還是上一區間出清的標志。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生不同的脈沖對序列，計軸的運算單元會根據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

計軸設備經過長時間的發展之后，質量的安全性已經很高，但是計軸設備還是經常會出現一些故障[4]。計軸系統出現故障的時候通常都會表現在和其相連的連鎖系統的人機界面以及微機監測告警信息當中。在發生故障的時候，人機界面上會出現下面一些信息：

（1）全部的連鎖區域中的所有計軸軌道繼電器在沒有列車時落下，其表現是區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，其表現是相應區段列車已經出清，然而卻顯示為紅光帶。

（3）計軸區段受到干擾。

當發現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，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，如果發現沒有問題，那么就要檢查計軸主機電源板和CPU板的工作狀態。通過觀察電源板、CPU板的面板指示燈進行檢查工作狀態，如果發生了故障，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。確保計軸區段沒有列車，然后才可以把區段進行復位的操作，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段的指示燈，如果指示燈顯示正確，那么TB-B端子排對應區段保險管有可能已經壞掉；如果測量后確定保險管已經損壞，就要更換250mA的保險管。接著檢查故障區段對應的計軸點的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數據，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，還需要對區段進行復位，這樣，整個工作才算最后處理完成。

3.3 計軸區段受到干擾

在區段受到干擾并且沒有技術故障的情況下，需要對區段直接復位的話，首先在復位之前確定故障區間之內沒有列車占用。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。

如果區段因為故障或者受到干擾而出現紅光帶現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。狀態繼電器吸起的時間為4秒，同時IBP盤中的區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。當列車經過這個區段以后，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.結論

計軸是一種特別重要的信號設備，計軸系統集傳感器、通信傳輸以及故障-安全計算機等技術為一體[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。將來如果列控系統發展到一定的程度，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實現對于列車的占用。

參考文獻

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

[2]馮啟建，林震.實時計軸控制系統的設計與分析[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].科技創新導報，2009（25）.

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