城市轨道交通信号基础设备(2月25日).ppt

* * * * * * * * * 第二节 信号基础设备—计轴设备 二、计轴设备的作用 计轴设备和轨道电路一样是用来检查轨道区段占用/空闲的检查监督设备。 优点：工作不受道床、轨道状态和气候条件影响，控制距离较长，区间无需装设钢轨绝缘等。 缺点：不能检查断轨，不能传输与行车有关的信息。 三、计轴设备工作原理 计轴设备是利用轨道传感器、计数器来记录和比较驶入和驶出轨道区段的轴数，以此确定轨道区段的占用或空闲。其工作原理：当列车驶入，车轮进入轨道传感器作用区时，轮对经过传感器磁头，向驶入端处理器传送轴脉冲，轨道区段驶入端处理器开始计轴，驶入端处理器首先判定运行方向，确定对轴数是累加计数还是递减计数。列车进入轨道区段，驶入端计轴器对轮轴进行累加计数，并发出区段占用信息，同时，驶入端处理器经传输线向驶出端处理器发送驶入轮轴数，列车全部通过驶入端计轴点时，停止计数。当列车到达区段驶出端计轴点时，由于列车是驶离区段，驶出端计轴器进行减轴运算，同时再传送给驶入端处理器，列车全部通过后，两站的微机同时对驶入区间和驶离区间的轮轴数进行比较运算，两站一致时，证明进入区段的轮轴数等于离开区段的轮轴数，可以认为区段已经空闲，发出区间空闲信息表示，当无法证明进入区段的轮轴数等于离开区段的轮轴数，则认为区间仍将处于占用状态。?? 第二节 信号基础设备—计轴设备 图1 计轴系统组成 框图 四、计轴设备的组成 第二节 信号基础设备—计轴设备 1、室外轨旁设备 轨道磁头 安装在轨道上的双磁头SK30，电磁式有源传感器，是车轮轮对探测点，也是轨道区段的分界点，用于采集车轴信息和判定列车运行方向。 电子单元EAK 电子单元EAK又称电子盒，安装在轨旁密闭安装盒（黄帽子）内，通过四根电缆分别与两套轨道磁头相连，分别向发送磁头发送信号、接收及处理来自接收磁头的信息、监控磁头、进行自检并向ACE发送包含轴数和监控信息的报文 。 T1、T2 R1、R2 EAK 发送磁头 接收磁头 电子单元 （1） 轨道磁头 组成：轨道磁头包括发送磁头和接收磁头，磁头由2套物理上分离的线圈组Sk1和Sk2构成，安装在同一根钢轨上。发送磁头安装在钢轨外侧，接收磁头安装在钢轨内侧，如图2所示。 图2 计轴系统轨道磁头 磁头工作原理 图3中Tx为发送磁头，Rx为接收磁头。 当车轮距Tx/Rx中心200?mm以外时，其感应电势最大，且 相位与发送电压同相，如图4.44（a）所示。 当车轮进入距Tx/Rx中心线200?mm范围以内时，接收线圈中 的感应电势为零，如图4.44（b）所示。 当车轮压在磁头的中心线上时，接收线圈中的感应电势达到 负的最大值，其相位与发送电压相反，如图4.44（c）所示。 （a） （b） （c） 图3 车轮与磁头磁力线关系图磁力线分布关系 无车时磁头磁力线示意图 有车时磁头磁力线示意图 （2）电子单元（EAK） 包括核算器板和模拟板，用来处理计算进出轨道区间的轮轴数，将模拟车轮信息转换成数字车轮脉冲，并将计数脉冲送到室内计轴评估器（ACE）。将模拟车轮信息转换成数字车轮脉冲如图4所示。 图4 EAK内部连接背板图 2.室内设备-计轴评估器ACE 室内设备计轴评估器ACE（Axle Counter Evaluator）的主要作用是判定区段占用状况，向联锁设备发送区段占用或空闲的信息，以及发送诊断信息。由安全计算机模块、串行I/O口、并行I/O口组成，ACE面板如图5所示。该设备放在室内计轴机柜内。 图5 计轴评估器ACE面板图 (1)安全计算机模块 计算机模块是一个2取2安全计算机系统，每个主机可处理计算32个轨道区段的计轴数据。双CPU接收来自计轴点的带有计轴信息的报文，对同一区段的两个计轴点的轮轴信息进行比较处理，根据计轴数量是否一致来确定区段的占用或空闲状态。计算机模块面板如图6所示。 图6 计算机模块面板 (2) 电源模块 每个CPU通道都有自己的DC/DC转换器，它向设备提 供5?V和12?V电源。电源模块面板有3个工作状态指示灯，分别是LED IN、LED OUT1和LED OUT2，LED IN为输入电压指示灯，正常情况下亮绿色；LED OUT1和LED OUT2为输出指示灯，正常情况下亮绿色。电源模块面板如图7所示。 图7 电源模块面板 (3)串行I/O模块 轨旁设备发出的数据由串行I/O模块接收，并通过预处理器对来自EAK的数据进行处理转换成报文信息传送给安全CPU模块。预处理器与安全CPU模块之间的接口使用现场CAN总线。室内主机与检测点设备之间采用容错的ISDN通信方式。串行I/O模块面板如图8所示。 图8 串