(整理)計(jì)軸系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)

精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔目錄1概述 2TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2\o"CurrentDocument"研制背景 2\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)原則 4\o"CurrentDocument"基本工作原理 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5\o"CurrentDocument"室外設(shè)備 8車(chē)軸傳感器 8信息處理單元 13室內(nèi)設(shè)備 16機(jī)械室設(shè)備 17控制臺(tái)設(shè)備 24\o"CurrentDocument"傳輸電纜 26站內(nèi)傳輸電纜 26站間傳輸電纜 28\o"CurrentDocument"系統(tǒng)主要特點(diǎn) 28\o"CurrentDocument"主要技術(shù)參數(shù) 29\o"CurrentDocument"東雙橋車(chē)站使用系統(tǒng)簡(jiǎn)介 30概述系統(tǒng)簡(jiǎn)介HHJZ-01型計(jì)軸系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱計(jì)軸系統(tǒng)）是用于檢測(cè)軌道、道岔區(qū)段、道口以及區(qū)間線路的占用或空閑的確保行車(chē)安全的重要信號(hào)設(shè)備。計(jì)軸系統(tǒng)把微處理器技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、冗余技術(shù)、傳感器技術(shù)、防雷技術(shù)融為一體，通過(guò)安裝在軌道、道岔區(qū)段、道口或區(qū)間線路上的車(chē)軸傳感器，將信號(hào)調(diào)制后傳送到室內(nèi)，經(jīng)微處理器的分析處理、存儲(chǔ)、顯示、輸出，判斷線路是否被占用。同時(shí)可以較好地解決軌道電路分路不良（俗稱“壓不死”）的問(wèn)題，防止軌道絕緣破損的問(wèn)題，確保行車(chē)安全；在處理“紅光帶”區(qū)段，提高傳輸效能方面，也是很有效的。研制背景隨著鐵路現(xiàn)代化的發(fā)展和多次鐵路大提速以來(lái)，列車(chē)速度在不斷的增加，列車(chē)的運(yùn)行時(shí)間也在不停的縮短，確保線路是否被占用是保證行車(chē)安全、高速運(yùn)行的必要條件。列車(chē)在區(qū)間內(nèi)運(yùn)行的主要特點(diǎn)是：列車(chē)運(yùn)行速度高，質(zhì)量重，制動(dòng)距離長(zhǎng)，不能避讓。鑒于以上特點(diǎn)，為了確保列車(chē)在區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行安全，列車(chē)由車(chē)站發(fā)車(chē)時(shí)，必須保證區(qū)間內(nèi)沒(méi)有列車(chē)，以免發(fā)生列車(chē)正面沖突或追尾事故。對(duì)于半自動(dòng)閉塞區(qū)段，不具備區(qū)間檢查功能，存在安全隱患。為了能夠確保行車(chē)安全，提高運(yùn)輸效率，必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉塞。采用計(jì)軸系統(tǒng)作為區(qū)間空閑狀態(tài)的檢查手段，并通過(guò)增加有關(guān)結(jié)合電路，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)站間閉塞系統(tǒng)，對(duì)保障行車(chē)安全、提高運(yùn)輸能力起到了重要的作用。特別是隨著提速向半自動(dòng)區(qū)段的延伸，增加計(jì)軸區(qū)間檢查設(shè)備更為迫切。站內(nèi)軌道電路有其特定的優(yōu)點(diǎn)，但是也有本身無(wú)法克服的缺點(diǎn)。不經(jīng)常行車(chē)的區(qū)段，鋼軌生銹；碼頭，由于潮濕，鋼軌也會(huì)生銹；沙漠地帶，風(fēng)沙大，沙塵浮在鋼軌表面；軌道區(qū)段跳線銹斷；軌道絕緣破損。站內(nèi)軌道電路是信號(hào)聯(lián)鎖的重要組成部分，以上情況經(jīng)常會(huì)造成軌道電路分路不良，分路不良區(qū)段占總區(qū)段數(shù)量的3%，成為當(dāng)前安全生產(chǎn)的一個(gè)突出薄弱環(huán)節(jié)，由于軌道電路分路不良造成的事故給全路帶來(lái)了重大損失和慘痛的教訓(xùn)。而計(jì)軸系統(tǒng)在鋼軌表面生銹、污染的條件下，仍能安全可靠地檢測(cè)列車(chē)。如果在相應(yīng)區(qū)段安裝計(jì)軸系統(tǒng)后，一旦區(qū)段有車(chē)占用，相應(yīng)軌道繼電器落下，就可以避免事故的發(fā)生。在鐵路跨越式發(fā)展會(huì)議上，鐵道部已明確將半自動(dòng)閉塞提速區(qū)段和計(jì)軸系統(tǒng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)站間閉塞作為進(jìn)一步提速的條件。并要求科研和設(shè)計(jì)部門(mén)針對(duì)站內(nèi)分路不良軌道電路開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，力爭(zhēng)盡快突破。另外在隧道內(nèi)部等地方，由于潮濕等客觀原因影響，道床電阻極低，現(xiàn)有的軌道電路不能正常工作，經(jīng)常出現(xiàn)紅光帶，嚴(yán)重影響了行車(chē)效率。而計(jì)軸系統(tǒng)不受道床條件影響，可以徹底解決紅光帶問(wèn)題。1.3設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)在充分考慮其功能的可靠性、技術(shù)的先進(jìn)性的基礎(chǔ)上還充分考慮以下原則：系統(tǒng)設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循鐵道部《自動(dòng)站間閉塞技術(shù)條件》。保證不影響現(xiàn)有的軌道電路正常工作保證不影響原有信號(hào)設(shè)備的正常工作。系統(tǒng)要具有較高的可靠性和實(shí)用性。系統(tǒng)電源部分要具有較高的可靠性。系統(tǒng)應(yīng)能滿足軌道、道岔區(qū)段、道口以及區(qū)間線路的使用。軟、硬件設(shè)計(jì)保證大中小站、各種型號(hào)類鋼軌、車(chē)輪兼容，便于系統(tǒng)擴(kuò)充。軟、硬件部分采用模塊化、小型化，使系統(tǒng)應(yīng)安裝簡(jiǎn)單，方便維護(hù)。具有抗電化干擾能力，在電化區(qū)段能正常工作。具有抗惡劣環(huán)境能力，在站場(chǎng)的高溫、低溫、潮濕及列車(chē)通過(guò)時(shí)的強(qiáng)烈震動(dòng)下均能可靠運(yùn)行。支持較遠(yuǎn)的通訊傳輸距離，能滿足較大站場(chǎng)的要求?；竟ぷ髟碓谒O(jiān)測(cè)的區(qū)段端口各設(shè)一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)，利用計(jì)軸點(diǎn)來(lái)記錄駛?cè)牒婉偝鏊O(jiān)測(cè)區(qū)段的列車(chē)軸數(shù)。為了準(zhǔn)確地判斷所監(jiān)測(cè)區(qū)段內(nèi)的車(chē)軸數(shù)，在每一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)安裝兩對(duì)車(chē)軸傳感器，不僅能計(jì)算經(jīng)過(guò)計(jì)軸點(diǎn)的車(chē)軸數(shù)，而且能判斷列車(chē)的運(yùn)行方向。列車(chē)經(jīng)過(guò)所檢測(cè)區(qū)段的計(jì)軸點(diǎn)，每當(dāng)有一個(gè)車(chē)輪經(jīng)過(guò)時(shí)， 車(chē)軸傳感器就產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的軸信號(hào)，信息處理單元對(duì)傳感器所產(chǎn)生的軸信號(hào)進(jìn)行處理，然后傳入到室內(nèi)的CPU。CPU通過(guò)處理信息處理單元傳來(lái)的信息，結(jié)合運(yùn)行方向記錄軸數(shù)(增軸或減軸)，不斷地對(duì)區(qū)段的各個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的軸數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比較，然后給出相應(yīng)區(qū)段的占用或空閑狀態(tài)。對(duì)于區(qū)間，則兩站之間的CPU通過(guò)MODEM通訊，不斷地對(duì)區(qū)間的兩端計(jì)軸點(diǎn)的軸數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比較，然后給出區(qū)間的占用或空閑狀態(tài)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)軸系統(tǒng)可以分為室內(nèi)設(shè)備、室外設(shè)備和傳輸電纜三大部分。室內(nèi)部分方框圖如圖1所示，室外部分方框圖如圖2所示。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔傳輸通道數(shù)據(jù)電源傳輸通道數(shù)據(jù)電源圖1 室內(nèi)部分方框圖精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔室外部分方框圖精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔室外設(shè)備車(chē)軸傳感器車(chē)軸傳感器由兩對(duì)安裝在鋼軌上的磁頭傳感器組成，每對(duì)磁TOC\o"1-5"\h\z頭又包括一個(gè)發(fā)送磁頭（ T）和一個(gè)接收磁頭（ R）。車(chē)軸傳感器采用電磁式有源探測(cè)方式，采用調(diào)幅和調(diào)相制相結(jié)合，具有很高的可靠性和良好的抗干擾性。當(dāng)有車(chē)輪經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)，將改變固定于鋼軌兩邊的發(fā)射磁頭（T）和接收磁頭（ R）之間磁場(chǎng)的幅度和相位。發(fā)射磁頭（ T）安裝在鋼軌外側(cè)，接收磁頭（R）安裝在鋼軌內(nèi)側(cè)。發(fā)射磁頭（T）線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)穿過(guò)接收磁頭（R），并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。將發(fā)射磁頭（T）和接收磁頭（R）的位置調(diào)整到合適的位置，當(dāng)車(chē)輪邊緣通過(guò)磁頭時(shí)，接收磁頭（ R）內(nèi)的電壓翻轉(zhuǎn)。具體過(guò)程如下：當(dāng)車(chē)輪邊緣距磁頭中心線 200mm以外時(shí)，發(fā)射磁頭（T）的磁力線與接收磁頭（R）中線圈繞組的截面以口角相交，感應(yīng)的交流電壓相位與發(fā)送電壓相同。如圖3所示。當(dāng)車(chē)輪進(jìn)入距磁頭中心線 200mm范圍（作用區(qū)）以內(nèi)時(shí)，發(fā)射磁頭（T）的磁力線與接收磁頭（ R）中線圈繞組的截面幾乎垂直，感應(yīng)電壓為零。如圖4示。當(dāng)車(chē)輪越過(guò)磁頭時(shí)，發(fā)射磁頭（T）的磁力線與接收磁頭（R）中線圈繞組的截面以-口角相交，感應(yīng)的交流電壓相位與發(fā)送電壓相移 180°。如圖 5所示。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔

精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔為了能夠鑒別列車(chē)運(yùn)行的方向，在每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)需要安裝兩對(duì)磁頭傳感器組成（T1、R1和T2、R2）。為了防止兩對(duì)磁頭之間相互影響，兩對(duì)磁頭分別采用不同的發(fā)送頻率，另外為了與電力牽引裝置所產(chǎn)生的電流的頻率范圍保持較大的差距，一對(duì)為41KHz,另一對(duì)為37KHz,并且所有金屬部件采用絕緣管及絕緣墊板與鋼軌絕緣。車(chē)軸傳感器安裝在區(qū)段的各個(gè)端口，安裝在鋼軌絕緣節(jié)外側(cè)，距離鋼軌絕緣節(jié)約2米處。車(chē)軸傳感器和信息處理單元之間通過(guò)屏蔽電纜進(jìn)行連接， 為了防止外界的破壞，電纜外部采用軟膠管防護(hù)起來(lái)因?yàn)椴捎谜{(diào)幅和調(diào)相相結(jié)合的方式，要求發(fā)射磁頭和接收磁頭之間保持一定的角度和距離，安裝孔尺寸如圖6所示。h:鋼軌高a=(0.467*h)-6mmb=13mm±0.2mmc=148mm±0.2mmh:鋼軌高a=(0.467*h)-6mmb=13mm±0.2mmc=148mm±0.2mm信息處理單元信息處理單元連接車(chē)軸傳感器和室內(nèi)的CPU。它給發(fā)射磁頭提供信號(hào)源，并將接收磁頭接收到的信號(hào)處理后傳送給室內(nèi)的CPU。信息處理單元包含1個(gè)電源板、2個(gè)收發(fā)板、1個(gè)調(diào)制板和防雷單元。電源板將室內(nèi)送來(lái)的交流電壓經(jīng)過(guò)防雷、隔離、降壓、整流、濾波后供收發(fā)板和調(diào)制板工作，收發(fā)板用來(lái)給磁頭提供發(fā)射和接收信號(hào)，由于高頻信號(hào)傳送距離有限，調(diào)制板將接收磁頭的高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為低頻信號(hào)通過(guò) 2芯線傳送到室內(nèi)。信息處理單元的額定電壓為AC110V，為了適應(yīng)不同站場(chǎng)的距離，電源電壓最高極限 230V,最低極限65V,由室內(nèi)冗余電源經(jīng)過(guò)隔離后對(duì)每一個(gè)信息處理單元采用兩芯供電，所有的信息處理單元供電可以并聯(lián)使用。為了防止兩對(duì)磁頭之間的相互干擾，兩個(gè)收發(fā)板連接到相應(yīng)的發(fā)射、接收磁頭，向發(fā)射磁頭發(fā)送頻率信號(hào)，并處理來(lái)自接收磁頭的信息，兩塊收發(fā)板的諧振頻率是不一樣的，一塊為發(fā)射頻率為41KHz±10Hz，接收頻寬為41KHz±60Hz；另一塊為發(fā)射頻率為37KHz±10Hz,接收頻寬為37KHz±60Hz。發(fā)射頻率由LC振蕩器產(chǎn)生，發(fā)射電流和發(fā)射電壓是同相位的。在接收磁頭上感應(yīng)的電壓，通過(guò)收發(fā)板上的相敏整流器整流，該相敏整流器采用發(fā)射部分的發(fā)射頻率電壓作為參考電，用以和精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔感應(yīng)電壓比較相位。相敏整流器又稱相敏放大器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)中，是個(gè)伺服放大器，其輸出信號(hào)的極性和相位由輸入信號(hào)和參考電壓之間的相位關(guān)系而定。當(dāng)發(fā)射電壓和接收電壓同相時(shí)，輸出電壓為正；異相時(shí)，輸出電壓為負(fù)；二者相位相差90°時(shí)，輸出為零。調(diào)制板把來(lái)自兩塊收發(fā)板的信號(hào)，分別作為 6370Hz和5150Hz振蕩器的開(kāi)關(guān)，這兩個(gè)信號(hào)共同送入與門(mén)，進(jìn)而控制4030Hz振蕩器，只有兩者均在允許范圍內(nèi)的數(shù)值時(shí)，才能有輸出，三個(gè)頻率信號(hào)通過(guò)合成后，利用2根芯線送往室內(nèi)。如圖7所示。合成信號(hào)S(t)所示。合成信號(hào)S(t)圖7室外部分的波形變化示意圖如圖 8所示為了降低雷擊的損害，室外電源和通道均采用了防雷。信息處理單元外殼必須接大地，接地電阻最好小于4歐姆。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔撓攵刈R(shí)2Wi^蟲(chóng)相敏瑜店1上電壓相敏,京2上電壓向室內(nèi)發(fā)送信號(hào)頻率1向室內(nèi)發(fā)送信號(hào)頻加TlTHHlIiTI精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔信息處理單元安裝在鋼軌旁的一個(gè)底座上，先在安裝點(diǎn)做一個(gè)混凝土基礎(chǔ)平臺(tái)，并預(yù)埋安裝用螺釘 M10,外部露出不小于35mm,安裝尺寸如圖9所示。240320x320250240320x320250車(chē)軸傳感器和信息處理單元之間的現(xiàn)場(chǎng)連接示意圖如圖 10所示。RT套管信息處理聿元工工二400mmRT套管信息處理聿元工工二400mm圖10室內(nèi)設(shè)備室內(nèi)設(shè)備對(duì)信息處理單元送來(lái)的信息進(jìn)行運(yùn)算，其主要任務(wù)是：（1）收集計(jì)軸點(diǎn)送來(lái)的信息；（2）檢測(cè)室外設(shè)備是否正常；（3）對(duì)車(chē)軸進(jìn)行計(jì)算；（4）提供“軌道空閑”或“軌道占用”的表示信息，并將信息供給聯(lián)鎖電路；（5）顯示每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的車(chē)軸數(shù)量。機(jī)械室設(shè)備機(jī)械室設(shè)備包括冗余電源、防雷、解調(diào)、CPU、輸出繼電器、MODEM等部分。要提高系統(tǒng)的整體可靠性，實(shí)現(xiàn)采樣的穩(wěn)定運(yùn)行，前提是保證電源的穩(wěn)定性。雖然現(xiàn)在的電源平均無(wú)故障工作時(shí)間（MTBF）很高，但對(duì)于本系統(tǒng)而言，仍需提高。為此將系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)為具有容錯(cuò)功能的冗余配置方案，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。如果系統(tǒng)的一個(gè)電源故障，系統(tǒng)自動(dòng)將有故障的電源實(shí)現(xiàn)“脫機(jī)”，而不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。平均無(wú)故障工作時(shí)間（MTBF）：系統(tǒng)兩次相鄰故障間的工作時(shí)間平均值。瞬時(shí)失效率（入）：系統(tǒng)發(fā)生瞬時(shí)失效的概率。系統(tǒng)利用率 （A）：工作時(shí)間與工作時(shí)間和停機(jī)時(shí)間的總和之比。修復(fù)率（W）: 系統(tǒng)瞬時(shí)被修復(fù)的概率。

無(wú)冗余系統(tǒng): 1MTBF1=2九Ai=無(wú)冗余系統(tǒng): 1MTBF1=2九Ai=②雙機(jī)冗余系統(tǒng):MTBF_1.5,」2-- 22由以上公式可知：采用雙機(jī)冗余系統(tǒng),其MTBF至少比無(wú)冗A2=17V1 A2=17V1 11.221一一AA1TOC\o"1-5"\h\z1 1 1 1— —+—N 九 N1—1A2>A1,說(shuō)明采用雙機(jī)冗余系統(tǒng)，其系統(tǒng)利用率也將有所提局。由于采用了可維修單元，當(dāng)一個(gè)單元發(fā)生故障進(jìn)行維修時(shí)，另一個(gè)備用單元仍在繼續(xù)工作。除非發(fā)生兩個(gè)單元同時(shí)故障時(shí)，系統(tǒng)才能中斷運(yùn)行，顯然就系統(tǒng)而言，雙機(jī)冗余可維修系統(tǒng)的利用率要大于無(wú)冗余系統(tǒng)的利用率。若按照上面的假設(shè)條件，取入=0.00025,"0.004,則由上述公式計(jì)算得： MTBF1=4000h，A1=94.12%MTBF2=38000h，A2=99.31%由以上分析及計(jì)算結(jié)果表明：采用雙機(jī)冗余系統(tǒng)，可較大幅度提高系統(tǒng)平均無(wú)故障工作時(shí)間及利用率，保證系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)行的要求。UPS采用純?cè)诰€式1.5KVA,保證在外電網(wǎng)斷電的情況下每個(gè)UPS能正常使用30分鐘。并且UPS采用冗余結(jié)構(gòu)，大大降低了對(duì)電源的要求。1）如果一路電源斷電對(duì)整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有任何影響；2）兩路電源都斷電，UPS可以支持系統(tǒng)工作 60分鐘以上；一個(gè)UPS故障，系統(tǒng)自動(dòng)切斷故障的UPS,系統(tǒng)電源自動(dòng)零切換到另一路。兩個(gè)UPS同時(shí)故障，系統(tǒng)停止使用.從上面情況可以看出，只有兩個(gè) UPS同時(shí)故障，系統(tǒng)才會(huì)停止工作，但是這種情況幾率極低。為了降低雷擊的危險(xiǎn)性，系統(tǒng)從整體結(jié)構(gòu)上考慮防雷和電磁兼容能力，采取以下措施：1）室內(nèi)外連接均增加了隔離變壓器，一旦遭受雷擊，隔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔離變壓器的線圈為感性，極大的抵抗了傳輸過(guò)來(lái)的累積能量。2）系統(tǒng)對(duì)外室外的信息處理單元，均加入大地線。室內(nèi)外連接電纜的屏蔽層在室外和各點(diǎn)的大地相連接，室內(nèi)采用浮地方式。4）室內(nèi)防雷地、外殼地通過(guò)一點(diǎn)方式分別連接到信號(hào)設(shè)備的對(duì)應(yīng)地線。5）CPU板采用屏蔽外殼。6）電源進(jìn)入到電路板均采用DC/DC隔離模塊。7）由室內(nèi)到室外的所有電纜均增加了防雷單元，包括電源防雷和信息通道防雷。因?yàn)槭彝馑蛠?lái)的信息是疊加合成信號(hào)，信息首先進(jìn)入解調(diào)板，解調(diào)板由中心頻率不同的帶通濾波器將不同的頻率信號(hào)分開(kāi)，然后經(jīng)過(guò)放大，補(bǔ)償傳輸線路的衰耗后送入 CPU板。CPU采用雙機(jī)并行系統(tǒng)，雙機(jī)各自獨(dú)立運(yùn)行，對(duì)于每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)由兩個(gè)CPU分別采集軸數(shù)，并在兩個(gè)CPU之間不停的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和比較，以保證二者的數(shù)據(jù)一致，如果二者不一致，則立即讓繼電器落下。CPU采樣對(duì)應(yīng)波形如圖11所示。由圖11可以看出，CPU根據(jù)兩對(duì)車(chē)軸傳感器送來(lái)的信息的前后順序，就可以判斷出列車(chē)運(yùn)行方向，對(duì)每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)不間斷的進(jìn)行相應(yīng)的加軸計(jì)算或者減軸計(jì)算。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔擻磁頭Rja迎壓接攵磁頭F2上感遜壓食麻m上班楠^整宛后R2上電玉罐內(nèi)發(fā)送信號(hào)頻率1罐內(nèi)發(fā)送信號(hào)頻率2蜿后的脈?利夢(mèng)1整宛后的脈?樸夢(mèng)2蜿后的脈?利夢(mèng)1整宛后的脈?樸夢(mèng)2列行^向列行^向圖11精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔繼電器輸出采用分別輸出、外部結(jié)合的方式：對(duì)輸出繼電器的控制，由兩個(gè)CPU分別運(yùn)算、分別輸出，在外部串聯(lián)結(jié)合起來(lái)使用，只有二者輸出一致才會(huì)讓輸出繼電器吸起。兩個(gè)CPU分別不間斷的對(duì)對(duì)方的輸出繼電器進(jìn)行檢查，檢2 3 4查對(duì)方輸出繼電器狀態(tài)是否為CPU輸出狀態(tài)，如果檢查到對(duì)方繼電器狀態(tài)和對(duì)方CPU輸出狀態(tài)不一致時(shí)，立即斷開(kāi)輸出繼電器的電源。電路原理如圖12所示。V+V+圖12一旦CPU檢測(cè)到下列情況，立即讓輸出繼電器落下：(1)兩個(gè)CPU之間對(duì)同一個(gè)點(diǎn)的軸數(shù)計(jì)算不一致；(2)收到室外設(shè)備故障信號(hào)；(3)區(qū)段入口軸數(shù)和出口軸數(shù)不一致，即區(qū)段內(nèi)由車(chē)占用;2 3 4(4)兩個(gè)CPU通訊中斷超過(guò)設(shè)定時(shí)間(30秒)；5）車(chē)軸還沒(méi)有完全進(jìn)入，但是有車(chē)輪壓在車(chē)軸傳感器位置；6）輸出繼電器和監(jiān)督回路檢測(cè)到的不一致。輸出繼電器均采用吸起接點(diǎn)控制后面的電路，一旦系統(tǒng)停電或者線路故障時(shí)均可以導(dǎo)致輸出繼電器落下，保證斷開(kāi)后面的電路，即不會(huì)誤動(dòng)作后面的電路，也不影響原有聯(lián)鎖電路的正常使用，由此可以證明，系統(tǒng)是完全符合安全—故障原則的。輸出繼電器輸出均采用空接點(diǎn)方式，防止對(duì)現(xiàn)有聯(lián)鎖電路產(chǎn)生影響。站間CPU之間通訊采用MODEM，MODEM采用自己定義協(xié)議方式傳輸?shù)膶Ｓ肕ODEM，如果采用市場(chǎng)上現(xiàn)有 MODEM，由于通訊線路質(zhì)量影響或者受干擾造成通訊中斷時(shí)，需要較長(zhǎng)時(shí)間的握手信號(hào)，因?yàn)橛?jì)軸系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，會(huì)經(jīng)常造成系統(tǒng)通訊不正常。MODEM采用軟硬件濾波相結(jié)合的方式，防止線路的干擾影響系統(tǒng)的正常工作。速率可以通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)定，最高可以調(diào)整到 9600bps，由于CPU之間傳輸數(shù)據(jù)較少，為了增加系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，MODEM之間通訊速率采用 300bps。為了適應(yīng)鐵路的以后發(fā)展，通信方式可以多種方式，系統(tǒng)預(yù)留光纜接口，可以根據(jù)不同的傳輸介質(zhì)，選擇不同的傳輸方式。機(jī)柜采用歐標(biāo)機(jī)柜，尺寸為：700X600X1600mm。每個(gè)CPU最多可以采集5個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的信息，每個(gè)機(jī)柜中最多可以采集20個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的信息，根據(jù)不同的情況，可以檢測(cè)不同的區(qū)段數(shù)量。系統(tǒng)采用積木式結(jié)構(gòu)，需要檢查多少個(gè)區(qū)段就配置相應(yīng)數(shù)量的設(shè)備。3.2.2控制臺(tái)設(shè)備控制臺(tái)設(shè)備由液晶軸數(shù)顯示器（簡(jiǎn)稱液晶軸顯）、區(qū)段停用開(kāi)關(guān)和復(fù)位按鈕組成。液晶軸顯：顯示每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的車(chē)軸數(shù)，每個(gè)區(qū)段的占用 /空閑狀態(tài)。每個(gè)點(diǎn)的計(jì)軸數(shù)范圍為士4095軸。為了方便觀察每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)車(chē)軸數(shù)，軸顯部分采用液晶顯示方式，將安裝有計(jì)軸點(diǎn)的站場(chǎng)圖畫(huà)出來(lái)，每個(gè)安裝計(jì)軸點(diǎn)的位置，不停的刷新顯示該計(jì)軸點(diǎn)的車(chē)軸數(shù)，當(dāng)區(qū)段內(nèi)車(chē)軸數(shù)不為 0,即有車(chē)占用區(qū)段時(shí)，對(duì)應(yīng)區(qū)段顯示紅光帶，如圖13所示。圖13圖13精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔當(dāng)車(chē)出清區(qū)段時(shí)位，紅光帶消失，為了便于觀察經(jīng)過(guò)計(jì)軸點(diǎn)的車(chē)軸數(shù)量，區(qū)段出清后車(chē)軸數(shù)保留30秒，如圖14所示。圖1430秒后自動(dòng)將車(chē)軸數(shù)置零，如圖15所示圖15為了防止系統(tǒng)故障時(shí)影響原有聯(lián)鎖電路的使用， 在控制臺(tái)上設(shè)置區(qū)段停用開(kāi)關(guān)，每個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)一個(gè)，當(dāng)區(qū)段停用開(kāi)關(guān)按下時(shí),對(duì)應(yīng)的燈點(diǎn)亮，并且計(jì)軸系統(tǒng)空接點(diǎn)被封連，跨過(guò)整個(gè)計(jì)軸系統(tǒng),精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔確保停用計(jì)軸系統(tǒng)。復(fù)零按鈕：在某些條件下，經(jīng)人工確認(rèn)區(qū)段空閑，但是計(jì)軸系統(tǒng)顯示紅光帶時(shí)，可以按下相應(yīng)區(qū)段的復(fù)零按鈕，按鈕燈亮起，對(duì)應(yīng)的區(qū)段計(jì)軸數(shù)復(fù)位清零，該區(qū)段顯示軸數(shù)為 0，以便使區(qū)段恢復(fù)正常工作。區(qū)段停用開(kāi)關(guān)和復(fù)零按鈕均設(shè)鉛封，防止人為的誤操作該系統(tǒng)。3.3傳輸電纜站內(nèi)傳輸電纜）機(jī)械室到信息處理單元連接電纜機(jī)械室到信息處理單元之間的連接電纜采用計(jì)軸綜合電纜（或非加感通信屏蔽電纜）。計(jì)軸綜合電纜一般為4芯組、屏蔽、鎧裝絕緣護(hù)套電纜，它包括低頻通信組和信號(hào)組。低頻通信組用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信息；信號(hào)組用來(lái)傳輸電源。為了防止電源對(duì)信息的干擾，電源和數(shù)據(jù)信息不得使用同一個(gè)繞組。計(jì)軸專用電纜電氣性能如下表：低頻通信4線組電器性能：

序號(hào)項(xiàng) 目單位指標(biāo)1導(dǎo)電芯線直流電組（20C）Q/Km<28.52工作線對(duì)導(dǎo)體電阻不平衡%13工作電容0.8~1.0KHznF/Km0274絕緣電阻每根芯線對(duì)其它芯線（與屏蔽及金屬套連接）MQ.Km>1000055.15.2絕緣介質(zhì)強(qiáng)度 50Hz2min所有芯線連在一起對(duì)屏蔽與金屬套芯對(duì)芯V1800100066.16.2電容耦合系數(shù) 0.8~1.0KHzK1 最大值K9~K12 平均值取大值pF/Km<300<168<4727對(duì)地電容不平衡 0.8~1.0KHzei,e2 最大值pF/Km<800信號(hào)單線、對(duì)線組及四線組電氣性能:序號(hào)項(xiàng) 目單位指標(biāo)1導(dǎo)電芯線直流電組（20C）Q/Km<23.52工作線對(duì)導(dǎo)體電阻不平衡%23工作電容0.8~1.0KHz3.1四線組工作電容nF/Km<503.2對(duì)線組工作電容<703.3任一芯線對(duì)連接到地的其它線芯間電容&100絕緣電阻4每根芯線對(duì)其它芯線（與屏蔽及金屬套連接）MQ.Km>30005絕緣介質(zhì)強(qiáng)度 50Hz2min5.1所有芯線連在一起對(duì)屏蔽與金屬套V18005.2芯對(duì)芯10006電容耦合系數(shù) 0.8~1.0KHz6.1K1 平均值&100取大值pF/500m<3306.2K9~K12 平均值0120取大值<230 1對(duì)地電容不平衡 0.8~1.0KHz7ea1,ea2 平均值pF/500m<330取大值工13008電纜理想屏蔽系數(shù) 鋁護(hù)套型00.1綜合護(hù)套型<0.8精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔2）機(jī)械室到運(yùn)轉(zhuǎn)室控制臺(tái)連接電纜軸數(shù)顯示器電源由機(jī)柜內(nèi)電源層提供，使用2芯電纜。CPU送來(lái)的數(shù)據(jù)采用485通訊，需要 2芯對(duì)絞屏蔽電纜。由于每個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)一個(gè)區(qū)段停用開(kāi)關(guān)和一個(gè)計(jì)軸復(fù)零按鈕，每個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng) 2芯開(kāi)關(guān)信號(hào)和2芯復(fù)位信號(hào)線。開(kāi)關(guān)信號(hào)線和復(fù)位信號(hào)線采用普通電纜即可。其中電源線、數(shù)據(jù)線、復(fù)位信號(hào)線不得使用同一個(gè)繞組。站間傳輸電纜站間通訊根據(jù)各地實(shí)際情況不一樣，采用不同的通訊介質(zhì)和通訊手段，可以采用專線 MODEM，也可以使用光 MODEM，專線MODEM采用屏蔽雙絞線，光 MODEM采用光纜。4系統(tǒng)主要特點(diǎn)1）車(chē)軸傳感器既鑒幅，又鑒相，提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。2）系統(tǒng)符合故障—安全原則。2）適應(yīng)車(chē)速高，當(dāng)車(chē)輪直徑大于 350mm時(shí)，能夠適應(yīng)500km/h的列車(chē)速度。3）能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每天所經(jīng)過(guò)車(chē)輛數(shù)量。4）能夠自動(dòng)計(jì)算出經(jīng)過(guò)傳感器的車(chē)速。5）軟、硬件均采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，靈活配置。6）能夠進(jìn)行自診斷故障，提供報(bào)警功能。7）室內(nèi)采用整體機(jī)柜。8）軸數(shù)顯示器采用液晶方式，將站場(chǎng)圖直接顯示出來(lái)，即可以顯示每一個(gè)不同位置的軸數(shù)，又可以顯示紅光帶，一目了然。9）每組CPU可支持5個(gè)計(jì)軸點(diǎn)。10）對(duì)于區(qū)間：系統(tǒng)采集JGJ和WGJ條件，采用容錯(cuò)結(jié)合電路；對(duì)于站內(nèi)：采集相鄰區(qū)段軌道繼電器條件，解決±1軸問(wèn)題。11）可適用于 43kg/m、50kg/m、60kg/m等各種型號(hào)鋼軌。主要技術(shù)參數(shù)（1）溫度范圍：室外設(shè)備：-40℃~+85℃室內(nèi)設(shè)備：-10℃~+45℃（2）相對(duì)濕度：不大于 95%（25℃時(shí)）（3）海拔高度：不大于 4000米（4）輸入電源： ~220±20%輸入功率： 1.5KVA輸入頻率： 50±1Hz（5）計(jì)軸容量：±4096軸（6）可靠性：正確計(jì)軸平均數(shù)不小于 109軸（7）平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）：不小于200天（8）站間傳輸距離：20km（9）室內(nèi)外設(shè)備傳輸距離： 3Km，大于 3Km時(shí)可以增加中繼6東雙橋車(chē)站使用系統(tǒng)簡(jiǎn)介東雙橋車(chē)站共檢測(cè)了兩個(gè)區(qū)段，現(xiàn)場(chǎng)安裝了5個(gè)計(jì)軸點(diǎn)，如圖16所示。第一個(gè)區(qū)段為2-24DG,共有兩個(gè)入口和兩個(gè)出口。第二個(gè)區(qū)段為26DG，有一個(gè)土擋，相當(dāng)于一個(gè)入口和一個(gè)出口，因?yàn)橥廉?dāng)處不可能有車(chē)進(jìn)出，土擋處可以不安裝，這樣可以節(jié)省一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的設(shè)備。對(duì)于2-24DG和26DG的交接點(diǎn)處 d點(diǎn)既是2-24DG的入口，又是26DG的出口，可以復(fù)用一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)，節(jié)省計(jì)軸設(shè)備，但是也存在缺點(diǎn)：因?yàn)楫?dāng)二者的某一個(gè)區(qū)段出現(xiàn)故障，需要清零時(shí)，必須保證，另外一個(gè)區(qū)段沒(méi)有車(chē)占用。例如，當(dāng)2-24DG故障時(shí)，按下2-24DG區(qū)段清零后，如果直接清零，則e計(jì)軸點(diǎn)的車(chē)軸數(shù)變?yōu)榱悖侨绻藭r(shí) 26DG有車(chē)占用，則勢(shì)必不能將 e點(diǎn)置零。所以需要人工清零時(shí)，必須確認(rèn)兩個(gè)區(qū)段內(nèi)均沒(méi)有車(chē)占用。對(duì)于 2-24DG，計(jì)算方法如下：a點(diǎn)軸數(shù)+b點(diǎn)軸數(shù)=c點(diǎn)軸數(shù)+d點(diǎn)軸數(shù)，則2-24DG區(qū)段內(nèi)肯定沒(méi)有車(chē)。舉例如下：從a點(diǎn)進(jìn)入2-24DG100個(gè)車(chē)軸。情況分別如下：從c點(diǎn)出去（1）當(dāng)車(chē)沒(méi)有出清時(shí)，假如出去80個(gè)車(chē)軸時(shí)精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔(1)當(dāng)車(chē)沒(méi)有出清時(shí)，假如出去(1)當(dāng)車(chē)沒(méi)有出清時(shí)，假如出去80個(gè)車(chē)軸時(shí)，因?yàn)榉较蚓肺臋na+b=100+0=100c+d=80+0=90a+b?c+d,則說(shuō)明2-24DG區(qū)段內(nèi)肯定還有車(chē)軸，沒(méi)有出清，區(qū)段仍被占用。(2)當(dāng)車(chē)出清時(shí)a+b=100+0=100c+d=100+0=100a+b=c+d,則說(shuō)明2-24DG區(qū)段內(nèi)肯定沒(méi)有車(chē)軸，區(qū)段沒(méi)有被占用。2從d點(diǎn)出去(1)當(dāng)車(chē)沒(méi)有出清時(shí)，假如出去80個(gè)車(chē)軸時(shí)a+b=100+0=100c+d=0+80=80a+b?c+d,則說(shuō)明2-24DG區(qū)段內(nèi)肯定還有車(chē)軸，沒(méi)有出清，區(qū)段仍被占用。(2)當(dāng)車(chē)出清時(shí)a+b=100+0=100c+d=0+100=100a+b=c+d,則說(shuō)明2-24DG區(qū)段內(nèi)肯定沒(méi)有車(chē)軸，區(qū)段沒(méi)有被占用。3由于故障，需要從a點(diǎn)拉出去相反，系統(tǒng)從a點(diǎn)采集到-80個(gè)車(chē)軸a+b=100+（-80）=20c+d=0+0=0a+b?c+d,則說(shuō)明2-24DG區(qū)段內(nèi)肯定還有車(chē)軸，沒(méi)有出清，區(qū)段仍被占用。（2）當(dāng)車(chē)出清時(shí)，系統(tǒng)從 a點(diǎn)采集到-100個(gè)車(chē)軸a+b=100+（-100）