计轴式智能分路开关应用探讨11.docVIP

计轴式智能分路开关应用探讨 1.轨道电路分路不良原因分析 ⑴.钢轨生锈。轨道电路分路不良85%以上是因钢轨生锈造成的。钢轨经常生锈的线路主要是牵出线、交叉度线、安全线、专用线、避难线等。 ⑵.钢轨材质。钢轨长期经车轮碾压后，踏面上形成一种不导电的金属屈服层。 ⑶.电路参数。由于轨道电路参数调整和继电器接点调整不当，及轨道电路连接线导电或绝缘不良导致信号采集设备失灵。 ⑷.车辆轮缘。机车、车辆长期放置不动造成轮缘生锈，或轮缘表面上黏附着非导电层。 ⑸.轻型车辆。由于车辆较轻，车轮对钢轨踏面施加的压力较小，二者间电阻较大，分路不良灵敏，达不到导通轨道电路所需条件，亦可造成分路不良。 由于分路不良，车辆占用情况无法显示，有可能出现错误接车或障碍线接车，或出现编排进路延时，影响接发列车时间。信号工区值班人员不仅需要做相应的测试和记录，机务人员还需在行车和信号值班员的配合下对不良区段进行反复碾压，大大增加了现场作业人员的劳动强度。 目前的解决方法还是从解决钢轨生锈方面入手，如进行重车碾压，钢轨打磨涂油等。以上方法虽简便易行，但工作量大，维持良好状态的时间太短，不能从根本上解决问题。另外，在钢轨表面施以耐腐蚀、耐磨损的金属涂层时，由于所用设备庞大，施工费用昂贵，且正处于试验阶段，尚不能证明其效果的好坏。 2. 计轴式智能分路开关的设计思路。 基于以上问题，抛开钢轨表面的导电性，采用计轴传感器和单板机技术对信号进行采集、识别、控制、检测到股道上有车进、出，通过识别后触发继电器，使轨道电路短路实现分路，达到辅助目的。原理图如图1所示。 图1 计轴式智能分路开关原理图 在轨道电路分路不良区段的二端（警冲标附近），各设置4个电磁式计轴传感器，分别为a1,b1,c1,d1和a2,b2,c2,d2。传感器均安装在钢轨内测，互相平行，传感器每组2点间距离小于车轴距的平均长度，传感器导线分别接入装置Ａ、B内。该传感器是一种永磁式电磁感应器，当车轮通过传感器上方时，引起穿过线圈的磁通量变化，从而在线圈中产生感应电动势。当速度在1~120km/h时，感应电动势分别为0.5~30V。 A、B模块内有识别单位、计轴处理器单位、继电器单位、通信单位，完成接受、识别、处理、导通和通信功能。从2根钢轨的侧面个引1根导线到该装置的继电器控制单位，用于短路该段轨道电路。处理器单元获取轮对通过时的感应电势，对进入这段的车列轴数进行记数存储，并控制继电器吸合，使轨道电路形成回路，6502控制台上显示有车信息。 图2 传感器分布情况 1).判定车列运行的方向。以A端为例：若检测到2个或连续的几个信号，可判定为车列由A端进入分区;若检测到2个或连续的几个信号，可判定为车列由A端进入分区再由B端驶出分区。B端与A端同理。 2).判定并排除干扰信号。如果检测到只有钢轨同侧的1个或2个传感器有感应信号时，说明不是感应到轮对通过的信号，而是感应到由其他物品通过感应器上方的信号，则设备判定为是干扰信号，不予记轴。 3).感应信号优先权分配。 ?仍以A端为例：当车列进入时，以b1、d1的感应信号为主信息，其优先权应大于a1、c1；当车列驶出时，以a1、c1的感应信号为主信息，其优先权应大于b1、d1。即以进入或驶出车列的第1根轴压上最后1组传感器后的感应信号为优先，这样计数单元就可根据车轴完全进入和出清分区来记录存储车轴的数量，保证数据处理的正确性。 计轴单元以每组传感器所感应到的每根轴的信号为1组进行计数，无须考虑车辆的大小及型号。 4.计轴式智能分路开关的判断功能 1）.以车列由A端驶入B端驶出时为例。当电磁式计轴传感器感应到车列的第1根轴由A端进入轨道电路区段后，处理器判断应立即指令继电器短路二轨，并通过通信单元与B端进行数据交换；留轴数为零，并发出指令释放继电器使之开路。 当n入-n出≤ 0时，判定为区段内无车，继电器释放，双轨开路。 当n入-n出＞ 4时，判定为区段内有车，继电器继续吸合。 当n入-n出＜ 3时，认为计数有误，继电器进行开、合闪光，提醒有关人员进行确认并进行人工复位。 2.以车列由A端驶入由B端驶出部分甩挂后，又由A端退出时为例。 当 （nA入-nB出）+（nB入-nA出）≤0时，判定为区段内无车，指令继电器释放，双轨开路。 当 （nA入-nB出）+（nB入-nA出）＞4时，判定为区段内有车，继电器继续吸合。 当0＜（nA入-nB出）+（nB入-nA出）＜3时，判定为计轴有误，继电器进行开、合闪光，提醒有关人员进行确认并复位。B端情况同理。 其中，n入、n出分别表示进入轨道的车轴数和出轨道区段的车轴数，由计轴处理器单元根据感应信号累加，并进行比较，分析区段内是否有车。 如