南京地铁 计轴系统的组成构造及运用
南京地铁三号线ACM100计轴系统原理及维护
南京地铁三号线ACM100计轴系统原理及维护
南京地铁三号线ACM100计轴系统原理及维护
摘要：三号线轨道空闲检测系统选用的是西门子ACM100计轴系统，这套设备是南京地铁首次采用的设备，下面从这套系统的概述、原理、设备的接线安装以及维护等几方面对其做一些阐述。
关键词：计轴、ACM、WSD、维护
一、计轴系统系统概述：
计轴系统的工作原理：
计轴系统对每段轨道空闲区段的起点和终点处的探头进行监控。
即对进入轨道空闲区段的列车车轴数和离开该区段的车轴数进行比较，以此来判定这段轨道区段是否被占用。
计轴系统的优势在于它的工作不受道床环境的影响，利用计轴和道床电阻的无关性解决轨道电路分路不良的问题。
当然，由于计轴探头对金属物体的敏感特性，使得计轴系统无法区分在计轴探头附近的是一定尺寸大小的金属物体还是正常通过的列车车轮，这也就是计轴系统易于被外围环境干扰的原因。
ACM100是西门子计轴家族的一名新成员，它是标准的模块化设计的自动计轴系统。
这套计轴系统采用了最先进的技术，能够提供准确可靠的轨道空闲检测区段空闲或占用的状态信息。
从设备的集成度就能看出，ACM100已经足够简约了，它取消了2号线AZS 350U计轴系统中室外的TCB，仅保留一个还叫TCB 的电缆分线盒。
如图1 图1TCB电缆分线盒
室内取消了运算单元的组匣，仅用一块ACM计轴器模块就能实现功能。
ACM100的运用领域很广，正线侧线和车站、单线复线线路、闭塞非闭塞线路，各种牵引类型、各种规格的列车，对轨道区段的长度没有限制，能够检测不超过450KM/H的列车时速。
简析南京地铁四号线车辆段计算机联锁主机设计
简析南京地铁四号线车辆段计算机联锁主机设计本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！1概述NRIET-CI-Ⅲ型计算机联锁系统用于南京地铁四号线青龙车辆段，青龙车辆段计算机联锁系统主要由上位机子系统、车辆段联锁子系统、室外设备子系统以及各子系统之间通信通道子系统组成。
联锁子系统是联锁系统的核心，用于实现联锁功能的。
联锁子系统必须具有故障—安全性能，除了接收来自上位机子系统的操作信息外，还接收来自室外设备子系统发送的反映信号机、道岔和轨道区段状态的信息。
联锁子系统的功能是根据联锁需求对输入的操作信息和状态信息，以及联锁系统当前内部信息进行处理，改变内部信息，产生相应的信号控制命令和道岔控制命令，并交付室外设备子系统实施执行，最终使信号设备的状态发生改变。
2计算机联锁系统联锁主机结构设计联锁主机采用城市轨道交通信号系统中普遍应用的安全计算机系统，通过采集外部信号设备继电器状态以及接受来自远端网络的相关信息，进行处理，将处理结果输出，控制外部设备继电器以及通过网络向远端发送信息。
系统按照故障-安全原则设计，设备故障时导向安全。
核心处理模块采用三取二表决结构，具有完备的故障诊断及安全反应机制。
安全计算机由以下单元组成：主处理单元(MPU)、数字输入板(DI)、数字输出板(DO)、通信板(COM)、安全状态监控板(VSC)、中继扩展板(GATE)、机箱电源等。
MPU板负责信息处理，3块MPU组成三取二表决结构，当发生单MPU板故障时，系统可自动转换为二取二表决工作。
DI板负责采集外部设备继电器信息，供MPU板读取。
DO板接受MPU板处理结果，控制外部设备继电器。
COM板负责系统与远端设备通信，通信链路为百兆以太网。
2块COM板为1:1热备工作方式。
VSC板负责监控系统中MPU板、GATE 板、COM板的工作状态，管理各个受控板的电源和24V电源，为MPU板提供同步信息。
浅析计轴设备在轨道交通中的运用
浅析计轴设备在轨道交通中的运用作者：姜文来源：《卷宗》2016年第10期摘要：目前轨道交通建设在国内各大城市如火如荼进行中，而采用的信号技术设备直接关系到地铁运营的效率和安全。
计轴系统作为一项重要的信号设备，我们有必要从设备的组成、原理、特点进行分析，总结出一套易于操作的维护和故障处理流程，方便信号人员对计轴设备的掌握和故障处理，保证地铁的正常运营。
关键词：计轴系统、计轴原理、计轴受扰、预复位与国内许多新建的地铁一样，南昌地铁也是采用技术成熟的CTBC模式。
计轴系统作为CTBC系统的一个重要子系统，通过各条地铁线路这么多年的实际检验，较低的故障率以及维护的便捷性赢得了广大信号人员的心。
计轴系统归属于列控系统中的计算机联锁系统，可以用于检测轨道区段的占用情况。
将每个区间（两个站之间）划分为若干个闭塞区段，在每个闭塞区段的开始端和结束端分别安装计轴设备，与轨道电路颇为相似，不过在区段与区段之间不需要安装容易耗损的绝缘。
所以计轴设备可以用在CTBC系统的移动授权尚未开通时，或者是用来作为无线设备故障时的冗余设备存在，在后备模式下检测列车位置，反映区段占用空闲状态。
AzLM计轴系统主要包括室内设备、室外设备和传输电缆三部分。
室内设备主要包括计轴主机（ACE）和电源数字耦合单元（PDCU），而计轴主机又包括电源板，CPU板、串口板、并口板、补空板等。
室外设备主要是由“黄帽子”电子盒（EAK）及轨道磁头（SK30H）组成，EAK主要包括模拟板和评估板。
电源板为整个系统系统提供电力保障，显示各模块电压是否正常。
电源板的输入电压是DC60V，输出DC5V和DC12V，为各种板卡提供电源。
CPU板的主要作用包括接收室外点的轴数信息，并根据区段的配置进行区段占用/空闲的计算；将区段的状态通过并口板送给联锁系统；接收并口板的复零命令，并执行相应的复零进程；还有实现系统的诊断功能。
每块串口板可以连接室外两个计轴点，通过ISDN接口接收室外点的信息，并将该信息通过CAN总线接口发给CPU板。
二号线列车基本构造及功能介绍
紧急制动
电制动
1.3 m/s²
再生＋电阻制动
车辆结构
列车设备配置
A CAB MOTO R TI SC BATT PAN A/CM P A/C ATC A/C A/C A/C A/C PAN A/CM P A/C ATC MOTO R TI MOTOR MOTO R TI TI SC BATT B C C B A CAB
车辆结构
（四）底架设备
A车
拖车转向架（2个）、空气干燥塔、压缩机、辅 助逆变器、蓄电池、低压箱、制动风缸、主风缸、 空气弹簧风缸、EP2002制动控制系统、雷达、 应答器天线。 B/C车
动车转向架（2个）、牵引逆变器、电阻器箱、 低压箱、制动风缸、空气弹簧风缸、主风缸、 EP2002制动控制系统
二号线列车总体介绍
乘务中心 吴敏
车辆结构
电客车车体的特征 ：
1.每列电客车采用6节车辆编组，编组形式： A-B-C-C1-B-A，其中每个A-B-C为一 个单元。A—带司机室拖车，B—动车， C—动车
2.单元内车辆之间为半永久牵引杆连接，两 个单元之间为半自动车钩，每个A车前端 部装有全自动车钩，用于与其它电客车连 挂
列车操作
司机控制台
列车操作
主控制器
列车操作
DDU
列车监测与控制系统（TCMS）
TCMS是列车监测与控制系统的简称。目 的是实现列车的各项自动化功能，以及储 存设备故障信息，帮助维护检修作业 TCMS系统的组成 MPU，DDU，EVR，PCE，ACE， RIOM，ATC，EDCU，PIS， Gateway，RIO，Smart，VAC
车辆结构
3.每个单元可独立供电启动。但只限于慢行 和非运营目的。列车可自动驾驶（但司机 必须在场）或人工驾驶。南京二号线的列 车在特别情况下可与另一个列车连挂以实 现救援 4.每节车辆前后端安装有防爬器，防爬器不 仅可以起到车辆之间的防爬作用，同时还 具有能量吸收功能。以保护司机、乘客的 安全，避免车体的损坏
浅谈计轴在地铁行业中的应用
浅谈计轴在地铁行业中的应用摘要：目前，社会经济迅速发展，城市居民人口数量逐渐增多，交通拥挤问题越来越突出。
原有的公交系统已难满足现代化城市生活和发展及居民出行需求。
在地铁系统应用后，不仅可以加强城市交通的安全性与可靠性，还可以在很大程度上缩短城市居民出行时间，且地铁收费相对较低。
其中计轴作为地铁信号系统列车占用检测设备，在国内外城市轨道交通信号系统中已得到广泛应用，因此分析与探讨计轴在地铁行业中的运用有着深远意义。
关键词：计轴;地铁行业;应用引言:目前，随着我国城市化的速度不断加快，城市化进程和经济发展越来越快，城市人口不断增加，交通变得越来越拥挤。
原有的公交系统已经无法适应城市生活和经济发展。
地铁系统问世以来，由于其运行速度快、安全稳定，可以节省大量的人们出行时间，而且收费也很低，很快赢得了人们的青睐。
在地铁运营中，需要对地铁系统进行精确控制，保证地铁的正常运行，而地铁轴线是地铁系统最重要的控制设备之一。
1.车轴计数在地铁行业中应用的背景分析近年来，中国城市化进程不断推进。
为了减轻城市人口的压力，提高城市化的质量，公共交通行业也进入了跨越式发展阶段。
因此，地铁系统在各个区域设置，不仅保证了运行速度，而且还提高了安全性和稳定性，并实现了精确控制。
在地铁系统中，轴是地铁系统中最重要的设备之一，技术人员必须提高其关注度。
目前，竖井设备已广泛应用于地铁行业。
阿尔斯通品牌、西门子品牌、阿尔卡特品牌等都是主流设备制造商。
利用车轴设备代替列车占用的检查也成为社会发展的必然趋势。
2.计轴系统的组成计轴系统主要由室内和室外两部分组成。
2.1室内设备室内设备主要由计轴运算器组成，轴数计算器主要包括放大板、轴计数板、输出板、复位板和电源板。
（1）放大板一个放大板内部含有两个放大单元，对应两个车轮传感器。
一个放大单元有两个放大电路，对应一个车轮传感器中的两个传感电路SⅠ和SⅡ，这样能够实现二取二的安全模式。
（2）计轴板计轴板是计轴设备的核心部件，由两个相互独立的运算单元组成二取二安全结构。
计轴在地铁信号系统中的应用研究
计轴在地铁信号系统中的应用研究摘要：计轴作为信号系统后备模式下列车占用检测设备，在国内外城市轨道交通信号系统中已得到广泛应用。
不但在移动闭塞列车运营中至关重要，在移动闭塞后备模式中对列车安全运行发挥着更重要的作用，本文主要从计轴系统的概述、构成、原理、优缺点及故障处理方面进行介绍，并研究了计轴系统在CBTC 系统中的应用。
关键词：计轴；组成；原理；故障处理；应用研究当前，国内外地铁信号系统几乎都采用基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC），而计轴作为列车占用检测设备，在CBTC后备模式下扮演着重要角色。
近年来国内新建地铁都使用了各厂家的计轴作为后备模式核心系统。
其广泛应用已经成为当前地铁信号领域的发展方向。
一、计轴系统概述计轴技术是一项比较早的列车检测技术,计轴设备作为轨道区段占用检查设备,早在20世纪20年代已开始在欧洲铁路使用,它的出现解决了欧洲部分使用钢制轨枕的线路,交流轨道电路无法实现轨道区段占用检查的问题。
经过90多年的发展，经历了机械式、电子管、晶体管和集成电路不同发展阶段，计数模式也由机械计数、电子计数发展到现在的微处理计数。
具体讲，计轴设备是一种位于轨道旁的设备，对通过它所在位置的列车轮轴进行计数。
计轴区段是一种设计用来替代轨道电路的列车占用检测设备，有空闲、占用、干扰三种状态，并包含计轴评估单元，可以更智能地检测列车占用，实现故障恢复，具有完整的系统功能。
二、计轴系统的组成计轴系统主要由室内和室外两部分组成。
室内设备主要包括：计轴主机、数字电源耦合单元、室内诊断系统：计轴诊断机；室外设备主要包括：电子盒和轨道磁头，室内主机与室外计轴点采用ISDN数据通信，且电源与数据可共线传输。
每台主机最多可以连接三十多个计轴点、监控三十多个区段，适用于一般区段和复杂站场。
1、室内ACE设备主要包括CPU板、电源板、串口板、并口板。
（1）CPU板。
通过通道间交换报文的软件比较达到安全处理目的。
城轨通信信号设备之计轴器与应答器—计轴原理
计轴器
（2）计轴处理部分
计轴处理部分接收来自计轴点的轴脉冲，对轮轴脉冲进行计算并进行校对，以防止两个线圈所计轴数不 一致，区段(区间)一端的计轴系统将本系统所计轴数送给相应区段(或区间)的对方系统，并接收对方子系统送 来的轴数；根据两段系统计轴数量是否一致确定区段的占用或空闲状态，计轴处理部分还要对计轴点进行监测， 发现计轴点故障，显示计轴故障；另外，许多计铀设备还要为其他系统，如联锁系统、闭塞系统提供“轨道空 闲”，或“轨道占用”的表示信息，一般用QGJ表示，因此，计铀处理部分需要动作区间轨道继电器(QGJ)； 由于QGJ直接表征轨道空闲／占用，为了满足故障导向安全原则，计轴处理部分需要采用安全冗余机构，即其 中一个CPU出错，不能导致计辆结果出现错误，因此，一般采用2取2结构，以两套CPU为最小系统。
计轴器
2. 技术条件
1．轨道传感器应能在0～200 Km／h速度下，可靠地采集车轴脉冲。 2．设备应适用于电气化和非电气化牵引区段，并能与站内联锁设备和半自动闭塞相结合构成闭塞系统。 3．保证只有驶入车轴脉冲和驶出车轴脉冲一致时，才能给出轨道出清信号。 4．设备系统任一部分出现故障时，应立即给出故障表示，即要有故障—安全措施。 5．一旦计数错误，计数器应能恢复到零位。 6．电源应连续稳定工作，一旦电源发生故障，计数器应显示区段占用状态。 7．设备应能适应各种行车业奔需要，如中途折返列车、站外调车等。 8．对计轴设备计轴平均正确计轴数≥1×106轴，平均无故障时间在150～200天。
计轴器
（3）信息传输部分
一个区段(或区间)是否处于占用或空闲状态必须由该区段(或区间)两端计轴系统所计轴数共同判定。一般 轴数相同为空闲，轴数不相同为占用。因此，两端计轴系统必须进行轴数互传，两端计轴系统的轴数互传是由 传输子系统实现的。由于所传输的信息具有很高安全特性，因此，要求传输子系统具有安全传输能力。
南京四号线信号系统结构
PMI运行状 态、控制区域 内所有区段状 态、道岔状 态、信号机显 示状态、紧停 按钮状态、防 护区段状态等
从MAU到VOBC： 移动授权、障碍物 类型、PSD状态等 从VOBC到MAU： 列车ID、列车运行方 向、列车位置、位置 不确定性、速度、紧 急制动(EB)状态、运 行模式、PSD命令等
PSD命令
车载无线单元 车载保密 器件SD OBRU
以太网 司机显示屏 TOD 数据记录仪 DR
信标ID 接近盘对准确认 加速度计 接近盘传感器
模式开关位置、驾驶室激活 端、门关闭锁闭状态、列车完 整性、开关门按钮等车辆状态 车载控制器 VOBC 车辆设备 前进、后退、牵引、制动、牵 引/制动量、紧急制动、门使 能、开门等控制命令
信号机 B信标 (可变信标) A信标 (固定信标)
接近盘 站台紧停按钮
屏蔽门
从PCU到PMI： 屏蔽门命令（后 备模式） 从PMI到PCU： 屏蔽门状态（后 备模式） 屏蔽门无线 接入点AP 屏蔽门控制 单元PCU
本地ATS服务器 LSRS
进路设置 请求、进 路解锁请 求、信号 机旁路状 态、区段 旁路状态 等
PSD状态
ESB状态
移动授权单元 MAU
轨旁设备
屏蔽门AP天线
从VOBC到PCU：屏蔽门命令 （后备模式） 从PCU到VOBC：屏蔽门状态 （后备模式）
无线接入点 AP
车载无线单元 车载保密 OBRU 器件SD
车载 PSD 天线 天线
A1
车载屏蔽门无线单元 PSD-OBRU
B1
C1
C2
B2
A2
车载 天线
转速脉冲 转速脉冲 速度传感器 速度传感器
车载设备
应答器查询器TI
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ZP43系统框图
ZP43的轨旁布局图
计轴主机机柜
机柜由以下部分构成：
最多9个带电路板Azs350U安装架 风机组 调制解调器、多路器等相应隔板 安装架供电连接端子和附加设备 连接电缆
电路板概述
数量 1 2 2 2或4 0或1 0至5 0至1 1
缩略语 BGR VAU* STEU* BLEA12* SIRIUS2 VESBA DIGIDO SVK2150
南京地铁二号线信号系统
计轴系统的组成构造及运用
引言
Azs 350U型计轴设备是一种检查轨道区段占用 或空闲状态的，基于SIMIS故障一安全计算机 二取二型的计算机系统。 本文着重介绍目前二号线所使用的Azs 350U型 计轴设备的结构组成和工作原理，并阐述其维 护方法。
内容介绍 1.内容框图 2.计轴的组成及其工作原理 3.计轴体统的维护
内容框图
计轴的组成及其工作原理
计轴系统概述 计轴系统的组 件 计轴系统的工 作原理
计轴系统的维护
计轴的组成及其工作原理
第一节 计轴系统结构功能的简介 第二节 计轴系统结构组件 第三节 计轴的工作原理
计轴系统结构功能的简介
铁路信号和安全系统中轨道空闲检测是至关重 要的，计轴能在轨道空闲检测的过程中发挥出 大作用，是其体现系统优势的所在。 西 门 子 Azs350U 型 微 机 计 轴 系 统 ， 它 采 用 SIMIC安全型计算机为控制核心，配备完善的 配套电路构成其运算单元，每个运算单元可以 直接连接5个西门子ZP43V型计轴点设备，同 时具备检查2个轨道区段的能力，并且通过多 个运算单元的有机组合来构成一个整体系统， 用以检查不同规模形式的站场和区间轨道的空 闲与占用状态。
中文名称 评估计算机安装架 处理和监控板 控制和诊断板 区间输入/输出板 系列计算机接口通用板 放大器触发器和带动滤波器板 数字两用板 电源板
板件代码 S25552-C805-U1 S25552-B600-U1 S25552-B601-B1 S25552-B603-D1 S25395-B171-A3 S25552-B604-C1 S25552-B699-U1 S25552-B651-C1
当列车的车轮进入ZP43V型计轴点双置车轮传感器发 送接收系统的作用范围时,增强了二者之间的电磁场强 度,在其接收端产生一组感应脉冲。该组脉冲信号经计 轴点轨道箱的内部电路对其进行预处理后,经连接电缆 系统传输至信号楼内的由SIMIS微机系统组成的运算 单元组合。
计轴体统的维护
结束语
AzS350U型计轴系在地铁二号线信号系 统中承担着检测轨道信息的重要任务， 具有举足轻重的地位，它的正常作用是 列车能否安全运行的重要保障。通过对 计轴系统的学习，使我们有了全面的认 识该系统，在今后的关于计轴的各项调 试和全线开通后对计轴的维护工作，都 有着很大的帮助。
*形成硬件核心：通道1或2—标准部件补充件，每个通道至少1块BLEA12板
计轴的工作原理
计轴运算单元由两个配置相同的独立的微机组成,只有 在两个计算机一致时,才允许将一个输出给程序控制电 路,由此可以避免输出错误的信息运算单元对该信号进 行处理,识别轮对、判断轮对运行方向,对内部存储器 的轴数信息做相应的修改,并以此判断相应轨道区段的 空闲/占用状态,判断的结果经继电器输出。正常工作 时,信号发生器将其产生的43 kHz的正弦信号通过电缆 发送至车轮传感器的两个发送线圈,带通滤波器将从传 感器接收线圈接收的信号滤波、放大和整形处理后, 将两路信号调制成3.16 kHz、6.152 kHz的信号,然后将 其耦合成一路信号传送到计轴电缆上 。
谢谢
计轴系统结构
Azs 350U型计轴系统分为主要分为室外设备和 室内设备。 室外部分总体称为ZP43计轴点。 室内部分总体称为计轴主机机柜。
计轴系统结构图
ZP43计轴点
ZP43计轴点的工作原理就是在钢轨上安装一 个计轴磁头，内有两组发送和接受器，形成两 组磁场。列车通过磁头时轮对切割磁场，使其 场强变大，电压增加，形成一个信号点传给室 内。通过感应到切割两组磁场的顺序不同，来 判断出列车运行的方向。