20160825计轴设备应用情况分析
计轴在地铁行业的应用
计轴在地铁行业的应用摘要：计轴或轨道电路是铁路信号系统自动检查轨道区段空闲与占用的不可缺少的地面设备，计轴又称微机计轴，是通过比较进入和驶离轨道区段两端计轴点的列车轴数，来完成轨道区段空闲与占用状态自动检查的专用铁路信号设备。
关键词：地铁行业、轨道检测、计轴设备、基本原理、列车自动控制、应用Abstract:Key words:地铁信号系统配置为完整的列车自动控制（ATC）系统，主要包括列车自动监控（ATS）、列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）、计算机联锁（CBI）四个子系统。
各子系统之间相互协调，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车运行自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
列车自动控制系统（ATC）构成如下图所示：各子系统通过信息交换网络构成闭环系统，保证行车安全、提高综合运营效率，缩短行车间隔，促进管理现代化和提高服务质量。
计轴或轨道电路是自动检查轨道区段空闲与占用的不可缺少的地面设备，在这里不对轨道电路进行讨论，仅对计轴设备做一介绍。
计轴又称微机计轴，是通过比较进入和驶离轨道区段两端计轴点的列车轴数，来完成轨道区段空闲与占用状态自动检查的专用铁路信号设备。
其基本原理如下图：在国铁一般用于区间半自动闭塞、铁路道口防护、潮湿及分路不良的个别区段，而在地铁行业以它特有的优势得到广泛应用。
地铁行业正线信号轨道检测设备大多为计轴，这是因为利用计轴器作为闭塞分区（轨道区段）的检查设备与轨道电路相比具有以下明显优势：无需安装钢轨绝缘。
不受机械绝缘节、轨距杆、轨道连接杆、道岔安装装置等绝缘是否良好及线路条件的影响。
能够适应恶劣环境。
诸如潮湿、积水，钢轨面生锈、粉尘污染、钢轨肥边等环境下，可以正常工作。
闭塞分区（轨道区段）长度不受限制。
采用计轴器作为轨道区段检测设备，其轨道区段长度不受限制，只是受限于计轴点（室外设备DSS）与运算单元（室内设备）之间的传输距离，计轴系统的传输距离受限于连接电缆的直流电阻，电缆线对环阻一般最高为200欧姆，以线径1.0mm的铜芯电缆计算（≤23.5Ω/Km）其最大传输距离为4255m,如果需要更长的传输距离只要加大电缆线径即可，这点采用计算机区域联锁设备的地铁行业非常适用。
关于轨道交通信号领域计轴设备的应用探讨
关于轨道交通信号领域计轴设备的应用探讨1 引言近年来，我国的轨道交通事业获得了较大程度的发展。
而在这个过程中，轨道交通所涉及到的各类设备专业逐步为人们所熟知，其中信号系统作为轨道交通列车安全卫士得到了高度重视。
近年来，无论是国外还是国内对于信号设备都具有越来越高的要求，通过对信号系统相关技术的提升，不仅降低了现场设备应用的故障，也大大提高了行车运营效率，而计轴作为区分区段占用/空闲的检测系统也得到了广泛应用。
2 计轴设备工作原理计轴按照一定的间隔（几百米甚至几公里）在线路上安装，主要用于来检测无通信列车的位置以及处理正确的联锁进路。
如图1为室外计轴磁头的安装情况。
当车轮跨越DSS，两个相互独立、电路分离的传感器单元分别感应出车轮脉冲信号。
两路脉冲信号必须满足有先后有重叠的特征，这样车轮传感器会计入或计出一轴，从而判断列车的位置。
两路脉冲信号的相位关系代表车轮的运动方向，系统以此来识别车轮运行方向。
车轮从轨道区段一端的DSS进入区段，然后从区段另一端的DSS离开区段。
在这个过程中计轴设备完成了一个完整计轴过程，其表现结果即为轨道区段从空闲到占用，又从占用到空闲。
3 计轴设备的应用3.1 应用对于计轴设备来说，其在轨道交通信号方面的应用已经经历了很多个阶段，从机械式、电子管到集成电路，其技术方式也从最开始的机械、电子技术方式逐渐演变成了目前的微处理器技术方式，不仅使得其所具有的技术效率得到了很大的提升，对于系统所具有的安全性以及可靠性也是一种非常大的进步。
其中，JZ 型计轴设备是我国目前最为主流，也是应用最多的一种计轴设备类型，应用在各大城市轨道交通中。
3.1.1 闭塞分区检查对于该功能，其主要是根据信号系统所具有的单线自动闭塞方式来说的，为了提升单线区段所具备的运输能力，我们以计轴设备作为基础进行区段处理，对区间闭塞分区的占用情况进行检查，从而以此来帮助我们大幅度的提升信号系统所具有的稳定性以及安全性。
轨道交通信号领域计轴设备的应用
轨道交通信号领域计轴设备的应用摘要：如今我国社会经济在不断发展，从很大程度上也推动了交通事业的发展。
对于现代化社会建设中，轨道交通的发展是我国交通行业发展的必然趋势，也是基础交通设施之一，因此在我国大小城市中逐渐建设起来。
本文就详细的分析了轨道交通信号领域计轴设备的应用，并且进行了深入的探讨，可供相关人士借鉴与参考。
关键词：轨道交通信号；计轴设备；应用1 引言如今我国轨道交通的发展也是突飞猛进的，然而在轨道交通建设中不仅涉及的专业知识较为广泛，而且还包含了对相关技能和技术的应用，从而保障轨道交通能够顺利的建设。
在轨道交通建设中我们要加强重视信号系统的作用，不管是在哪个地方那个区域，信号设备对轨道交通来说都是至关重要的，所以我们要随着时代科技的变化，不断提升信号系统，有利于对设备应用的故障发生率有所降低，同时还促进了行车运行效率的提高，其中计轴作为区分区段占用或者空闲的检测系统进行有效的推广和应用。
2 简要概述计轴设备工作原理通常计轴在线路上的安装都是有几百米到几千米的间隔距离的，它主要广泛应用无通信列车的位置检测，并且还可以有效的处理联锁进路。
也就是说在车轮跨越DSS的时候，有两个相互独立和电路分离的传感器对车轮脉冲信号进行有效的感应。
两路脉冲信号必须要有先后顺序和重叠的现象，车轮传感器才能更好的对其进行有效的计入或者计出，从而能够准确的判断出列车的位置。
其中车轮运行的方向都是两路脉冲信号的相位关系所表示的，轨道交通系统从而能够对车轮运行的方向进行明确的识别。
当车轮通过轨道的一端进入到DSS另外一区段，随后又从DSS的另外一区段离开，整个行驶的阶段，计轴设备就完成一个完整计轴过程，这种情况就是轨道区段从空闲状态状态转变到占用状态，然后又从占用状态转变到空闲状态，就这样反复循环着。
3简要阐述计轴设备的基本特点在轨道交通信号领域中，计轴设备的特点还是比较多的，下面就对其进行详细的阐述。
第一，计轴设备对轨道区段的长度没有限制；第二，轨道道床情况和钢轨表面的清洁度对计轴的设备不会有影响，即不会存在不良区段；第三，轨道电路的“死区段”是不存在的；第四，绝缘节是不需要的，并且也不需要安装绝缘轨距杆；第五，机车信号的传送主要是利用轨道电路或者是电缆的安装；第六，对一些需要的设备可以进行简单的安装；第七，需要明确确认人工的对故障恢复，从而可以实现非连续性轨道的检测工作；第八，对计轴设备影响最大就是金属物；第九，施工成本的相对其他建设的成本要高一些。
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。
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。
简述计轴器的工作原理及应用
简述计轴器的工作原理及应用1. 什么是计轴器计轴器，也称为编码器，是一种将机械运动转化为数字信号的装置。
它通过测量和记录物体的位置、速度或角度变化来实现。
2. 计轴器的工作原理计轴器的工作原理基于传感器和计算机技术。
它通常包括一个旋转或线性运动的传感器和一个数字信号处理单元。
传感器负责测量运动，并将其转化为电信号。
常见的传感器类型包括光电传感器、磁性传感器等。
光电传感器通过测量光的变化来检测物体的运动，而磁性传感器则通过感应磁场的变化来测量物体的位置。
计算机技术负责将传感器测量到的电信号转化为数字信号，并进行进一步的处理和分析。
计算机技术还可以将测量到的数据保存、传输和显示。
3. 计轴器的应用计轴器广泛应用于各种工业和科学领域。
以下是几个常见的应用场景：a. 机械制造计轴器在机械制造领域中起着重要的作用。
它可以用于测量机床的位置和速度，帮助控制机床的运动。
计轴器还可以用于测量零件的尺寸和形状，以确保产品质量。
b. 自动化控制计轴器在自动化控制系统中被广泛使用。
它可以用于监测和控制机器人、传送带和其他自动化设备的运动。
计轴器可以实时检测机器人的位置和速度，并根据需要进行调整和控制。
c. 位置跟踪计轴器可以用于位置跟踪，如GPS（全球定位系统）中使用的计轴器可以测量车辆的位置和速度。
在电子地图和导航系统中，计轴器可以帮助确定车辆的准确位置并提供导航指引。
d. 医疗设备计轴器在医疗设备中也得到广泛应用。
例如，计轴器可以用于测量患者的心率、血压和呼吸频率等生理指标。
计轴器还可以用于跟踪手术器械的位置和运动，提高手术的精确度和安全性。
4. 总结计轴器是一种将机械运动转化为数字信号的设备。
它的工作原理基于传感器和计算机技术，可以测量物体的位置、速度或角度变化。
计轴器在机械制造、自动化控制、位置跟踪和医疗设备等领域都有广泛的应用。
随着技术的不断发展，计轴器的功能和应用领域将会进一步扩展。
简述计轴器的基本原理及应用
简述计轴器的基本原理及应用1. 计轴器的基本原理计轴器是一种用于测量和显示物体转动模数的仪器，它基于旋转传感器和数字显示单元，可以精确地测量出物体转动的角度或速度。
计轴器主要由以下几个部分组成：•旋转传感器：计轴器使用电阻、电磁、光学或磁性传感器等，通过对物体转动的测量，将旋转角度转化为电信号。
•处理单元：计轴器的处理单元负责接收并处理旋转传感器输出的电信号，将其转换为数字信号，并进行计算和分析。
•数字显示单元：计轴器将处理单元输出的结果通过数字显示单元进行显示，以便用户准确读取测量结果。
计轴器的基本原理是通过测量物体的转动角度或速度，将其转换为数字信号，并通过数字显示单元直观地显示出来。
计轴器具有测量精度高、响应速度快、使用方便等特点，广泛应用于机械加工、航空航天、电子制造等领域。
2. 计轴器的应用计轴器在工业和科研领域有着广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：2.1 机械加工•车床加工：计轴器可以用于测量车床刀架的转动角度，监控刀具的运动状态，从而提高加工精度和效率。
•钻床加工：计轴器可以用于测量工作台、主轴的转动角度，帮助操作员调整和控制钻床的加工精度。
•铣床加工：计轴器可以用于测量铣削刀具的转动角度，监控工件的加工情况，确保加工质量。
2.2 航空航天•飞机导航：计轴器可以用于测量飞机控制面的转动角度，实时监测飞机的姿态和航迹，保证飞行安全。
•航天器定位：计轴器可以用于测量航天器的角度和方向，帮助控制人员精确控制航天器的航向和姿态。
2.3 电子制造•电子元件测试：计轴器可以用于测量和校准电子元件中旋转部件（如电位器、旋钮）的转动角度，确保电路板的正常工作。
•电机控制：计轴器可以用于测量电机转子的转动角度，帮助工程师调节电机控制系统的参数，实现精确控制。
以上仅是计轴器应用的部分示例，实际上计轴器还被广泛应用于船舶制造、汽车制造、仪器仪表等领域，它可以帮助人们实时监测和控制物体的转动状态，提高产品质量和生产效率。
计轴设备的原理及应用
计轴设备的原理及应用1. 什么是计轴设备？计轴设备，也称作计轴机械，是一种用于测量和监控旋转轴的运动和位置的设备。
它主要由传感器、计算单元和输出接口组成，能够实时地检测旋转轴的角度、速度和加速度等参数，并将这些数据传输给控制系统进行分析和处理。
计轴设备在工业自动化、航空航天、汽车工程等领域中有着广泛的应用。
2. 计轴设备的原理计轴设备的工作原理基于旋转轴的角度变化，通过传感器测量旋转轴上的位置信息，并将其转换为电信号，再经过计算单元进行数据处理，最后输出给控制系统。
下面是计轴设备的基本工作原理：•传感器测量旋转轴的角度：计轴设备使用磁力、光电或霍尔效应等传感技术来测量旋转轴的角度变化。
传感器通常安装在旋转轴上，通过与目标物体的相对运动来产生电信号。
•电信号转换：传感器产生的电信号需要经过模数转换器转换成数字信号，以供计算单元进行处理。
模数转换的精度直接影响着计轴设备的测量精度。
•数据处理：计算单元对传感器采集到的数据进行处理和分析，得出旋转轴的角度、速度、加速度等信息。
计算单元通常采用微处理器或专用的数字信号处理器（DSP）。
•数据输出：计轴设备可以通过多种方式输出测量的旋转轴数据，例如模拟信号输出、数字信号输出等。
输出的数据可以直接供控制系统使用，也可以通过通信接口传输给上位机进行进一步处理和监控。
3. 计轴设备的应用计轴设备在工业领域中有着广泛的应用，主要用于测量和监控旋转轴的运动和位置。
以下列举了几个计轴设备的应用场景：•CNC机床：计轴设备可以用于测量数控机床的主轴角度、转速和刀具位置，确保机床的精确定位和运动控制。
•机器人控制：计轴设备可以用于机器人的关节控制和末端执行机构的定位。
它可以提供准确的关节角度和机器人末端位置信息，实现精确的运动控制。
•风力发电：计轴设备可用于测量风力发电机组中旋转轴的转速和角度，通过控制旋转轴的位置和角度，来控制发电机组的输出功率和风向调节。
•航空航天：计轴设备在航空航天领域中起着至关重要的作用。
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计轴设备应用情况分析
一、应用背景：
赤大白铁路全线采用CTC调度集中控制，为了实现列车运行自动化，采用了计轴与半自动相结合的自动站间闭塞系统。
赤大白铁路计轴设备采用的是黑龙江瑞兴科技股份有限公司生产的“JWJ-C2型微机计轴设备”。
该设备于2006年底通过铁道部技术审查，2008年底通过生产企业认证。
自2004年陆续在哈局拉宾线、富嫩线、林七线等支线开通运用。
2009年赤大白铁路全线开通使用该设备。
二、应用情况及分析
JWJ-C2型微机计轴设备自09年8月开通，故障率一直很高。
2009年至2012年共发生计轴故障92起其中雷害73起，2013年至2014年全线综合防雷系统陆续完成，计轴故障明显下降，共发生计轴故障20起其中雷害3起， 2015年共发生计轴故障6起，其中雷害2起,2016年截至8月份共发生计轴故障9起，全部是室外设备故障。
因为是单套配置，没有冗余功能，所以发生故障就会影响使用。
该套设备发生故障后可以由自动站间闭塞转成半自动闭塞，虽然不影响CTC自动控制的功能，但增加了调度员的工作量。
现就使用现状分析如下：
1、产品上道时间短，还不够完善，达不到高可靠性要
求。
该产品是2004年开始上道实验性应用，在国铁并未用作主用设备。
没有经过实践—改进—提高的过程，产品硬件质量还不够成熟稳定。
赤大白线2009年开始使用，应用的时间较早，是故障率高的一个原因。
2、防雷能力较差，雷害故障的较多。
该套产品防雷能力较弱，赤大白铁路沿线各站地处偏远山区，没有较高的建筑物，雷害较多。
虽然其他设备也有雷害故障，但是计轴故障频率高于其他设备。
在未安装综合防雷系统之前，每次雷害计轴设备必坏，并且造成部分板卡日常检查和测试发现不了的隐性病害。
现在全线车站都安装了综合防雷系统，计轴设备受雷害影响也大为减少。
3、单套配置，没有热备功能，发生故障即影响使用，设计不够合理。
铁路的主要信号设备微机联锁、CTC等都有冗余功能，设计时就考虑进去了，唯独计轴设备是单套使用，发生故障即影响使用。
在其他的厂矿线、地方铁路、及国铁支线计轴设备属于非主用设备，在赤大白线是作为主要设备来使用的。
虽然计轴设备故障后可以转为半自动闭塞，进行人工办理，但还是对运输秩序产生了一定的干扰。
目前厂家已经完成了该产品冗余设计，实现了双套化。
2014年已经在青藏铁路拉日线（拉萨-日喀则）进行了应用，效果不错。
4、使用环境不良，难以到达10年的使用期限。
信号电子设备的大修期是10年，且都是安装在恒温的室内。
但计轴设备在室外有一部分电子板卡安装在箱盒里，冬季最冷零下40度，夏季最热零上30多度，电子元器件的特性老化，加上列车震动，使用寿命缩短。
刚开通的几年室外设备故障很低，2015年以来室外设备故障较多，究其原因与使用环境有很大关系。
三、采取的措施
1、2011年协调厂家进行了专门研究，决定在板卡防雷方面改进，2012年免费给全线部分板卡增加了防雷原件，也取得了一定的效果。
截至2015年赤大白19个车站已经全部安装了综合防雷系统，因雷害导致的计轴设备故障也减少了很多。
2、增加测试项目，以前不需要现场使用的测试项目，2016年要求现场进行测试，通过测试提前发现元器件性能的变化，发现不良及时更换，由故障修向预防修转变。
3、计轴的磁头使用寿命厂家定为5年，近几年磁头故障频发，今年已经全线进行了更换，同时对室外的TRU板卡逐个进行精细调整。
四、整改方向及建议
在厂家不断完善产品的同时我们也要及时进行产品的更新。
目前情况下，针对赤大白铁路特点，提出两点改进建
议：
1、增加一套设备实现冗余功能。
目前双套化设备已经成熟，增加一套设备与现有的设备进行改造，实现冗余配置，是投入较少，能够切实解决问题的最佳方案。
预计每个站投入15万左右，可以分两年进行改造，先改造大板至白音华间各站，再改造赤峰北至独石间各站。
2、结合双套化改造，提前报废室外的全部板卡，缩短室外设备的大修期，已达到设备的整体运行稳定。
定制室外安装板卡的变压器箱的玻璃钢防护罩，降低夏季箱内板卡的环境温度。
每个站预计2万元。
综上所述此次改造每站需投资17万元左右，共计20个站340万元（包含锦赤线大木头沟站）。
二号矿及三号矿装车站不包含在内，因固定资产不属于赤大白铁路公司，应与上述两家单位进行协商是否需要进行设备改造。
电务管理部
2016.08.24。