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1、Q/HRX 10212004JWJ-C2型微机计轴设备技术说明书第一部分 系统描述黑龙江瑞兴科技股份有限公司1JWJ-C2型微机计轴设备技术说明书-系统描述本部分版本及信息说明部分内容第一部分 系统描述版本V4.1变更章节全部变更原因更新版本日期2009-3-12撰写郭万岭校对周文生批准吴笔I目 录1 概述12 计轴设备构成及基本原理12.1系统结构及工作过程12.2计轴设备基本原理53 计轴设备的主要技术条件73.1 适应环境73.2 适合的线路73.3 主要技术指标74 计轴主要单元设备的构成及原理84.1 计轴主要单元设备的构成84.2 计轴主要单元设备的原理155 系统安全性、可靠性及
2、可维护性165.1 系统的安全性165.2 系统的可靠性175.3 系统可维护性186 计轴设备的特点187 规范性引用文件191 概述按照铁道部颁布的铁路主要技术政策要求，结合CTC调度集中系统的推广建设,半自动闭塞区段均需要完善区间列车占用安全检查设备，实现自动站间闭塞。目前，国内普遍采用的解决方案是利用计轴设备与半自动闭塞结合构成自动站间闭塞。同时，站内轨道电路分路不良是困扰电务与车务部门多年的运输安全老大难问题。目前解决轨道电路分路不良的技术措施有提高轨道电路分路灵敏度、轨面防锈喷涂和计轴方案三种。其中，计轴方案技术成熟、安全可靠，可彻底解决轨道电路分路不良问题。我公司结合以上需求在已
3、通过铁道部技术鉴定的“JWJ-C型微机计轴设备” 基础上，借鉴国内外计轴设备在我国的运用经验，进行优化完善设计工作。重点解决了：1车轮计数电路移至轨旁，提高了计轴的可靠性；2信号传递方式由原来的毫伏级模拟信号传输改为数字通讯传输方式，提高了传输的可靠性；3车轮传感器采用免调整结构，提高了传感器的抗震性能，实现了免维护，4增加辅助传感器克服了“1”轴干扰，提高了系统抗干扰能力。优化完善后定型为“JWJ-C2型微机计轴设备”，并于2006年底通过铁道部技术审查，2008年底通过生产企业认证。该设备可用于检查线路、道岔、平面交叉和道口区段占用或空闲状态，其作用与轨道电路等效。按不同应用模式分为单点应
4、用模式(区间计轴闭塞系统和区间分界点计轴闭塞系统)和多点应用模式(站内计轴闭塞系统)。其中，单点应用模式是将“JWJ-C2型微机计轴设备”与64D半自动闭塞结合构成自动站间闭塞系统，也可独立与站内联锁条件结合构成自动站间闭塞系统。多点应用模式可与站内轨道电路结合共同检查轨道区段的占用和空闲，解决站内轨道电路分路不良问题。又可以代替轨道电路，单独检查轨道区段的占用和空闲状态。单点应用模式自2004年陆续在哈尔滨铁路局拉滨线、富嫩线、林七线、酒钢集团嘉蒙铁路、唐港公司迁曹铁路正式开通运用。今年将在赤大白线、奎北线、临策线、乌准线陆续开通运用。其中酒钢集团嘉蒙铁路、奎北线、临策线、乌准线都是与站内联
5、锁条件构成自动站间闭塞系统。多点应用模式自2006年陆续在昆明铁路局羊堡站、南昌铁路局下王塘站、哈尔滨铁路局香坊站、大庆石化甲醇厂、大庆炼化厂一区、天津散货物流中心车场站采用。通过以上运用，充分验证和确认了“JWJ-C2型微机计轴设备”的安全性、可靠性及可维护性。符合铁路部门及行业相关的技术标准，在设备性能、技术实现方面，尤其是传感器的全密封、免调整结构设计及利用辅助传感器提升抗外界干扰方面，得到业内专家和各层用户的一致好评。2 计轴设备构成及基本原理2.1 系统结构及工作过程2.1.1 单点应用模式区间计轴闭塞系统2.1.1.1 系统结构系统由车轮传感器、车轮电子检测器（ADE）、计轴主机、
6、轴数显示器、传输通道及结合电路等构成。见图2.1-1。辅助设备为维护机。不间断电源运算器ADEADE室内室外室内室外结合电路站内联锁/车务操作表示站内联锁/车务操作表示结合电路计轴主机甲站乙站AB轴数显示器轴数显示器：防雷装置：车轮传感器运算器轨道箱轨道箱防雷组匣计轴主机不间断电源防雷组匣传输通道图2.1-1 系统结构2.1.1.2 系统工作过程如图2.1-1所示。车轮传感器安装在进站信号机内方23米处，用于检查甲站与乙站区间的占用和空闲状态。当区间处于空闲状态，办理由甲站至乙站发车进路，通过计轴设备与结合电路（包括与半自动闭塞结合电路）构成自动站间闭塞。当列车出发、车轮驶入车轮传感器（A）作
7、用区域时，甲站微机开始计轴，并判别列车运行方向，确定对轴数是累加计数还是递减计数。这时B计数结果为零，两站的微机通过站间传输通道互传轴数信息，经比较不一致后，同时发出区间占用信息，区间轨道继电器（QGJ）落下。当列车完全通过A端，A计数结果为N（列车轴数）。当列车驶离区间时，经过车轮传感器（B）作用区域时，乙站微机开始计轴，经两站的微机比较结果一致，同时输出区间空闲信息，驱动区间轨道继电器（QGJ）吸起。当列车完全进入乙站股道后，站间闭塞自动复原。2.1.2 单点应用模式区间分界点计轴闭塞系统2.1.1.1 分界点计轴闭塞系统产生背景目前，我国铁路单线区段约占2/3，其区间大多采用64D型继电
8、半自动闭塞。这种闭塞设备适应于我国单线铁路站间距离短、列车成对运行和追踪系数小的运营线路，在保证行车安全、提高运输效率、改善劳动条件等方面发挥了显著作用。但是对于有些单线区段长度在15km以上，甚至达到40km50km，采用64D型继电半自动闭塞组织行车，已不能满足当前的运量需求。2007年，哈尔滨铁路局运输处对富嫩线、嫩林线进行了多次现场调研，提出了关于对能力限制点进行扩能改造的调研报告，报告认为目前富嫩线、嫩林线区段通过能力已经饱和，设备能力急需加强，应尽快解决限制区间的问题。针对上述需求，我们提出了“区间分界点计轴闭塞系统”的设备解决方案。该方案是一种分散式的、方向电路是基于光通道实现的
9、、安全信息传输与计轴设备一体化的准单线双方向自动闭塞。区间分界点计轴闭塞系统通过计轴车轮传感器将两站间的区间分割成若干个（根据需要，一般不超过四个）闭塞分区，在分界点处上下行并置通过信号机；在通过信号机外方设置接近连续式机车信号及机车信号接通标，机车信号有效工作距离不小于1200米，机车信号接通标设在接近区段入口内方100米处；在分界点处设置设备工作房，用于安放计轴、轨道电路及电源等设备；两个车站以及分界点之间设置贯通光缆，用于传递计轴信息和方向电路安全信息；车站设继电结合电路，实现方向电路、信号控制、闭塞制式切换等功能；闭塞方式分为计轴自动闭塞（设备正常时）和半自动闭塞（设备故障后，原64D
10、作为备用）。2.1.2.2 系统结构站内系统由车轮传感器、车轮电子检测器（ADE）、计轴主机、轴数显示器、传输通道及结合电路等构成，辅助设备为监控机。分界点主系统由车轮传感器、车轮电子检测器（ADE）、计轴主机、轴数显示器、传输通道及结合电路等构成，子系统由分界点轨道电路构成。见图2.1-2。辅助设备为监控机。分界点轨道电路子系统由发送器、功放器、电缆模拟单元、接收器、调谐单元、轨道匹配单元、平衡线圈、防雷变压器、衰耗滤波器、补偿电容等构成。系统发送器和功放器采用“N+1”、接收器采用“1+1”双机并用冗余结构方式。分界点轨道电路设置位置为分界点上、下行通过信号机的接近区段。主要用于检查分界点
11、轨道区段占用、空闲状态，并为机车信号设备提供电码化信息。不间断电源运算器ADE室内室外结合电路站内联锁/车务操作表示计轴主机甲站乙站AB轴数显示器：防雷装置：车轮传感器轨道箱防雷组匣不间断电源运算器ADE室内室外分界点结合电路分界点轨道电路子系统计轴主机轴数显示器轨道箱防雷组匣不间断电源运算器ADE室内室外结合电路站内联锁/车务操作表示计轴主机轴数显示器轨道箱防雷组匣传输通道传输通道C图2.1-2 系统结构2.1.2.2 系统工作过程如图2.1-2所示。站内车轮传感器安装在进站信号机内方23米处，用于检查甲站与乙站区间和甲站与分界点闭塞分区的占用和空闲状态。当所有闭塞分区处于空闲状态，办理由甲
12、站至乙站发车进路，通过计轴设备与结合电路（包括与半自动闭塞结合电路）构成自动站间闭塞。当列车出发、车轮驶入车轮传感器（A）作用区域时，甲站微机开始计轴，并判别列车运行方向，确定对轴数是累加计数还是递减计数。这时C计数结果为零，甲站与分界点的微机通过闭塞分区传输通道互传轴数信息，经比较不一致后，同时发出闭塞分区占用信息，闭塞分区轨道继电器（XQGJ）落下。当列车完全通过A端，A计数结果为N（列车轴数）。当列车驶离甲站，经过车轮传感器（C）作用区域时，分界点微机开始计轴，经甲站与分界点的微机比较结果一致，同时输出闭塞分区空闲信息，驱动闭塞分区轨道继电器（XQGJ）吸起。当列车完全通过闭塞分区股道后
13、，C计数结果为N（列车轴数），甲站与分界点闭塞自动复原。此时甲站可以继续发车，当列车驶离分界点，经过车轮传感器（B）作用区域时，乙站微机开始计轴，经乙站与分界点的微机比较结果一致，同时输出闭塞分区空闲信息，驱动闭塞分区轨道继电器（SQGJ）吸起。当列车完全通过乙站股道后，B计数结果为N（列车轴数），乙站与分界点闭塞自动复原。2.2 计轴设备基本原理2.2.1 轴脉冲的形成计轴设备采用电磁式有源传感器，利用电磁感应原理，在有车轮通过时产生磁场变化而检测到轮轴信号。车轮传感器的每套磁头包括发送（T）和接收（R）两个磁头，发送磁头安装在钢轨外侧，接收磁头安装在钢轨内侧。发送磁头的线圈和接收磁头的线圈
14、及钢轨的几何形状如图2.2-1所示，发送线圈S和接收线圈E产生的磁通环绕过钢轨后形成两个磁通1、2，他们以不同的路径、相反的方向穿过接收线圈E。在没有车轮经过车轮传感器时，此时磁通1远大于2，在接收线圈内感应出一定的交流电压信号，其相位与发送电压相位相同。当有车轮经过车轮传感器时，由于车轮的屏蔽作用，整个磁通桥路发生变化，此时1减小、2增大，在接收线圈内感应的交流电压相位与发送电压相位相反。该相位变化经车轮电子检测器电路处理后，即形成了轴脉冲信号。111222ES图2.2-1 发送与接收磁头的磁路JWJ-C2型微机计轴设备的车轮传感器包括主传感器和辅助传感器，主传感器由两套磁头构成，辅助传感器由一套磁头构成。主、辅传感器分别安装在同一枕木空的两根钢轨上。当车轮经过时产生轴脉冲如图2.2-2所示。对于主传感器，当车轮经过时，两组磁头产生的轴脉冲在时间上先后不同，两脉冲组合后形成具有五种形态的脉冲对（即：00、10、11、01、00），根据两脉冲对的组合时序可确定列车的运行方向，从而进行相应的加轴、减轴运算。当通过主传感器识别到一个轴脉冲组合时，还要同步判断辅助传感器也有轴脉冲产生，否则将视为干扰。T1、T2、T3 发送磁头；R1、R2、R3 接收磁头；A 主传感器R1产生的轴脉冲；B 主传感器R2产生的轴脉冲；C 辅传感器R3产生的轴脉冲；辅助传
