齊未強

摘 要 近幾年我國城市化建設(shè)進程正在不斷加快，交通軌道運輸范圍也在拓寬，其中無線通信自控系統(tǒng)能夠全面提高軌道交通安全性。因此，本文將從計軸器技術(shù)原理出發(fā)，討論其中轉(zhuǎn)換磁頭、電子檢測元件、計軸主板等設(shè)備的應(yīng)用，并結(jié)合技術(shù)優(yōu)勢，研究計軸器應(yīng)用范圍，為相關(guān)行業(yè)發(fā)展提供可靠的理論支持。

關(guān)鍵詞 計軸器；城市軌道；城市軌道

引言

計軸器是目前我國城市軌道交通運作過程中的關(guān)鍵組成設(shè)備，在實際操作時能夠通過磁場變化而實現(xiàn)輪軸脈沖，通過電子盒的二次分析，最終保證數(shù)據(jù)對控制組件的精準傳輸，最終由控制單元做出科學判斷，運營人員以此為基礎(chǔ)可以實現(xiàn)對列車實時運行情況的控制與管理，確保交通運輸?shù)陌踩?/p>

1 計軸器技術(shù)原理

計軸工作是城市軌道交通實現(xiàn)高效運行的關(guān)鍵組成內(nèi)容之一，計軸器內(nèi)部設(shè)備元件涵蓋了：控制單元、主板、PDCU、計軸電子盒和軌道磁頭等等。該技術(shù)應(yīng)用原理為：首先把軌道磁頭設(shè)計在軌道軌腰當中，這樣計軸器就能夠在實際運行時發(fā)揮自身效果，讓系統(tǒng)中的接收端口收集并建立起一種來自于發(fā)送端的固定磁場效應(yīng)。在這個過程中，如果有列車中的任意一個車輪穿過傳感器，那么該磁場結(jié)構(gòu)就會發(fā)生一定程度上的變化，最終構(gòu)成一種輪軸脈沖形式，然后再利用軌道周邊的電子盒整合出來的數(shù)據(jù)進行二次計算和調(diào)整，最后把結(jié)果信息通過電纜傳輸方式傳達給控制單元組件，控制單元會以此為基礎(chǔ)再采取科學的運算，最終得到完整的列車軸數(shù)。技術(shù)人員可以對當前計軸區(qū)段內(nèi)的具體運行狀態(tài)進行了解后，把對應(yīng)信息第一時間輸出到整個系統(tǒng)中的控制設(shè)備里，然后控制設(shè)備開始接收到區(qū)段的運行數(shù)據(jù)，就會對軌道信號燈進行控制，列車運行人員就能夠以此來識別是否需要落實前方計軸區(qū)段任務(wù)，運營人員能夠通過該技術(shù)對列車的現(xiàn)階段狀態(tài)采取有效的監(jiān)管以及控制。

2 計軸器在城市軌道交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 計軸器元件組成

（1）轉(zhuǎn)換磁頭。根據(jù)實際應(yīng)用情況可知，計軸器當中的轉(zhuǎn)化磁頭操作時，是利用電磁互感原理，對城市內(nèi)運行的所有列車轉(zhuǎn)動輪所導致線圈范圍內(nèi)磁場變化進行處理，進一步實現(xiàn)對范圍內(nèi)產(chǎn)生的磁能的轉(zhuǎn)化作用，使其能夠最終變?yōu)橛行У碾娔?。該轉(zhuǎn)化裝置能夠通過設(shè)備反饋磁感應(yīng)，將這種高頻電流發(fā)射到兩端磁頭，然后二者作用演變出的交變磁場最后會穿過鋼軌，最終在接收磁頭發(fā)生作用。發(fā)送線圈后城市交通鐵軌軌腰處所帶來的磁通效果會繞鋼軌一周后轉(zhuǎn)化為同性能的兩個磁通，這兩個磁通最終會截然相反的路徑橫穿接收之前的線圈，并且其性能會伴隨著列車運行情況而不斷出現(xiàn)改變[1]。

（2）電子檢測元件。電子檢測器除了能夠?qū)崿F(xiàn)對磁頭的供電以及監(jiān)控作用外，其還能夠應(yīng)用于對輪軸脈沖的檢測、集成、計算等工作，同時電子檢測元件可以向計軸主機輸出計數(shù)以及監(jiān)控情況的報文數(shù)據(jù)。電子檢測器的組成電子單元通常都是由模擬板、母板運算板兩種協(xié)同構(gòu)成。模擬板主要負責產(chǎn)生并輸出原始信號、放大后對傳送信號進行接收、生成車輪脈沖等內(nèi)容。

（3）計軸主板。計軸主機也是整個設(shè)備當中的計軸評估器，通常情況下被叫作AC，其主板組成是由：ACE子架、電源主板、數(shù)據(jù)集成、軌道監(jiān)測組件、串行板、計軸并行板等多個組件協(xié)同構(gòu)成，其中串行板用于計軸主機之間的連接，另外還可以對指定系統(tǒng)運行狀態(tài)采取一體化監(jiān)測?？刂圃\斷板在分析過程中所接收到的信息均是來自磁頭內(nèi)部儲存。數(shù)據(jù)處理以及檢測主板是整個計軸器的中央組成單元，其能夠以微處理器為核心構(gòu)成了故障—安全型微機系統(tǒng)，為軌道的控制提供雙通道的監(jiān)控與比較處理。

2.2 計軸器應(yīng)用優(yōu)勢

計軸器之所以在目前城市軌道控制得到了廣泛應(yīng)用，與其精準度高、性能強等優(yōu)勢有直接聯(lián)系。從實際應(yīng)用情況來看，其特點為：①計軸器在運行時自身性能并不伴隨道床電阻影響而發(fā)生變化；②城市軌道經(jīng)過長時間運作后，鋼軌表面很容易出現(xiàn)生銹問題，但采用計軸器后，生銹問題不會影響到整體列車運維工作開展；③計軸器應(yīng)用范圍不受軌道區(qū)段長短約束，其最高防護范圍長度可達到25km左右；④計軸器運行時產(chǎn)生的牽引回流以及接地線連接效率均不受環(huán)境限制；⑤磁頭的轉(zhuǎn)化能力更強且能夠在很大程度上抵抗外界干擾；⑥當前我國科學技術(shù)日漸成熟，其中列車行駛速度也在不斷提高，采用計軸器就能夠很好地在高速環(huán)境中完成工作；⑦計軸器中使用的軟硬件都運用的是模塊化組成設(shè)計，因此能夠根據(jù)現(xiàn)場具體情況實現(xiàn)動態(tài)配置；⑧具備響應(yīng)效率較好的自我預警系統(tǒng)以及風險報警裝置。

2.3 計軸器應(yīng)用范圍

現(xiàn)階段我國技術(shù)人員研制出已經(jīng)可以投入使用的計軸器能夠適用于半自動閉塞以及全自動閉塞范圍內(nèi)。例如：可以對鐵路道口軌道進行防護、變速箱內(nèi)部的高軸阻監(jiān)測、速度檢驗、鉤車數(shù)量判斷，還可以實現(xiàn)對行車的一體化精準指揮、為列車運行過程轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊?，提供可靠的校正里程?shù)據(jù)依靠。從本質(zhì)上來看計軸器的作用基本與軌道電路相似，都是利用自身性能開展對軌道區(qū)間空閑設(shè)備的檢測工作。但分析實際應(yīng)用效果不難發(fā)現(xiàn)，計軸器使用后的檢測效率以及控制成果能夠達到了同程度建設(shè)的軌道電路應(yīng)用效果的5～8倍，從應(yīng)用范圍以及應(yīng)用結(jié)果來看，計軸器性能與軌道電路相對比具有更加顯著的優(yōu)勢[2]。

3 結(jié)束語

綜上所述，計軸器是目前對軌道電路的有效替換，隨著技術(shù)發(fā)展的日漸成熟，該設(shè)備已經(jīng)開始在城市軌道交通的信號系統(tǒng)中得到了廣泛投入使用。技術(shù)人員通過對計軸器的合理使用，能夠使其代替軌道電路信息交流的作用，改善傳統(tǒng)城市軌道控制模式，建立起一個封閉性較強、機構(gòu)嚴密的控制系統(tǒng)，最終為列車運行的安全提供可靠保障。上文中簡要討論了計軸器的組成以及應(yīng)用，從計軸系統(tǒng)及計軸器的工作原理出發(fā)，分析了計軸器在城市軌道系統(tǒng)應(yīng)用過程中的種種優(yōu)勢，介紹了計軸器自身具備的多種性能，相關(guān)人員可以此為基礎(chǔ)進行下一步研究，確保我國計軸器技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展實現(xiàn)可持續(xù)化。

參考文獻

[1] 周燦，伍川輝，鄺建.基于PXI-5105研發(fā)的計軸器磁場干擾測試分析系統(tǒng)[J].電子測量技術(shù)，2018，41（07）：89-94.

[2] 顏仲華.計軸在城市軌道交通中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（10）：275.