《城市轨道交通通信与信号》课件 (2)
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16
任务一 认识计轴器
立即复位：通过特殊的复位按钮进行复位。 系统复位：系统重新关机、开机后，再进行预复位或 立即复位。
17
任务一
认识计轴器
2．计轴轨道电路故障处理方法 计轴系统故障可能发生在室内运算单元（系统计算机）、
轨旁预处理单元（计轴轨旁盒）、车轮传感设备（计轴磁头） 或与联锁系统相连的通信链路等。它们中任何一个出现故障 都会导致计轴区段报告，即“某某计轴区段受干扰或“某某 计轴区段被占用”。处理故障时，首先从室内设备计轴主机 开始，通过LED灯判断当前运行方式。若能正常复位，说明 室内主机正常，故障应在室外设备。维护人员应到室外检测 车轴检测器参数，若参数均在范围内，则检查室外至室内的 传输线路。
图3-3 计轴传感器 9
任务一 认识计轴器
2．电子单元EAK 电子单元EAK箱是轨旁的密闭安装盒，俗称“小黄帽”。
它由接地板、模拟板卡、核算器等组成，如图3-4所示。它的 作用是给磁头供电，然后接收磁头发回的信号，通过简单逻 辑判断及处理后发回室内。
图3-4 EAK内部组成 10
任务一 认识计轴器
图3-5 ACE内部组成 12
任务一 认识计轴器
三、计轴器的工作原理
如图3-6所示，当列车驶入该轨道区段，且轮对经过传感器磁头时， 传感器将车轴脉冲经EAK传送给室内计轴主机，主机计算车轴数量，并 根据两套磁头的作用时机，判断列车的运行方向。当列车车轮抵达轨道 区段另一个传感器作用区域时，传感器将车轴脉冲经EAK传送给室内计 轴主机，由主机确定对轴数进行累加计数或递减计数。根据该轨道区段 驶入点和驶出点所记录轴数的比较结果，确定该区段的占用或空闲状态， 再输出信息控制该区段的轨道继电器。
任务描述： 现有一套计轴器，请说出它的组成、工作原理及故障处理。
任务要求： 1．熟悉计轴器的组成及工作原理。 2．通过计轴器会判断列车运行方向。 3．掌握计轴器的故障处理。
5
任务一
知识准备
认识计轴器
一、计轴器的概念及作用
计轴器是计算车辆进出区段轮轴数，并分析该区段是否有 车占用的一种技术设备，如图3-1所示。作为检查区段占用情况 的安全设备，其作用和轨道电路等效，是目前实现站间闭塞较 为理想的设备。计轴器除了能检测两个计轴点之间或轨道区段 内的空闲情况外，还能判定列车通过计轴点的位置，自动校正 列车行驶里程。
图3-6 计轴器工作原理 13
任务一 认识计轴器
拓展视野
轮轴计数方法如下。 如图3-7所示，列车进入轨道区段，驶入端计轴器对轮轴进行累加 计数，并发出区段占用信息。同时，驶入端处理器经传输线向驶出端处 理器发送驶入轮轴数。当列车全部通过驶入端计轴点时，计数停止。
图3-7 计数方法（区间计入） 14
2
知识目标
1
了解计轴器的作用及组成 。
2
掌握计轴器的工作原理及故障处理。
3
了解应答器的组成、特点及分类。
4
掌握应答器的工作原理、设置原则及维护。
3
技能目标
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
会安装计轴器。
2
能识别查询应答器。
会安装和简单维护查询应答器。
3
4
任务一
工作任务
认识计轴器
任务名称 姓名 日期
学习计轴器
工单号 专业 班级
图3-8 计数方法（区间计出） 15
任务一 认识计轴器
四、计轴系统故障处理
1．计轴设备的复位操作 计轴设备运行过程中，由于干扰造成计数错误或其他原因导
致计轴设备故障，在排除干扰和故障后，经行车人员确认该区间 无车时可对计轴设备进行复位（清零）。
计轴设备的复位方法如下。
预复位：通过车站控制室控制台的按钮或HMI（人机接口） 上的操作命令对指定的计轴区段进行预复位；也可在设备房对 指定的计轴区段进行断电复位后，再进行预复位。
任务一 认识计轴器
如图3-8所示，当列车到达区段驶出端计轴点时，由于列车是驶离 区段，驶出端计轴器进行减轴运算，同时再传送给驶入端处理器。列车 全部通过后，两站的主机同时对驶入区间和驶离区间的轮轴数进行比较 运算。当两站数据一致时，表明进入区段的轮轴数等于离开区段的轮轴 数，可认为区段已经空闲，发出区间空闲信息表示。当无法证明进入区 段的轮轴数等于离开区段的轮轴数时，则认为区间仍将处于占用状态。
城市轨道交通 通信与信号
1
项目三
计轴器和应答器
项目导读
同轨道电路一样，计轴器是另一种能够检测轨道区 段空闲与否的装置，它的最大优势在于它与轨道状况的 无关性，这使其不仅具备检查长轨道区间的能力，而且 不受道床潮湿和钢轨生锈的影响，使它成为轨道电路最 有潜力的替代者。
查询应答器在车地通信系统中应用广泛，其交换形 式有单向和双向两种，可为列车ATP提供所需的各种点 式信息，包括进路长度、岔区长度、闭塞分区长度、坡 度、曲度等，确保列车在高速运行状态下的安全。
拓展视野
电子单元EAK的功能是将室内提供的电源转化为各单板 所需电压，向车轮传感器发送磁头提供信号电压，并将车轮 传感器接收磁头中感应的信号电压送回盒内，转换成便于远 距离传输的数字信号（FSK），再送往车站信号机械室计轴 主机进行计轴。
11
任务一 认识计轴器
3．计轴评估器
计轴评估器（ACE）安装在室内的计轴机笼内，它接收并处理 来自EAK的数据，判定区段占用状况，向联锁设备发送区段占用或 空闲的信息，以及与诊断计算机连接并发送诊断信息。如图3-5所示， ACE主要包括电源板、CPU板、多个串行I/O板、并行I/O板、光电 耦合单元等。
图3-1 计轴器实物图 6
任务一
认识计轴器
提示
当地铁CBTC系统故障或移动授权尚未开通时，可使用 计轴器。同时，计轴器也是无线设备故障时的备用冗余设备。
7
任务一 认识计轴器
二、计轴器的组成
计轴器由室内设备和室外设备两部分组成，如图3-2所示。 其中，室外设备有计轴传感器、电子单元EAK等；室内设备 有计轴主机、计轴评估器（ACE）等。
图3-2 计轴器的组成 8
任务一 认识计轴器
1．计轴传感器
传感器系统的主要功能是采集轮轴信息并准确地把它变成可计 数脉冲输送给主机。常用的传感器是电磁式有源传感器，它由磁头、 发送器、接收器三部分组成，如图3-3所示。它利用的是线圈互感原 理，当列车车轮通过计测点时，磁通发生变化，从而得到轮轴信号。 每套磁头包括发送和接收两个磁头，用来采集轮轴信息和鉴别列车 运行方向，发送磁头安装在钢轨外侧，接收磁头安装在钢轨内侧。
任务一 认识计轴器
立即复位：通过特殊的复位按钮进行复位。 系统复位：系统重新关机、开机后，再进行预复位或 立即复位。
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任务一
认识计轴器
2．计轴轨道电路故障处理方法 计轴系统故障可能发生在室内运算单元（系统计算机）、
轨旁预处理单元（计轴轨旁盒）、车轮传感设备（计轴磁头） 或与联锁系统相连的通信链路等。它们中任何一个出现故障 都会导致计轴区段报告，即“某某计轴区段受干扰或“某某 计轴区段被占用”。处理故障时，首先从室内设备计轴主机 开始，通过LED灯判断当前运行方式。若能正常复位，说明 室内主机正常，故障应在室外设备。维护人员应到室外检测 车轴检测器参数，若参数均在范围内，则检查室外至室内的 传输线路。
图3-3 计轴传感器 9
任务一 认识计轴器
2．电子单元EAK 电子单元EAK箱是轨旁的密闭安装盒，俗称“小黄帽”。
它由接地板、模拟板卡、核算器等组成，如图3-4所示。它的 作用是给磁头供电，然后接收磁头发回的信号，通过简单逻 辑判断及处理后发回室内。
图3-4 EAK内部组成 10
任务一 认识计轴器
图3-5 ACE内部组成 12
任务一 认识计轴器
三、计轴器的工作原理
如图3-6所示，当列车驶入该轨道区段，且轮对经过传感器磁头时， 传感器将车轴脉冲经EAK传送给室内计轴主机，主机计算车轴数量，并 根据两套磁头的作用时机，判断列车的运行方向。当列车车轮抵达轨道 区段另一个传感器作用区域时，传感器将车轴脉冲经EAK传送给室内计 轴主机，由主机确定对轴数进行累加计数或递减计数。根据该轨道区段 驶入点和驶出点所记录轴数的比较结果，确定该区段的占用或空闲状态， 再输出信息控制该区段的轨道继电器。
任务描述： 现有一套计轴器，请说出它的组成、工作原理及故障处理。
任务要求： 1．熟悉计轴器的组成及工作原理。 2．通过计轴器会判断列车运行方向。 3．掌握计轴器的故障处理。
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任务一
知识准备
认识计轴器
一、计轴器的概念及作用
计轴器是计算车辆进出区段轮轴数，并分析该区段是否有 车占用的一种技术设备，如图3-1所示。作为检查区段占用情况 的安全设备，其作用和轨道电路等效，是目前实现站间闭塞较 为理想的设备。计轴器除了能检测两个计轴点之间或轨道区段 内的空闲情况外，还能判定列车通过计轴点的位置，自动校正 列车行驶里程。
图3-6 计轴器工作原理 13
任务一 认识计轴器
拓展视野
轮轴计数方法如下。 如图3-7所示，列车进入轨道区段，驶入端计轴器对轮轴进行累加 计数，并发出区段占用信息。同时，驶入端处理器经传输线向驶出端处 理器发送驶入轮轴数。当列车全部通过驶入端计轴点时，计数停止。
图3-7 计数方法（区间计入） 14
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知识目标
1
了解计轴器的作用及组成 。
2
掌握计轴器的工作原理及故障处理。
3
了解应答器的组成、特点及分类。
4
掌握应答器的工作原理、设置原则及维护。
3
技能目标
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
会安装计轴器。
2
能识别查询应答器。
会安装和简单维护查询应答器。
3
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任务一
工作任务
认识计轴器
任务名称 姓名 日期
学习计轴器
工单号 专业 班级
图3-8 计数方法（区间计出） 15
任务一 认识计轴器
四、计轴系统故障处理
1．计轴设备的复位操作 计轴设备运行过程中，由于干扰造成计数错误或其他原因导
致计轴设备故障，在排除干扰和故障后，经行车人员确认该区间 无车时可对计轴设备进行复位（清零）。
计轴设备的复位方法如下。
预复位：通过车站控制室控制台的按钮或HMI（人机接口） 上的操作命令对指定的计轴区段进行预复位；也可在设备房对 指定的计轴区段进行断电复位后，再进行预复位。
任务一 认识计轴器
如图3-8所示，当列车到达区段驶出端计轴点时，由于列车是驶离 区段，驶出端计轴器进行减轴运算，同时再传送给驶入端处理器。列车 全部通过后，两站的主机同时对驶入区间和驶离区间的轮轴数进行比较 运算。当两站数据一致时，表明进入区段的轮轴数等于离开区段的轮轴 数，可认为区段已经空闲，发出区间空闲信息表示。当无法证明进入区 段的轮轴数等于离开区段的轮轴数时，则认为区间仍将处于占用状态。
城市轨道交通 通信与信号
1
项目三
计轴器和应答器
项目导读
同轨道电路一样，计轴器是另一种能够检测轨道区 段空闲与否的装置，它的最大优势在于它与轨道状况的 无关性，这使其不仅具备检查长轨道区间的能力，而且 不受道床潮湿和钢轨生锈的影响，使它成为轨道电路最 有潜力的替代者。
查询应答器在车地通信系统中应用广泛，其交换形 式有单向和双向两种，可为列车ATP提供所需的各种点 式信息，包括进路长度、岔区长度、闭塞分区长度、坡 度、曲度等，确保列车在高速运行状态下的安全。
拓展视野
电子单元EAK的功能是将室内提供的电源转化为各单板 所需电压，向车轮传感器发送磁头提供信号电压，并将车轮 传感器接收磁头中感应的信号电压送回盒内，转换成便于远 距离传输的数字信号（FSK），再送往车站信号机械室计轴 主机进行计轴。
11
任务一 认识计轴器
3．计轴评估器
计轴评估器（ACE）安装在室内的计轴机笼内，它接收并处理 来自EAK的数据，判定区段占用状况，向联锁设备发送区段占用或 空闲的信息，以及与诊断计算机连接并发送诊断信息。如图3-5所示， ACE主要包括电源板、CPU板、多个串行I/O板、并行I/O板、光电 耦合单元等。
图3-1 计轴器实物图 6
任务一
认识计轴器
提示
当地铁CBTC系统故障或移动授权尚未开通时，可使用 计轴器。同时，计轴器也是无线设备故障时的备用冗余设备。
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任务一 认识计轴器
二、计轴器的组成
计轴器由室内设备和室外设备两部分组成，如图3-2所示。 其中，室外设备有计轴传感器、电子单元EAK等；室内设备 有计轴主机、计轴评估器（ACE）等。
图3-2 计轴器的组成 8
任务一 认识计轴器
1．计轴传感器
传感器系统的主要功能是采集轮轴信息并准确地把它变成可计 数脉冲输送给主机。常用的传感器是电磁式有源传感器，它由磁头、 发送器、接收器三部分组成，如图3-3所示。它利用的是线圈互感原 理，当列车车轮通过计测点时，磁通发生变化，从而得到轮轴信号。 每套磁头包括发送和接收两个磁头，用来采集轮轴信息和鉴别列车 运行方向，发送磁头安装在钢轨外侧，接收磁头安装在钢轨内侧。