Счетчик осей - Axle counter

Точка обнаружения счетчика осей в Великобритания
Современный вид счетчика осей

An счетчик осей это система, используемая в железнодорожная сигнализация для определения свободного или занятого состояния участка пути между двумя точками. Система обычно состоит из датчика колеса (по одному на каждом конце секции) и блока оценки для подсчета осей поезда как в секции, так и вне ее. Их часто используют для замены рельсовая цепь.

Принципы и работа

Счетчик осей состоит из датчика счетчика осей, который обнаруживает отдельные оси поезда посредством механического, электрического или даже оптоволоконный кабель методы, а также оценщик, который выполняет логику системы и считает оси, входящие и выходящие из секции. Оценщик может также преобразовать аналоговый сигнал датчика счетчика осей в цифровой сигнал. Однако в некоторых случаях эту задачу выполняет отдельный блок.

Система настраивается с помощью датчика счетчика осей, установленного на каждом конце секции. Как каждый поезд ось проходит датчик счетчика осей в начале секции, счетчик увеличивается. Датчик счетчика осей состоит из двух независимых датчиков (так что устройство может определять направление и скорость поезда по порядку и времени прохождения датчиков). Когда поезд проходит через аналогичный датчик счетчика осей в конце секции, система сравнивает счет в конце секции с записанным в начале. Если два счета совпадают, раздел считается чистым.

Этот процесс осуществляется критически важный для безопасности центрально расположенные компьютеры, называемые «оценщиками», с датчиками счетчика осей, расположенными в необходимых местах в поле. Датчики счетчика осей подключаются к оценщику через специальный медный кабель или через телекоммуникационные системы. система передачи. Это позволяет расположить датчики счетчика осей на значительном расстоянии от оценщика и полезно при централизованном использовании. блокировка оборудование, но в меньшей степени, когда сигнальное оборудование находится рядом с линией в шкафах с оборудованием.

Приложения

Отслеживание поиска вакансий

Железнодорожная сигнализация

Чаще всего счетчики осей используются в железнодорожная сигнализация для выявления вакансий на треке. Это форма блокировать сигнализацию, что не позволяет двум поездам одновременно находиться на одном участке пути (блоке). Сигнализация о блокировке снижает вероятность столкновения, потому что разделение пути на блоки гарантирует, что между поездами всегда будет достаточно места, чтобы один из них мог остановиться до того, как он столкнется с идущим впереди.[1]

Железнодорожные переезды

Счетчики осей также используются для включения и выключения сигнального оборудования при железнодорожные переезды, закрытие перехода для пешеходов и автотранспортных средств при обнаружении присутствия поезда и разрешение их открытия при проезде поезда через переход.[2]

Защита переключателей на железнодорожных станциях

Счетчики осей используются на железнодорожных станциях для обнаружения вагонов поездов по мере их сортировки. Счетчики осей размещаются на направляющей перед каждым выключатель и на каждой дорожке, которая выходит за переключатель. Программное обеспечение для управления железнодорожной станцией использует данные о загруженности со счетчиков осей для блокировки переключателей и предотвращения направления вагонов на пути, занятые другими вагонами.

Преимущества

В отличие от традиционных рельсовые цепи, счетчики осей не требуют установки изолированных стыков рельсов. Это позволяет избежать нарушения целостности длинных секций сварного рельса и позволяет вставить изолированные стыки.

Электрифицированные железные дороги

Счетчики осей особенно полезны на электрифицированных железных дорогах, поскольку они устраняют необходимость в соединении тяги и соединении импеданса. Счетчики осей не требуют подключения и меньшего количества кабелей по сравнению с рельсовыми цепями, поэтому их установка и обслуживание обычно дешевле.

Изолированные железнодорожные соединения

Счетчики осей устраняют большинство рельсовых узлов (IRJ), которые являются слабым местом на пути.

Загрязнение железнодорожной станции

Счетчики осей не имеют проблем с загрязнением головки рельса из-за ржавчины, смазки или уплотненных остатков листьев. Иногда поезд кладет противоскользящий песок, чтобы помочь замедлению при торможении, но песок загрязняет рельс, и рельсовая цепь перестает работать. Счетчики осей невосприимчивы к этим проблемам, потому что они не полагаются на контакт колеса с головкой рельса для обеспечения электрической цепи.

Лучшая производительность во влажных условиях

Счетчики осей используются на мокрой туннели (такой как Северн Туннель ), где обычные рельсовые цепи ненадежны. Счетчики осей также полезны для стальных конструкций (таких как Форт-Бридж ), что может помешать нормальной работе рельсовых цепей, если изоляция рельсов от конструкции окажется невозможной. Счетчики осей также полезны на длинных участках, где можно сэкономить несколько промежуточных рельсовых цепей. При прямом подключении счетчик осей может перемещаться на расстояние до 10 000 метров (33 000 футов) от оценочного блока. Однако с добавлением Ethernet сети, расстояние ограничено системой передачи.

Недостатки

По разным причинам, например, из-за сбоя питания, счетчики осей могут «забыть», сколько осей находится в секции. Следовательно, для сброса системы необходимо ручное управление. Эта ручная коррекция вводит человеческий фактор, который может быть ненадежным. Авария, произошедшая в Северн Туннель считается, что это произошло из-за неправильного восстановления счетчика осей. Однако в ходе последующего расследования это не было доказано. В более старых установках оценщики могут использовать 8 бит логика, вызывающая числовое переполнение, когда поезд с 256 осями проходит счетчик осей. В результате этот поезд не будет обнаружен. Это накладывает ограничение на длину в 255 осей на каждый поезд. Более современные системы не ограничены числом колес поезда.

Стрелки

Где заблокированы стрелки, необходимо предусмотреть счетчик осей на каждом участке этого стрелочного перевода. На линиях с переключателями без блокировки / ручного управления обнаружение точки переключения придется контролировать отдельно, в то время как на рельсовых линиях могут быть установлены смещенные точки для автоматического разрыва рельсовой цепи.

Сломанные рельсы

Система рельсовой цепи действительно облегчает обнаружение многих, но не всех, видов сломанных рельсов, хотя и в ограниченной степени в AC тяговые области, а не в Common Rail в ОКРУГ КОЛУМБИЯ тяговые области. Счетчики осей, напротив, вообще не могут обнаружить сломанные рельсы. В обычных рельсовых цепях есть слепые зоны длиной около метра от соединений проводки до изолированного стыка рельсов (IRJ).

Сайдинговые и маневровые движения

У счетчиков осей возникают проблемы с поддержанием правильного счета, когда колеса поезда останавливаются непосредственно на механизме счетчика. Это известно как «качание колес» и может оказаться проблематичным на станциях или в других местах, где автомобили перемещаются, соединяются и разделяются. Кроме того, там, где на основных линиях есть переходы на подъездные пути, подъездные пути или кольцевые пути, потребуются дополнительные счетчики для обнаружения поездов, входящих или покидающих линию, тогда как та же самая инфраструктура, использующая рельсовые пути, не требует особого внимания.

В Окленд, Новая Зеландия, счетчики осей использовались на всех линиях, где требуются рельсовые цепи, за исключением особых мест, где Привет Рейл обслуживающие автомобили на ходу или вне его. Все пути пересечения дорог на общественных переездах считаются точками доступа Hi Rail, и используется короткая однорельсовая цепь постоянного тока. Есть также несколько однорельсовых рельсовых цепей постоянного тока в местах, не находящихся на железнодорожных переездах, где автомобили Hi Rail могут подъехать к рельсам.

Электромагнитные тормоза

Магнитные тормоза используются на высокоскоростной более высокая скорость поезда с максимальной скоростью более 160 километров в час (100 миль в час). Это физически большие куски металла, установленные на тележка всего в нескольких сантиметрах над колеей. Иногда они могут быть ошибочно обнаружены счетчиками осей как другая ось. Это может произойти только на одном конце путевого блока из-за кривизны магнитного поля, дефектов геометрия трека или другие проблемы, приводящие к сбоям в системе сигнализации, а также требующие сброса памяти обнаружения. Современные счетчики осей защищены от торможения «вихревыми токами», и магнитный эффект тормозной системы, как описано выше, преодолевается, при этом информация счета остается стабильной, даже когда транспортное средство, оснащенное магнитными тормозами, тормозит при прохождении точки обнаружения.

Установка

Одним из способов установки датчика счетчика осей является просверливание рельса, однако это часто считается трудоемким, а также имеет недостаток, заключающийся в ослаблении конструкции рельса. Тем не мение. это устраняет необходимость в выравнивании, что может помочь снизить затраты на техническое обслуживание.[3]

Другой метод установки - установить датчик счетчика осей на крепление, которое прижимается к обеим сторонам рельса снизу. Это быстрее и легче установить в нужных условиях, но может означать более частые проверки для обеспечения правильного позиционирования.[4]

Сброс и восстановление

Существует четыре метода обеспечения сброса и восстановления счетчиков осей в рабочем состоянии:

  • Подготовительный сброс - После выполнения подготовительного сброса в системе счетчик осей продолжает показывать секцию как занятую, пока в секции не произойдет одно движение поезда. По логике вещей, если поезд успешно пересек участок, тогда участок свободен, а счетчик осей снова устанавливается на незанятость.[5]
  • Условный сброс - Сечение сбрасывается только в том случае, если последний счет был направлен наружу. Это, по крайней мере, показывает, что все поезда в секции во время сброса двигались. Сигнал, защищающий секцию сброса, удерживается в занятом состоянии до развертки или физической проверки освобождения дорожки.[5]
  • Безусловный сброс - Раздел сбрасывается независимо от последнего действия счета. Сигналы защиты сбрасываются сразу после сброса. В Великобритании этот тип сброса используется в разделе «Напоминание о владении инженером» (EPR), и перед выполнением сброса выполняется ряд процедур, чтобы убедиться, что на участке линии нет транспортных средств и инструментов.
  • Кооперативный сброс - Требуется как техник, так и связист сотрудничать для сброса, а затем восстановления секции в эксплуатации. Этот тип сброса теперь используется только в схемах, которые выходят за рамки существующей схемы, в которой используется этот тип устройства сброса.

В большинстве стран используются разновидности вышеуказанных четырех методов, иногда с различной степенью автоматизации или участия человека.

История

Подсчет осей изначально начался с педаль -подобные механизмы. Они состояли из механического контактного устройства, установленного на внутренней стороне основания рельса; то фланец колеса наезд на устройство приводил в действие рычаг. Однако они были подвержены ошибкам и были заменены в Европе в конце XIX века гидравлическими контактами рельсов.[6]

Гидравлические контакты рельса приводились в действие прогибом рельса, вызванным нагрузкой на оси, проходящей через рельсы. Первые баллоны были заполнены ртутью; позже использовалось гидравлическое масло. Затем их заменили пневматически управляемые переключающие элементы.[6]

В пневматических системах счета осей поршни приводились в действие определенными нагрузками и скоростями. Они оказались ограниченными в применении, и поэтому с 1950-х годов были заменены магнитными контактами.[6] До этого момента рельсовые цепи всегда имели большое преимущество, когда дело касалось надежности.

Магнитные контакты были первыми бесконтактными коммутационными устройствами. Они были известны как «магниты для подсчета осей». Фланцы железного колеса вызывали срабатывание, прерывая магнитное поле. Первый патент США на счетчик осей, поданный 3 июня 1960 года Эрнстом Хофстеттером и Куртом Хаасом,[7] был для устройства этого типа. В это время производились индуктивные методы на основе трансформаторов. В течение 1970-х годов разработки в области электроники, а также внедрение интегральных схем позволили разработать счетчики осей, которые используются в настоящее время.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Развитие и принципы британской сигнализации». Железнодорожный технический. Архивировано из оригинал 21 октября 2014 г.. Получено Двадцать первое октября, 2014.
  2. ^ "Брошюра BO23" (PDF). AltPro. AltPro. Архивировано из оригинал (PDF) 21 октября 2014 г.. Получено Двадцать первое октября, 2014.
  3. ^ «Введение в технологию датчиков колес Тифенбаха». Тифенбах. Получено Двадцать первое октября, 2014.
  4. ^ «Монтажный кронштейн счетчика оси без сверления». Аргения. Получено 15 декабря, 2014.
  5. ^ а б «Цифровой счетчик осей» (PDF). CAMTECH. Апрель 2010. Архивировано с оригинал (PDF) 3 марта 2016 г.. Получено Двадцать первое октября, 2014.
  6. ^ а б c d Розенбергер, Мартин (2012). «Будущие задачи систем счета осей» (PDF). IRSE. Архивировано из оригинал (PDF) 30 августа 2017 г.. Получено Двадцать первое октября, 2014.
  7. ^ «Счетчик осей для железнодорожных установок, US 3015725 A». Патенты Google.

внешняя ссылка