提芬巴赫TAZ II计轴系统.docx
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1、技术报告1 概述11。1 前言11.2 引用标准11.3 系统功能11。4 系统属性22技术结构42.1 应用52.1.1单个轨道区段52。1.2多个轨道区段62.1.3道岔区段72。1。4道岔区72。2 计轴点82。2.1传感器82。2.2 机械固定82.2.3 技术参数 102。2.4 传输距离102.2.5 设备掉线的识别112。3 运算设备112.3.1 设计 112.3.2 采集放大板,型号:4AB10/1105/35 122.3。3 计轴板,型号:ZB8/115/1 142。3。4 继电器输出板,型号:WST 8021 152。3。5 计轴器复零板,型号:AK 19/115 162
2、。3。6 电压监测板,型号:AR32/1621 172.3.7 电源板182。4 接口 192.4.1轨道空闲和占用报告192.4。2 计轴器复零 203 应用条件223.1室外设备223。1.1电气条件223.1.2 气候条件223.1。3 机械条件 233。2 室内设备233。2.1 电气条件 233。2。2 气候条件 233。2。3机械条件:241 概述1。1前言为了在铁路作业中提供轨道空闲和占用报告,提芬巴赫公司开发了基于双车 轮传感器(DSS)和各种处理DSS信号电子单元的计轴系统-TAZ II计轴系统。命名为TAZ II的最新一代产品是TAZ的升级版本,拥有象征计轴系统技术发 展水
3、平的新的功能。1。2引用标准TAZ II电子计轴系统是被设计为用于任何重轨和轻轨系统的轨道空闲检测设 备。该产品的开发符合以下标准和规范的要求:标准/规范名称发行人EBO铁路组织和作业规章Eisenbahn-bundesamt(EBA)VDV 361铁路信号设备VDV非国有铁路信号原理DIN VDE 0106电磁脉冲防护DINDIN VDE 0110电子设备绝缘等级DINDIN VDE 0115铁路DINDIN VDE 0831铁路电子信号设备DINDIN VDE 0831A1铁路电子信号设备DINDIN EN 50121铁路应用:电磁兼容性CENELECDIN EN 50124铁路应用:绝缘
4、等级CENELEC1。3系统功能TAZ II计轴系统可以完成以下功能:连接双车轮传感器(DSS )的计数脉冲,以及在电子计轴器中脉冲信号的处理、 记录占用信息.(完整)提芬巴赫TAZ II计轴系统 管理的一个计轴电路(计轴电路功能),该计轴电路用于一个区段轨道空闲或占用条件的检测。 适用的速度范围:0250km/h。 一个计轴电路的最大计数容量为4096轴(循环计数器)。同时有两套内部计数装置,采取二取二的故障-安全系统,基于通过一个计轴电 路不同计轴点的计入和计出而确定的方向。 一个用于提供区段空闲和占用报告的无源安全输出接口。发生故障后,用于复位的故障一安全输入接口。1.4 系统属性可用性
5、当TAZ II计轴系统按指定的要求正常工作时,它的可用性可以描述为:一个 计轴电路每计109个轴至多出现一个错轴,或每年至多出现一次系统错误.当考虑关 于工作可用性的失效模式时,必须考虑到每个计轴电路都有一个互相分离的计数 组。因此,在理论上故障可能仅影响一个完整系统中的一个计轴电路,在同一线路 关系的计轴点复用情况下至多影响两个计轴电路。另外,双向运行的两个或多轨线 路的相邻轨道可设计成计轴系统互相独立的区段,因此,可以达到区域冗余原理。维护室内设备在检测功能(继电器接点)的必要检查之前的维护期限内是免维护 的。室外设备要求一年的维护周期内检查一次DSS,以便观察它是否适当和安全地 工作.计
6、轴系统的模块化结构使得需要的维修仅限于对插入式板卡的更换。通过不(完整)提芬巴赫TAZ II计轴系统 同的LED显示的重要的系统条件,使故障查找变得简化.同时得益于单元板卡面板 不同的测试按钮的帮助,故障查找需要的时间也缩短了。由于设备工作不需要微处 理器,设备维修后不需要预留最快运行时间或离线测试时间,而且设备在进行复位 操作后立即有效服务.系统工程设计计轴点(DSS)采用标准的方法与计轴系统连接,这种连接方法可以让电缆接 线盒与室内设备之间的连接使用现有的电缆.计轴点在区段的分配(计数地址)要 在系统工程设计时完成。计轴器复位ACR一个通过ACR键的操作能够致使计轴器复位的条件布置在内部计
7、轴器复位逻 辑中。这是由地方铁路公司的可应用操作需求和规格所建的模式。不依赖于下列的 数据,一般来说,仅仅当隶属一个区段的所有计轴点都没有故障以及这些计轴点不 被持续占用时,RESET才可以发生。可以计划使用下列的不同的RESET方式:a)绝对复零ACR键操作之后,计轴电路的计数器被设为零,同时给出计轴区段的轨道空闲 报告。b)预复零ACR键操作之后,计轴电路的计数器被设为零。而只有当下一次旅程使轨道占 用,也即在计轴点A计入在计轴点B计出(通过完整的区段),并顺利通过,才能 给出轨道空闲报告。计轴点的复用(完整)提芬巴赫TAZ II计轴系统采集放大板的一节被分配给一个计轴点(DSS)。一个采
8、集放大板由两节构成, 也就是说两个DSS连接一个采集放大板,与采集放大板的一节用于那个计轴电路无关。采集放大板的输出信号能够连接几个计数组,采用这种方式实现DSS和采集放大板 的多重使用。计数组的切换是由具备潜在的隔离和无反射性能的光电耦合器来完成 的。扩展性对于每个计轴电路,都有两个独立的计数器,这两个计数器必须同时地方向 独立地通过连接的DSS A和B进行计入或计出.举个必要的例子,如一个非常短的 轨道占用检查区段(道岔、中间区段).如果一个计轴电路需要两个以上DSS (如道岔或道岔区),这些DSS可以并行 连接到计数单元A和B。理论上并行连接的计轴点数量是没有限制的。然而,并行 连接的计
9、轴点不能在正常的操作情况同时驶过车轴,而且相应地,不能在联锁和闭 塞系统的轨道占用检查区段计划使用这种方式.2技术结构下图显示了计轴系统的结构.II I : II | I : G II采集顿占用计轴系统框图JI I V A(: ur 20-72 V DC室外设备邕忌器2书 H 1处, 妲-35- 2计轴板E通道空闺占用空闰占用24 V DC图 1:TAZ II双通道电子计轴计轴系统包括:室外双磁头传感器DSS,双通道采集放大器、器、继电器输出单位、复零单元和电源.2.1应用系统适用于下列场合的轨道空闲检测:站内及站外轨道区段;道岔区段及道岔区.一个区段各个计数点的布置取决于安装场地。2。1.1
10、单个轨道区段 对一个轨道区段的布置案例成了采用TAZ II系统组成的单个计轴电路的标准的布(完整)提芬巴赫TAZ II计轴系统置。轨道区段的最大长度受限于连接DSS电缆的电气技术参数。*BAk BA AC说明:采集板航-计轴板空闲占.用图2:单个计轴电路的标准布置这种单个的轨道区段可用于平交道口防护设备(LC)的列车接近关闭道口操作。用于此轨道区段的开关传感设备必须覆盖整个跨越线(公路的宽度),这个宽 度是由作为计轴电路LC前后DSS的布置点给出的。这种布置可以由额外的DSS提 供补充,以实现LC的列车离去开放道口操作。这种额外的DSS使用特殊的方向缓 冲放大器,以实现依据方向进行转换。2.1
11、。2多个轨道区段每个DSS的脉冲信号可以被边界的DSS计轴电路使用,以实现几个相邻轨道区段的轨道空闲检测.复用的DSS的缓冲放大器的输出信号被接入相应区段的计数组。复位图3:计轴点复用的轨道区段2。1.3道岔区段单开道岔和交分道岔都可以安装TAZ II系统。图4:单开道岔和交分道岔的轨道区段2.1.4道岔区如图5所示的布置提供了道岔区轨道空闲检测的高效的经济的解决方案。在 这种布置中最多可以将8个DSS接入一个运算单元,并同时进行整合和处理。轴点的道岔区轨道区段图5:连接计2.2.1传感器具有数千例使用业绩的提芬巴赫双车轮传感器用于TAZ II计轴系统的计轴点 中。DSS (室外双磙头传感器)
12、可以在指定点处检测车轮的运动方向。DSS通过信号电缆接线盒直接与信号电缆相连,该信号电缆直接与评估设备 (室内设备)连接的。除了 DDS,在轨旁不需要额外的设备,系统更便于维护。图6:在轨旁的DSS(草图)DSS由两个相互独立的电路分离的两个磁头组成。这种个体系统独立性是出于 安全方面考虑.DSS的一个组件是固定的,这就是连接5米长的柔性电缆.对于信号预 处理和评估,在轨旁不需要额外电子设备。2.2。2机械固定DSS安装及固定方式可以经受住铁路运行时严重的环境载荷及机械载荷。设备 的预期使用寿命至少10年(激烈的损坏除外)。DSS由螺栓固定在铁轨上,螺栓孔位于铁轨的中部(直径13mm).另外,
13、DSS 也可以装在有轨电车RI 60轨道上.spacer图7:在轨道上DSS的装配当轨道为新的,并且载荷标准不在EBO标准规定的范围内,DSS的安装位置上 边距轨道的上沿45mm.DSS在轨道内侧的安装尺寸十分紧凑,低地板的轨道车及倾 斜车身的轨道车经过时,DSS都可以轻易拾取信号。安装DSS时,枕木的位置不必改变。DSS可以安装在道岔附近,距铁轨端头的 距离不能少于110mm。可用于碎石路基轨道,但DSS的安装不能受到影响。对于带有 隔音材料的轨道,如郊区轨道,为安装DSS,要在消音材料上割开豁口.DSS可用于安装目前使用的各种形状的铁轨。典型的铁轨型号列于下表。德国: S 41,S 49,
14、S 54,UIC 60瑞士: SBB I,UIC54 (SBB lll),UIC54E (SBB IV ),VST 36(SBB V),VST C, SBB VI澳大利亚:XXIVa, Xa,S33,A,B (S49),C(UIC 54) ,UIC 60,VA 71B波兰: S 49,S 42,UIC 54,UIC 60美国: 90 RA,100 ASCE,100 RE,100 RA,115 RE,119 RE,132 RE,136 RE,140 RE中国:43KG/M, 50 KG/M, 60 KG/M,75 KG/M2.2.3技术参数只要车轮参数及轨道的磨损满足规定要求,经过DDS传感器的
15、每个轮轴的信 号都可以被可靠地拾取。最小车轮直径:250mm*最大车轮直径:2000mm*运行速度(传感器):0350km/h轮缘长度:2536mm最小轴距:700mm温度范围:-40+85C计轴可靠性:10-9次错误/轴MTBF:750000h轮对可以最大的速度在轨道上行驶,一般车轮的直径大于900mm。在DSS信号采集区域内的静止轮轴被采集到的是一个占用信号,不会有跳动信 号产生。2。2.4传输距离TAZ II计轴系统的传输距离为DSS(室 外设备)与输出设备(室内设备) 之间的距离,此距离受连接电缆的电阻的限制,电缆电阻最高为200欧姆,可根据 星形四芯电缆的电阻计算出引距离。下表中列出
16、了典型的电缆直径睦的传输距离:线经d/mm环阻R/Ohms距离s/m0.920035631.42008621表1:使用典型电缆的分布距离DSS的传感器系统要预先被铁轨的金属质量所衰减,如果这种衰减消失,传感 器系统将在输出端产生一个信号,该信号与静止车轴永久占用状态是相吻合的.如 果DSS掉线、从铁轨上拆除或在轨道上安装不正确,结果会被计轴系统识别。在操 作人员消除故障并对设备复零后,受影响的计轴电路的占用状态会被消除。2.3运算设备2.3。1 设计室内设备(计轴单元)安装在机架或控制柜中,通常,这些机架或控制柜安装 在联锁或继电器房的继电器室中(如混凝土继电器室).设备也可以安装在室外的控制
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