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1、10/16/2020,1,JZ型微机计轴安装督导、调试及维护,10/16/2020,2,目录,计轴设备概论计轴设备的工作原理计轴设备的配线计轴设备的安装计轴设备的调试计轴设备的维护计轴设备的故障诊断计轴设备的维修,10/16/2020,3,概论,二十世纪三十年代，随着欧洲铁路轨枕的钢枕化，代替轨道电路作为铁路区段空闲检查的计轴设备随之出现了。集现代传感技术和计算机技术的优秀成果，计轴设备越来越展现出其无比的优越性和广泛的发展空间，成为当今理想的铁路轨道区段区间空闲检查产品。 计轴设备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，而且也解除了长期因道床潮湿和钢轨生锈影响
2、铁路正常运行的困扰。,10/16/2020,4,功能及原理,功能：轨道空闲检查（即检查轨道上“有/无”车） 原理：,10/16/2020,5,优缺点,现在成熟的轨道空闲检测的设备： 轨道电路 计轴设备 与轨道电路相比，计轴： 主要优点： 不受道床电阻的影响 不受轨面状态的影响 主要缺点： 不能检测断轨 易受其他金属物影响,10/16/2020,6,判断原则,单个区段占用判断原则： A轴数=B轴数，1DGJ；A轴数B轴数，1DGJ。,10/16/2020,7,特点,对从磁头传来的轴脉冲的处理采用故障安全方式 系统按故障安全原则设计。 计轴的状态信息以带校验的数字编码方式传输。 系统采用容错方式传
3、输信息，防止通信瞬间中断。 器件选择采用工业级或军级，保证设备可靠运行。 具有故障弱化功能：每个检测区段均由独立的计轴主机处理。 复零方式可根据需要采用直接复零和预复零方式。 系统采用星型方式，不会因某个传输问题而影响到其它区段。 对室外检测点地线在特殊地段可采用悬浮方式。 面板指示简单明了，便于故障查询与定位。,10/16/2020,8,构成1,室外设备 安装在室外的车轴检测器（包括车轮传感器CC32K和车轮电子检测器JCH）。 室外车轴检测器和室内主机的外部连接电缆。 站间通信电缆或光纤。 室内设备 安装于室内的计轴主机和防雷等。 计轴主机与结合电路之间的接口电路。 操作盘上的控制按钮和表
4、示灯。,10/16/2020,9,构成2,10/16/2020,10,构成框图,10/16/2020,11,主机组件,计轴主机组成：由传感器接收板CJB，CPU板、通道板TD以及显示板XS板组成。 工作原理：CJB收到室外传来的轴信息后，送到CPU板处理，给出区间占用信息，同时安全继电器落下，并把信息传给区间另一端。当列车完全驶离区间或折返时，经区间两端主机的微机判断比较，确认两端数据信息无误及区间无车则给出区间空闲指示，同时吸合安全继电器，并将区间的轴数在显示盘上显示出来。 功能：实现检测及锁闭功能。,10/16/2020,12,主机原理框图,10/16/2020,13,主机工作原理,CJB
5、板的输入电路的变压器初级与连接JCH的电缆相接，来接收室外的传感器信号，这个信号接到两级有源带通滤波器，这些滤波器把代表两个磁头状态的频率信号（5060Hz、4150Hz）相互分离开，并滤出线路的干扰。经输入分离后的信号经整流平滑滤波后，这样就将每个磁头的对应频率信号变换成一直流电压，并且这一直流信号经施密特电路鉴别整形为脉冲信号。 CPU板通过对CJB传来的脉冲进行采样、软件计数及通信处理来完成对系统的控制。 TD板将CPU板传出的系统信息通过频率转换，以300波特的速度送于对方，同时接收对方信息从而完成对区间的控制作用。 XS板的输入端接至通道线上，来接收本站及对方的轴信息，通过软件处理后
6、，将其区间的剩余轴数显示出来。 室内主机的电源提供由一连续不间断电源设备完成，它将输出直流24V电源电压供室内主机各盘，每个单盘均有自己独立的电源转换电路，以将24V直流电压转换成各自工作所需电压。,10/16/2020,14,JCH组件,车轮电子检测盒的功能是向发送磁头提供30KHz和29KHz的信号电压，并将接收磁头中感应的信号电压送回盒内，进行解调，转换成便于远距离传输的数字信号，送往车站信号机械室进行计轴。,10/16/2020,15,室外设备原理框图,10/16/2020,16,室外设备工作原理,发送电路的频率经施密特触发器整形为方波，输入到由晶体管组成的互补型功率放大器，经由变压器
7、耦合匹配输出。 接收电路的输入端与接收传感器RX的线圈相连，由电容分压器的接入比以及变压器耦合方式进行阻抗匹配。次级两绕组的两路信号经运放输出，再送到模拟多路开关，对接收传感器来的调相信号进行同步相位解调。输出滤波后，经电平比较后，送到TD板。通道板包含两个振荡电路，各自受控于传感器板，两路信号共同接到一有源滤波器，再经射随放大输出，输出经变压器耦合，输出信号经电缆或其它传输通道送室内处理并计轴。 室外设备电源提供，由室内远供计轴电源及电源盘来完成。室内远供计轴电源为连续不间断电源，它将交流220V转换为110V左右的交流电压，送于室外设备电源板，经AC/DC转换后，送出24V直流电源，为各单
8、盘提供工作电源。,10/16/2020,17,CC32K工作原理1,无车轮时： 1 大于 2 VR与VT同相 有车轮时： 1 小于 2 VR与VT反相,10/16/2020,18,CC32K工作原理2,当车轮经过传感器时，两组磁头产生的轴脉冲组合后形成五种形态的脉冲对（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。,10/16/2020,19,复位,计轴运算单元在初始工作和由于磁头损坏、计轴设备故障等特殊原因，导致计轴设备不能正常工作，相应轨道区段继电器落下，此时故障修复后需进行复零操作。 直接复零方式：值班员确认所检测区段空闲，按压相应区段复零按钮，该区段显
9、示空闲状态，相应区段轨道继电器吸合。 自动站间闭塞的复零：采用直接复零方式。即当车站两端值班员确认所检测区段空闲后，在13S内同时按压区间计轴复零按钮，对设备进行复零。,10/16/2020,20,1轴容错,通过采集轨道及时间条件实现1轴容错功能：采用WG与JG轨道条件并结合软件的逻辑判断方式解决“干扰轴”的问题。当WG或JG空闲时，在每30秒内不连续计入2轴则视为干扰，系统自动清除该“+1”轴或“-1”轴，在此过程中，轨道继电器保持吸合；当WG和JG占用时，所有计轴数均为有效轴。,10/16/2020,21,安装JCH 1,设置原则： a.车轴检测器应装设在靠磁头一侧的轨道旁，其靠所属线路侧
10、最突出部分距钢轨中心为1500mm； b.车轴检测器下部距地面高度200mm；基础底平面与钢轨底面平。 埋设基础：距所属线路内侧1600mm处埋设正方形的基础，其侧面与钢轨平行。 安装底座：在基础上安装底座，紧固基础螺栓。,10/16/2020,22,安装JCH 2,在隧道及桥梁上安装车轴检测器时主要考虑设备超限和设备维护人员正常行走。 注意：在隧道和大桥上安装车轴检测器时，引出的电缆需在轨枕头部用卡具固定，卡具用8mm膨胀螺栓固定在水泥枕或隧道壁上。 设置专用地线，其截面积为25mm2聚已稀护套的多股铜缆与接地体连接，其连接方式为压接和焊接两种方法；阻值为4欧姆。 根据施工规范标准对车轴检测
11、器进行培土，用红砖或其它材料对设备进行围砌，将工作面硬化（应考虑设备更换）。,10/16/2020,23,安装JCH 3,10/16/2020,24,安装JCH 4,备注：接收1-1,2 表示第一对传感器的接收（分别为红、白色） 发送-1,2 表示第一对传感器的发送（分别为红、白色） 地指接收磁头上的屏蔽地线（黑色）,配线 车轮电子检测器JCH侧面配有端子，端子上标有序号。其中115用于与室内主机的连接，1630用于与传感器的连接，连接图如下。,10/16/2020,25,安装CC32K 1,定位原则 距钢轨接头不小于2m。 相邻的两个计轴点间不小于2m。 距信号机的安装位置应符合信号机处钢轨
12、绝缘安装位置的要求。 用于站间闭塞区间轨道检查的磁头应安装于进站信号机内方2-3m处。 应安装在两根枕木中间的钢轨上，且应避开轨距杆等金属器件。 每条线路上的计轴点磁头应尽可能安装在同一侧的钢轨上。 在复线区段，磁头应安装于外侧钢轨上。,10/16/2020,26,安装CC32K 2,钻孔 首先选择计轴专用钢轨钻孔工具和直径为13mm专用钻头。 清理现场石碴，对所要钻孔的部位用钢丝刷将其清扫干净，并将有突出字体的部位用打磨机将其表面打磨平整。 专用打孔模板：模板的三个直径为130.2（mm）的安装孔为一组，利用冲棒和打孔模板及H值标示钻孔位置。实际操作时，打孔方向应从外侧打向内侧；把打孔模板装
13、在钢轨底部，根据轨型选择相应孔位（模板上所标数字与相应钢轨型号对应），然后用冲棒标出三个孔的位置。,10/16/2020,27,安装CC32K 3,将专用钻机安装好13mm钻头，开启钻机开关，把持电钻操作人员要均匀用力，并对钻头钻孔部位不断进行浇水，直至将钢轨钻透，使其露出钢轨面10mm，然后将钻具退回原状，断开电源。 测量孔径应为130.2mm。并将孔内外铁屑清扫干净，若是不能立即安装磁头，应将孔内涂上黄油，做好防腐处理。,10/16/2020,28,安装CC32K 4,安装 在安装之前，金属刷刷清孔内外铁屑。 安装后车轮传感器不能松动。底座无裂纹，外壳无损伤。 将车轮传感器的发送器安装于钢
14、轨外侧；接收器安装于钢轨内侧。并与钢轨绝缘。,10/16/2020,29,安装CC32K 5,自带电缆 根据产品供货时磁头所带的电缆，将电缆敷设好，并用相应的卡具将其固定。 电缆平放于地面上，如需要埋设时，应采用水泥槽防护。电缆不应绕成圈，并以较大的角度弯曲，弯曲半径不小于70mm。 磁头电缆引入车轴检测器并正确连接后，把多余部分退出，在盒外用电缆卡箍把电缆绑扎牢固。,10/16/2020,30,安装CC32K 6,注意事项 车轮传感器的安装，每个检测点必须设置SK1和SK2两组磁头，每组磁头又分为发送和接收两部分。为了获得正确的计数值，安装的次序一定要按规定设置。按计轴参考方向（一般规定以下
15、行方向为计轴参考方向），磁头1在前，磁头2在后，绝对不能装反。 发送磁头座与钢轨，接收磁头与钢轨以及螺栓连接孔均应加装绝缘垫片和绝缘套。 车轮传感器电缆引线热缩管热封部分及引线端子均不允许损坏。 磁头与车轮电子检测盒之间的连线应加装防护管。,10/16/2020,31,安装计轴主机和接地,主机安装 计轴主机安装前，应对机柜外观进行检查，应完好无损伤，零部件及配套器材齐全配套。 计轴主机安装前应检查紧固件完整。 计轴主机安装位置必须符合设计要求。 机柜安装做到横平竖直、端正稳固。 接地 安全地：应将机柜外壳接地单独引出，其接地电阻应在4欧姆以下。 防雷地：防雷单元根据设计要求安装到位；要求单独引
16、出接地，其接地电阻4欧姆。 屏蔽地：室内所有配线的屏蔽层应单端连接在一起，要求单独引出接地，其接地电阻4欧姆。,10/16/2020,32,安装室内配线,配线的截面积、规格类型等必须符合设计要求。 引向零层端子的线条应按端子的单号或双号分束绑扎，其主线把用塑料带绑扎，绑扎应整齐、间隔均匀，表面应顺直、美观。 电缆引出端应标有去向的铭牌。电缆配线时，电缆头开剥尺寸应符合要求。按设文件和电缆颜色图抽出所需颜色电缆配线。 组合架上新增的组合、继电器应检查配线正确，鉴别销正确。名称应书写正确，字迹端正清楚。 焊接配线不得使用带有腐蚀性的助焊剂。 焊接必须牢固，焊点应光滑、无毛刺、无假焊、无虚焊等现象。
17、 电缆引入后的备用量应排列整齐，盘放在电缆井内。 电缆转弯时应均匀圆滑，整齐美观，不得有硬弯或背扣现象。 电缆终端应有标明去向的铭牌。,10/16/2020,33,安装配线注意事项,随机带的配线长度严禁随意切割。 当室内接地体距变电所小于4km时，其接地电阻2欧姆。 当室内接地体电阻1欧姆时，三种地线（防雷、安全、屏蔽）可以共用一根地线。 室内所有配线均采用阻燃线。,10/16/2020,34,调试室外1,设备调试前应检查车轮电子检测器与车轮传感器及室内之间的连线是否正确。确认以上接线正确无误后，将室内交流110V接入JCH侧面端子（6、8），并可进行调试。,10/16/2020,35,调试室
18、外2,为了方便调整，需要一个模拟轮，模轮的下沿固定在离轨面40mm。（对应不同类型钢轨，需要调整其起始高度。若磁头安装在在43Kg轨时，将模板调整到刻度43位置；钢轨类型为50Kg时，模板刻度调整到为50位置；以此类推。）它与用于铁路线上的最小轮（直径350mm）产生的感应相同。,10/16/2020,36,调试室外3,调整发送磁头，以便在有轮时产生的整流电压与无轮时产生的电压有相等的幅度，而它们的极性刚好相反。 测量TD板的GM1或GM2时,便能测出磁头感应的标准整流电压。此电压与轨道外形和发送磁头位置有关,通常为55300mV。 将模拟轮放在被调整的第一个接收磁头中心, 将发送磁头调高或调
19、低，同时测量电压,与没有用模拟轮时测量的电压值最好是相等,极性相反（磁头压模测试和不压模测试其值大小相差应小于1%）,如不能调到上诉结果，则可把接收线间互换后，再重复本步。 用相同方法调整第二个磁头，并固定好。,10/16/2020,37,调试室外4,漂移调试 传感器的漂移指标是用来作为传感器预警信息使用。即当传感器的检测指标有一定变化时，设备给出漂移预警指示，此时设备还可正常计轴，但是需要对室外相应检测点进行检测。传感器安装调试完毕，需对传感器板（CG）盘的漂移进行调试。具体方法为：调节CG盘面板电位器，测试TD盘的PY测孔，磁头1测试PY1，磁头2测试PY2，使其值尽量等于相应的GM1和G
20、M2。,10/16/2020,38,调试室外记录,10/16/2020,39,调试室内1,计轴设备开启后，先确认室外设备已调试完成，再进行各项电气指标测试。,10/16/2020,40,调试室内2,当确认各项电气指标均在指标范围内，复位主机后面的复位按钮后，可进行系统功能测试。此时CPU板上的绿灯（V3）闪亮，若区间两端系统均正常则发光二极管V4（接收指示）也闪亮，同时二只红色发光二极管熄灭。当区间有车时，红色发光二极管V6亮，当区间内车出清时V6灭。系统故障时，红色发光二极管V5亮；如果设备是单端调试，则发光二极管V4（接收指示）熄灭，同时二只红色发光二极管（V5,V6）常亮。（设备未进行复
21、位操作或复位不正常，则各发光二极管灯显示为随机状态，显示无确定意义）。,10/16/2020,41,调试室内3,为保证区间正常通信，区间两端设备需进行CPU地址及通道模式设置。 CPU地址设置：（设备出厂时已设置） A端地址：母板对应拨位开关朝上（ON）； B端地址：母板对应拨位开关朝下（OFF）。 通道模式设置： 区间两端主机需一个设置为起始模式，一个设置为应答模式。模式设置在TD板上操作。 起始模式： S4 “1”，将S4对应的两断点断开； 应答模式： S4 “0”，将S4对应的断点短接。 注：S4为TD板上的短路焊点，“1”为高电平-开路，“0”为低电平-短路。,10/16/2020,4
22、2,调试室内4,站间传输可采用光纤或实回线通道。,10/16/2020,43,调试室内5,设备调试完毕检查计轴主机是否工作正常,10/16/2020,44,调试注意事项,需要更换单盘时，只有面板标示和程序标示以及设置完全相同时才能互换。 设备的单盘不能带电拔插。 调试时，均需相应区段无车后方进行复位操作。,10/16/2020,45,维护安全规则1,只有经过专业培训的人员才能被批准进行设备的维护和维修工作。 在进行轨旁工作时，必须执行铁路的相关安全规则。 只能用被认可和校准的工具、检测设备和材料来进行维护和维修工作。 如果维护工作引起了计轴脉冲的触发，则操作人员必须在查阅铁路管理部门制定的规章
23、制度后按压计轴复位按钮。,10/16/2020,46,维护安全规则2,完成CC32K车轮传感器的维修工作后，还必须完成以下工作： 在设备开始工作和给出轨道空闲表示前，确认有关轨道空闲检测功能的正确性。为了达到这个目的，你可以采用一定的方法来模拟列车的通过。 在维护工作期间，确保没有车进入空闲检测区段。 故障系统的维修工作后应完成：系统须根据操作人员和被认可的管理部门制定的有效的安全要求返回到正常的运行状态。例如： 操作人员或被批准的人员必须查阅铁路权威机构制定的规则，按压复位按钮。 下一步则必须等待所需的检测结果。检测过程必须包括故障设备所包含的全部车轮传感器。,10/16/2020,47,维
24、护安全规则3,如果有车占用轨道区段，则不允许操作人员按压计轴复位按钮。 不要对JZ进行任何未经认可的改变。未经许可而改变电缆走线及已贮存的程序和数据，将不能确保系统设备的安全。 所有的元件（如变压器）都不能超过其自身所允许的最大冲击电压。 只有在设备不带电的情况下才能拔、插电路板，否则会损坏电路板。,10/16/2020,48,维护安全规则4,当处理电路板时，注意以下几点： 将电路板放在与地相连的绝缘垫上（例如：炭化泡漠塑料垫）。 在拿、放电路板前，手先要触摸地（零电位）来达到电荷平衡。 在拔、插电路板前，先触摸机笼或机柜上的裸露金属器件以达到电荷平衡。 拿电路板时，请拿电路板的边缘或前面。
25、拔电路板时，请拉电路板面板上的手柄。 未安装使用的电路板在贮存或运输过程中必须包装好。 如果电路板在无任何包装的情况下从一个人手中传递到另一个人手中，则必须先握手以达到电荷平衡。,10/16/2020,49,维护常规检查时间,无故障运行时：一年检查一次。 出现计轴故障时：立即检查。 建议每6个月通过视觉检查接地线 。,10/16/2020,50,维护室外检查项目,外部检查 车轮传感器有可见的破损吗？ 车轮传感器是否接触钢轨？ 车轮传感器的固定螺栓紧不紧？ 保护壳坏了没有？ 管卡是否紧固在位？ 钢轨磨损严重吗？ 车轮电子检测器是否破损？ 距车轮传感器0.5米范围内是否有其它金属异物？如有，请移开
26、它。 距其它设备同样保持大于0.5米（距车轮传感器0.5米范围内没有其它金属异物）。 车轮电子检测器内部检查 车轮电子检测器内是否清洁？ 在端子上的连接电缆是否紧固？ 所有的焊接和计轴主机与车轮电子检测器的端接是否满意？ 防雷元件是否正常？有无电压击穿的迹象？若防雷有损坏或变色，则应更换。,10/16/2020,51,维护室外测试项目,10/16/2020,52,维护室内测试项目1,检测CJB板门限值，调整电位器将电压调整到规定值1.52.6 V（工厂出厂时初始设置为2.6V） 检测CJB板模值电压，应大于3 V,站内轨道检查和自动闭塞方式的测试项目：,10/16/2020,53,维护室内测试
27、项目2,自动站间闭塞方式的检测项目：,10/16/2020,54,诊断故障类型,能正常复位，但列车通过后区段仍显示占用； 不能正常复位。,10/16/2020,55,诊断故障判别,处理故障应首先从室内设备开始（计轴主机） 记录并判断当前的运行方式（通过LED灯） 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。,10/16/2020,56,诊断故障判别,10/16/2020,57,维修常见故障处理,10/16/2020,58,维修更换组件1,注意事项 插拔电路板应在计轴主机断电情况下进行。 只能用备用板来更换故障
28、计算机通道中的电路板。不允许将正常计算机通道中的电路板插入故障计算机通道的插槽中。,10/16/2020,59,维修更换组件2,CPU板：应成对更换。备件和故障板的程序版本必须一致。 TD板：记下故障板的S4封连状况，备件的S4封连必须与故障板一致。两个计轴主机的TD板一个应设置为起始模式，一个设置为应答模式。通道盘S4封连为应答模式，S4不封连为起始模式。 GTD板：记下故障板的S4封连状况，备件的S4封连必须与故障板一致。GTD面板的通道切换按钮应必须与故障板一致。 CJB板：进行参数测试。 室外TD板：记下故障板的SK14的封连状况，备件的SK14封连必须与故障板一致。,10/16/20
29、20,60,维修标注故障板,维修工作期间，所有被取出的原板上都要做上标记，维修完成后再取下标记，重新插入组匣中。应保留不重新装入组匣的电路板上的标记，并且认为它们是故障板。 为了区分备用板和没有标记的原板，在维修工作结束前应在插入组匣的备用板上做上标记。维修工作结束后，取下机笼中的备用板上的标记，这样这些备用板也就变成了原板。 如果插入备用板后计轴主机不能正常工作，则必须再次替换电路板。这些被换下来的备用板必须被标注并且认为它们是故障板。,10/16/2020,61,维修设备恢复,首先要确保所有的区段给出“占用”表示并显示出来，然后信号人员或被授权人员按照设计的复位方式和所制定的操作规程执行计
30、轴系统的复位操作。请注意在这个过程中不能有车通过。 1） 电源屏为计轴电源供电（打开机柜顶部电源开关）； 2） 打开计轴电源开关； 3） 设备复位； 4） 模拟列车运行或等候一列车通过； 5） 设备再次投入使用。,10/16/2020,62,主要技术参数1,钢轨类型：43kg/m及以上各种类型的钢轨 牵引方式：电化、非电化 列车速度： 当车轮最小轮径为830mm，列车速度为0350km/h 当车轮最小轮径为470mm，列车速度为0200km/h 当车轮最小轮径为350mm，列车速度为0100km/h 道床电阻：0km 轨枕类型：木质、混凝土、钢 供电电源：交流165V286V ，50Hz5%
31、电源最大功耗：计轴主机50W/个，车轮电子检测器7W/个 不间断供电时间： 大于30分钟,10/16/2020,63,主要技术参数2,车轮传感器 安装位置：轨枕间钢轨的轨腰处 工作频率：磁头1 3031.25kHz；磁头2 27.4 28.6kHz 电缆长度：不大于4.2m，由原磁头电缆线引出传输 车轮电子检测器（JCH） 信号频率：f1=5060Hz （无车轮通过） f2=4150Hz（无车轮通过） 供电电压：AC 60V120V,10/16/2020,64,主要技术参数3,计轴容量：循环计轴 通讯速率：通讯速率为300bps 应变时间：占用不大于1s；空闲不大于2s 计轴主机接口： 电源输入接口：交流220V； 安全输出接口：DC24V安全型输出，可直接驱动安全型继电器 安全输入接口：复零等输入条件采集 通信接口：RS-232C串行通信接口 环境温度： 室内设备：-5+40 室外设备：车轮传感器-40+80；车轮电子检测器-25+60,