计轴及 其前景

车轮探测和计轴系统在列车可靠探测方面代表了当前 最高技术水平。福豪盛英国总经理 Elaine Baker 在总 结了若干案例后发现这一现状还将长期保持,即使数 字化为铁路行业带来了新机遇也无法改变。

英国铁路市场很早就认识到了计
轴系统的潜力并将此项技术投入
使用。英国铁路市场很早就认识到了计 轴系统的潜力并将此项技术投入 使用。

从计轴系统首次应用至今 已经过去了几十年。在 此期间, 整个铁路行业 内积累了大量关于基于此技术来实现 的应用的相关信息。这为计轴系统取 得持续性的成功提供了助力:计轴系 统的安装数量持续稳步上升。

福豪盛在 2011 年将其在计轴系统领 域的丰富经验整合到了福豪盛高级计轴 器 FAdC 中。为了满足不同市场的需求 并将实践知识融合到研发当中,此计轴 系统是在与铁路运营商和系统集成商的 密切合作下诞生的。

从开始到现在

FAdC 在英国一上市就引起了极大关注, 很快便迎来了首次安装。自那以后,此 计轴系统成为了众多项目中不可或缺的一 部分。如今该计轴系统已安装到英国的 很多线路中,并在各种不同应用中发挥 着作用,推动英国路段网络成为世界上 最先进、最高效的路段网络之一。

福豪盛多年来凭借此产品的高度灵活 性满足了很多定制化的要求,即使这需 要对各个单独组件进行调整。而从中获 取到的经验也丰富了福豪盛所能提供给 客户的解决方案系列。FAdC 的相关研发 可分为三个方面:

  • 所用车轮传感器的稳定性和可靠性
  • 系统和接口设计的灵活性
  • 实现附加功能

保证不会漏轴

作为安装在轨道处的组件,车轮传感器 某些时候必须在恶劣的条件下可靠地运 行。要保障列车探测效果,需要实现一 种可承受极端温度和剧烈的环境及机械 影响的稳健性设计。多个国际性项目还 表明,可能需要针对电磁影响进行特殊 调整。在不列颠群岛上安装设备时,架 空线的接头处识别到了电磁影响,电压 远远高于测试中核准的值。

为了找到解决方案,福豪盛首先全面 分析了现场情况,然后在公司自有的实 验室内对采集到的数据进行了评估。并 以此为基础对车轮传感器 RSR123 进行 升级。与原版相比,升级版产品针对电 磁影响表现出了更为优异的抗干扰性。

经过进一步优化的 RSR123 如今既可 用于使用直流电的铁路网,也可用于使 用交流电的铁路网,即可用于英国的所 有铁路。传感器在横贯城铁 (Crossrail) 工程和在曼彻斯特安装成功后成为了全 英国范围内各类应用中的首选。

自由的接口选择

在现代铁路行业,能够灵活简便地提供 数据变得愈发重要。FAdC 配备有并行 和串行接口,在这方面也颇具未来竞争 力。它可以根据项目特定的要求简便快 速地集成到各种基础设施中。

例如,在 2017 年英国的第一个有轨 电车项目就因为看重这种灵活性而选用了 该计轴系统。可通过三个不同的继电器 接口实现集成。此外,它还在项目进行 期间展现出了更多有益于此铁路网的运 营优势。

新路网公司之所以在对其网络中 6400 多个平交道口中的大部分进行现代化改 造时将此计轴系统作为选项纳入考量, FAdC 的串行接口便是原因之一。它的 设计符合客户特定的软件协议以及福豪 盛安全以太网 FSE 协议,上一期的《极 速铁路》中已对该协议进行了详细介绍。

快速简便地将计轴系统连接到平交道 口的控制系统中,这可以大幅降低成本。 必要时甚至可以通过移动网络建立无线 连接。此外,当车轮传感器同时也作为 信号技术系统中的激活点用于列车探测 时,还可以进一步节约成本。

个性化设计

在曼彻斯特,FAdC 安装在一个中央性架构中。在曼彻斯特,FAdC 安装在一个中央性架构中。

从平交道口的案例中可知,拥有各种接 口的计轴系统在系统架构方面具有高度 灵活性。无论是在安全相关区域还是非 安全相关区域,这都将显著降低成本。

灵活的设计在各种条件下都是必不可 少的。这一点体现在了 Crewe-Shrewsbury 线和 “Great Northern/Great Eastern” (GNGE) 线上。包括偏远地区的较长 路段在内都使用了 FAdC。FAdC 的可调 整性使组件可以分布在分散式排布的开 关柜中。

而在高流量的曼彻斯特皮卡迪利车站 中进行安装则有完全不同的要求,全部 组件均需绑定在一个中央开关柜中。

使用智能功能

感应式传感器技术的技术条件在很大程 度上保证了可靠性和精确性。此外还需 要扩展创新思维, 不断提升其可用性。 因此,除了可以安装冗余结构外,福豪 盛还开发出了另外两种方法,目前已在 其产品中默认使用: 计数头控制功能 (Counting Head Control,CHC) 和轨道 区段管理功能 (Supervisor Track Section, STS)。该福豪盛系统采用模块化设 计,因而在开发过程中可快速地识别或 调整对于实现这些功能起到关键作用的 组件。

计数头控制功能 C H C 最初以 ACS2000 计轴系统为基础研发而成。 其初始版本在印度投入使用,用于通过 巡道车抑制传感器的阻尼。如今它也在 其他市场上得到了应用。其中加拿大多 伦多 Yonge-University 线上的一个路段 中就配备有 CBTC。这里的计轴系统用 作回退系统,结合 CHC 功能共同提升 可用性。

轨道区段管理功能 STS 随着 FAdC 的发展而建立起来。目前福豪盛已经开 发出了各种集成方案。这为铁路运营商 提高了信号技术系统的可用性,且不会 与安全标准相冲突。这两项功能在英国 铁路市场上也引起了极大的关注。预计 在不久的将来就会被批准使用,尤其是 CHC。

采集数据,生成信息!

另外,FAdC 还可以通过福豪盛诊断系统 (Frauscher Diagnostic System,FDS) 提供有用的诊断信息。铁路运营商可据 此实施预防性维护措施并有针对性地解 决突然出现的问题。短暂的安装时间和 优化后的维护窗口也有助于提升轨道工人 的安全系数。与轨道电路系统相比,采 用计轴系统时其停留在危险区域内的时 间大幅缩短。

本文中所述的英国案例和其他铁路市 场中的案例都表明,能否通过灵活的接 口简便快速地提供数据是决定计轴系统 能否适应未来发展的关键。另外,可靠 的硬件与创新的方法相结合能有效提高 可用性和降低生命周期成本。因此,先 进的计轴系统集久经考验的可靠性和高 度的灵活性于一体,也将借此在未来各 个铁路市场的不同应用领域内保持长久 的吸引力。

虚拟管理路段覆盖现有的无探测路段,可在发生故障时进行评估。虚拟管理路段覆盖现有的无探测路段,可在发生故障时进行评估。

Elaine Baker

Elaine Baker

07.02.2018

技术 | 市场

180 字

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