 经常坐火车的人对铁路一定不陌生，不过，你知道铁路是如何保证列车安全有序地运行的吗？今天我们介绍铁轨装“火眼金睛”的计数高手——铁路计轴设备。铁路计轴设备也称作计轴器，作为轨道交通信号的基础设备已经在不同工程环境和线路条件下广泛应用。  计轴器是用来检测列车通过线路上某一点（计轴点）的车轴数，从而检查两个计轴点之间或轨道区段内的空间情况，或判定列车通过计轴点的时间，自动校正列车行驶里程等的设备。 计轴设备的发展历史 19世纪60年代，德国曾探索用计轴方式检测列车占用轨道区段的技术，但直到20世纪50年代中期，轨道计轴器才在联邦德国正式使用。此后，法国、匈牙利、南斯拉夫等国相继使用计轴器。 1966年，我国原铁道部电务设计事务所（今通号院前身）开始了计轴设备的研制。研制开始时，因受车辆不同重量影响太大，研制出的机械式传感器未能投入使用。同时，因受车速限制（车速接近零时不能检测车轴），永磁式传感器也仅在驼峰场作测速或开关使用。此后，开始有源电磁感应式传感器和电子式计轴主机的研制，因受制于当时国内电子元器件的生产现状而未获成功。  1974年，国家在制定青藏铁路规划时，提出在青海盐湖铁路使用计轴设备代替轨道电路，解决盐湖地带区间安全问题，因此再次开始计轴设备的研制，后因线路改道而停止研制工作。但铁科院、通号公司系统、哈尔滨铁路局等单位没有停止研究工作，计轴技术的研究工作始终没有中断。1978年，在制定“七五-八五”全国铁路科技发展规划时，将研制计轴设备正式列入到规划中。  1979年，为解决调度集中与半自动结合时区间需自动检查问题，原西安铁路信号工厂科研所、原齐齐哈尔局和原西安局科研所合作，进行了JZ和JZD型计轴设备的研制，采用的是分离元件和少量集成电路，在1984年获得了部级技术鉴定。但由于设备不够稳定，且与半自动闭塞的结合电路较复杂等原因而未获推广。  1990至1998年，计轴设备发展迎来第一个国内发展高潮，这期间，计轴设备在多个领域进行试验和使用，但主要用于计轴自动站间闭塞。2002年开始，计轴设备迎来第二次国内发展高潮，转折点在JZ型、AzL型和AzS 350型3种容错型计轴设备试验成功，极大地减少了计轴自动站间闭塞中人为干扰问题。同时，在城市轨道交通中，将计轴设备列入CBTC列车位置检测的后备模式，使计轴设备的使用数量大大增加。 目前铁路计轴设备广泛应用于半自动闭塞和自动闭塞区段，同时可用于铁路道口的防护、驼峰编组场的高轴阻检查、测速、判定钩车数等等。在行车指挥自动化方面和列车运行自动化方面，可作为校正里程的依据。 计轴设备的组成 计轴器由传感器、计数比较器等部分组成，当车辆轴数的信息需要远距离传输时，计轴器还需采用传输设备。    传感器是计轴器的基础设备，其作用是将机车、车辆通过的车轴数转换成电脉冲信号。早期使用的传感器一般是机械式，目前一般采用电磁式。 电磁式传感器由磁头、发送器、接收器三部分组成。磁头有一个发送线圈和一个接收线圈分别装在钢轨的两侧。  发送器向磁头的发送线圈馈送较高频率的电流，使其周围产生交变磁场，并通过空气、钢轨、扣件等不同介质环链到磁头的接收线圈，感应出一交流电压。  车轴通过磁头时，车轮的屏蔽作用和轮缘的扩散作用，使环链到磁头的接收线圈的磁通量发生变化，并使感应电压显著降低。接收器将这个变化的感应电压转换成车轴电脉冲信号。 计数比较器主要由计数器、鉴别器、比较器组成。它将进出两个计轴点之间的车轴电脉冲信号进行计数和比较，以判断区间（或轨道区段）是否空闲。  传输设备主要由电信号发送器和电信号接收器组成。多采用频率数码传输方式。 计轴设备的工作原理 重点来了：当列车驶入轨道区段时，传感器A的计数结果为N，此时传感器B的计数结果为零，所以根据轴数信息，主机可判断出区段占用信息，控制该区段的轨道继电器落下，当列车驶出该区段，传感器B计数为N，经主机系统比较，与传感器A的计数结果一致，确认区段空闲。  计轴器是如何监测多个连续轨道区段的占用状态？通过几幅图来一看究竟！  列车驶入计轴区段  列车驶出计轴区段  列车车头分离 目前铁路计轴设备具有以下特点： 1.不受道床电阻影响。 2.钢轨表面生锈不会影响对列车的检测。 3.对轨道区段的长度没有限制，其防护区段长度可达20km。 4.牵引回流和接地线连接无限制。 5.磁头可靠性和抗干扰能力较强。 6.可适应列车高速行驶。 7.软硬件均采用模块化设计，所以现场配置灵活。 8.具有自我诊断和报警功能。 计轴设备的主要优点是工作不受道床、轨道状态和气候条件影响，控制距离较长，区间无需装设钢轨绝缘等等。但缺点是不能像轨道电路那样检查断轨，不能传输与行车有关的信息。 (部分内容来源：e车网、铁道知识局/铁路通号工程技术、itielu 等) |
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