铁路车站站内计轴轨道电路抗干扰方案

铁路车站站内计轴轨道电路抗干扰方案

段博允

成都铁路通信设备有限责任公司  邮编610045

摘要：在铁路运输中，计轴轨道电路作为一种重要的安全控制系统，通过检测轨道上的车轮通过数量来确认列车的位置和状态。然而，由于车站内部环境的复杂性，计轴轨道电路在运行过程中容易受到各种干扰因素的影响，导致误判或失效，给铁路运输安全带来隐患。基于此，本文就铁路车站站内计轴轨道电路抗干扰方案展开研究，以供参考。

关键词：计轴轨道电路；抗干扰；铁路车站；安全性；稳定性

引言

在铁路车站的信号系统中，计轴轨道电路通过检测车轮压过轨道的次数来判断列车的占用情况，其稳定性和可靠性直接关系到整个铁路系统的安全运行。然而，实际运行中，计轴轨道电路常受到电磁干扰、振动干扰，甚至温度变化等多种因素的影响，可能导致信号误判或系统失效。通过采用现代化技术手段，如电磁屏蔽技术和优化的信号处理算法，可以显著提升计轴轨道电路的抗干扰能力，降低外部干扰对系统稳定性的影响，保障铁路运输系统的安全性和运行效率。

1抗干扰方案

1.1公务小推车干扰

公务小推车在车站内移动时，可能会与轨道电路产生接触或近距离作用，公务小推车的金属部分或配备的电子设备，在与轨道电路接近或接触时，可能会通过电磁感应、电磁辐射等方式，向轨道电路传输不必要的电磁信号。这些额外的信号会与原本用于列车定位和信号传输的信号相互叠加或冲突，导致控制系统接收到的信号发生短暂的波动或异常。可能导致计轴轨道电路计数错误或误报。

1.2电磁干扰

在铁路车站内，计轴轨道电路可能受到多种干扰源影响，包括车站内的电力设备和电源系统产生的电磁场，可能通过传导或辐射方式影响计轴轨道电路的信号传输。此外，无线通信设备、雷达等无线电信号源也可能产生电磁辐射干扰。自然现象如雷电产生的电磁脉冲也是潜在的干扰源。另外，铁路车辆本身，尤其是电力机车，在运行过程中产生的电磁场也可能对计轴轨道电路造成干扰。针对这些干扰源，需采取有效的屏蔽、滤波和管理措施，确保计轴轨道电路系统的稳定性和可靠性。

1.3其它设备干扰

在铁路车站内，除了电磁干扰源外，其他设备如轨道旁的信号设备、通信设备或维护设备等，也可能对计轴轨道电路产生干扰。这些干扰主要可能表现为以下几个方面：首先是信号冲突，当其他设备的信号与计轴轨道电路的信号在同一频段或相近频段时，可能发生信号冲突，导致计轴轨道电路无法正确接收和处理信号。其次是信号衰减，某些设备产生的电磁场可能干扰计轴轨道电路的信号传输，导致信号衰减，降低信号的传输质量和稳定性。最后是信号中断，在特定情况下，如其他设备出现故障或操作不当时，可能会产生强烈的电磁干扰，导致计轴轨道电路的信号中断，严重影响列车的安全运行。

2铁路车站站内计轴轨道电路抗干扰方案

2.1公务小推车干扰方案

通过设置物理隔离和警示标识，防止公务小推车意外接触关键设备；采用双重条件冗余设计，即利用计轴点相邻轨道区段的状态和时间条件，对计轴轨道区段内“±1轴”进行冗余设计，以有效应对干扰源；引入信号过滤和处理技术，识别和过滤因公务小推车移动等引起的短暂干扰；在系统设计时考虑电磁兼容性，采用屏蔽和接地措施减少外部电磁干扰；加强车站工作人员的行为管理和培训，规范操作以减少干扰；同时，部署实时监测系统，快速检测异常信号并及时反馈，以便迅速响应和确认干扰源，并采取相应的纠正措施。

2.2计轴主机抗干扰方案

2.2.1用轨道条件做系统冗余

（1）用计轴轨道区段的前后相邻区段轨道条件冗余

系统在计轴点J1和J2之间的轨道区段空闲时，DAG和DBG的继电器前接点闭合（吸起状态）。当工务小推车通过时，尽管计轴设备检测到轴数，但由于相邻区段的继电器仍保持吸起状态，系统将其视为干扰而不处理计轴信号。而当列车通过时，由于其长度占据了DAG或DBG区段，导致对应的继电器前接点断开（落下），系统能够正常处理计轴设备检测到的轴数，以确认列车通过，避免对工务小推车的误判。但是长时间占用的情况下，如列车停留在站内或特殊区段，继电器可能长时间处于落下状态，使得冗余条件失效，可能导致对工务小推车的误判，从而影响设备的抗干扰能力[2]。此外，若相邻区段出现轨道白光带或继电器延迟恢复吸起状态，系统可能会出现漏轴现象，导致无法正确识别列车的通过情况。设计思路如下表1所示。

表1 设计思路分析一

（2）用与计轴点相邻区段的轨道条件冗余

当相邻轨道区段空闲时，系统进入冗余模式，此时如果传感器检测到受阻信号（如工务小推车通过或其他干扰），系统将忽略这些信号，不进行计轴处理。而当列车通过时，由于其长度会占用相邻区段，导致对应区段的继电器落下，系统能够正常识别列车通过并处理计轴点检测到的轴数。优点在于能有效区分列车和工务小推车的通过，避免误判。缺点是可能出现漏轴现象，例如，如果相邻区段出现轨道白光带，导致DAG或DBG的继电器长时间处于错误状态（吸起），系统可能无法及时取消冗余条件，从而错过对列车通过的检测，造成漏轴现象的发生。设计思路如下表2所示。

表2 设计思路分析二

2.3抗干扰设备选择与配置

（1）电磁屏蔽材料：在计轴设备的关键部件选择使用具有高导电性和磁导率的电磁屏蔽材料是保障设备正常运行的重要手段。这种材料能有效地将外部电磁场与设备内部电路隔离开来，显著降低电磁干扰对设备性能的影响。通过精心选择和应用这种材料，我们能够提高计轴设备在复杂电磁环境下的工作稳定性。

（2）滤波器与抑制器：为减少电源线和信号线上的高频干扰信号，我们会在这些线路上加装滤波器。滤波器能够有针对性地滤除干扰频率段的信号，保持传输信号的纯净性。同时，在关键部位安装抑制器，能够有效降低电磁脉冲对设备的冲击，进一步保障设备的稳定运行。

（3）防雷设备：为了防止雷电等自然现象产生的电磁脉冲对设备造成损害，我们会在电源线和信号线的入口处安装防雷器。这些防雷器能够迅速将雷电产生的过电压和过电流引导至地线，保护设备免遭雷击。

2.4轨道电路设计与优化

（1）冗余设计：为了提高轨道电路的可靠性，我们采用双路或多路轨道电路设计。这意味着，在一路轨道电路出现故障时，其他路的轨道电路仍能正常工作，确保列车运行的安全。

（2）数字信号处理技术：利用先进的数字信号处理技术对轨道电路信号进行编码和解码，可以显著提高信号的抗干扰能力和传输质量。通过数字化处理，信号能够更好地适应复杂的环境条件，确保准确、稳定地传输。

（3）自适应调整：为了适应不同的干扰环境，我们设计了自适应调整机制。该机制能够根据环境的变化自动调整轨道电路的工作参数，以确保在各种条件下都能保持良好的工作状态。

2.5计轴传感器安装与调试

（1）设备布局：在计轴传感器的安装过程中，我们注重设备的合理布局。通过优化布局，可以减少设备之间的相互干扰，提高整个系统的稳定性。同时，将计轴传感器安装在远离干扰源的区域，能够进一步降低外界环境对设备的影响。

（2）安装精度：计轴传感器的安装精度对设备的性能有着重要影响。我们严格按照安装要求进行操作，确保每个部件的安装位置都准确无误。这有助于避免安装不当导致的性能下降或失效问题。

(3)调试与测试：设备安装完成后，我们会进行严格的调试和测试。这些测试包括功能测试、性能测试和环境适应性测试等，旨在全面验证设备的性能和稳定性。只有通过这些测试的设备才能投入使用。

2.6电源及接地系统抗干扰措施

(1)稳定电源供应：为了确保计轴轨道电路的稳定运行，我们采用稳定可靠的电源供应系统。该系统能够提供稳定的电压和电流输出，保障设备的正常运行。

(2)低阻抗接地：接地系统对设备的抗干扰能力有着重要影响。我们采用低阻抗接地方式，降低接地电阻，减少地电位差对设备的影响。这有助于提高设备的抗干扰能力和稳定性。

(3)电源滤波：在电源线上加装滤波器是提高电源质量的重要手段。滤波器能够滤除电源噪声和纹波，减少电源对设备的影响。这有助于保持设备的稳定运行状态。

2.7信号传输与处理方式优化

(1)信号线隔离：为了减少电磁耦合的可能性，我们将计轴轨道电路的信号线与其他电缆分开布线。这种隔离方式能够降低信号线之间的电磁干扰，提高信号的传输质量。

(2)信号增强技术：采用信号增强技术是提高信号传输距离和稳定性的重要方法。这种技术能够增强信号的强度，使其在传输过程中不易受到衰减和干扰。

(3)编码传输：对信号进行编码处理是提高信号抗干扰能力和传输效率的有效手段。通过编码处理，信号能够更好地适应复杂的环境条件，确保准确、稳定地传输。

3结语

综上所述，铁路车站站内计轴轨道电路抗干扰方案的研究和探讨，不仅深化了对铁路轨道电路技术的理解，更为铁路运输系统的安全和效率提升提供了重要的技术支持和解决方案。未来，随着科技的不断进步和铁路运输需求的增加，铁路轨道电路抗干扰技术仍将面临新的挑战和机遇。期待着更多创新的电磁屏蔽技术、智能化的信号处理算法以及系统集成的优化方案的出现，以进一步提高铁路运输系统的安全性和运行效率。

参考文献

[1]刘海,谢建伟,冀素清.浅谈计轴系统解决轨道电路应用技术[J].减速顶与调速技术,2022,(01):28-32.

[2]罗勇.浅析轨道电路分路不良的成因及解决方案.铁路通信信号.2024,9(6):20-23.

[3]张大公,张慧.基于计轴技术解决轨道电路异常问题[J].中国科技信息,2023,(23):51-54.