【堡盟】堡盟多通道輪軸編碼器在高鐵上的應(yīng)用

　　在列車輪軸的末端，往往需要安裝不同功能的監(jiān)測設(shè)備。然而，輪軸數(shù)量有限，安裝空間更加稀缺。有了堡盟多通道輪軸編碼器，只需一個設(shè)備就即可向多個子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。由于列車的使用壽命非常長，因此使用多通道輪軸編碼器，不僅可以節(jié)約安裝空間，還能節(jié)省大量成本。

圖1：一個速度傳感器通過4個彼此獨(dú)立的感應(yīng)單元同時服務(wù)多達(dá)4個子系統(tǒng)。

　　獨(dú)特的堡盟多通道輪軸編碼器

　　通常來說，在輪軸上安裝傳感器是為了測量各種子系統(tǒng)的距離和速度，如車輪滑行保護(hù)(WSP)系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)、車門控制系統(tǒng)或用于熱箱檢測和狀態(tài)監(jiān)測的傳感器系統(tǒng)。憑借多年來在輪軸傳感器方面積累的專業(yè)技術(shù)知識，堡盟重新設(shè)計了其輪軸編碼器產(chǎn)品系列，其核心要素便是模塊化結(jié)構(gòu)。憑借這種結(jié)構(gòu)，一個編碼器中可集成多達(dá)4個彼此獨(dú)立的感應(yīng)單元。舉例來說，需要一個感應(yīng)單元向列車控制系統(tǒng)(如ETCS)傳輸運(yùn)行數(shù)據(jù)時，電氣隔離設(shè)計確保該感應(yīng)單元與其他子系統(tǒng)之間不會相互干擾或影響。

圖2：BPIV2輪軸編碼器最多可配備4個彼此獨(dú)立的感應(yīng)單元，而BPIK無軸承輪軸編碼器最多配備2個。

　　各感應(yīng)單元可單獨(dú)設(shè)置參數(shù)，為每個應(yīng)用選擇最優(yōu)設(shè)置，從而使每個子系統(tǒng)實現(xiàn)最佳性能。這給對信號質(zhì)量和分辨率要求較高(每圈高達(dá)1200個脈沖)或者對安全性能要求較高的應(yīng)用帶來了福音。

　　簡化設(shè)計

　　堡盟多通道輪軸編碼器集多項功能于一身，為鐵路車輛帶來了新的設(shè)計方案，同時還有利于降低總體成本。由于輪軸更加標(biāo)準(zhǔn)化，所需部件更少，機(jī)械集成變得更加簡單。然而，最突出的特點(diǎn)是機(jī)電元件數(shù)量大大減少——無需使用多達(dá)4個插頭和電纜進(jìn)行連接，一個插頭和電纜便足矣。

圖3：堡盟多通道輪軸編碼器大大減少布線工作量。只需一根電纜，便可為多達(dá)4個子系統(tǒng)傳輸測量數(shù)據(jù)。

　　此外，堡盟多通道輪軸編碼器還具有支持和簡化系統(tǒng)設(shè)計的各種輔助功能。其中，功能控制信號用于檢測電纜是否斷裂并緊急制停列車;“行進(jìn)方向”信號用于列車控制系統(tǒng);可自行設(shè)定的數(shù)字量速度閾值用于解鎖車門，并可直接激活繼電器等。堡盟輪軸編碼器配備的模塊化接口可確保與大多數(shù)子系統(tǒng)無縫連接。例如，HTL信號、HTL中壓信號、電源接口或HTL反向接口均可集成到輪軸編碼器中并自行進(jìn)行設(shè)置。經(jīng)SIL認(rèn)證的輪軸編碼器可集成到安全系統(tǒng)中。堡盟輪軸編碼器已成功通過多家車輪滑行保護(hù)系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)供應(yīng)商的測試，并附有所需的認(rèn)證及證書。

　　減少供應(yīng)鏈、安裝和調(diào)試的工作量

　　輪軸上的組件數(shù)量減少對供應(yīng)鏈管理、系統(tǒng)設(shè)計以及安裝和調(diào)試都非常有利。每一個接口和組件都會產(chǎn)生成本和風(fēng)險，而堡盟多通道輪軸編碼器大大降低此類成本和風(fēng)險。缺陷、磨損以及可追溯性在運(yùn)行過程中都會產(chǎn)生成本。堡盟多通道輪軸編碼器有利于列車運(yùn)營商大大降低此類成本。

　　· 缺陷

　　輪軸傳感器技術(shù)的大部分故障是由連接技術(shù)(即電纜和插頭)缺陷引起的。堡盟輪軸編碼器采用單電纜連接，有效降低因砂石沖擊、破壞等外部因素而導(dǎo)致的故障風(fēng)險。

　　· 磨損

　　每個輪軸編碼器都容易磨損，而減緩磨損的因素往往是潤滑脂的有效使用壽命。堡盟BPIV2系列輪軸編碼器采用高端滾珠軸承和潤滑脂，使用壽命很長。借助堡盟研發(fā)的可更換軸承組，可在現(xiàn)場對輪軸編碼器進(jìn)行維護(hù)。只花幾分鐘完成維護(hù)后，輪軸編碼器便可繼續(xù)使用10至15年。這意味著輪軸編碼器無需返廠維護(hù)。

　　· 可追溯性

　　堡盟多通道輪軸編碼器按照GS1標(biāo)準(zhǔn)貼標(biāo)，確保了編碼器從生產(chǎn)到車輛維護(hù)的整個過程中具有持續(xù)、可靠的可追溯性，同時還可為物流、零部件管理和服務(wù)等所有過程提供支持。

圖4：在BPIV2軸承組上貼標(biāo)，確?？勺匪菪院涂焖俑鼡Q。

　　遠(yuǎn)不止基本功能

　　除了通常由增量信號(A 90° B)觸發(fā)的速度和距離測量等基本功能，堡盟輪軸編碼器還配備一個串行接口。除了位置、速度和角度加速度等數(shù)字信號外，扭轉(zhuǎn)振幅、溫度、加速度(x/y/z)等附加信息，以及診斷數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)，都可以通過串行接口調(diào)取。這為檢測提供幾乎無限的應(yīng)用潛力。通過對這些經(jīng)長期測試的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和車輛附加數(shù)據(jù)(如GNSS)進(jìn)行分析和整合，就可以找到新的方法來得出有關(guān)車輛狀態(tài)和基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)論。

　　出行“安全”也需要雙料保護(hù)

　　無論出差還是旅行，“安全”都是我們的第一要務(wù)，堡盟多通道多軸編碼器，一臺設(shè)備就能為高鐵列車帶來多項參數(shù)的采集，實現(xiàn)車輛與車輪狀態(tài)的監(jiān)測與診斷，列車將始終被定格在“穩(wěn)定且安全”的運(yùn)行狀態(tài)。對運(yùn)維及安裝人員友好設(shè)計也能夠為項目帶來工程成本上的節(jié)約。