Кіріспе
Оқпан санағы – екі нүкте арасындағы рельс жолының бос немесе толық екенін анықтау үшін теміржол сигнализациясында қолданылатын жүйе. Жүйе әдетте, жол дөңгелегінің сенсорынан (секцияның әр басында бір-бірден) және пойыздың осьтерін секцияға кіргенде және шыққанда санайтын бағалау блогынан тұрады. Олар көбінесе рельстік тізбектің орнына қолданылады.
Принциптері мен жұмыс істеуі
Оқпанды есептегіш – механикалық, электрлік немесе тіпті талшықты-оптикалық әдіспен пойыздың жекелеген оқшамдарын анықтайтын сенсор және рельстік учаскеге кіретін және шығатын оқшамдарды есептейтін бағалаушы құрылғыдан тұрады. Бағалаушы сондай-ақ оқпан сенсорының аналогтық сигналын цифрлық сигналға түрлендіре алады. Дегенмен, кейбір жағдайларда бұл міндетті орындайтын жеке блок бар. Жүйе учаскенің әр шетіне оқпанды есептегіш сенсорын орнату арқылы құрылады. Пойыздың әрбір оқшамы учаскенің басындағы оқпанды есептегіш сенсорынан өткен сайын, санағыш өседі. Оқпанды есептегіш сенсоры екі тәуелсіз сенсордан тұрады (осылайша құрылғы сенсорлардың өту реті мен уақыты бойынша пойыздың бағытын және жылдамдығын анықтай алады). Пойыз учаскенің соңындағы ұқсас оқпанды есептегіш сенсорынан өткен кезде, жүйе учаскенің соңындағы санауды учаскенің басында тіркелген санаумен салыстырады. Егер екі санау да бірдей болса, учаске бос деп есептеледі. Бұл процесті қауіпсіздік үшін маңызды, орталықтандырылған компьютерлер, "бағалаушылар" деп аталады, жүзеге асырады, ал оқпанды есептегіш сенсорлары қажетті орындарда орналасады. Оқпанды есептегіш сенсорлары бағалаушыға арнайы мыс кабель арқылы немесе телекоммуникациялық тарату жүйесі арқылы қосылады. Бұл оқпанды есептегіш сенсорларын бағалаушыдан айтарлықтай қашықтықта орналастыруға мүмкіндік береді және орталықтандырылған байланыс жабдығын пайдаланғанда тиімді, бірақ сигнал беру жабдығы желі бойындағы жабдық шкафтарында орналасқанда тиімділігі төмендейді.
Темір жол сигнализациясы
Оқпан есептегіштер ең көп қолданылатын сала – теміржол сигнализациясы, жолдың бос екенін анықтау. Бұл – блок-сигналдаудың бір түрі, ол бір уақытта екі пойыздың бір жол учаскесінде (блокта) болуына рұқсат бермейді. Блок-сигналдау қақтығыс қаупін азайтады, себебі жолды блоктарға бөлу пойыздар арасындағы қашықтықтың жеткілікті болуын қамтамасыз етеді, бұл алдыңғы пойызға соқтығысу алдында тоқтауға мүмкіндік береді.
Темір жол өткелдері
Оқпан санағыштар деңгейлі өткелдердегі ескерту құралдарын қосу және өшіру үшін де пайдаланылады, пойыз анықталғанда жаяу жүргіншілер мен автокөліктер үшін өткелді жауып, пойыз өткеннен кейін оны ашуға рұқсат береді.
Темір жолдың соқпақтарындағы коммутаторларды қорғау
Оқпан санағыштар теміржол ұшырларында вагондарды сұрыптау кезінде оларды анықтау үшін қолданылады. Оқпан санағыштары әрбір аралықтан өткізгіштің алдына және одан шығатын әрбір жолға орналастырылады. Теміржол шаруашылығын басқару жүйесі оқпан санағыштарынан алынған бос орын туралы мәліметтерді пайдаланып, аралықтан өткізгіштерді құлыптап, басқа вагондар бар жолға вагондардың бағытталуын қамтамасыз етеді.
Артықшылықтар
Дәстүрлі рельстік тізбектерден өзгеше, ось сандары оқшауланған рельстік қосылыстарды орнатуды талап етпейді. Бұл ұзын дәнекерленген рельс бөліктерінің үздіксіздігін бұзуды болдырмайды, оқшауланған қосылыстарды орнатуға мүмкіндік беру үшін.
Электрлендірілген темір жолдар
Оқпанды есептегіштер электрленген теміржолдарда ерекше пайдалы, себебі олар жетектік байланыс пен кедергілік байланыстың қажеттілігін жояды. Оқпанды есептегіштерге рельс тізбектерімен салыстырғанда байланыс қажет емес және кабельдердің аз мөлшері қолданылады, сондықтан оларды орнату және күтіп ұстау әдетте арзанға түседі.
Изоляцияланған рельс буындары
Оқпанды есептегіштер рельстің әлсіз жері саналатын рельстік біріктірулердің басым бөлігін жояды.
Теміржолдың алдын-ала ластануы
Оқпан сандары тот, май немесе жиынтықталған жапырақ қалдықтарынан туындайтын рельс басының ластануына төзімді. Кейде пойыз тежеу кезінде жылдамдықты төмендету үшін сырғуға қарсы құм сеуіп жатады, бірақ бұл құм рельсті ластайды және рельстік тізбек жұмыс істеуін тоқтатады. Оқпан сандары осы мәселелерге ұшырамайды, себебі олар электр тізбегін жасау үшін дөңгелектің рельс басымен тікелей жанасуына тәуелді емес.
Ылғалды жағдайда жұмыс істеудің жақсаруы
Оқпанды есептегіштер ылғалды туннельдерде (мысалы, Северн туннелі) қолданылады, онда әдеттегі рельсті тізбектердің жұмысы сенімсіз болады. Оқпанды есептегіштер болатты конструкцияларда (мысалы, Форт көпірі) да пайдалы, рельстерді конструкциядан оқшаулау қиынға түскен жағдайда, бұл рельсті тізбектердің қалыпты жұмыс істеуіне кедергі келтіруі мүмкін. Оқпанды есептегіштер ұзақ учаскелерде де тиімді, онда бірнеше аралық рельсті тізбектерді орнату қажеттігінен құтылуға болады. Бағалау блогына тікелей қосылғанда, оқпанды есептегіш шамамен дейін қашықтыққа дейін жұмыс істей алады. Дегенмен, Ethernet желісі қосылғанда, қашықтық тарату жүйесімен шектеледі.
Кемшіліктер
Электр қуатының үзілуі сияқты түрлі себептерге байланысты, осьтер санағыштары бөлімдегі осьтердің санын "ұмытып" қалуы мүмкін. Сондықтан жүйені қайта орнату үшін қолмен басқару қажет. Бұл қолмен басқару адам факторын енгізеді, ол сенімсіз болуы мүмкін. Северн туннелінде болған апатқа осьтер санағышының дұрыс қалпына келтірілмегені себеп болған деп саналады. Дегенмен, бұл кейінгі тергеу барысында дәлелденбеді. Ескі орналымдарда бағалау құрылғылары 8 биттік логиканы пайдалануы мүмкін, нәтижесінде 256 немесе одан көп осьтері бар пойыз осьтер санағышынан өткен кезде сандық ағып кету пайда болады. Осының салдарынан, аталған пойыз анықталмайды. Бұл әрбір пойыздың ұзындығын 255 оське дейін шектейді. Көбірек дамыған жүйелер пойыз доңғалақтарының санымен шектелмейді.
Ағаш
Бір-бірімен байланысқан бұрылыстар болған жағдайда, әрбір бұрылыс тармағына бір-бір аспан санайтын құрылғы орнатылуы тиіс. Бұрылыстар автоматты түрде құлыпталмаған/қолмен басқарылатын желілерде, бұрылыс тілдерінің орнын жеке бақылау қажет, ал рельстік тізбекпен жабдықталған желілерде, дұрыс орналаспаған тілдер рельстік тізбекті автоматты түрде үзуге орнатылуы мүмкін.
Сынған рельстер
Жол контуры жүйесі көптеген, бірақ барлық емес, сынған рельстерді анықтауға көмектеседі, алайда AC жетегі бар аймақтарда тек шектеулі деңгейде, ал DC жетегі бар аймақтардағы жалпы рельсте мүлдем анықталмайды. Керісінше, ось санайтын құрылғылар сынған рельстерді ешқандай жолмен анықтай алмайды. Қарапайым жол контурларында сымдардың қосылған жерінен оқшауланған рельс тіркемесіне (IRJ) дейін шамамен бір метрлік көзге көрінбейтін аймақ болады.
Сайд және шаңтингтік қозғалыс
Осьтік тіккіштерде пойыз дөңгелектері тікелей тіккіш механизміне тоқтағанда дұрыс санауды сақтау қиындық тудырады. Бұл "дөңгелектің қозғалысы" деп аталады және станцияларда немесе вагондар ауыстырылатын, біріктірілетін және бөлінетін басқа да жерлерде мәселе тудыруы мүмкін. Сонымен қатар, басты жолдарда өтпелі стрелкалар, қосымша жолдарға немесе тік жолдарға ауысатын жерлерде, пойыздың жолға кіруін немесе одан шығуын анықтау үшін қосымша тіккіштер орнатылуы керек, ал сол инфрақұрылымды рельстік тізбектермен пайдаланғанда ешқандай арнайы назар қажет емес. Жаңа Зеландияның Окленд қаласында, Hi Rail техникалық қызмет көрсету көліктері жолда немесе жол сыртында болатын арнайы орындарды қоспағанда, рельстік тізбектер қажет болған барлық желілерде осьтік тіккіштер қолданылды. Барлық жол өткелдері қоғамдық деңгейлі өткелдердегі Hi Rail көліктеріне кіру нүктелері болып саналады және қысқа бір рельсті DC рельстік тізбегі қолданылады. Сонымен қатар, Hi Rail көліктерінің жолға кіре алатын деңгейлі өткелдерден басқа жерлерде де бірнеше бір рельсті DC рельстік тізбектері бар.
Электромагниттік тежегіштер
Магниттік тежегіштер жоғары жылдамдықтағы пойыздарда қолданылады, олардың максималды жылдамдығы белгілі бір шамадан жоғары. Бұл көлік құралының шассисіне орнатылған үлкен металл бөлшектері, рельстен бірнеше сантиметр ғана биіктеп тұрады. Кейде оларды ось сандары есептеуіштер басқа ось ретінде қате анықтауы мүмкін. Мұндай жағдай магниттік өрістің қисықтығы, рельс геометриясының кемшіліктері немесе басқа да себептерден жол участағысының бір жағында ғана туындауы мүмкін, бұл сигнал беру жүйесін жаңылыстырып, анықтау жадын қайта орнату қажеттігіне әкеледі. Қазіргі заманғы ось сандары есептеуіштер "электр ағыны" тежегіштеріне төзімді, жоғарыда сипатталған тежегіш жүйесінің магниттік әсерін жояды, соның салдарынан магниттік тежегіштері бар көлік анықтау нүктесінен өтетін кезінде тежесе де, есептеу мәліметтері тұрақты болады.
Орнату
Оқпанға қарсы сенсорды орнатудың бір тәсілі – рельсті тесіп өту, алайда бұл көбінесе көп уақыт алады, сондай-ақ рельстің құрылымын әлсіретуге алып келеді. Дегенмен, бұл деңгейлеу қажеттілігін жояды, бұл техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтуға көмектеседі. Оқпан сандық датчигін орнатудың тағы бір тәсілі – рельстің екі жағынан төменнен қысып бекітілетін тіреуге орнату. Бұл жағдайлар дұрыс болса, жылдам және оңай орнатылады, бірақ дұрыс орналасуын сақтау үшін жиі тексерулер қажет болуы мүмкін.