એક્સલ કાઉન્ટર
1. એક્સલ કાઉન્ટર શું છે?
- વ્યાખ્યા: એક ટ્રેક-સાઇડ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ જે સિગ્નલિંગ સેક્શન (બ્લોક સેક્શન, સાઇડિંગ, પ્લેટફોર્મ લાઇન, વગેરે)માં પ્રવેશતા અને છોડતા એક્સલની સંખ્યા ગણે છે.
- હેતુ: સેક્શન ખાલી છે તે સાબિત કરવા (કોઈ ટ્રેન અથવા વાહન પાછળ ન રહે) અને આમ આગામી ટ્રેન માટે સિગ્નલ ક્લિયર કરવાની મંજૂરી આપવી.
- સિદ્ધાંત:
“ગણતરી-ઇન = ગણતરી-આઉટ ➔ સેક્શન ક્લિયર”
“ગણતરી-ઇન ≠ ગણતરી-આઉટ ➔ સેક્શન ઓક્યુપાઈડ”
2. મૂળભૂત બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ
- ટ્રેક ડિવાઇસ (TD) – રેલ વેબ પર ફિક્સ કરાયેલ ચુંબકીય સેન્સર જોડી; વ્હીલ ફ્લેન્જની મેટાલિક માસ શોધે છે.
- ઇવેલ્યુએટર (EVAL) – આઉટડોર/લોકેશન બોક્સ જેમાં ઇવેલ્યુએશન કાર્ડ હોય છે; એનાલોગ વ્હીલ પલ્સને ડિજિટલ “+1 / –1” ગણતરીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
- ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ – રિલે રૂમ સુધી ટ્વિસ્ટેડ-પેર/FO કેબલ.
- એક્સલ કાઉન્ટર યુનિટ (ACU) – ઇનડોર રેક જેમાં ગણતરી/તુલના લોજિક હોય છે; ટ્રેક રિલે (Vm-ACR)ને ચલાવે છે.
- રીસેટ યુનિટ – પ્રી-રીસેટ (PRE) અને સેક્શન રીસેટ (SR) બટન સીલ/કી સાથે.
- પાવર સપ્લાય – 24 V DC ±20 %, રિપલ < 200 mV; બેટરી બેક-અપ ≥ 8 h.
- સર્જ પ્રોટેક્શન – ક્લાસ-D, 10 kA 8/20 µs; રેલ પોટેન્શિયલ < 500 V.
3. કાર્ય સિદ્ધાંત: પગલું-દર-પગલું
| સ્ટેજ | ઘટના | ગણતરી | સેક્શન સ્થિતિ |
|---|---|---|---|
| 1 | પ્રથમ વ્હીલ TD-1 પર આવે | +1 | ઓક્યુપાઈડ |
| 2 | ટ્રેન ચાલે, વ્હીલ TD-1 પર આવે | +1, +1 … | ઓક્યુપાઈડ |
| 3 | છેલ્લું વ્હીલ TD-2 પસાર થાય | –1, –1 … | ? |
| 4 | કાઉન્ટ રજિસ્ટર = 0 | 0 | ક્લિયર (ACR પિક્સ) |
| 5 | રજિસ્ટર ≠ 0 | +/– n | ઓક્યુપાઈડ (ACR ડ્રોપ્સ) |
- ન્યૂનતમ ઝડપ વિશ્વસનીય શોધ માટે: 0.5 km/h
- મહત્તમ ઝડપ: 250 km/h (માનક) / 400 km/h (હાઈ-સ્પીડ વર્ઝન)
- વ્હીલ સેન્સર એર-ગેપ: 35–55 mm; 30 mm ઊભી રેલ હલચલ સહન કરી શકે છે.
4. મુખ્ય સ્પેસિફિકેશન્સ (IRS: S99/2007 & EN 15595)
| પેરામીટર | મૂલ્ય |
|---|---|
| ઓપરેટિંગ તાપમાન | –40 °C થી +70 °C |
| TD નું IP-રેટિંગ | IP-68 |
| ગણતરી ક્ષમતા | ±16 383 એક્સલ (15-બિટ) |
| ખોટી ગણતરીની સંભાવના | < 10⁻⁹ પ્રતિ એક્સલ |
| MTBF | ≥ 2.5 × 10⁵ h |
| સેક્શન લંબાઈ | 0.5 m થી 25 km (દર 5 km પર રિપીટર સાથે) |
| પ્રતિરક્ષા | ટ્રેક્શન રીટર્ન 750 A, 50 Hz; 100 A, 16⅔ Hz; 3 kV 1.2/50 µs સર્જ |
| સલામતી અખંડિતા | SIL-4 (CENELEC), ફેઇલ-સેફ (RDSO) |
5. ટ્રેક સર્કિટ પર ફાયદા
- ઇન્સ્યુલેટેડ રેલ જોઈન્ટ અથવા ઇમ્પીડન્સ બોન્ડની જરૂર નથી – LWR ટ્રેક માટે આદર્શ.
- જંગવાળી રેલ, ખરાબ બેલાસ્ટ, પૂર, તેલ, રેતી, બરફ, S&T બોન્ડિંગ વાયર ચોરી પ્રતિ રોગપ્રતિકારક.
- લાકડાના, સ્ટીલ, કોંક્રિટ સ્લીપર પર કામ કરે છે; કોઈપણ ફોર્મેશન (માટી, બેલાસ્ટ, સ્લેબ).
- એક TD ખૂબ ટૂંકા સેક્શન (10 m) માટે વાપરી શકાય – 50 Hz TC સાથે અશક્ય.
- ટ્રેક્શન હાર્મોનિક્સ ખોટી-સાઇડ ફેઈલ્યોરનું કારણ નથી બનતી.
6. મર્યાદાઓ / ખામીઓ
- તૂટેલી-રેલ સુરક્ષા નથી (રનિંગ લાઇનમાં TC હજુ જરૂરી છે રેલવે બોર્ડ પત્ર 2007/T-21 મુજબ).
- ગણતરી નિષ્ફળતા (ડ્રિફ્ટ) મેન્યુઅલ રીસેટની જરૂર પાડે છે; વિલંબ કરાવે છે.
- પ્રારંભિક ખર્ચ 50 Hz TC કરતાં 1.5× વધુ, પરંતુ જીવનચક્ર ખર્ચ ઓછો છે.
- સીલ્ડ રીસેટની જરૂર – પ્રક્રિયાગત સલામતી; માનવ ભૂલ શક્ય.
- શન્ટિંગ હલચાલ/રોલ-બેક વિરુદ્ધ દિશામાં TD પાર કરવાથી ખોટી ગણતરી થઈ શકે છે જ્યાં સુધી દિશા લોજિક પૂરી પાડવામાં ન આવે (IRS: S99 બાય-ડાયરેક્શનલ માટે 4-સેન્સર એરેની ભલામણ કરે છે).
7. ઐતિહાસિક માઇલસ્ટોન
| વર્ષ | ઘટના |
|---|---|
| 1947 | પ્રથમ વ્યાપારી એક્સલ કાઉન્ટર (Däniker સિસ્ટમ) સ્વિસ ફેડરલ રેલવેઝ દ્વારા ઇન્સ્ટોલ કરાયો. |
| 1952 | Deutsche Bundesbahn (DB) “Spurkranz-Geber” (ફ્લેન્જ સેન્સર)ને માનક બનાવે છે. |
| 1975 | ટ્રાન્ઝિસ્ટરાઈઝ્ડ ફેઇલ-સેફ AND ગેટ સાથે ઇન્ટિગ્રલ ઇવેલ્યુએટર (ABB). |
| 1984 | RDSO પ્રથમ ભારતીય સ્પેસિફિકેશન IRS: TC-41 જારી કરે છે (પછીથી IRS: S99માં સુધારો). |
| 1990 | ભારતીય રેલવે પર 2 000થી વધુ સેક્શન કમિશન (મુખ્યત્વે સાઇડિંગ). |
| 1998 | Siemens AzS350U દ્વારા Sil-4 પ્રમાણપત્ર પ્રાપ્ત. |
| 2003 | રેલવે બોર્ડ રનિંગ લાઇન માટે એક્સલ કાઉન્ટર મંજૂર કરે છે (TC પૂરક તરીકે). |
| 2009 | સ્પેનિશ મેડ્રિડ–બાર્સિલોના લાઇન પર પ્રથમ હાઈ-સ્પીડ ટ્રાયલ 350 km/h (CSEE). |
| 2017 | RDSO ડ્યુઅલ-સેન્સર (4-સેન્સર) વર્ઝન મંજૂર કરે છે ઓટોમેટિક રિસ્ટાર્ટ માટે (પ્રી-રીસેટ વગર) – DACF (ડ્રિફ્ટ-ફ્રી ઓટોમેટિક ક્લિયરન્સ ફીચર) તરીકે ઓળખાય છે. |
| 2021 | ભારતીય રેલવે 40 000 km ટ્રેક માટે ગ્લોબલ ટેન્ડર ફ્લોટ કરે છે જેને RMSA (રૂટ રિલે ઇન્ટરલોકિંગ વિથ એક્સલ કાઉન્ટર્સ) હેઠળ “સિગ્નલ અને ટેલિકોમ વર્ક્સ” બજેટ ₹ 18 000 કરોડ હેઠળ રૂપાંતરિત કરવા. |
| 2023 | ગતિ-શક્તિ નિર્દેશ: બધા ગ્રીન-ફીલ્ડ DFC અને ભવિષ્યના HSR એક્સલ કાઉન્ટર્સને પ્રાથમિક બ્લોક-પ્રૂવિંગ ઉપકરણ તરીકે અપનાવશે. |
8. ભારતીય રેલવેમાં પ્રકાર / વેરિઅન્ટ્સ
- સિંગલ-સેક્શન (પોઈન્ટ) પ્રકાર – Siemens AzS350U, Alstom EbiTrack 500, Kern માઇક્રો-કાઉન્ટર.
- મલ્ટી-સેક્શન ઇવેલ્યુએટર (MUX) – એક આઉટડોર ઇવેલ્યુએટર 4/8 સેક્શન સુધી સંભાળે છે; કેબલ ખર્ચ ઘટાડે છે (મુંબઈ સબર્બનમાં વપરાય છે).
- હાઈ-સ્પીડ (HS) વર્ઝન – વિસ્તૃત ફ્રીક્વન્સી રિસ્પોન્સ 2 kHz; 400 km/h માટે પ્રમાણિત (RDSO પત્ર નં. EL/3.1.2/5 dt 12.03.2019).
- ઓટોમેટિક_રિસ્ટાર્ટ / DACF – સ્વ-સુધારણા માટે બીજી જોડી સેન્સર વાપરે છે; ડ્રિફ્ટને કારણે 90 % રાઇટ-સાઇડ ફેઈલ્યોર દૂર કરે છે.
- યુનિવર્સલ એક્સલ કાઉન્ટર (UAC) – IRSEM (રેલવે સિગ્નલિંગ અને ટેલિકોમ્યુનિકેશન એન્જિનિયરિંગ મોડ્યુલ) દ્વારા સ્વદેશી ડિઝાઇન – ₹ 3.5 લાખ પ્રતિ સેક્શન (50 % આયાત અવેજી).
9. ઇન્સ્ટોલેશન નિયમો (SEM/AC/2018 & સિગ્નલ એન્જિનિયરિંગ મેન્યુઅલ)
- સમાન રેલમાં બે TD વચ્ચેનું ન્યૂનતમ અંતર: 2 m (ક્રોસ-ટોક ટાળવા).
- રેલ જોઈન્ટથી અંતર: ≥ 1 m; S&T બોન્ડથી: ≥ 0.5 m.
- TD ટોપ એજની ઊંચાઈ: રેલ ટેબલથી 28 ±2 mm ઉપર; રેલ વેબથી ગેપ: 45 ±5 mm.
- કેબલિંગ: 1.5 mm², 2-કોર ટ્વિસ્ટેડ, શીલ્ડેડ, 500 V ગ્રેડ; રેઝિસ્ટન્સ લૂપ ≤ 25 Ω.
- અર્થિંગ: TD બોડી સ્ટ્રક્ચર અર્થ ≤ 4 Ω; ઇવેલ્યુએટર પાવર અર્થ ≤ 1 Ω.
- રીસેટ પ્રક્રિયા:
a) પ્રી-રીસેટ (PRE) – સ્ટેશન માસ્ટર/કંટ્રોલર દ્વારા આપવામાં.
b) સેક્શન રીસેટ (SR) – સેક્શનનું ભૌતિક નિરીક્ષણ કર્યા પછી કેબિનમેન દ્વારા આપવામાં.
c) કી ઇન્ટરલોક્ડ કી-બોક્સમાં સીલ કરેલી; ઘટના ડેટા લોગરમાં લોગ થાય છે.
10. તાજેતરના અપડેટ્સ (2022-24)
- સ્વદેશી “NavAC” BHEL અને DMW દ્વારા “મેક-III” કેટેગરી હેઠળ વિકસિત; લખનૌ NR પર ટ્રાયલ પૂર્ણ (2023).
- RFID-આધારિત રીડન્ડન્ટ ટેગ RDSO દ્વારા વ્હીલ-સેન્સર ડ્રિફ્ટ સ્વયં-સુધારવા માટે રજૂ – ટુંડલા જં. (2022) પર પાયલટ.
- ઇન્ટિગ્રેટેડ કાઉન્ટરકમTC મોડ્યુલ (ICTM) – હાઇબ્રિડ કાર્ડ જે AC અને TC આઉટપુટનો ફેઇલ-સેફ OR આપે છે; મે 2023માં મંજૂર.
- ડિજિટલ ટ્વિન: ક્લાઉડ-આધારિત એક્સલ કાઉન્ટર હેલ્થ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ (ACHMS) ઇસ્ટર્ન DFC પર ડિપ્લોય; MTBF 97 % ચોકસાઈ સાથે અનુમાન કરે છે.
- ગ્રીન પહેલ: સોલર-પાવર્ડ 24 V 40 Ah LiFePO4 બેટરી પેક NWR રણ વિસ્તાર (જેસલમેર–બારમેર)માં અપનાવાયું 1.2 લાખ લિટર ડીઝલ/વર્ષ બચાવે છે.
11. MCQ માટે ઝડપી ડેટા
- પ્રથમ ભારતીય AC સેક્શન: ઇગતપુરી કેબિન-I સાઇડિંગ (સેન્ટ્રલ રેલવે) – 1984.
- સૌથી લાંબુ AC સેક્શન: સોન નગર–દિલદારનગર 23.4 km (ECR) – 2020માં કમિશન.
- IR પર કુલ AC સેક્શન (માર્ચ 2024): 8 750 (સાઇડિંગ 60 %, રનિંગ 40 %).
- રાષ્ટ્રીય રેલ સંરક્ષણ કોષ (RRSK) હેઠળ લક્ષ્ય: 15 000 km 2030 સુધીમાં.
- દોડતા km દીઠ ખર્ચ (2023 કિંમત સ્તર): ₹ 6–8 લાખ (vs ₹ 4 લાખ 50 Hz TC માટે).
- પ્રતિ સેક્શન વીજ વપરાશ: 6 W (આઉટડોર) + 12 W (ઇનડોર) = 18 W (1.5 W પ્રતિ TC સેક્શન).
- વિશ્વનો સૌથી ઊંચો એક્સલ કાઉન્ટર: 5 100 m amsl – કિંગહાઈ–તિબેટ રેલવે (ચીન) – CSEE સિસ્ટમ.
BETA
