CN102815320A - 车轮检测型智能轨道电路 - Google Patents

Abstract

本发明采用车轮检测器及安装装置作为基础组件遵循铁路原有的轨道电路区段划分原则完成了对新颖轨道电路的研发运用，轨道电路检测原理的改变实现了对列车运行方向的识别对列车一段距离内速度的测定，对轨道区段的占用情况实现数字化表达，并可精确到轮对，使本发明的轨道电路真正意义上实现了智能化。本发明的技术创新与解决方法经查阅，搜索相关资料目前国内国外尚无同类型案例。

Description

车轮检测型智能轨道电路

二.背景技术

现有铁路在车站内使用的轨道电路有25HZ相敏轨道电路和50HZ480轨道电路二种，其工作原理均是以二条钢轨作为导线，以火车车轮作为短路线来实现自动化作业的，一个轨道区段最长可达1000米以上，只要一组轮对压在区段上的任何一方，全部区段将予以封闭，极不适应现代化调车作业对轨道电路的需求，针对上述状况与铁路车站内部分轨道区段无车时出现“红光带”，有车时出现“压不死”的实际，发明了本智能轨道电路。 

三.发明要解决的技术问题

实现轨道电路智能化，在新型轨道电路的构架里实现自动辨别列车方向自动确定一段区段内的列车速度和智能确定有多少车辆压在本区段内，有多少车辆压过本轨道区段.，<这是原有制式的轨道电路无法实现的技术问题>。 

从根本上解决现有轨道电路个别情况下当列车压在轨道区段上出现俗称″压不死″现象和无车时经常无故出现红光带现象的技术问题.<此现象是影响铁路安全行车的顽症，此发明亦可辅助用在现有问题轨道电路区段上>。 

四发明的技术方案

采用专用车轮检测器按车站铁路行车作业所需设置检测器的安装位置。将检测器从火车车轮检测到的信号送到现场的数据演算中心进行程序控制与现场运算并进行智能识别，再将数据演算中心程序控制结果送至控制室内的上位计算机进行蓄存与处理，由上位计算机对值班室控制盘进行数据交换，实现整个系统的智能识别控制。 

五发明的效果

通过采用专用车轮检测装置和自行设计的多项专用程序.实现了轨道电路智能化，该发明的实际效果为： 

本发明程序设计采用了三取三的比对检测计量原则、检测的准确性与安全性远超过其它类型的轨道电路。 

本发明程序设计实现了对每一次调车作业的股道存车数的智能识别，为货运管理自动化提供准确的基础数据。 

本发明程序设计实现了对检测单元故障自动报警的识别。 

本发明PLC程序设计与上位PC机程序设计实现了对调车作业列车来回不规则运动的智能识别。 

本发明程序设计实现了对非正常情况下的列车摘挂，与来回不规则移动的智能识别。 

本发明程序设计实现了对非正常情况下的列车过磅计量时的非正常作业的识别。 

本发明程序设计实现了对列车方向、列车速度测定的智能识别。 

本发明程序设计实现了对一段被监控的轨道区段内经过与停留本区段的列车的具体物理数量的识别，并可精确到轮对数。 

人机界面设计直接明了，动态组合组件状态与现场一致。 

本发明程序设计实现了对调车作业中调车员能否按作业计划实施调车进行监控。 

本发明实现了对列车的自动化监控不依赖两条钢轨作为基础条件，而只是以钢轨作为物体参照物来实现监控。 

六.附图说明

图1为车轮轮对系统控制结构图，图中清楚地表述了从车轮检测器到轨道箱、盒以及到轮对运算中心的接线原理，重点表述图中的标识号AA、A、A^*、BB、B、B^*、CC、C、C^*、DD、D、D^*它是与图2中相对应的标识号连接，用以实现铁路现场与室内控制室的有机联接。 

图2为图1的附属图，它是将铁路现场每个点的实际位置用标识号表述，用以实现室内外设备的有机联接系统用。 

图3为典型智能型轨道电路的控制台面布置图，是本发明已投运的实例图。

图4为车轮检测器实物图例，它与图5配合安装于铁路钢轨上它们是车轮检测的基础构件，图6是图5的现场实物照片图。 

车轮检测器是本发明专门为检测车车轮而设计的一种无衰减电涡流式动、静态专用传感器装置，其技术特征为： 

动、静态双重检测。 

具有“自补偿”的预阻尼保护功能。 

可非接触方式检测车轮。 

响应速度快，对高速移动车轮具有稳定的检测功能。 

产品稳定性好核心器件均采用军工级产品。 

检测信号发射高度可实验室调校。 

设计有检测器故障自动报警功能。 

图5为车轮检测器安装图例，该图中安装位置与车轮检测是本发明的一部分，安装位置设计是通过无数次试用后定型的产品，其功能： 

为车轮检测器提供支撑保护平台。 

可使车轮检测器在一定范围内上下左右调整校准，达到可靠检测车轮信号的目的。 

其调整范围是车轮检测器顶部距钢轨顶部水平线28mm～45mm内上、下调校，车轮检测器侧面距钢轨顶部的侧面垂直线2mm～12mm内左右调整。 

调整原因是钢轨从43kg/米到60kg/米，本安装位置可通用。 

穿线保护管是将车轮检测器中信号、电源线进行保护的专用管子。 

七.具体实施方式

1.参照附图1附图2将详细叙述本发明的具体实施方案。 

图1图2图中的AA，A，A^*，BB，B，B^*，CC，C，C^*，DD，D，D^*是一一对应的标识号也是实现室内外联络的基础，图2图中的标识号是铁路钢轨上的车轮检测器现场实际安装位置的标识号，图1图中的标识号是现场实际位置到继电器箱内轮对运算器的唯一地址码编号。 

现将列车从A方向出发向B方向运行的检测.运算过程介绍如下： 

当列车从A方向出发到达AA点时，AA点输出一个高电位信号，<轮子离开后高电位消失下同>再向前移到达A点时，A点输出一个高电位信号，继续前移到达A^*点时，A^*输出一个高电位信号，此时AA，A，A^*各输出一个高电位信号，在程序控制电路里检查出上述三点的高电位输出后向下道程序输出一个“与门”信号作为控制电路计算列车车轮的基础信号源。 

从A方向进入车轮检测器设置的范围内多少个信号，从B方向处出去多少个信号，当A方向进入信号数等于B方向出去信号数时，系统即确认该区段车辆已完全通过，区段内无车。 

当A方向进入信号不等于B方向出去的信号时系统认定本区段内有车：软件认定是否有车的三个原则是： 

A-B＝0无车

A-B≠0有车

式中分母4是每辆车车轮轮对数，用以确定整车存车数：“x”为车轮轮对数。

调车中途返回的技术处理方法；

当从A方向向B方向调车时： 

车轮压在AA上或压过AA，没有压在A和A^*上时停车，此时该区段内显示有车占用；当车轮回去时再次压在AA上时当压进时信号等于压出时信号，系统方向电路识别为调车中途返回，该区段内显示已无车占用。 

车轮压在AA上或压过AA，该区段显示有车占用，往前去又压在A或压过A，没有压 在或压过A^*停车后车轮回去，再次压在或压过AA，A，系统方向电路识别为调车中途返回，当压进时信号等于压出时信号，该区段显示无车占用。 

车轮压在AA上或压过AA，该区段显示有车占用，继续往前去，压在或压过A，再往前去压在或压过A^*，停车后车轮回去，系统方向电路识别为调车中途返回，当压进时信号等于返回时压出时信号，系统认定该区段已无车占用。 

非正常摘挂列车和列车非正常过磅计量的技术处理与本描述基本一致，个别情况再另加识别条件即可，技术处理方法不再重复。 

同样：从A方向向C方向走车，

从A方向向D方向走车

反之：从B方向向A方向走车

从C方向向A方向走车

从D方向向A方向走车其技术原理一致。一个车站实际上是由多个图1、图2的图例组成，其实现的技术原理相同<见附图3>本技术交底书不再重复。

本系统方向电路的识别方法为：

当列车从A方向向B方向运行，检测器的检测信号顺序规律为，AA-A-A^*-BB-B-B^*此时认定为，从左至右的方向也就是铁路行车技术术语中的下行方向。 

当列车从B方向向A方向运行检测器的检测信号顺序规律为，B^*-B-BB-A^*-A-AA.此时认定为从右至左的方向也就是铁路行车技术术语中的下行方向. 

本系统一段区段内列车速度测定方法为：

本区段内A与B、A与C、A与D的距离已知，当列车压在A点的时候开始计时，压在B点或C点、D点时的时间为结束记时，用已知的距离除以时间，得到的是速度：再将此速度换算成公里/小时即可。 

八.附图。

Claims (9)

1.“三取三”的计算机运算、表决安全模式及故障倒向安全的实现方法(见附图1)。

2.复杂环境下的调车中途返回作业，非正常摘挂列车和火车非正常过磅计量作业的技术处理方法(见附图1、附图2和说明书)。

3.列车方向确认的技术处理方法(见说明书)。

4.列车速度确认的技术处理方法(见说明书)。

5.对轨道区段列车占用数字化表达的技术处理方法(见说明书)。

6.检测一个车轮信号时运用三个安装在不同位置的检测器去实现的技术方法。

7.车轮检测器的安装装置与安装方法(见附图16)。

8.车轮检测器的形状尺寸与检测功能(见附图4)。

9.利用车轮检测器设置、划分轨道电路区段的方法与控制台操作界面图(见附图3)。 

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