CN103085844A - 高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统及检测方法，该系统通过布置计轴点为计轴点A、计轴点B、计轴点C、计轴点D、计轴点E、计轴点F和计轴点G，并且设置计轴点与逻辑控制单元相结合构成正向倒电启动逻辑控制主（备）系统、正向倒电返回逻辑控制主（备）系统、反向倒电启动逻辑控制主（备）系统和反向倒电返回逻辑控制主（备）系统；该列车位置检测系统对列车在过分相时的故障进行自行判断，并自动复位，不仅仅大大降低了人工强度，实现列车过分相时的智能化故障判断及智能复原技术，从而实现列车过分相时电源A、B相电的正确倒换，进而提高了列车运行的安全性及线路通行能力。

Description

高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及电力机车自动过分相控制领域，具体涉及一种高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统及检测方法。

背景技术

目前，国际上自动过分相区的方法主要有两种：一种是以欧洲为代表的车载设备自动断电过分相，习惯称为车载自动过分相；另一种是以日本为代表的地面设备自动切换供电过分相，习惯称为地面自动过分相。

地面自动过分相系统主要依赖于列车位置检测技术，通过列车位置检测设备通知真空断路器跳闸切换时机，进而实现列车不失电通过电分相区（瞬间失电时间不大于0.3S）。

现有的计轴检测方式是列车位置检测技术中的一种，它是在电分相区独立设计计轴设备，利用计轴特性构成列车位置检测条件，该检测方式在设备遇干扰或故障情况下，难以及时作出判断，严重影响行车安全；而且现有的计轴设备在遇干扰而多计轴或少计轴的情况下，系统复原一般均需人工参与，而电分相区大多无人值守，在计轴设备故障情况下，难以迅速恢复正常，不能及时有效地对列车行运情况作出判断，效率低下，安全性不能得到保障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对于现有技术的不足，提供一种高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统，该系统解决了列车通过自动分相区时不能及时检测故障及需要人工进行复位的问题，实现电源A、B相电的正确倒换。

本发明要解决的另一个技术问题是提供了一种采用上述高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统进行检测的方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统，包括室外设备和与室外设备相连接的室内设备，所述室外设备包括车轮传感器，车轮传感器设置于计轴点处；所述室内设备包括逻辑控制单元；其特征在于：

所述计轴点包括计轴点A、计轴点B、计轴点C、计轴点D、计轴点E、计轴点F和计轴点G；计轴点B设置于接触网中性区内侧离锚段关节0~20m范围内，计轴点D设置于接触网中性区外侧离锚段关节0~20m范围内，计轴点A与计轴点B的距离为200m~400m，计轴点B与计轴点C的距离为400m~500m， 计轴点C与计轴点D的距离为400m~500m，计轴点D与计轴点E的距离为540m~600m， 计轴点E与计轴点F的距离为400m~500m，计轴点F与计轴点G的距离为200m~400m；

所述逻辑控制单元包括正向主启动单元、正向备启动单元、反向主启动单元、反向备启动单元、正向主返回单元、正向备返回单元、反向主返回单元和反向备返回单元；

所述计轴点A、计轴点B和计轴点C与正向主启动单元构成正向倒电启动逻辑控制主系统，与正向备启动单元构成正向倒电启动逻辑控制备系统；所述计轴点D、计轴点E和计轴点F与正向主返回单元构成正向倒电返回逻辑控制主系统，与正向备返回单元构成正向倒电返回逻辑控制备系统；所述计轴点G、计轴点F和计轴点E与反向主启动单元构成反向倒电启动逻辑控制主系统，与反向备启动单元构成反向倒电启动逻辑控制备系统；所述计轴点E、计轴点D和计轴点C与反向主返回单元构成反向倒电返回逻辑控制主系统，与反向备返回单元构成反向倒电返回逻辑控制备系统。

在本发明的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统中，所述室内设备还包括防雷单元、信号采集单元、控制输出单元和电源单元；所述防雷单元分别与车轮传感器和信号采集单元连接；信号采集单元与逻辑控制单元连接；控制输出单元与逻辑控制单元连接；所述电源单元与信号采集单元和控制输出单元连接。

在本发明的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统中，所述车轮传感器为RSR180车轮传感器，安装于高速铁路轨道内侧，并通过电缆与室内设备连接。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法，包括列车正向顺序通过过分相时的检测过程及列车反向顺序通过过分相时的检测过程；其特征在于，

所述列车正向顺序通过过分相时的检测过程包括：

正向倒电启动逻辑控制主系统和正向倒电启动逻辑控制备系统：所述计轴点A、计轴点B和计轴点C将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到正向主启动单元和正向备启动单元，正向主启动单元和正向备启动单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为启动信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

正向倒电返回逻辑控制主系统和正向倒电返回逻辑控制备系统：所述计轴点D、计轴点E和计轴点F将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到正向主返回单元和正向备返回单元，正向主返回单元和正向备返回单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为返回信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

所述列车反向顺序通过过分相时的检测过程包括：

反向倒电启动逻辑控制主系统和反向倒电启动逻辑控制备系统：所述计轴点G、计轴点F和计轴点E将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到反向主启动单元和反向备启动单元，反向主启动单元和反向备启动单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为启动信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

反向倒电返回逻辑控制主系统和反向倒电返回逻辑控制备系统：所述计轴点E、计轴点D和计轴点C将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到反向主返回单元和反向备返回单元，反向主返回单元和反向备返回单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为返回信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号。

在本发明提供的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法中，所述正向主启动单元和正向备启动单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点A到计轴点B正向顺序过车，且计轴点A和计轴点B两点计轴数相等，表明列车已完全进入接触网中性区，此时正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当列车正向顺序通过计轴点A、计轴点B和计轴点C后，无需该三点的计轴数相等，即可说明列车已完全进入接触网中性区，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点A故障时，列车正向顺序通过计轴点B和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点B故障时，列车正向顺序通过计轴点A和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点C故障时，列车正向顺序通过计轴点A和计轴点B，且该两点计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；

干扰信号判断及自复位：当计轴点A无故障且无正向过车，此时正向主启动单元和正向备启动单元采集到计轴点B和计轴点C两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点A和计轴点B两点无故障且从计轴点A到计轴点B无正向顺序过车，此时正向主启动单元和正向备启动单元采集到计轴点C的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点A、计轴点B和计轴点C中任意一点发生故障，正向主启动单元和正向备启动单元同时输出告警信号；当计轴点A、计轴点B和计轴点C中有两点以上发生故障，正向主启动单元和正向备启动单元同时输出故障信号；当正向主启动单元或正向备启动单元发生故障，输出告警信号；当正向主启动单元和正向备启动单元同时发生故障，输出故障信号。

在本发明提供的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法中，所述正向主返回单元和正向备返回单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点D到计轴点E正向顺序过车，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，表明列车已完全离开接触网中性区，此时正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当列车正向顺序通过计轴点D、计轴点E和计轴点F后，无需该三点的计轴数相等，即可说明列车已完全离开接触网中性区，此时正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；

   单点故障时过车逻辑：当计轴点D故障时，列车正向顺序通过计轴点E和计轴点F，无需该两点的计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点E故障时，列车正向顺序通过计轴点D和计轴点F，无需该两点的计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点F故障时，列车正向顺序通过计轴点D和计轴点E，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；

    干扰信号判断及自复位：当计轴点D无故障且无正向过车，此时正向主返回单元和正向备返回单元采集到计轴点E和计轴点F两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点D和计轴点E两点无故障且从计轴点D到计轴点E无正向顺序过车，此时正向主返回单元和正向备返回单元采集到计轴点F的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点D、计轴点E和计轴点F三点中任意一点发生故障，正向主返回单元和正向备返回单元同时输出告警信号；当计轴点D、计轴点E和计轴点F中有两点以上发生故障，正向主返回单元和正向备返回单元同时输出故障信号；当正向主返回单元或正向备返回单元发生故障，输出告警信号；当正向主返回单元和正向备返回单元同时发生故障，输出故障信号。

在本发明提供的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法中，所述反向主启动单元和反向备启动单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点G到计轴点F反向顺序过车，且计轴点G和计轴点F两点计轴数相等，此时说明列车已反向接近接触网中性区，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当列车反向顺序通过计轴点G、计轴点F和计轴点E后，无需该三点的计轴数相等，说明列车已反向接近接触网中性区，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点G故障时，列车反向顺序通过计轴点F和计轴点E，无需该两点的计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点F故障时，列车反向顺序通过计轴点G和计轴点E，无需该两点的计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点E故障时，列车反向顺序通过计轴点G和计轴点F，且计轴点G和计轴点F两点计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；

   干扰信号判断及自复位：当计轴点G无故障且无反向过车，此时反向主启动单元和反向备启动单元采集到计轴点F和计轴点E两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点G和计轴点F两点无故障且从计轴点G到计轴点F无反向顺序过车，此时反向主启动单元和反向备启动单元采集到计轴点E的过车信号将被判断为干扰，进行直接复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点G、计轴点F和计轴点E三点中任意一点发生故障，反向主启动单元和反向备启动单元同时输出告警信号；当计轴点G、计轴点F和计轴点E中有两点以上发生故障，反向主启动单元和反向备启动单元同时输出故障信号；当反向主启动单元或反向备启动单元发生故障，输出告警信号；当反向主启动单元和反向备启动单元同时发生故障，输出故障信号。

在本发明提供的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法中，所述反向主返回单元和反向备返回单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点E到计轴点D反向顺序过车，且计轴点E和计轴点D两点计轴数相等，此时说明列车已完全反向进入接触网中性区，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当列车反向顺序通过计轴点E、计轴点D和计轴点C后，无需该三点的计轴数相等，此时说明列车已完全反向进入接触网中性区，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点E故障时，列车反向顺序通过计轴点D和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点D故障后，列车反向顺序通过计轴点E和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点C发生故障时，列车反向顺序通过计轴点E和计轴点D，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；

干扰信号判断及自复位：当计轴点E无故障且无反向过车，此时反向主返回单元和反向备返回单元采集到计轴点D和计轴点C两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点E和计轴点D两点无故障且从计轴点E到计轴点D无反向顺序过车，此时反向主返回单元和反向备返回单元采集到计轴点C的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点E、计轴点D和计轴点C三点中任意一点故障，反向主返回单元和反向备返回单元同时输出告警信号；当计轴点E、计轴点D和计轴点C三点中有两点以上发生故障，反向主返回单元和反向备返回单元同时输出故障信号；当反向主返回单元或反向备返回单元发生故障，输出告警信号；当反向主返回单元和反向备返回单元同时发生故障，输出故障信号。

综上所述，本发明提供的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统通过合理布置计轴点和设置逻辑控制单元，并且设置计轴点与逻辑控制单元相结合，对列车在过分相时的故障进行自行判断，并自动复位，不仅仅大大降低了人工强度，实现列车过分相时的智能化故障判断及智能复原技术，实现高速铁路列车不失电通过电分相区的地面列车位置逻辑判断，并控制输出倒向信号，实现列车过分相时电源A、B相电的正确倒换，进而提高了列车运行的安全性及线路通行能力；本发明提供的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法通过逻辑控制主系统和备系统对列车通过过分相时的位置信息、故障信息及干扰进行及时有效地判断并控制输出，从而使该列车在确保电源A、B相电正确倒电的情况下，安全地通过分相区。

附图说明

图1为本发明的计轴点布置示意图。

图2为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细地描述：

实施例

如图1所示，高速铁路的牵引供电系统包括电源A相、电源B相和接触网中性区；本发明提供的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统包括室外设备和室内设备，室外设备和室内设备通过电缆相连接；所述室外设备包括七个RSR180车轮传感器，每个RSR180车轮传感器设置于高速铁路轨道内侧的计轴点处；本系统的计轴点设置为七个，分别为计轴点A、计轴点B、计轴点C、计轴点D、计轴点E、计轴点F和计轴点G，其中，计轴点B设置于接触网中性区内侧离锚段关节0~20m范围内，计轴点D设置于接触网中性区外侧离锚段关节0~20m范围内，计轴点A与计轴点B的距离为200m~400m，计轴点B与计轴点C的距离为400m~500m， 计轴点C与计轴点D的距离为400m~500m，计轴点D与计轴点E的距离为540m~600m，计轴点E与计轴点F的距离为400m~500m，计轴点F与计轴点G的距离为200m~400m；

室内设备包括防雷单元、信号采集单元、逻辑控制单元、控制输出单元和电源单元；防雷单元分别与车轮传感器和信号采集单元连接；信号采集单元与逻辑控制单元连接；控制输出单元与逻辑控制单元连接；电源单元与逻辑控制单元、信号采集单元和控制输出单元连接。

逻辑控制单元包括正向主启动单元、正向备启动单元、反向主启动单元、反向备启动单元、正向主返回单元、正向备返回单元、反向主返回单元和反向备返回单元；

如图2所示，计轴点A、计轴点B和计轴点C与正向主启动单元构成正向倒电启动逻辑控制主系统，计轴点A、计轴点B和计轴点C与正向备启动单元构成正向倒电启动逻辑控制备系统；计轴点D、计轴点E和计轴点F与正向主返回单元构成正向倒电返回逻辑控制主系统，计轴点D、计轴点E和计轴点F与正向备返回单元构成正向倒电返回逻辑控制备系统；计轴点G、计轴点F和计轴点E与反向主启动单元构成反向倒电启动逻辑控制主系统，计轴点G、计轴点F和计轴点E与反向备启动单元构成反向倒电启动逻辑控制备系统；计轴点E、计轴点D和计轴点C与反向主返回单元构成反向倒电返回逻辑控制主系统，计轴点E、计轴点D和计轴点C与反向备返回单元构成反向倒电返回逻辑控制备系统。

其中，该逻辑控制单元的每个单元均由1个MB2、2个CPU、2个QD板、1个TXS板组成；

防雷单元由7个BSI板构成；

信号采集单元由1个MB1和7个EB板构成；

供电单元由1个电源MB3、1个ZL板和5个DC板组成；

控制输出单元由2个GJB板、4个JQD板组成；

RSR180车轮传感器通过安装支架安装在钢轨内侧，利用有源电磁传感技术对0~400km/h的列车轮对进行检测，感应列车轮缘信息，并将感应到的信息以电流方式传回室内，同时室内EB板通过电缆以电流方式为SR180车轮传感器供电。该RSR180车轮传感器的尺寸为230mm（长）×60 mm（宽）×60 mm（高），安装方式有直接卡空安装和夹具安装两种。

BSI板：在室内EB与室外RSR180车轮传感器连接过程中起防雷作用。

EB板：为RSR180车轮传感器提供电源，并评估RSR180车轮传感器传输回来的车轮信息，并将该信息通过隔离后以高低电平方式传输给CPU进行逻辑判断。

MB1：用于BS板I与EB板的连接，DC板与EB板的连接，CPU与EB板的连接。

CPU：用于采集EB板输出的高低电平信息并进行逻辑判断，对干扰进行自动复位，对单故障进行冗余处理，对多故障进行故障处理，输出控制信息（启动信息、返回信息、告警信息、故障信息）到QD板，同时可以采集外部复位信息。

QD板：采集CPU输出信息，通过隔离后输出到GJB板、JQD板，其中，故障和告警信息输出到GJB板，启动和返回信息输出到JQD板。

TXS板：用于采集CPU单向传输的串口信息，时时显示设备工作状态信息。

MB2：用于EB板与CPU的连接，CPU与QD板的连接、CPU与TXS板的连接、QD板与GJB板的连接、QD板与JQD板的连接、DC板与CPU的连接、DC板与TXS板的连接、DC板与QD板的连接。

ZL板:将电源传输给主机柜的AC220V转换成DC输出。

DC板：将ZL板输出的DC电源进行隔离稳压输出为DC24V。

MB3：用于电源AC22OV与ZL板的连接，用于ZL板与DC板的连接，用于DC板与MB1的连接，用于DC板与MB2的连接。

下面对采用高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统进行检测的过程进行描述：

列车正向顺序通过过分相时：

正向倒电启动逻辑控制主系统和正向倒电启动逻辑控制备系统：所述计轴点A、计轴点B和计轴点C将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到正向主启动单元和正向备启动单元，正向主启动单元和正向备启动单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为启动信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

其中，正向主启动单元和正向备启动单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

输出逻辑：正向主启动单元和正向备启动单元启动信号通过“或”后输出启动信号，正向主启动单元和正向备启动单元故障信号通过“与”后输出故障信号，同时正向主启动单元故障信号、正向备启动单元故障信号、正向主启动单元告警信号、正向备启动单元告警信号通过“或”后输出告警信号；

过车逻辑关系：当列车从计轴点A到计轴点B正向顺序过车，且计轴点A和计轴点B两点计轴数相等，表明列车已完全进入接触网中性区，此时正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当列车正向顺序通过计轴点A、计轴点B和计轴点C后，无需该三点的计轴数相等，即可说明列车已完全进入接触网中性区，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点A故障时，列车正向顺序通过计轴点B和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点B故障时，列车正向顺序通过计轴点A和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点C故障时，列车正向顺序通过计轴点A和计轴点B，且该两点计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；

干扰信号判断及自复位：当计轴点A无故障且无正向过车，此时正向主启动单元和正向备启动单元采集到计轴点B和计轴点C两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点A和计轴点B两点无故障且从计轴点A到计轴点B无正向顺序过车，此时正向主启动单元和正向备启动单元采集到计轴点C的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点A、计轴点B和计轴点C中任意一点发生故障，正向主启动单元和正向备启动单元同时输出告警信号；当计轴点A、计轴点B和计轴点C中有两点以上发生故障，正向主启动单元和正向备启动单元同时输出故障信号；当正向主启动单元或正向备启动单元发生故障，输出告警信号；当正向主启动单元和正向备启动单元同时发生故障，输出故障信号。

正向倒电返回逻辑控制主系统和正向倒电返回逻辑控制备系统：所述计轴点D、计轴点E和计轴点F将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到正向主返回单元和正向备返回单元，正向主返回单元和正向备返回单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为返回信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

其中，正向主返回单元和正向备返回单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

输出逻辑：正向主返回单元和正向备返回单元返回信号通过“或”后输出返回信号，正向主返回单元和正向备返回单元故障信号通过“与”后输出故障信号，同时正向主返回单元故障信号、正向备返回单元故障信号、正向主返回单元告警信号、正向备返回单元告警信号通过“或”后输出告警信号；

过车逻辑关系：当列车从计轴点D到计轴点E正向顺序过车，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，表明列车已完全离开接触网中性区，此时正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当列车正向顺序通过计轴点D、计轴点E和计轴点F后，无需该三点的计轴数相等，即可说明列车已完全离开接触网中性区，此时正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；

   单点故障时过车逻辑：当计轴点D故障时，列车正向顺序通过计轴点E和计轴点F，无需该两点的计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点E故障时，列车正向顺序通过计轴点D和计轴点F，无需该两点的计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点F故障时，列车正向顺序通过计轴点D和计轴点E，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；

    干扰信号判断及自复位：当计轴点D无故障且无正向过车，此时正向主返回单元和正向备返回单元采集到计轴点E和计轴点F两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点D和计轴点E两点无故障且从计轴点D到计轴点E无正向顺序过车，此时正向主返回单元和正向备返回单元采集到计轴点F的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点D、计轴点E和计轴点F三点中任意一点发生故障，正向主返回单元和正向备返回单元同时输出告警信号；当计轴点D、计轴点E和计轴点F中有两点以上发生故障，正向主返回单元和正向备返回单元同时输出故障信号；当正向主返回单元或正向备返回单元发生故障，输出告警信号；当正向主返回单元和正向备返回单元同时发生故障，输出故障信号。

所述列车反向顺序通过过分相时的检测过程包括：

反向倒电启动逻辑控制主系统和反向倒电启动逻辑控制备系统：计轴点G、计轴点F和计轴点E将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到反向主启动单元和反向备启动单元，反向主启动单元和反向备启动单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为启动信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

其中，反向主启动单元和反向备启动单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

输出逻辑：反向主启动单元和反向备启动单元启动信号通过“或”后输出启动信号，反向主启动单元和反向备启动单元故障信号通过“与”后输出故障信号，同时反向主启动单元故障信号、反向备启动单元故障信号、反向主启动单元告警信号、反向备启动单元告警信号通过“或”后输出告警信号。

过车逻辑关系：当列车从计轴点G到计轴点F反向顺序过车，且计轴点G和计轴点F两点计轴数相等，此时说明列车已反向接近接触网中性区，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当列车反向顺序通过计轴点G、计轴点F和计轴点E后，无需该三点的计轴数相等，说明列车已反向接近接触网中性区，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点G故障时，列车反向顺序通过计轴点F和计轴点E，无需该两点的计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点F故障时，列车反向顺序通过计轴点G和计轴点E，无需该两点的计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点E故障时，列车反向顺序通过计轴点G和计轴点F，且计轴点G和计轴点F两点计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；

   干扰信号判断及自复位：当计轴点G无故障且无反向过车，此时反向主启动单元和反向备启动单元采集到计轴点F和计轴点E两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点G和计轴点F两点无故障且从计轴点G到计轴点F无反向顺序过车，此时反向主启动单元和反向备启动单元采集到计轴点E的过车信号将被判断为干扰，进行直接复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点G、计轴点F和计轴点E三点中任意一点发生故障，反向主启动单元和反向备启动单元同时输出告警信号；当计轴点G、计轴点F和计轴点E中有两点以上发生故障，反向主启动单元和反向备启动单元同时输出故障信号；当反向主启动单元或反向备启动单元发生故障，输出告警信号；当反向主启动单元和反向备启动单元同时发生故障，输出故障信号。

反向倒电返回逻辑控制主系统和反向倒电返回逻辑控制备系统：计轴点E、计轴点D和计轴点C将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到反向主返回单元和反向备返回单元，反向主返回单元和反向备返回单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为返回信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号。

其中，反向主返回单元和反向备返回单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

输出逻辑：反向主返回单元和反向备返回单元返回信号通过“或”后输出返回信号，反向主返回单元和反向备返回单元故障信号通过“与”后输出故障信号，同时反向主返回单元故障信号、反向备返回单元故障信号、反向主返回单元告警信号、反向备返回单元告警信号通过“或”后输出告警信号；

过车逻辑关系：当列车从计轴点E到计轴点D反向顺序过车，且计轴点E和计轴点D两点计轴数相等，此时说明列车已完全反向进入接触网中性区，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当列车反向顺序通过计轴点E、计轴点D和计轴点C后，无需该三点的计轴数相等，此时说明列车已完全反向进入接触网中性区，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点E故障时，列车反向顺序通过计轴点D和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点D故障后，列车反向顺序通过计轴点E和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点C发生故障时，列车反向顺序通过计轴点E和计轴点D，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；

干扰信号判断及自复位：当计轴点E无故障且无反向过车，此时反向主返回单元和反向备返回单元采集到计轴点D和计轴点C两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点E和计轴点D两点无故障且从计轴点E到计轴点D无反向顺序过车，此时反向主返回单元和反向备返回单元采集到计轴点C的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点E、计轴点D和计轴点C三点中任意一点故障，反向主返回单元和反向备返回单元同时输出告警信号；当计轴点E、计轴点D和计轴点C三点中有两点以上发生故障，反向主返回单元和反向备返回单元同时输出故障信号；当反向主返回单元或反向备返回单元发生故障，输出告警信号；当反向主返回单元和反向备返回单元同时发生故障，输出故障信号。

另外，正向倒电启动逻辑控制主系统和正向倒电启动逻辑控制备系统内计轴点A、计轴点B和计轴点C中有一个发生故障或正向主启动单元和正向备启动单元中有一个单元发生故障，该系统给出故障告警信号，列车位置检测系统正常运行；当计轴点A、计轴点B和计轴点C中有两个以上发生故障或正向主启动单元和正向备启动单元同时发生故障，该系统给出故障信号，列车位置检测系统停用；

正向倒电返回逻辑控制主系统和正向倒电返回逻辑控制备系统内计轴点D、计轴点E和计轴点F中有一个发生故障或正向主返回单元和正向备返回单元中有一个单元发生故障，该系统给出故障告警信号 ，列车位置检测系统正常使用；当计轴点D、计轴点E和计轴点F中有两个以上发生故障或正向主返回单元和正向备返回单元同时故障，该系统给出故障信号，列车位置检测系统停用；

反向倒电启动逻辑控制主系统和反向倒电启动逻辑控制备系统内计轴点G、计轴点F和计轴点E中有一个发生故障或反向主启动单元和反向备启动单元中有一个单元发生故障，该系统给出故障告警信号，列车位置检测系统正常使用；当计轴点G、计轴点F和计轴点E中有两个以上发生故障或反向主启动单元和反向备启动单元同时发生故障，该系统给出故障信号，列车位置检测系统停用；

反向倒电返回逻辑控制主系统和反向倒电返回逻辑控制备系统内计轴点E、计轴点D和计轴点C中有一个发生故障或反向主返回单元和反向备返回单元中有一个单元发生故障，该系统给出故障告警信号 ，列车位置检测系统正常使用；当计轴点E、计轴点D和计轴点C中有两个以上发生故障或反向主返回单元和反向备返回单元同时发生故障，该系统给出故障信号，列车位置检测系统停用。

本发明的基于微机计轴技术的智能型自复位列车位置检测系统采用微机计轴技术对高速列车的列车位置进行检测，在无人值守的情况下做到智能化，即在逻辑控制主系统和备系统的控制下，实现对故障的智能判断和自动复位功能；本发明的技术方案安全可靠，实时对列车的位置进行检测、故障判断及出现干扰时及时自动复位，大大提高了列车运行的安全性及线路通行能力，具有很大的应用价值。

虽然结合具体实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但并非是对本专利保护范围的限定。在权利要求书所限定的范围内，本领域的技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改或调整仍受本专利的保护。

Claims (8)

1.一种高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统，包括室外设备和与室外设备相连接的室内设备，所述室外设备包括车轮传感器，车轮传感器设置于计轴点处；所述室内设备包括逻辑控制单元；其特征在于：

所述计轴点包括计轴点A、计轴点B、计轴点C、计轴点D、计轴点E、计轴点F和计轴点G；计轴点B设置于接触网中性区内侧离锚段关节0~20m范围内，计轴点D设置于接触网中性区外侧离锚段关节0~20m范围内，计轴点A与计轴点B的距离为200m~400m，计轴点B与计轴点C的距离为400m~500m， 计轴点C与计轴点D的距离为400m~500m，计轴点D与计轴点E的距离为540m~600m， 计轴点E与计轴点F的距离为400m~500m，计轴点F与计轴点G的距离为200m~400m；

所述逻辑控制单元包括正向主启动单元、正向备启动单元、反向主启动单元、反向备启动单元、正向主返回单元、正向备返回单元、反向主返回单元和反向备返回单元；

所述计轴点A、计轴点B和计轴点C与正向主启动单元构成正向倒电启动逻辑控制主系统，与正向备启动单元构成正向倒电启动逻辑控制备系统；所述计轴点D、计轴点E和计轴点F与正向主返回单元构成正向倒电返回逻辑控制主系统，与正向备返回单元构成正向倒电返回逻辑控制备系统；所述计轴点G、计轴点F和计轴点E与反向主启动单元构成反向倒电启动逻辑控制主系统，与反向备启动单元构成反向倒电启动逻辑控制备系统；所述计轴点E、计轴点D和计轴点C与反向主返回单元构成反向倒电返回逻辑控制主系统，与反向备返回单元构成反向倒电返回逻辑控制备系统。

2.根据权利要求1所述的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统，其特征在于：所述室内设备还包括防雷单元、信号采集单元、控制输出单元和电源单元；所述防雷单元分别与车轮传感器和信号采集单元连接；信号采集单元与逻辑控制单元连接；控制输出单元与逻辑控制单元连接；所述电源单元与信号采集单元和控制输出单元连接。

3.根据权利要求1所述的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测系统，其特征在于：所述车轮传感器为RSR180车轮传感器，安装于高速铁路轨道内侧，并通过电缆与室内设备连接。

4.一种高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法，包括列车正向顺序通过过分相时的检测过程及列车反向顺序通过过分相时的检测过程；其特征在于，

所述列车正向顺序通过过分相时的检测过程包括：

正向倒电启动逻辑控制主系统和正向倒电启动逻辑控制备系统：所述计轴点A、计轴点B和计轴点C将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到正向主启动单元和正向备启动单元，正向主启动单元和正向备启动单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为启动信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

正向倒电返回逻辑控制主系统和正向倒电返回逻辑控制备系统：所述计轴点D、计轴点E和计轴点F将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到正向主返回单元和正向备返回单元，正向主返回单元和正向备返回单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为返回信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

所述列车反向顺序通过过分相时的检测过程包括：

反向倒电启动逻辑控制主系统和反向倒电启动逻辑控制备系统：所述计轴点G、计轴点F和计轴点E将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到反向主启动单元和反向备启动单元，反向主启动单元和反向备启动单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为启动信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号；

反向倒电返回逻辑控制主系统和反向倒电返回逻辑控制备系统：所述计轴点E、计轴点D和计轴点C将采集的信号经防雷单元、信号采集单元传送到反向主返回单元和反向备返回单元，反向主返回单元和反向备返回单元根据收到的信息进行判断，输出控制信号；所述控制信号为返回信号、干扰及自复位信号、故障信号或告警信号。

5.根据权利要求4所述的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法，其特征在于，所述正向主启动单元和正向备启动单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点A到计轴点B正向顺序过车，且计轴点A和计轴点B两点计轴数相等，表明列车已完全进入接触网中性区，此时正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当列车正向顺序通过计轴点A、计轴点B和计轴点C后，无需该三点的计轴数相等，即可说明列车已完全进入接触网中性区，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点A故障时，列车正向顺序通过计轴点B和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点B故障时，列车正向顺序通过计轴点A和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点C故障时，列车正向顺序通过计轴点A和计轴点B，且该两点计轴数相等，正向主启动单元和正向备启动单元同时给出启动信号；

干扰信号判断及自复位：当计轴点A无故障且无正向过车，此时正向主启动单元和正向备启动单元采集到计轴点B和计轴点C两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点A和计轴点B两点无故障且从计轴点A到计轴点B无正向顺序过车，此时正向主启动单元和正向备启动单元采集到计轴点C的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点A、计轴点B和计轴点C中任意一点发生故障，正向主启动单元和正向备启动单元同时输出告警信号；当计轴点A、计轴点B和计轴点C中有两点以上发生故障，正向主启动单元和正向备启动单元同时输出故障信号；当正向主启动单元或正向备启动单元发生故障，输出告警信号；当正向主启动单元和正向备启动单元同时发生故障，输出故障信号。

6.根据权利要求4所述的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法，其特征在于，所述正向主返回单元和正向备返回单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点D到计轴点E正向顺序过车，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，表明列车已完全离开接触网中性区，此时正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当列车正向顺序通过计轴点D、计轴点E和计轴点F后，无需该三点的计轴数相等，即可说明列车已完全离开接触网中性区，此时正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；

   单点故障时过车逻辑：当计轴点D故障时，列车正向顺序通过计轴点E和计轴点F，无需该两点的计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点E故障时，列车正向顺序通过计轴点D和计轴点F，无需该两点的计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点F故障时，列车正向顺序通过计轴点D和计轴点E，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，正向主返回单元和正向备返回单元同时给出返回信号；

    干扰信号判断及自复位：当计轴点D无故障且无正向过车，此时正向主返回单元和正向备返回单元采集到计轴点E和计轴点F两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点D和计轴点E两点无故障且从计轴点D到计轴点E无正向顺序过车，此时正向主返回单元和正向备返回单元采集到计轴点F的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点D、计轴点E和计轴点F三点中任意一点发生故障，正向主返回单元和正向备返回单元同时输出告警信号；当计轴点D、计轴点E和计轴点F中有两点以上发生故障，正向主返回单元和正向备返回单元同时输出故障信号；当正向主返回单元或正向备返回单元发生故障，输出告警信号；当正向主返回单元和正向备返回单元同时发生故障，输出故障信号。

7.根据权利要求4所述的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法，其特征在于，所述反向主启动单元和反向备启动单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点G到计轴点F反向顺序过车，且计轴点G和计轴点F两点计轴数相等，此时说明列车已反向接近接触网中性区，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当列车反向顺序通过计轴点G、计轴点F和计轴点E后，无需该三点的计轴数相等，说明列车已反向接近接触网中性区，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点G故障时，列车反向顺序通过计轴点F和计轴点E，无需该两点的计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点F故障时，列车反向顺序通过计轴点G和计轴点E，无需该两点的计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；当计轴点E故障时，列车反向顺序通过计轴点G和计轴点F，且计轴点G和计轴点F两点计轴数相等，反向主启动单元和反向备启动单元同时给出启动信号；

   干扰信号判断及自复位：当计轴点G无故障且无反向过车，此时反向主启动单元和反向备启动单元采集到计轴点F和计轴点E两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点G和计轴点F两点无故障且从计轴点G到计轴点F无反向顺序过车，此时反向主启动单元和反向备启动单元采集到计轴点E的过车信号将被判断为干扰，进行直接复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点G、计轴点F和计轴点E三点中任意一点发生故障，反向主启动单元和反向备启动单元同时输出告警信号；当计轴点G、计轴点F和计轴点E中有两点以上发生故障，反向主启动单元和反向备启动单元同时输出故障信号；当反向主启动单元或反向备启动单元发生故障，输出告警信号；当反向主启动单元和反向备启动单元同时发生故障，输出故障信号。

8.根据权利要求4所述的高速铁路自动过分相自复位列车位置检测方法，其特征在于，所述反向主返回单元和反向备返回单元根据收到的信息进行判断并输出控制信号的过程为：

过车逻辑关系：当列车从计轴点E到计轴点D反向顺序过车，且计轴点E和计轴点D两点计轴数相等，此时说明列车已完全反向进入接触网中性区，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当列车反向顺序通过计轴点E、计轴点D和计轴点C后，无需该三点的计轴数相等，此时说明列车已完全反向进入接触网中性区，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；

单点故障时过车逻辑：当计轴点E故障时，列车反向顺序通过计轴点D和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点D故障后，列车反向顺序通过计轴点E和计轴点C，无需该两点的计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；当计轴点C发生故障时，列车反向顺序通过计轴点E和计轴点D，且计轴点D和计轴点E两点计轴数相等，反向主返回单元和反向备返回单元同时给出返回信号；

干扰信号判断及自复位：当计轴点E无故障且无反向过车，此时反向主返回单元和反向备返回单元采集到计轴点D和计轴点C两点中任意一点的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；当计轴点E和计轴点D两点无故障且从计轴点E到计轴点D无反向顺序过车，此时反向主返回单元和反向备返回单元采集到计轴点C的过车信号将被判断为干扰，直接进行复位处理；

告警信号及故障信号判断：当计轴点E、计轴点D和计轴点C三点中任意一点故障，反向主返回单元和反向备返回单元同时输出告警信号；当计轴点E、计轴点D和计轴点C三点中有两点以上发生故障，反向主返回单元和反向备返回单元同时输出故障信号；当反向主返回单元或反向备返回单元发生故障，输出告警信号；当反向主返回单元和反向备返回单元同时发生故障，输出故障信号。

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