CN105083321A - 基于轨道交通的计轴系统和解决轨道分路不良的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于轨道交通能够只在列车行驶在道岔侧线时才进行空闲、占用检查的计轴系统，包括连接在电源模块和信号放大模块之间的开关模块，根据外部控制信号通过开关模块控制信号放大模块的电源供给，从而切断或接通信号放大模块和计轴运算模块之间的信号连接，以及信号放大模块和输出模块之间的信号连接，并不是好像传统技术那样切断计轴传感器与计轴运算器之间的物理连接，解决了成本高和施工难度大的问题。上述基于轨道交通的计轴系统还包括用于检测开关模块是否正常工作的开关检测模块，避免由于开关模块发生异常而导致的切断失效，提高安全系数。通过上述的计轴系统解决轨道分路不良的方法，可以有效降低成本，提高计轴系统安全性。

Description

基于轨道交通的计轴系统和解决轨道分路不良的方法

技术领域

本发明涉及轨道监测领域，特别是涉及一种基于轨道交通能够只在列车行驶在道岔侧线时才进行空闲、占用检查的计轴系统，以及一种通过其解决轨道分路不良的方法。

背景技术

铁路运输在人们日常生活中占有举足轻重的位置，在运输行业中占有很大比重。铁路运输属于轨道交通，对其运行环境等的要求也很高。通常在同一时间，同一区段线上只能有一列火车存在。目前，被广泛用于检测轨道上列车存在的手段有轨道电路和计轴系统，它们的检测输出结果是联锁系统的输入条件，作为列车运行的依据之一。轨道电路以一段线路的钢轨为导体构成的电路，用于自动、连续检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全。轨道电路是通过轮轴短路两条钢轨来实现检测火车的位置，其缺点是：当出现钢轨生锈等情况时，轮对往往不能有效的将两钢轨短路，从而无法正确定位列车位置，这种现象称作轨道电路分路不良，经常发生在道岔区域的侧股(反位)。

而计轴系统是用计轴传感器(例如车轮传感器)将钢轨划分为不同的区段，通过检测车轮并计算区段内车轮的数量来定位火车的位置，并不会受到钢轨生锈的影响。因此，计轴系统常用来解决轨道电路的分路不良问题。在铁路道岔处，正线钢轨和侧线刚轨上均安装有计轴传感器。有些时候，列车走正线时联锁系统往往使用轨道电路给出的信号而不需要计轴系统给出信号，而列车走侧线时联锁系统才需要计轴系统给出信号。为到达这个目的，传统技术中，列车走正线时通过切断模块来切断计轴传感器与计轴运算器之间的信号传输，列车走侧线时保持车轮传感器与计轴运算器信号线路畅通。由于计轴系统安全性要求高，往往都具有检测自身故障能力，如果直接切断计轴传感器与计轴运算器间的信号线，则计轴系统会判定为设备自身故障而报警，需要其它辅助设备处理并避免这种误报警，额外的辅助设备会增加成本。此外，计轴传感器与计轴运算器之间的信号线路多，需要使用许多设备才能将这些信号线分别一一切断，如此会造成设备投入成本高和现场施工难度大的问题。而且，阻断模块有时可能会发生异常可能会导致切断失效，从而导致对计轴系统切断失败，存在较高安全风险。

发明内容

基于此，有必要提供一种基于轨道交通能够只在列车行驶在道岔侧线时才进行空闲、占用检查的计轴系统，该基于轨道交通的计轴系统至少能解决上述成本高、施工难度大和存在较高安全风险的其中一种问题。还提供一种通过上述的计轴系统解决轨道分路不良的方法。

一种基于轨道交通的计轴系统，用于根据轨道上的计轴传感器的传感器信号输出区段占用或空闲信息，包括：

连接所述计轴传感器的信号放大模块，用于处理所述传感器信号；

连接所述信号放大模块的计轴运算模块，用于计轴运算；

连接所述信号放大模块和计轴运算模块的输出模块，用于输出轨道区段占用或空闲信息；

连接所述信号放大模块、计轴运算模块和输出模块的电源模块，用于供给电源；

连接在所述电源模块和所述信号放大模块之间的开关模块，用于根据外部控制信号切断或接通所述信号放大模块和计轴运算模块之间的信号连接，以及所述信号放大模块和输出模块之间的信号连接；及

连接所述开关模块的开关检测模块，用于检测所述开关模块是否正常工作。

在其中一个实施例中，所述开关检测模块包括继电器。

在其中一个实施例中，所述继电器为或定表继电器或复式反表继电器或复式定表继电器中的一种。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括继电器。

在其中一个实施例中，所述继电器为反表继电器和定表继电器中的一种。

在其中一个实施例中，所述开关检测模块用于检测所述继电器的常开触点和动触点之间是否导通，或者用于检测所述继电器的常闭触点和动触点之间是否导通。

在其中一个实施例中，所述信号放大模块包括前级处理电路和轴脉冲输出控制电路，所述前级处理电路和轴脉冲输出控制电路电连接，所述前级处理电路对所述传感器信号进行放大和整形处理，所述轴脉冲输出控制电路输出信号给所述计轴运算模块和输出模块。

在其中一个实施例中，所述轴脉冲输出控制电路通过光耦合器连接所述计轴运算模块和输出模块。

在其中一个实施例中，还包括复零模块，所述复零模块产生复零信号对所述计轴运算模块和输出模块进行清零，使所述输出模块输出空闲信息。

一种通过根据权利要求1～9任一项的计轴系统解决轨道分路不良的方法，

采用连锁系统的定表继电器或反表继电器的表示信号控制计轴系统，当列车行驶在道岔侧线时才进行空闲、占用检查；

微机监测系统采集定表继电器或反表继电器常开触点和动触点之间是否导通、或者常闭触点和动触点之间是否导通，判断所述计轴系统是否按照联锁系统的指令工作。

上述基于轨道交通的计轴系统，包括连接在电源模块和信号放大模块之间的开关模块，根据外部控制信号通过开关模块控制信号放大模块的电源供给，从而切断或接通信号放大模块和计轴运算模块之间的信号连接，以及信号放大模块和输出模块之间的信号连接，并不是好像传统技术那样切断计轴传感器与计轴运算器之间的物理连接，解决了成本高和施工难度大的问题。上述基于轨道交通的计轴系统还包括用于检测开关模块是否正常工作的开关检测模块，避免由于开关模块发生异常而导致的切断失效，提高安全系数。通过上述的计轴系统解决轨道分路不良的方法，可以有效降低成本，提高计轴系统安全性、可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一个实施例的基于轨道交通的计轴系统模块示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为一个实施例的基于轨道交通的计轴系统模块示意图。

一种基于轨道交通的计轴系统，用于根据轨道上的计轴传感器的传感器信号输出区段占用或空闲信息，包括：信号放大模块100、计轴运算模块200、输出模块300、开关模块400、开关检测模块500、复零模块600和电源模块700。电源模块700连接信号放大模块100、计轴运算模块200、输出模块300、开关模块400、开关检测模块500和复零模块600以供给电源。对于信号放大模块100来说，电源模块700通过开关模块400连接信号放大模块100为其供电。

计轴传感器(例如图1中的SENS1和计轴传感器SENS2)安装在轨道10上，感应车辆的车轮经过，通常用于检测车轮轮对数。计轴传感器可以是光纤光栅传感器。

连接计轴传感器的信号放大模块100用于处理传感器信号，将计轴传感器输出的模拟信号转换成数字信号。信号放大模块100包括前级处理电路和轴脉冲输出控制电路，前级处理电路和轴脉冲输出控制电路电连接，前级处理电路对传感器信号进行放大和整形处理，轴脉冲输出控制电路输出数字信号给计轴运算模块和输出模块。轴脉冲输出控制电路可以通过光耦合器连接计轴运算模块和输出模块，轴脉冲输出控制电路连接光耦合器的输入端(发光二极管一端)，计轴运算模块和输出模块连接光耦合器的输出端(光敏三极管一端)。

连接信号放大模块100的计轴运算模块200用于计轴运算。计轴运算模块200收到信号放大模块100的数字信号后，对车辆的行进方向进行判别和区段内车轮的数量进行计算。当计轴运算模块200通过计算并判定车辆已经离开该区段时，给输出模块300发出轨道空闲信号。

连接信号放大模块100和计轴运算模块200的输出模块300用于输出轨道区段占用或空闲信息。当输出模块300收到信号放大模块100给出的轨道占用信号后，立即输出轨道占用信息。当输出模块300收到计轴运算模块200给出的轨道空闲信号后，立即输出轨道空闲信息。

连接在电源模块700和信号放大模块100之间的开关模块400用于根据外部控制信号切断或接通信号放大模块100和计轴运算模块200之间的信号连接，以及信号放大模块100和输出模块300之间的信号连接。

例如开关模块400可以包括开关S1，开关S1用于根据外部控制信号切断或接通信号放大模块100和计轴运算模块200之间的信号连接，开关S1还用于根据外部控制信号切断或接通信号放大模块100和输出模块300之间的信号连接。开关S1可以为继电器，继电器可以为传统联锁系统常用的反表继电器或定表继电器。当然，开关S1也可以为开关器件或者断路器。

连接开关模块400的开关检测模块500用于检测开关模块400是否正常工作，通常用于检测开关模块400中的开关是否正常闭合或正常断开，并给监测开关模块400的微机监测系统(图未示)提供信号，监视开关模块400是否按指令工作。例如开关模块400中的开关为继电器时，开关检测模块500用于检测继电器的常开触点和动触点之间是否导通，或者用于检测继电器的常闭触点和动触点之间是否导通。通常当需要切断放大模块100和计轴运算模块200之间的信号的时候，外部电路给开关模块400断开信号(外部控制信号)，继电器开路，即继电器的动触点和常闭触点断开，继电器的动触点和常开触点闭合。开关检测模块500每隔设定时间检测一次。

开关检测模块500可以包括开关，开关可以为继电器，继电器可以为传统联锁系统常用的反表继电器或定表继电器，也可以是复式反表继电器或复式定表继电器。如果开关模块400是联锁系统既有的反表继电器或定表继电器的两组接点(例如开关S1)，则开关检测模块500监测反表继电器或定表继电器的两组不同的接点，并将该组触点的闭或合状态发送至微机监测系统，以此判断开关模块400的工作状态是否正常。当反表继电器或定表继电器(开关模块400)没有空余的触点时，开关检测模块500也可以是该反表继电器或定表继电器的复式继电器。当然，开关检测模块500也可以是反表继电器与定表继电器组合，只要其中任一继电器有空闲触点，采用该空闲触点的闭或合给微机监测系统输出信号，以判断开关模块400是否按指令工作，这样可以非常有效的利用联锁系统中的既有设备，从而降低成本。

复零模块600产生复零信号对计轴运算模块200和输出模块300进行清零，使输出模块输出空闲信息。

上述基于轨道交通能够只在列车行驶在道岔侧线时才进行空闲、占用检查的计轴系统，包括连接在电源模块和信号放大模块之间的开关模块，根据外部控制信号通过开关模块控制信号放大模块的电源供给，从而切断或接通信号放大模块和计轴运算模块之间的信号连接，以及信号放大模块和输出模块之间的信号连接，并不是好像传统技术那样切断计轴传感器与计轴运算器之间的物理连接，解决了成本高和施工难度大的问题。上述基于轨道交通的计轴系统还包括用于检测开关模块是否正常工作的开关检测模块，避免由于开关模块发生异常而导致的切断失效，提高安全系数。

以下公开一种通过计轴系统解决轨道分路不良的方法。

一种通过计轴系统解决轨道分路不良的方法，所述计轴系统包括：信号放大模块100、计轴运算模块200、输出模块300、开关模块400、开关检测模块500、复零模块600和电源模块700。电源模块700连接信号放大模块100、计轴运算模块200、输出模块300、开关模块400、开关检测模块500和复零模块600以供给电源。对于信号放大模块100来说，电源模块700通过开关模块400连接信号放大模块100为其供电。

其中开关模块400可以是联锁系统既有的反表继电器或定表继电器，开关检测模块500可以设置为复式反表继电器或复式定表继电器，使用复式反表继电器或复式定表继电器对应的触点的闭或合作为给微机监测系统输出信号，判断开关模块400是否按指令工作。

连接开关模块400的开关检测模块500检测开关模块400是否正常工作，通常用于检测开关模块400中的开关是否正常闭合或正常断开，并给监测开关模块400的微机监测系统(图未示)提供信号，监视开关模块400是否按指令工作。例如开关模块400中的开关为继电器时，开关检测模块500用于检测继电器的常开触点和动触点之间是否导通，或者用于检测继电器的常闭触点和动触点之间是否导通。通常当需要切断放大模块100和计轴运算模块200之间的信号的时候，外部电路给开关模块400断开信号(外部控制信号)，继电器开路，即继电器的动触点和常闭触点断开，继电器的动触点和常开触点闭合。开关检测模块500每隔设定时间检测一次。

当列车行走正线时，通过开关模块400(定表继电器或反表继电器)断开信号放大模块100与电源模块700的连接，放大模块100不工作，不给计轴模块100和输出模块300输出信号。同时，开关检测模块500可以设置为复式定表继电器或复式反表继电器，微机监测系统对复式定表继电器或复式反表继电器相应触点的开或合进行采集，判断开关模块400(定表继电器或反表继电器)是否按联锁系统给出的指令工作。

当列车行走侧线时，通过开关模块400(定表继电器或反表继电器)连接信号放大模块100与电源模块700，放大模块100正常工作，给计轴模块100和输出模块300输出信号，判断区段内是否有列车并输出区段占用或空闲的信息。同时，开关检测模块500可以设置为复式定表继电器或复式反表继电器，微机监测系统对复式定表继电器或复式反表继电器相应触点的开或合进行采集，判断开关模块400(定表继电器或反表继电器)是否按联锁系统给出的指令工作。

使用该方法解决分路不良，由于有微机监测系统监测开关模块400是否按联锁系统指令工作，使得计轴系统更加安全可靠。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，用于根据轨道上的计轴传感器的传感器信号输出区段占用或空闲信息，包括：

连接所述计轴传感器的信号放大模块，用于处理所述传感器信号；

连接所述信号放大模块的计轴运算模块，用于计轴运算；

连接所述信号放大模块和计轴运算模块的输出模块，用于输出轨道区段占用或空闲信息；

连接所述信号放大模块、计轴运算模块和输出模块的电源模块，用于供给电源；

连接在所述电源模块和所述信号放大模块之间的开关模块，用于根据外部控制信号切断或接通所述信号放大模块和计轴运算模块之间的信号连接，以及所述信号放大模块和输出模块之间的信号连接；及

连接所述开关模块的开关检测模块，用于检测所述开关模块是否正常工作。

2.根据权利要求1所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，所述开关检测模块包括继电器。

3.根据权利要求2所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，所述继电器为反表继电器或定表继电器或复式反表继电器或复式定表继电器中的一种。

4.根据权利要求1所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，所述开关模块包括继电器。

5.根据权利要求4所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，所述继电器为反表继电器和定表继电器中的一种。

6.根据权利要求5所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，所述开关检测模块用于检测所述继电器的常开触点和动触点之间是否导通，或者所述开关检测模块用于检测所述继电器的常闭触点和动触点之间是否导通。

7.根据权利要求1所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，所述信号放大模块包括前级处理电路和轴脉冲输出控制电路，所述前级处理电路和轴脉冲输出控制电路电连接，所述前级处理电路对所述传感器信号进行放大和整形处理，所述轴脉冲输出控制电路输出信号给所述计轴运算模块和输出模块。

8.根据权利要求1所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，所述轴脉冲输出控制电路通过光耦合器连接所述计轴运算模块和输出模块。

9.根据权利要求1所述的基于轨道交通的计轴系统，其特征在于，还包括复零模块，所述复零模块产生复零信号对所述计轴运算模块和输出模块进行清零，使所述输出模块输出空闲信息。

10.一种通过根据权利要求1～9任一项的计轴系统解决轨道分路不良的方法，其特征在于，

采用联锁系统的定表继电器或反表继电器的表示信号控制计轴系统，当列车行驶在道岔侧线时才进行空闲、占用检查；

微机监测系统采集定表继电器或反表继电器常开触点和动触点之间是否导通、或者常闭触点和动触点之间是否导通，判断所述计轴系统是否按照联锁系统的指令工作。