CN106864485A - 铁路道岔状态的识别装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铁路道岔状态的识别装置及其系统，该系统包括：至少一对道岔传感器，至少一个车轮传感器，监测预警装置和报警装置，其中，道岔传感器安装在道岔的两个岔尖的内侧，并与道岔的道岔横截面间隔预设距离平行设置，用于检测触发状态，其中，触发状态用于确定道岔在当前时刻的定位位置；车轮传感器安装在第一股道和第二股道所属枕木上面，用于检测行驶信号；监测预警装置分别与道岔传感器和车轮传感器相连接，用于根据获取到的触发状态和行驶信号确定是否生成第一报警信号，第一报警信号用于提示道岔的定位位置错误；缓解了现有技术中的道岔识别装置在进行数据传输时可靠性差的技术问题。

Description

铁路道岔状态的识别装置及其系统

技术领域

本发明涉及铁路信号的技术领域，尤其是涉及一种铁路道岔状态的识别装置及其系统。

背景技术

随着科技的进步，传感器技术开始不断发展，在每个领域都得到了广泛的应用。就铁路道岔密贴度监测而言，目前现有的方案有两种，一种方案是采用激光位移传感器方式来判断道岔的密贴度，其原理是在道岔和枕木的下方或者道岔前方安装传感器，通过激光位移传感器采集数据来判断道岔的密贴度；然后把监测结果通过3G网络传输到铁路内部网络，供相关部门进行查看，当密贴度超限会提示报警，以便检修维护人员及时处理。另一种方案是采用金属传感器检测安装到道岔附近用于采集道岔的定位状态和密贴度；然后将采集的数据通过无线传输的方式(300米范围内)，把监测数据传输到手持机，手持机会以语音提醒方式播报定位、反位、电压状态等语音信息。

通过对上述两种方案的分析得出：第一种方案没有现场提醒功能，只靠传输到终端，然后，让系统值班员进行提醒，因此，第一种方案容易产生值班员漏报现象。第二种方案虽然有现场提醒功能，但现场环境电磁环境比较复杂很容易受到过往机车、高压线路的干扰导致信号传输障碍，同时，现场比较嘈杂提示音可能听不清楚以及佩戴手持机再去扳道岔，对搬到工来说增加负担，手机自身也可能会存在死机、损坏等问题，这样会给该系统增加不可确定的因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路道岔状态的识别装置及其系统，以缓解现有技术中的道岔识别装置在进行数据传输时可靠性差，以及现有技术中的道岔识别装置无现场预警功能的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种铁路道岔状态的识别系统，包括：至少一组道岔传感器，至少一组车轮传感器，监测预警装置和报警装置，每组所述道岔传感器安装在至少一个道岔中每个道岔的两个岔尖的内侧，并与每个所述道岔的道岔横截面间隔预设距离平行设置，且任意两组相邻的所述道岔传感器电连接，所述道岔传感器用于检测触发状态，其中，所述触发状态用于确定每个所述道岔在当前时刻的定位位置，所述道岔传感器的数量为多个；所述至少一组车轮传感器安装在每个非起始道岔的第一股道和第二股道所属枕木的内侧和/或安装在起始道岔与所述目标机车的始发点之间所属枕木的内侧，用于检测行驶信号，其中，所述行驶信号用于指示以下至少一种信息：所述第一股道和/或所述第二股道有目标机车经过的信息，所述目标机车在所述第一股道或所述第二股道的行驶方向；所述监测预警装置分别与所述道岔传感器和所述车轮传感器相连接，用于根据获取到的所述触发状态和所述行驶信号所指示的信息确定是否生成第一报警信号，以使所述报警装置根据所述第一报警信号进行报警，所述第一报警信号用于提示以下任一种信息：道岔的定位位置错误的信息，所述目标机车进路错误的信息。

进一步地，所述触发状态还用于确定所述道岔在所述当前时刻是否处于故障状态，所述监测预警装置还用于在确定出所述道岔在所述当前时刻处于所述故障状态的情况下，生成第二报警信号，其中，所述故障状态包括以下任一种：所述道岔的密贴度大于或者等于预设密贴度，所述道岔的两个岔尖全部密贴基本轨，所述两个岔尖全部脱离所述基本轨。

进一步地，所述车轮传感器包括：所述第一股道的车轮传感器组和所述第二股道的车轮传感器组，所述第一股道的车轮传感器组包括第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器，其中，所述第一左侧车轮传感器和所述第一右侧车轮传感器分别安装在所述第一股道的两根枕木的内侧，并与所述第一股道的两根枕木的第一枕木面平行设置，且低于所述第一枕木面20mm；所述第二股道的车轮传感器组包括第二左侧的车轮传感器和第二右侧的车轮传感器，其中，所述第二左侧的车轮传感器和所述第二右侧的车轮传感器分别安装在所述第二股道的两根枕木的内侧，并与所述第二股道的两根枕木的第二枕木面平行设置，且低于所述第二枕木面20mm。

进一步地，所述第一左侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第一左侧车轮传感器并列安装在所述第一股道的两根枕木的内侧；所述第一右侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第一右侧车轮传感器并列安装在所述第一股道的两根枕木的内侧，其中，两个所述第一左侧车轮传感器和两个所述第一右侧车轮传感器对应设置；所述第二左侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第二左侧车轮传感器并列安装在所述第二股道的两根枕木的内侧；所述第二右侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第二右侧车轮传感器并列安装在所述第二股道的两根枕木的内侧，其中，两个所述第二左侧车轮传感器和两个所述第二右侧车轮传感器对应设置。

进一步地，每组所述道岔传感器包括：一个左侧道岔传感器和一个右侧道岔传感器，其中，所述左侧道岔传感器安装在对应的道岔的左侧岔尖的内侧，所述右侧道岔传感器安装在所述对应的道岔的右侧岔尖的内侧。

进一步地，所述左侧道岔传感器包括：左侧道岔密贴度传感器和左侧道岔位置传感器，所述左侧道岔密贴度传感器与所述监测预警装置相连接，用于检测所述对应的道岔的左侧岔尖与基本轨的密贴度，所述密贴度用于确定所述对应的道岔在所述当前时刻是否处于所述故障状态；所述右侧道岔传感器包括：右侧道岔密贴度传感器和右侧道岔位置传感器，所述右侧道岔密贴度传感器与所述监测预警装置相连接，用于检测所述对应的道岔的左侧岔尖与基本轨的密贴度，所述密贴度用于确定所述对应的道岔在所述当前时刻是否处于所述故障状态；所述右侧道岔位置传感器与所述监测预警装置按照有线或者无线的方式相连接，用于检测所述对应的道岔在所述当前时刻的定位位置。

进一步地，所述报警装置包括：地面预警终端，远程预警终端和车载预警终端，其中，所述地面预警终端安装在每个所述非起始道岔的第一股道的车轮传感器组和所述非起始道岔之间，并与所述非起始道岔的第一股道相邻设置，所述地面预警终端还安装在所述非起始道岔的第二股道的车轮传感器组和所述非起始道岔之间，并与所述第二股道相邻设置，所述地面预警终端与所述监测预警装置通过有线或者无线方式相连接，用于获取所述监测预警装置发送的所述第一报警信号，或者，所述第二报警信号，其中，所述地面预警终端包括能够发出红色频闪信号的预警指示灯；所述远程预警终端安装在远程监控中心，用于获取所述监测预警装置发送的所述第一报警信号，或者，所述第二报警信号，其中，所述远程预警终端包括显示屏幕；所述车载预警终端安装在所述目标机车上，用于获取所述监测预警装置发送的所述第一报警信号，或者，所述第二报警信号，以提示所述目标机车的驾驶人员。

进一步地，所述道岔与所述第一报警装置和所述第二报警装置之间的距离均为0～200米，所述第一报警装置与所述第一股道的车轮传感器组之间的距离，以及所述第二报警装置与所述第二股道的车轮传感器组之间的距离为0～300米。

进一步地，所述装置还包括：车号识别组件，所述车号识别组件安装在所述起始道岔与所述目标机车的始发点之间所属枕木上面，用于检测经过所述起始道岔的机车编号。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了铁路道岔状态的识别装置，包括上述任一项所述的铁路道岔状态的识别系统。

在本发明实施例中，通过道岔传感器检测用于确定道岔的定位位置的触发状态；然后，通过车轮传感器检测用于确定目标机车所在的股道的行驶信号，其中，目标机车为当前时刻行驶在第一股道或者第二股道，且即将进入道岔的机车；接下来，监测预警装置根据触发状态和行驶信号确定是否生成第一报警信号，其中，如果生成第一报警信号，则根据报警装置进行报警。相对于现有技术中的道岔状态识别装置，在进行数据传输时容易受到干扰的缺陷，在本发明实施例中，通过安装在铁路上的报警装置进行报警，能够达到及时同时机车司乘人员前方道岔发生了故障的目的，进而缓解了现有技术中的道岔识别装置在进行数据传输时可靠性差，以及现有技术中的道岔识别装置无现场预警功能的技术问题，从而实现了对道岔的故障进行实时预警的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1是根据本发明实施例的一种铁路道岔状态的识别系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种机车逆向行驶时铁路道岔状态的识别系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种机车顺向行驶时铁路道岔状态的识别系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选地车轮传感器的安装示意图；

图5是根据本发明实施例的另一种可选地铁路道岔状态的识别系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种铁路道岔状态的识别系统的实施例。下面将结合图1至图3对本发明实施例进行解释说明。

图1是根据本发明实施例的一种铁路道岔状态的识别系统的示意图，如图1所示，该装置包括：道岔传感器11，车轮传感器12，监测预警装置13和报警装置14，其中，道岔传感器11包括至少一对，车轮传感器12包括至少一个。

每对道岔传感器11安装在至少一个道岔中每个道岔的两个岔尖的内侧，并与每个道岔的道岔横截面间隔预设距离平行设置，且任意两组相邻的道岔传感器电连接，道岔传感器用于检测触发状态，其中，触发状态用于确定每个道岔在当前时刻的定位位置，道岔传感器的数量为多个。

需要说明的是，在本发明实施例中，道岔的定位位置表示当前时刻道岔的两个岔尖所处的位置，即两个岔尖处于左侧，还是处于右侧，或是一个处于左侧，一个处于右侧，其中，左侧和右侧为相对于机车行驶方向而言的，机车行驶方向的左侧即为上述的左侧，机车行驶方式的右侧即为上述的右侧。机车行驶方向包括逆向行驶和顺向行驶，其中，逆向行驶为机车沿着道岔向道岔的两个股道行驶的方向，顺向行驶为机车沿着道岔的两个股道向道岔行驶的方向。

进一步需要说明的是，由于机车在行驶时，可能需要经过多个道岔，因此，需要给每个道岔均设置一组道岔传感器，且每组道岔传感器通过CAN总线与监测预警装置相连接。

至少一个车轮传感器12安装在每个非起始道岔的第一股道和第二股道所属枕木的内侧和/或安装在起始道岔与目标机车的始发点之间所属枕木上面，用于检测行驶信号，其中，行驶信号用于指示以下至少一种信息：在第一股道和/或第二股道有目标机车经过的信息，目标机车在第一股道或第二股道的行驶方向；

需要说明的是，起始道岔为目标机车(以下均简称为机车)经过的第一个道岔，非起始道岔为机车经过的非第一个道岔，例如，第二个道岔，第三个道岔等。

监测预警装置13分别与道岔传感器11和车轮传感器12相连接，用于根据获取到的触发状态和行驶信号所指示的信息确定是否生成第一报警信号，以使报警装置14根据第一报警信号进行报警，第一报警信号用于提示以下任一种信息：道岔的定位位置错误的信息，目标机车进路错误的信息。

针对道岔的定位位置错误的问题，在机车的行驶方向为顺向行驶的情况下，当机车前方的道岔的位置为第一侧时，如果检测到目标机车位于第一股道，或者，当道岔的位置为第二侧时，如果检测到目标机车位于第二股道，则生成第一报警信号；其中，当道岔处于第一侧时，在第二股道行驶的目标机车能够正常行驶，当道岔处于第二侧时，在第一股道行驶的目标机车能够正常行驶。

具体地，将结合图2对该问题进行具体的介绍，如图2中箭头的方向即为顺向行驶方向。在此情况下，当图2中的1号道岔位于图2中所示的位置时，从3股道行驶过来的机车能够正常通过1号道岔；当有机车从1股道行驶过来时，将生成第一报警信号，以提示机车驾驶人员，扳道工，以及监控中心的指挥人员道岔定位错误。

针对目标机车进路错误的问题，在机车的行驶方向为逆向行驶的情况下，机车将沿着道岔扳动的方向向前移动，直至移动至目标股道。其中，如果某个道岔的扳动方向错误的话，那么机车的行驶方向也就出现了错误。因此，在本发明实施例中，当机车所经过的起始道岔的道岔传感器被触发之后，监测预警装置将从机车的始发点开始逐一判断道岔传感器的触发状态，并根据触发状态来选择要去的道路，其中，如果左侧触发就检测右侧路径，如果右侧触发就检测左侧路径。进而，根据这个规律就能确定最终的行走路径，并最终把结果显示在起始的指示报警器上。然后，监测预警装置将该目的地与机车实际所要行使的目的地进行比较，如果比较出不一致，则生成第一报警信号进行报警，如果比较出一致，则不进行报警。

具体地，将结合图3对该问题进行具体的介绍，如图3中箭头的方向即为逆向行驶方向。当机车经过安装在位于4股道的车轮传感器被触发时，监测预警装置将从1号道岔开始判断道岔的定位位置。例如，当定位结果为1号道岔的定位位置为通向2号道岔的方向时，监测预警装置继续判断2号道岔的定位位置，当定位结果为2号道岔的定位位置为通向3股道的方向时，则继续判断下一个道岔的定位位置，直至确定出机车的最终目的地。

需要说明的是，在如图2和图3所示的图中，车轮感应开关即为本发明实施例中的车轮传感器，道岔感应开关即为道岔传感器，道岔预警指示灯即为下述实施方式中描述的地面预警终端，道岔监控主机即为上述监控预警装置。

需要说明的是，在本发明实施例中，可以将道岔预警指示装置安装在道岔和车轮传感器之间，并与第一股道和第二股道相邻设置，也就是说，报警装置设置在铁路上。具体设置位置如图2和图3中道岔预警指示装置所示的位置。将报道岔预警指示设置在铁路上能够及时提醒机车的司乘人员前方道岔发生了异常。相对于现有技术中的道岔识别装置，本发明实施例提供的识别装置，能够避免由于信号干扰导致的数据传输障碍，进而，能够实时并且及时地向扳道工或者机车司乘人员发出预警信号，防止相关事故的发生。

在本发明实施例中，通过道岔传感器检测用于确定道岔的定位位置的触发状态；然后，通过车轮传感器检测用于确定目标机车所在的股道的行驶信号，其中，目标机车为当前时刻行驶在第一股道或者第二股道，且即将进入道岔的机车；接下来，监测预警装置根据触发状态和行驶信号确定是否生成第一报警信号，其中，如果生成第一报警信号，则根据报警装置进行报警。相对于现有技术中的道岔状态识别装置，在进行数据传输时容易受到干扰的缺陷，在本发明实施例中，通过安装在铁路上的报警装置进行报警，能够达到及时同时机车司乘人员前方道岔发生了故障的目的，进而缓解了现有技术中的道岔识别装置在进行数据传输时可靠性差，以及现有技术中的道岔识别装置无现场预警功能的技术问题，从而实现了对道岔的故障进行实时预警的技术效果。

需要说明的是，在本发明实施例中，道岔传感器，车轮传感器均通过CAN总线与监测预警装置通信连接。CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。

在本发明实施例中，还包括股道显示装置，股道显示装置用于显示机车最终所要停放的股道号。如图2中，“方框4”所示的即为股道显示装置，图3中，“方框3”所示的即为股道显示装置。

以图2为例进行说明，当机车经过起始道岔时，监测预警装置将通过CAN总线依次获取1号道岔和2号道岔返回的道岔定位位置信息，监测预警装置通过判断可知，机车将进入4股道。此时，监测预警装置将控制股道显示装置显示符号“4”，以提示机车驾驶人员和扳道工，机车将进入股道4。

再以图3为例进行说明，当机车经过起始道岔时，监测预警装置将通过CAN总线依次获取1号道岔和2号道岔返回的道岔定位位置信息，监测预警装置通过判断可知，机车将进入3股道。此时，监测预警装置将控制股道显示装置显示符号“3”，以提示机车驾驶人员和扳道工，机车将进入股道3。

进一步需要说明的是，在本发明实施例中，还包括语音播报装置，该语音播报装置可以设置在机车上，以通过语音提示的方式提示机车驾驶人员所即将进入的股道。还可以设置在股道显示装置的周围，以提示扳道工或机车驾驶人员机车即将进入的股道。

通过上述描述可知，触发状态除了用于确定道岔的定位位置之外，触发状态还可以用于确定道岔在当前时刻是否处于故障状态，其中，故障状态包括以下任一种：道岔的密贴度大于或者等于预设密贴度，道岔的两个岔尖全部密贴基本轨(也即，两脚实)，两个岔尖全部脱离基本轨(两脚空)。在此情况下，监测预警装置还用于在确定出道岔在当前时刻处于故障状态的情况下，生成第二报警信号，其中，第二报警信号用于指示道岔处于故障状态，即发生了故障。

具体地，机车按照逆向行驶方向行驶或者按照顺向行驶方向行驶时，如果道岔传感器检测到道岔出现以下任一种现象：两脚空，两脚实，则将生成第二报警信号，以分别指示扳道工，机车驾驶人员和远程监控人员道岔发生了故障。具体提示方式将在下述实施方式中进行介绍。

在本发明实施例中，车轮传感器12包括：第一股道的车轮传感器组121和第二股道的车轮传感器组122。其中，第一股道的车轮传感器组121也即图2和图3中在3股道安装的车轮传感器，第二股道的车轮传感器组122也即图2和图3中在2股道安装的车轮传感器。

第一股道的车轮传感器组121包括第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器，其中，第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器分别安装在第一股道的两根枕木的内侧，并与第一股道的两根枕木的第一枕木面平行设置，且低于第一枕木面20mm；也即，第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器分别安装在3股道的两根枕木的内侧；

第二股道的车轮传感器组122包括第二左侧的车轮传感器和第二右侧的车轮传感器，其中，第二左侧的车轮传感器和第二右侧的车轮传感器分别安装在第二股道的两根枕木的内侧，并与第二股道的两根枕木的第二枕木面平行设置，且低于第二枕木面20mm；也即，第二左侧的车轮传感器和第二右侧的车轮传感器分别安装在2股道的两根枕木的内侧。

在本发明实施例中，针对某个非起始道岔的第一股道和第二股道(例如，图2和图3中所示的3股道和2股道)选取了4个车轮传感器，即，上述第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器，以及第二左侧的车轮传感器和第二右侧的车轮传感器。第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器安装在第一股道，用于检测行驶信号1，其中，行驶信号1用于确定在第一股道有机车向道岔行驶。第二左侧的车轮传感器和第二右侧的车轮传感器安装在第二股道，用于检测行驶信号2，其中，行驶信号2用于确定在第二股道有机车向道岔行驶。在第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器中，任意一个车轮传感器检测到有机车经过时，则向监测预警装置发送行驶信号，以使监测预警装置生成第一报警信号，并将该第一报警信号发送至报警装置进行报警。

在本发明实施例中，针对起始道岔，除了在起始道岔的第一股道和第二股道设置车轮传感器之间，还需要在机车的始发点和起始道岔之间设置一个车轮传感器，该车轮传感器用于确定机车的行驶方向。

进一步地，上述第一左侧车轮传感器的数量为两个，且两个第一左侧车轮传感器并列安装在第一股道的两根枕木的内侧；第一右侧车轮传感器的数量为两个，且两个第一右侧车轮传感器并列安装在第一股道的两根枕木的内侧，其中，两个第一左侧车轮传感器和两个第一右侧车轮传感器对应设置。

进一步地，上述第二左侧车轮传感器的数量为两个，且两个第二左侧车轮传感器并列安装在第二股道的两根枕木的内侧；第二右侧车轮传感器的数量为两个，且两个第二右侧车轮传感器并列安装在第二股道的两根枕木的内侧，其中，两个第二左侧车轮传感器和两个第二右侧车轮传感器对应设置。

下面将以第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器为例进行说明。

具体地，如图4所示，符号1和符号2所示的即为两个第一左侧车轮传感器，符号3和符号4所示的即为两个第二左侧车轮传感器。从图4中可以看出，两个第一左侧车轮传感器并列安装在第一股道的枕木1的内侧，两个第一右侧车轮传感器并列安装在第一股道的枕木2的内侧，且两个第一左侧车轮传感器和两个第一右侧车轮传感器在两个枕木上对应设置。当机车的行驶方向为方向1(也即，逆向行驶时)时，那么机车的车轮先触发车轮传感器1和3，后触发车轮传感器2和4；当机车的行驶方向为方向2(也即，顺向行驶时)时，那么机车的车轮先触发车轮传感器2和4，后触发车轮传感器1和3。也就是说，在本发明实施例中，通过车轮传感器的触发顺序就能够知晓机车的行驶方向，进而，在本发明实施例中，通过不同的判断逻辑来对机车进行判断。也即，在本发明实施例中，每组车轮传感器均为具有方向感的车轮传感器。

进一步地需要说明的是，在起始道岔的第一股道和第二股道设置车轮传感器之间设置的车轮传感器同样为具有方向感的车轮传感器。

在本发明实施例中，道岔传感器11包括：左侧道岔传感器和右侧道岔传感器，其中，左侧道岔传感器安装在对应的道岔的左侧岔尖的内侧，右侧道岔传感器安装在对应的道岔的右侧岔尖的内侧。并且，左侧道岔传感器和右侧道岔传感器安装方式与对应的道岔横截面平行，且距离道岔横截面20mm以内。左侧道岔传感器和右侧道岔传感器分别通过枕木夹安装在左侧岔尖和右侧岔尖的内侧，以对对应的道岔的定位位置和对应的道岔是否发生了故障进行实时检测。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，左侧道岔传感器包括：左侧道岔密贴度传感器和左侧道岔位置传感器，其中，左侧道岔密贴度传感器与监测预警装置按照有线或者无线的方式相连接，用于检测对应的道岔的左侧岔尖与基本轨的密贴度，其中，密贴度用于确定对应的道岔在当前时刻是否处于故障状态；左侧道岔位置传感器与监测预警装置按照有线或者无线的方式相连接，用于检测对应的道岔在当前时刻的定位位置；

右侧道岔传感器包括：右侧道岔密贴度传感器和右侧道岔位置传感器，右侧道岔密贴度传感器与监测预警装置按照有线或者无线的方式相连接，用于检测对应的道岔的左侧岔尖与基本轨的密贴度，其中，密贴度用于确定对应的道岔在当前时刻是否处于故障状态；右侧道岔位置传感器与监测预警装置按照有线或者无线的方式相连接，用于检测道岔在当前时刻的定位位置。

需要说明的是，在本发明实施例中，道岔传感器金额车轮传感器均采用轨内腰卡簧式独特安装方式进行安装。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，上述报警装置14包括：地面预警终端，远程预警终端和车载预警终端。通过图2和图3可知，地面预警终端安装在每个非起始道岔的第一股道的车轮传感器组和非起始道岔之间，并与非起始道岔的第一股道相邻设置，地面预警终端还安装在非起始道岔的第二股道的车轮传感器组和非起始道岔之间，并与第二股道相邻设置，地面预警终端与监测预警装置通过有线或者无线方式相连接，用于获取监测预警装置发送的第一报警信号，或者，第二报警信号，其中，地面预警终端包括能够发出红色频闪信号的预警指示灯。

远程预警终端安装在远程监控中心，用于获取监测预警装置发送的第一报警信号，或者，第二报警信号，其中，远程预警终端包括显示屏幕。

车载预警终端安装在目标机车上，用于获取监测预警装置发送的第一报警信号，或者，第二报警信号，以提示目标机车的驾驶人员。

进一步地，该系统还包括：车号识别组件，车号识别组件安装在起始道岔与目标机车的始发点之间所属枕木的内侧，用于检测经过所述起始道岔的机车的机车编号,采集分析后把才正确的车号传输到监测预警装置。

综上，在本发明实施例提供的铁路道岔状态的识别系统主要包括两个部分。

第一部分

通过道岔传感器实时检测道岔是否发生了故障，其中，如果道岔传感器检测到道岔发生了故障(例如，两脚空，或者，两脚实等)，则生成第二报警信号，并分别向第一报警装置和第二报警装置发送第二报警信号，以使第一报警装置和第二报警装置进行报警。具体地，通过道岔传感器来获得道岔岔尖位置及岔尖与基本轨的密贴度，以有线传输方式将触发信号传输到监测预警装置；经过监测预警装置分析处理，将最终的错误道岔状态信息通过有线或者以及通过无线方式发送到机车车载预警终端上和远程预警终端上；并生成第二报警信号，以触发报警装置报警，通过这种方式警示告诫扳道工道岔状态异常，待扳道工现场确认。

如果道岔传感器检测到道岔未发生故障，则继续通过道岔传感器检测道岔的定位位置，并向监测预警装置发送该定位位置。监测预警装置在获取到该定位位置之后，将结合该定位位置和车轮传感器检测到的行驶信号来确定是否生成第一报警信号。具体地，如果监测预警装置获取到的定位位置为道岔位于第一侧，则监测在第一股道上是否有机车向道岔行驶。其中，如果监测到在第一股道上有机车向道岔行驶，则生成第一报警信号，以提示机车司乘人员前方道岔定位错误。如果监测预警装置获取到的定位位置为道岔位于第二侧，则监测在第二股道上是否有机车向道岔行驶。其中，如果监测到在第二股道上有机车向道岔行驶，则生成第一报警信号，以提示机车司乘人员前方道岔定位错误。

在本发明实施例中，能够通过车轮传感器确定道岔在当前时刻的定位位置是否正确。例如图2，当1号道岔位于图2所示的位置时，如果在1股道有机车向道岔行驶，则表示道岔的定位位置错误。当道岔位于另外一侧时，如果在3股道有机车向道岔行驶，则表示道岔的定位位置错误。

第二部分

通过车轮触发车轮传感器，铁路道岔状态的识别系统就可以得知该机车进路是否正确。如果进路正确，则机车顺利通过道岔；如果道岔定位错误，当车轮触发车轮传感器时，安装在车轮传感器和道岔之间的预警指示灯发出红色LED频闪信号及语音报警提醒，提醒司乘人员前方道岔状态异常。另外，当机车未按照调度指令误驶向进路触发车轮传感器时，预警指示灯也会发出红色LED频闪信号及语音报警提醒，提醒司乘人员道岔状态异常。

需要说明的是，在本发明实施例中，地面预警终端为能够发出红色频闪信号的预警指示灯。但是，通过上述描述可知，报警装置在进行报警时，分为第一报警信号和第二报警信号，因此，可以设置报警装置为两种不同颜色的频闪信号的预警指示灯。例如，当报警信号为第一报警信号时，可以控制报警装置发出红色频闪信号，当报警信号为第二报警信号时，可以控制报警装置发出红色频闪信号，以对第一报警信号和第二报警信号作指示的内容进行区分。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，该装置还包括：应用服务器，其中，应用服务器与监测预警装置通过通信装置相连接，用于获取监测预警装置通过通信装置发送的故障信息，并将故障信息发送至远程终端设备，以使远程终端设备提示扳道工道岔出现了故障，其中，故障信息包括：道岔的处于故障状态时的故障信息，道岔定位位置错误时的错误信息。

在本发明实施例中，监测预警装置与应用服务器通信连接，应用服务器用于获取监测预警装置发送的故障信息，并对故障信息进行存储。以及将故障信息发送至远程终端设备(也即，指挥中心)，远程终端设备在获取到故障信息之后，将通过无线电台提醒扳道工道岔发生了异常。扳道工在察觉道岔异常之后，还可以向机车的司乘人员发送信号(例如，肢体信号)，以提示司乘人员前方路段发生了异常情况。

因此，在本发明实施例中，采用两种方式通知机车司乘人员，一种是通过报警装置向司乘人员显示报警信号，以提示司乘人员前方路段异常，另外一种是通过扳道工来提示司乘人员前方路段异常。

采用上述两种方式能够确保，司乘人员在未注意到报警信号的情况下，依然能够收到前方路段异常的消息。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，该装置还包括：

数据采集器和数据存储装置，其中，数据采集器分别与道岔传感器和车轮传感器相连接，用于实时获取触发状态和行驶信号；数据存储装置，与数据采集器相连接，用于对触发状态和行驶信号进行存储。

进一步地，数据存储装置包括：数据统计模块，用于按照预设类型对触发状态所指示的信息和行驶信号所指示的信息进行分类存储，其中，预设类型包括以下至少之一：道岔所处的铁路局，道岔所处的路段，道岔所处的线路，道岔所处的线号，道岔所处的岔号，报警类型。

需要说明是的，在本发明实施例中，数据存储装置中还包括：数据报表模块，该模块会根据客户的具体需求制定日报、周报、月报、年报报表。

因此，在本发明实施例提供的铁路道岔状态的识别系统中，具有以下优点：

第一，在不影响不改变铁路现有规则前提下，通过触发车轮传感器来识别道岔是否定位异常，直接提醒当前机车的司乘人员；

第二，在扳道岔或者转辙道岔时出现异常系统会实时把异常信息传输到远程终端设备，同时现场预警指示灯会发出预警信息提醒扳道工及当前即将通过道岔的机车，做到信息共享预警互补，防止机车通过异常道岔；

第三，该装置中的传感器采用轨内腰卡簧式独特安装方式；

第四，该装置作为现场施工远程预警提醒装置，能够有效避免发生路外事故。

在本发明实施例中，可以设置一个太阳能电源装置，该电源装置用于为铁路道岔状态的识别系统进行直接供电。除此之外，还可以设置一个蓄电池，并通过太阳能电源装置为该蓄电池进行供电，进而，当太阳能不足以对铁路道岔状态的识别系统进行供电时，自动切换至蓄电池为该铁路道岔状态的识别系统进行供电。

图5是根据本发明实施例的另一种可选地铁路道岔状态的识别系统的示意图。

在本发明实施例中，道岔传感器将实时检测道岔是否正常，其中，如果道岔传感器检测到道岔异常(例如，两脚空，或者，两脚实等)，则生成第二报警信号，并分别向第一报警装置和第二报警装置发送第二报警信号，以使第一报警装置和第二报警装置进行报警，以根据报警装置进行现场预警提示，以提示扳道工或者机车司乘人员到道岔异常。

如果道岔传感器检测到道岔正常(即，未发现两脚空或两脚实)，则继续通过道岔传感器检测道岔的定位位置(即，道岔是向左扳，还是向右扳)，并向监测预警装置发送该定位位置。监测预警装置在获取到该定位位置之后，将结合该定位位置和车轮传感器检测到的行驶信号来确定是否生成第一报警信号。其中，图5中未示出该监测预警装置。

其中，道岔传感器在检测到道岔异常之后，可以将异常信息(两脚空或者两脚实)发送至数据存储装置和应用服务器，以使数据存储装置对异常信息进行存储。应用服务器在接收到异常信息之后，将异常信息发送至远程终端设备，以将该异常信息在远程终端设备中的远程预警终端进行显示，以提示监控中心的工作人员道岔异常。除此之外，还可以将异常信息分别发送至车载预警终端和地面预警终端，其中，车载预警终端用于提示机车驾驶人员前方道岔异常，地面预警终端用于提示扳道工道岔异常。道岔传感器在检测到道岔正常之后，还可以将正常的信息发送至数据进行存储。

进一步地，如果监测预警装置获取到的定位位置为道岔位于第一侧，则通过车轮传感器监测在第一股道上是否有机车向道岔行驶。其中，如果监测到在第一股道上有机车向道岔行驶，则为异常情况，此时生成第一报警信号，以提示机车司乘人员前方道岔定位错误。如果监测预警装置获取到的定位位置为道岔位于第二侧，则监测在第二股道上是否有机车向道岔行驶。其中，如果监测到在第二股道上有机车向道岔行驶，则为异常情况，此时生成第一报警信号，以提示机车司乘人员前方道岔定位错误。

进一步地，在本发明实施例中，还可以通过车轮传感器和道岔传感器的扳动方向确定机车进路是否正确，其中，如果不正确，则将进路错误信息发送给应用服务器，以使应用服务器将进路错误的信息分别发送给远程终端设备，车载预警终端和地面预警终端，已分别提示监控中心的工作人员，机车的驾驶人员和扳道工机车进路错误。

需要说明的是，在本发明实施例中，还按照预设类型对道岔传感器和车轮传感器检测到的数据进行分类存储，并根据客户的具体需求制定日报、周报、月报、年报报表，其中，预设类型包括以下至少之一：道岔所处的铁路局，道岔所处的路段，道岔所处的线路，道岔所处的线号，道岔所处的岔号，报警类型。

综上，本发明实施例提供的铁路道岔状态的识别系统的主要特点是在不影响不改变现有铁路规则制度的前提下，对道岔异常状态及误入进路机车做出预警提示；该装置中的数据采集模块(即，道岔传感器和车轮传感器)的技术原从德国引进，该技术在国际上处于领先地位，其采集模块有可靠的稳定性、数据传输距离远。监测预警装置采用串口信号逻辑处理，对每个信号的状态进行分析判断，经过内部分组化冗余处理；报警装置分为正常和异常两种状态，正常情况下当机车进入站场如何道岔正确，那么报警装置会显示通过LED显示正确的径路号同时语音告知正确的径路号，异常情况下接收到报警指令LED发出红色频闪信号同时发出语音报警信息；供电电源作为所有模块的运行基础，其稳定性固然重要，供电模块采用太阳能供电，应用户外专用大电流大安时存储蓄电池，确保用电充足。还可以将把预警信息、机车的位置信息、线路占用信息以可视化图形的方式显示在远程终端设备的大型显示屏上，供相关工作人员查看；数据总线模块是采用目前世界最先进最可靠最稳定的CAN总线模式进行构架；车号识别组件是用来采集通过机车的机车号，采集分析后把才正确的车号传输到监控系统；车载预警终端是采用物联网技术，把监测预警装置的分析结果以实时图形的方式通过无线网络的方式发送给当前机车，同时把报警装置得到的报警信息通过无线网络发送给当前机车，供司乘人员查看。

铁路行车事故中，调车事故占有很大的比例，该系统主要解决调车牵引、推送过程中司机对前方行进路道岔状态无法实时掌握，导致挤脱撞等行车事故，做到早发现、早响应、早上报、早处理；同时该装置可以对有转辙机的道岔进行有效监测识别预警。

且该系统安装方便使用灵活，可以对多种型号道岔进行监控识别预警；彻底杜绝因道岔状态异常、通讯不良、违章作业、轨道电路分路不良、安全意识薄弱等因素导致的挤脱撞等行车事故。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种铁路道岔状态的识别系统，其特征在于，包括：至少一对道岔传感器，至少一个车轮传感器，监测预警装置和报警装置，

每组所述道岔传感器安装在至少一个道岔中每个道岔的两个岔尖的内侧，并与每个所述道岔的道岔横截面间隔预设距离平行设置，且任意两组相邻的所述道岔传感器电连接，所述道岔传感器用于检测触发状态，其中，所述触发状态用于确定每个所述道岔在当前时刻的定位位置，所述道岔传感器的数量为多个；

所述至少一个车轮传感器安装在每个非起始道岔的第一股道和第二股道所属枕木的内侧和/或安装在起始道岔与所述目标机车的始发点之间所属枕木上面，用于检测行驶信号，其中，所述行驶信号用于指示以下至少一种信息：所述第一股道和/或所述第二股道有目标机车经过的信息，所述目标机车在所述第一股道或所述第二股道的行驶方向；

所述监测预警装置分别与所述道岔传感器和所述车轮传感器相连接，用于根据获取到的所述触发状态和所述行驶信号所指示的信息确定是否生成第一报警信号，以使所述报警装置根据所述第一报警信号进行报警，所述第一报警信号用于提示以下任一种信息：道岔的定位位置错误的信息，所述目标机车进路错误的信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述触发状态还用于确定所述道岔在所述当前时刻是否处于故障状态，所述监测预警装置还用于在确定出所述道岔在所述当前时刻处于所述故障状态的情况下，生成第二报警信号，其中，所述故障状态包括以下任一种：所述道岔的密贴度大于或者等于预设密贴度，所述道岔的两个岔尖全部密贴基本轨，所述两个岔尖全部脱离所述基本轨。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车轮传感器包括：所述第一股道的车轮传感器组和所述第二股道的车轮传感器组，

所述第一股道的车轮传感器组包括第一左侧车轮传感器和第一右侧车轮传感器，其中，所述第一左侧车轮传感器和所述第一右侧车轮传感器分别安装在所述第一股道的两根枕木的内侧，并与所述第一股道的两根枕木的第一枕木面平行设置，且低于所述第一枕木面20mm；

所述第二股道的车轮传感器组包括第二左侧的车轮传感器和第二右侧的车轮传感器，其中，所述第二左侧的车轮传感器和所述第二右侧的车轮传感器分别安装在所述第二股道的两根枕木的内侧，并与所述第二股道的两根枕木的第二枕木面平行设置，且低于所述第二枕木面20mm。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述第一左侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第一左侧车轮传感器并列安装在所述第一股道的两根枕木的内侧；

所述第一右侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第一右侧车轮传感器并列安装在所述第一股道的两根枕木的内侧，其中，两个所述第一左侧车轮传感器和两个所述第一右侧车轮传感器对应设置；

所述第二左侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第二左侧车轮传感器并列安装在所述第二股道的两根枕木的内侧；

所述第二右侧车轮传感器的数量为两个，且两个所述第二右侧车轮传感器并列安装在所述第二股道的两根枕木的内侧，其中，两个所述第二左侧车轮传感器和两个所述第二右侧车轮传感器对应设置。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，每组所述道岔传感器包括：一个左侧道岔传感器和一个右侧道岔传感器，其中，所述左侧道岔传感器安装在对应的道岔的左侧岔尖的内侧，所述右侧道岔传感器安装在所述对应的道岔的右侧岔尖的内侧。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述左侧道岔传感器包括：左侧道岔密贴度传感器和左侧道岔位置传感器，所述左侧道岔密贴度传感器与所述监测预警装置相连接，用于检测所述对应的道岔的左侧岔尖与基本轨的密贴度，所述密贴度用于确定所述对应的道岔在所述当前时刻是否处于所述故障状态；所述左侧道岔位置传感器与所述监测预警装置按照有线或者无线的方式相连接，用于检测所述对应的道岔在所述当前时刻的定位位置；

所述右侧道岔传感器包括：右侧道岔密贴度传感器和右侧道岔位置传感器，所述右侧道岔密贴度传感器与所述监测预警装置相连接，用于检测所述对应的道岔的左侧岔尖与基本轨的密贴度，所述密贴度用于确定所述对应的道岔在所述当前时刻是否处于所述故障状态；所述右侧道岔位置传感器与所述监测预警装置按照有线或者无线的方式相连接，用于检测所述对应的道岔在所述当前时刻的定位位置。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述报警装置包括：地面预警终端，远程预警终端和车载预警终端，其中，

所述地面预警终端安装在每个所述非起始道岔的第一股道的车轮传感器组和所述非起始道岔之间，并与所述非起始道岔的第一股道相邻设置，所述地面预警终端还安装在所述非起始道岔的第二股道的车轮传感器组和所述非起始道岔之间，并与所述第二股道相邻设置，所述地面预警终端与所述监测预警装置通过有线或者无线方式相连接，用于获取所述监测预警装置发送的所述第一报警信号，或者，所述第二报警信号，其中，所述地面预警终端包括能够发出红色频闪信号的预警指示灯；

所述远程预警终端安装在远程监控中心，用于获取所述监测预警装置发送的所述第一报警信号，或者，所述第二报警信号，其中，所述远程预警终端包括显示屏幕；

所述车载预警终端安装在所述目标机车上，用于获取所述监测预警装置发送的所述第一报警信号，或者，所述第二报警信号，以提示所述目标机车的驾驶人员。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述道岔与所述第一报警装置和所述第二报警装置之间的距离均为0～200米，所述第一报警装置与所述第一股道的车轮传感器组之间的距离，以及所述第二报警装置与所述第二股道的车轮传感器组之间的距离为0～300米。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述装置还包括：

车号识别组件，所述车号识别组件安装在所述起始道岔与所述目标机车的始发点之间所属枕木上面，用于检测经过所述起始道岔的列机车编号。

10.一种铁路道岔状态的识别装置，其特征在于，包括上述权利要求1至9中任一项所述的铁路道岔状态的识别系统。