CN108099951A - 一种用于信号叠加的轨道电路和实现方法 - Google Patents

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乔志超
李智宇
王智新
刘志明
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning

Abstract

本发明公开一种用于信号叠加的轨道电路和实现方法，方法包括并联的脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路，所述脉冲信号叠加支路包括电感电容并联电路，所述移频信号叠加支路包括串联谐振电路。本发明可以完成机车信号发码、分路不良情况下钢轨占用检查、断轨断线检查、绝缘破损检查、分支并联跳线断线检查等诸多的功能，解决了目前站内轨道电路传输安全方面存在的多种问题。

Description

一种用于信号叠加的轨道电路和实现方法
技术领域
本发明涉及轨道电路信号传输技术领域，特别涉及一种用于信号叠加的轨道电路和实现方法。
背景技术
随着铁路建设的快速发展，轨道电路作为铁路信号基础安全设备已在我国广泛应用，轨道电路是以一段铁路线路的钢轨为导体构成的电路，用于自动、连续检测某段线路是否被机车车辆占用，以保证行车的安全。
目前站内采用的铁路电路通常有25Hz相敏轨道电路和480型轨道电路、高压脉冲轨道电路以及ZPW-2000A一体化轨道电路。
25Hz相敏轨道电路和480型轨道电路在钢轨和列车车轮的接触良好的情况下，即正常情况下，能够检查相应区段钢轨处于空闲状态还是占用状态，即检查相应区段钢轨是否被列车占用；但当钢轨出现分路不良时，25Hz相敏轨道电路和480型轨道电路将失去检查相应区段钢轨处于空闲还是占用的功能；且25Hz相敏轨道电路和480型轨道电路也不具备相应区段钢轨绝缘破损、钢轨断轨以及钢轨引接线断线的检查功能，即当相应区段出现绝缘破损、钢轨断轨以及钢轨引接线断线时，25Hz相敏轨道电路和480型轨道电路不能使钢轨处于占用状态以便进行维修；另外，25Hz相敏轨道电路和480型轨道电路也不具备想车载设备传递信息的功能。
ZPW-2000A一体化轨道电路具备向车载设备传递信息的功能；且在钢轨与列车车轮接触良好的情况下，即正常情况下，ZPW-2000A一体化轨道电路能够检查相应区段是处于空闲状态还是占用状态，即检查相应区段钢轨是否被列车占用；此外，ZPW-2000A一体化轨道电路具备钢轨断轨、钢轨引接线断线检查功能，即当相应区段出现钢轨断轨或钢轨引接线断线时，ZPW-2000A一体化轨道电路能够使得钢轨处于占用状态。但是，当钢轨出现分路不良或者部分分支并联跳线断线时，ZPW-2000A一体化轨道电路将失去检查相应区段钢轨处于空闲还是占用状态的功能；同时，ZPW-2000A一体化轨道电路也不具备绝缘破损检查的功能，即当相应区段钢轨出现绝缘破损时，ZPW-2000A一体化轨道电路不能使相应区段钢轨处于占用状态。
高压脉冲轨道电路具备轨面电压高以及信号不对称的特点，在钢轨出现轻度锈蚀和污物时，能够检查相应区段钢轨处于空闲还是占用状态；但是，其不具备钢轨断轨以及钢轨引接线断线检查功能，即当相应区段钢轨断轨或者钢轨引接线断线时，高压脉冲轨道电路不能使得钢轨处于占用状态；同时，其也不具备向车载设备传递信息的功能。
发明内容
本发明提供一种用于信号叠加的轨道电路和实现方法，用以解决目前站内轨道电路传输存在安全的问题。
本发明提供一种用于信号叠加的轨道电路，包括并联的脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路，所述脉冲信号叠加支路包括电感电容并联电路，所述移频信号叠加支路包括串联谐振电路。
其中，所述电感电容并联电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感和第二电容并联连接。
其中，所述串联谐振电路包括第一电阻、第一电感和第一电容，所述第一电阻、第一电感和第一电容串联连接。
本发明提供一种用于信号叠加的轨道电路的实现方法，所述轨道电路包括并联的脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路：
将所述脉冲信号叠加支路中的脉冲信号与所述移频信号叠加支路中的移频信号叠加成一路信号；
所述脉冲信号叠加支路包括电感电容并联电路，所述移频信号叠加支路包括串联谐振电路。
其中，所述电感电容并联电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感和第二电容并联连接。
其中，所述串联谐振电路包括第一电阻、第一电感和第一电容，所述第一电阻、第一电感和第一电容串联连接。
本发明实施例的一些有益效果可以包括：
本发明实施例利用了高压脉冲轨道电路和ZPW-2000A轨道电路各自的优点，可以完成机车信号发码、分路不良情况下钢轨占用检查、断轨断线检查、绝缘破损检查、分支并联跳线断线检查等诸多的功能，解决了目前站内轨道电路传输安全方面存在的多种问题，两种特征信号分工具体如下：
(1)脉冲信号叠加支路的脉冲信号完成占用检查，并解决分路不良、绝缘破损检查，改善道岔跳线断线后的分路检查。
(2)移频信号叠加支路的移频信号完成占用检查、机车信号发码，并利用移频信号特征优化断轨(扼流断线)检查功能。
上述两种信号在接收端分离后，接收器对两种信号予以识别和解调，依据两种信号的分工，轨道电路按照两种信号“与”关系进行轨道电路工作正常判断，任何一种轨道电路失效均认为轨道电路故障，从而提高了提高轨道电路安全性。该系统充分发挥两种信号的各自优势，弥补单一制式轨道电路功能的不足。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中用于信号叠加的轨道电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明实施例中用于信号叠加的轨道电路图。如图1所示，本发明实施例的用于信号叠加的轨道电路包括并联的两个支路：脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路，脉冲信号叠加支路用于将输入的脉冲信号叠加到供输出的叠加信号之中，移频信号叠加支路用于将输入的移频信号叠加到供输出的叠加信号之中。
如图1所示，脉冲信号叠加支路包括电感电容并联电路，该电感电容并联电路包括电感L2和电容C2，电感L2与电容C2并联连接。
如图1所示，移频信号叠加支路包括串联谐振电路，该串联谐振电路包括电阻R1、电感L1和电容C1，电阻R1、电感L1和电容C1串联连接。
上述脉冲信号叠加支路中输入的脉冲信号为利用电容充放电形成，上述移频信号叠加支路中输入的移频信号为利用频移键控(Frequency-shift keying，FSK)信号调制经过功率放大器输出形成。
上述的电感电容并联电路和串联谐振电路分别是脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路的隔离电路，防止脉冲信号叠加支路中的脉冲信号和移频信号叠加支路的移频信号相互串扰。
本发明实施例的用于信号叠加的轨道电路，利用了高压脉冲轨道电路和ZPW-2000A轨道电路各自的优点，可以完成机车信号发码、分路不良情况下钢轨占用检查、断轨断线检查、绝缘破损检查、分支并联跳线断线检查等诸多的功能，解决了目前站内轨道电路传输安全方面存在的多种问题，两种特征信号分工具体如下：
(1)脉冲信号叠加支路的脉冲信号完成占用检查，并解决分路不良、绝缘破损检查，改善道岔跳线断线后的分路检查。
(2)移频信号叠加支路的移频信号完成占用检查、机车信号发码，并利用移频信号特征优化断轨(扼流断线)检查功能。
上述两种信号在接收端分离后，接收器对两种信号予以识别和解调，依据两种信号的分工，轨道电路按照两种信号“与”关系进行轨道电路工作正常判断，任何一种轨道电路失效均认为轨道电路故障，从而提高了提高轨道电路安全性。该系统充分发挥两种信号的各自优势，弥补单一制式轨道电路功能的不足。
本发明实施例包括一种用于信号叠加的轨道电路的实现方法，所述轨道电路包括并联的脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路：
将所述脉冲信号叠加支路中的脉冲信号与所述移频信号叠加支路中的移频信号叠加成一路信号；
所述脉冲信号叠加支路包括电感电容并联电路，所述移频信号叠加支路包括串联谐振电路。
其中，所述电感电容并联电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感和第二电容并联连接。
其中，所述串联谐振电路包括第一电阻、第一电感和第一电容，所述第一电阻、第一电感和第一电容串联连接。
本发明实施例的用于信号叠加的轨道电路实现方法，利用了高压脉冲轨道电路和ZPW-2000A轨道电路各自的优点，可以完成机车信号发码、分路不良情况下钢轨占用检查、断轨断线检查、绝缘破损检查、分支并联跳线断线检查等诸多的功能，解决了目前站内轨道电路传输安全方面存在的多种问题，两种特征信号分工具体如下：
(1)脉冲信号叠加支路的脉冲信号完成占用检查，并解决分路不良、绝缘破损检查，改善道岔跳线断线后的分路检查。
(2)移频信号叠加支路的移频信号完成占用检查、机车信号发码，并利用移频信号特征优化断轨(扼流断线)检查功能。
上述两种信号在接收端分离后，接收器对两种信号予以识别和解调，依据两种信号的分工，轨道电路按照两种信号“与”关系进行轨道电路工作正常判断，任何一种轨道电路失效均认为轨道电路故障，从而提高了提高轨道电路安全性。该系统充分发挥两种信号的各自优势，弥补单一制式轨道电路功能的不足。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种用于信号叠加的轨道电路，其特征在于，包括并联的脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路，所述脉冲信号叠加支路包括电感电容并联电路，所述移频信号叠加支路包括串联谐振电路。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电感电容并联电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感和第二电容并联连接。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述串联谐振电路包括第一电阻、第一电感和第一电容，所述第一电阻、第一电感和第一电容串联连接。
4.一种用于信号叠加的轨道电路的实现方法，其特征在于，所述轨道电路包括并联的脉冲信号叠加支路和移频信号叠加支路：
将所述脉冲信号叠加支路中的脉冲信号与所述移频信号叠加支路中的移频信号叠加成一路信号；
所述脉冲信号叠加支路包括电感电容并联电路，所述移频信号叠加支路包括串联谐振电路。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电感电容并联电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感和第二电容并联连接。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述串联谐振电路包括第一电阻、第一电感和第一电容，所述第一电阻、第一电感和第一电容串联连接。
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