CN108344932B - 一种轨道电路站内绝缘破损在线检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道电路站内绝缘破损在线检测方法和在线检测装置，其中所述方法包括：检测轨道电路自身信号的电气参数值；将所述电气参数值与参考值对比，确定启动绝缘破损机制；根据本区段内轨道电路信号的电气异常情况，判断所述本区段是否出现绝缘破损。通过本发明的技术方案，能够实现在线检测并且安装部署更加简便，在检测处理方面更加安全可靠。

Description

一种轨道电路站内绝缘破损在线检测方法和装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道电路站内绝缘破损在线检测方法和装置。

背景技术

铁路车站内的轨道电路区段一般采用机械绝缘节分割。在日常运用中，由于钢轨热胀冷缩或列车运行的冲击，时常会导致绝缘节受力破坏，使机械绝缘节两侧轨道电路区段钢轨间短路，简称绝缘破损。绝缘破损后果比较严重，可能引起误收码导致信号升级，造成列车冒进，存在严重的安全隐患。

为了降低安全隐患，需要对绝缘节的破损情况进行检测。目前，大多采用的是巡道工定期检查闭塞分区的方式。但是这种方式工作强度大、效率低，而且不能及时获取绝缘节的破损情况。为此，出现了一种通过感应器进行检测的方法。如图1所示，特殊频率发送器以不同于列车控制信号频率和区段频率的特定频率发送单频信号，并通过发送感应线圈将信号感应到钢轨上。接收感应线圈接收上述单频信号并发送给接收器，接收器采用检测等方式对接收的单频信号进行检测进而判断绝缘节是否破损。

但是这种检测方式，引入了上述单频信号这种外部信号。这种外部信号的引入将会对轨道电路自身的信号产生影响，也存在安全隐患；同时由于使用了特殊频率发送器，使得检测装置的硬件结构比较复杂。而且上述两种方式都是主动式的破损检测。如果绝缘节没有破损而仍进行破损检测，将增大检测的工作量。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种轨道电路站内绝缘破损的在线检测方法和装置。

一种轨道电路站内绝缘破损在线检测方法，所述方法包括：

检测轨道电路自身信号的电气参数值；

将所述电气参数值与参考值对比，确定启动绝缘破损机制；

根据本区段内轨道电路信号的电气异常情况，判断所述本区段是否出现绝缘破损。

进一步地，检测两相邻区段的电气参数值的变化量与所述参考值对比，确定启动所述绝缘破损机制。

进一步地，所述参考值通过以下方式获得：

通过轨道电路仿真系统遍历不同区段和应用场景组合下，出现绝缘破损后所述轨道电路自身信号产生的电气变化特征，所述参考值。

进一步地，本轨道区段接收到相邻轨道区段预定量的信号时，则判断本区段内轨道电路信号的电气出现异常。

进一步地，相邻两个区段的所述轨道电路自身信号的幅值均出现异常且均收到邻区段的信号，则判断所述两个区段之间出现绝缘破损。

进一步地，所述相邻两个区段的所述轨道电路自身信号的幅值均出现下降，并且下降幅度在预定范围内，并且所述相邻区段接收到的邻区段信号均在预定区间内，则判断所述两个区段之间出现绝缘破损。

一种轨道电路站内绝缘破损在线检测装置，所述装置包括：

电气参数值获取单元，用于获取轨道电路自身信号的电气参数值；

绝缘破损检测启动单元，用于将所述电气参数值与参考值对比，确定启动绝缘破损机制；

绝缘破损检测单元，根据本区段内轨道电路信号的电气异常情况，判断所述本区段是否出现绝缘破损。

进一步地，所述在线检测装置还包括：

与第一设备连接的第一接口，用于将轨道电路自身信号的电气参数值发送给所述电气参数值获取单元；

与第二设备连接的第二接口，用于将电缆侧信号发送给所述绝缘破损检测单元。

进一步地，所述第一设备为通信接口板，所述第二设备为分线采集器。

进一步地，所述在线检测装置还包括存储单元：

所述存储单元，用于存储所述参考值。

通过本发明的技术方案，能够基于绝缘节的破损实际情况启动绝缘破损检测达到及时报警的目的，而且在检测时利用轨道电路自身信号而无需引入特定的检测信号。在产品结构方面，安装部署更加简便，在检测处理方面更加安全可靠。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说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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一简单地介绍，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的附图。

图1示出了根据现有技术的绝缘破损检测系统示意图；

图2示出了根据本发明实施例的绝缘破损在线检测系统架构图；

图3示出了根据本发明实施例的绝缘破损在线检测装置框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。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。

如图2所示的本发明实施例的绝缘破损在线检测系统架构图，如图所示，绝缘破损检测装置通过CAN(ControllerAreaNetwork，控制局域网)总线与分线采集器连接，实现对分线采集器的电缆侧轨道电路自身信号的电压和电流信息的实时采集，这种自身信号包括轨道电路收发设备与轨道之间在电缆中传输的音频信号或数字信号等，分线采集器向绝缘破损检测装置上传的自身信号主要包括1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz这四种不同频率的信号；通过CAN总线或RJ45接口与通信接口板连接，实现对通信接口板上传的轨道电路自身信号的电压和电流信息的实时采集；通过数据连接线与上位机连接，实现将故障信息发送给上述上位机，以在上位机的用户输出界面进行显示。

在本发明实施例的轨道电路站内绝缘破损在线检测方法中，事先通过轨道电路仿真系统遍历不同轨道区段和不同应用场景组合下，各个轨道区段出现绝缘破损后轨道电路自身信号产生的电气变化特征，获得电气变化的参考值，并绘制成仿真曲线。

所述绝缘破损检测装置，通过所述通信接口板获取的相关区段的轨道电路自身信号的电气参数值，并将获得的轨道电路自身信号的电气参数值与上述参考值或仿真曲线进行对比。获得的所述轨道电路自身信号的电气参数值接近于所述参考值(例如所述电气参数值在所述参考值的±10％以内)，或者符合所述仿真曲线时，启动破损检测机制。

具体地，所述绝缘破损检测装置，通过所述通信接口板检测到两个相邻区段的接收端轨出电压同时发生一定量值的下降，且下降量值位于该两个区段配置及应用场景组合、并且发生绝缘破损的仿真曲线范围内，换言之接近参考值，则启动绝缘破损检测机制。

本发明实施例的在线方式中，由于使用的是轨道电路的自身信号而没有引入额外的检测信号，所以能够实现在线检测。

所述绝缘破损检测装置通过所述分线采集器实时检测电缆侧信号。所述绝缘破损检测机制启动后，启动绝缘破损检测。当轨道接收电压出现异常的区段均接收到一定量值的相邻区段信号时，主机判断相邻区段之间的绝缘节出现绝缘破损，向上位机输出报警信息。

同样，当两区段接收到的相邻区段信号量值位于该两个区段配置及应用场景组合、并且发生绝缘破损的仿真曲线范围内，则判断所述两个区段之间出现了绝缘破损。此时，所述绝缘破损检测装置可以将绝缘破损信息作为报警信息发送给上位机。

不失一般性，假设A区段和B区段相邻，两个区段之间的绝缘节出现绝缘破损后，在A区段和B区段配置和应用场景组合下，通过轨道电路仿真系统进行仿真产生的理论参数值为：A区段的轨道接收电压下降幅度区间在40％-60％之间，B区段的轨道接收电压下降幅度区间在30％-50％之间；A区段接收相邻区段信号在3V-6V之间，B区段接收相邻区段信号在8V-12V之间。

通过上述分线采集器分别对A区段和B区段的电气参数值进行测量，测量A区段和B区段的轨道接收电压和相邻区段信号幅值等电气参数值。

不失一般性，上述分线采集器检测A区段和B区段的轨道接收电压：检测到A区段的轨道接收电压下降了50％，检测到B区段的轨道接收电压下降了40％，即A区段和B区段的实际测量的轨道接收电压同时发生了下降，而且A区段的轨道接收电压下降值落入到了A区段的轨道接收电压下降幅度区间内，B区段的轨道接收电压下降值落入到了B区段的轨道接收电压下降幅度区间内。

不失一般性，上述分线采集器检测A区段和B区段的相邻区段信号幅值：检测到A区段接收了5V的相邻区段信号，检测到B区段接收了10V的相邻区段信号，即检测到A区段和B区段都接收了一定量的相邻区段信号，而且A区段接收的相邻区段信号幅值落入到了通过仿真得到的A区段的3-6V之间，B区段接收的相邻区段信号幅值落入到了通过仿真得到的B区段的8-12V之间。

A区段和B区段实际测量的轨道接收电压和接收相邻区段信号幅值均落入到仿真的区间内，也即符合了A区段和B区段之间出现绝缘破损的特征，因此上述绝缘破损检测装置判断A区段和B区段之间的绝缘节出现绝缘破损。

上述绝缘破损检测装置确定A区段和B区段之间的绝缘节出现绝缘破损后，产生报警信息，并将所述报警信息上传给上位机。所述报警信息可以含有A区段标号、B区段标号、A区段实际测量的轨道接收电压或接收电压的下降值、B区段实际测量的轨道接收电压或接收电压的下降值、A区段接收相邻区段的信号幅值、和A区段接收相邻区段的信号幅值等参数。

所述上位机接收到上述报警信息后，将接收的报警信息进行可视化显示，并可以通过报警灯闪烁、报警铃鸣笛等方式进行报警。

如图3本发明实施例还示出了绝缘破损在线检测装置的框图，如图所示，本发明实施例的绝缘破损在线检测装置包括电气参数值获取单元、绝缘破损检测启动单元、绝缘破损检测单元、存储单元和两个接口单元。其中，

所述电气参数值获取单元，用于通过第一个接口获取轨道电路自身信号的电气参数值，并将获取的所述轨道电路自身信号的电气参数值发送给所述绝缘破损检测启动单元；所述绝缘破损检测启动单元，与所述存储单元连接，以从所述存储单元中读取参考值，并将所述电气参数值与参考值对比，确定启动绝缘破损机制；所述绝缘破损检测单元，在所述绝缘破损机制启动后，通过第二个接口获取根据本区段内轨道电路信号的电气参数值，并判断是否异常，在异常时确定所述本区段是否出现绝缘破损；所述存储单元，用于存储轨道电路仿真系统遍历不同轨道区段和不同应用场景组合下，各个轨道区段出现绝缘破损后轨道电路自身信号产生的电气变化的参考值；所述第一个接口，与所述通信接口板连接；所述第二个接口，与所述分线采集器连接。

本发明实施例的技术方案提出通过软硬件构造一种能够自动的实时在线检测高铁站内绝缘破损的装置，当绝缘破损发生时，能够第一时间自动向维护人员报警。采用本方案之后的优势在于对于绝缘破损故障能够及时报警，而且本方案利用轨道电路自身信号，不额外叠加其他信号，安全可靠，有效地提高了现场故障处理效率。

尽管参照前述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精神和范围。

Claims (8)

1.一种轨道电路站内绝缘破损在线检测方法，所述方法包括：

检测轨道电路自身信号的电气参数值；其中，绝缘破损检测装置通过CAN总线与分线采集器连接，实现对分线采集器的电缆侧轨道电路自身信号的实时采集；

将所述电气参数值与参考值对比，确定启动绝缘破损机制；其中，

通过所述通信接口板检测到两个相邻区段的接收端轨出电压同时发生一定量值的下降，且下降量值位于该两个区段配置及应用场景组合、并且发生绝缘破损的仿真曲线范围内，则启动绝缘破损检测机制；

所述绝缘破损检测机制启动后，启动绝缘破损检测，根据本区段内轨道电路信号的电气异常情况，判断所述本区段是否出现绝缘破损，其中，通过所述分线采集器实时检测电缆侧信号，并且所述相邻区段接收到的邻区段信号均在预定区间内，则判断所述两个区段之间出现绝缘破损。

2.根据权利要求1所述的轨道电路站内绝缘破损在线检测方法，其中，

检测两相邻区段的电气参数值的变化量与所述参考值对比，确定启动所述绝缘破损机制。

3.根据权利要求1所述的轨道电路站内绝缘破损在线检测方法，其中，所述参考值通过以下方式获得：

通过轨道电路仿真系统遍历不同区段和应用场景组合下，出现绝缘破损后所述轨道电路自身信号产生的电气变化特征，所述参考值。

4.根据权利要求1所述的轨道电路站内绝缘破损在线检测方法，其中，

本轨道区段接收到相邻轨道区段预定量的信号时，则判断本区段内轨道电路信号的电气出现异常。

5.一种轨道电路站内绝缘破损在线检测装置，所述装置包括：

电气参数值获取单元，用于获取轨道电路自身信号的电气参数值；其中，绝缘破损检测装置通过CAN总线与分线采集器连接，实现对分线采集器的电缆侧轨道电路自身信号的实时采集；

绝缘破损检测启动单元，用于将所述电气参数值与参考值对比，确定启动绝缘破损机制；其中，

通过所述通信接口板检测到两个相邻区段的接收端轨出电压同时发生一定量值的下降，且下降量值位于该两个区段配置及应用场景组合、并且发生绝缘破损的仿真曲线范围内，则启动绝缘破损检测机制；

绝缘破损检测单元，用于所述绝缘破损检测机制启动后，启动绝缘破损检测，根据本区段内轨道电路信号的电气异常情况，判断所述本区段是否出现绝缘破损，其中，通过所述分线采集器实时检测电缆侧信号，并且所述相邻区段接收到的邻区段信号均在预定区间内，则判断所述两个区段之间出现绝缘破损。

6.根据权利要求5所述的轨道电路站内绝缘破损在线检测装置，还包括：

与第一设备连接的第一接口，用于将轨道电路自身信号的电气参数值发送给所述电气参数值获取单元；

与第二设备连接的第二接口，用于将电缆侧信号发送给所述绝缘破损检测单元。

7.根据权利要求6所述的轨道电路站内绝缘破损在线检测装置，其中，

所述第一设备为通信接口板，所述第二设备为分线采集器。

8.根据权利要求5所述的轨道电路站内绝缘破损在线检测装置，还包括存储单元：

所述存储单元，用于存储所述参考值。

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