CN109969230B - 用于单轨轨道的轨道电路和轨道占用检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于单轨轨道的轨道电路和轨道占用检测方法，该轨道电路包括分别与每个轨道区段对应设置的轨道电路单元，轨道电路单元包括：第一触发开关和第二触发开关，第一和第二触发开关均设置在轨道面上，第一触发开关设置在当前轨道区段上且位于当前轨道区段的始端，第二触发开关设置在下一轨道区段上且与下一轨道区段的始端相距预设距离，其中，第一触发开关常开，并在被车轮触发时闭合，第二触发开关常闭，并在被车轮触发时断开；第一控制开关，包括第一控制元件和第一开关元件，第一开关元件与第一触发开关并联后，与第二触发开关、第一控制元件串联以构成串联支路，串联支路的两端连接到供电电源；与串联支路相连的信号生成组件。

Description

用于单轨轨道的轨道电路和轨道占用检测方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种用于单轨轨道的轨道电路和一种轨道占用检测方法。

背景技术

目前，轨道电路多是利用列车车轮和车轴都为金属材质，列车通过时可以短路两条钢轨的原理设计的，因此适于应用在两条钢轨轨道交通中。

跨座式单轨交通目前一般采用水泥梁，如PC(Precast Concrete，预制混凝土)梁或RC(Reinforce Concrete，钢筋混凝土)梁作为列车走形通道，并且列车采用橡胶等非金属材料的轮胎，因此，上述两条钢轨轨道交通中的轨道电路设计无法应用于跨座式单轨交通中。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于单轨轨道的轨道电路，可在单轨轨道上应用轨道电路，实现对单轨轨道占用状态的监测，从而保障单轨车辆的正常运行。

本发明的第二个目的在于提出一种轨道占用检测方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种用于单轨轨道的轨道电路，其中，所述单轨轨道划分为多个轨道区段，所述轨道电路包括分别与每个所述轨道区段对应设置的轨道电路单元，所述轨道电路单元包括：第一触发开关和第二触发开关，所述第一触发开关和所述第二触发开关均设置在与车辆的车轮相接触的轨道面上，所述第一触发开关设置在当前轨道区段上且位于当前轨道区段的始端，所述第二触发开关设置在下一轨道区段上且与所述下一轨道区段的始端相距预设距离，其中，所述第一触发开关常开，并在被所述车轮触发时闭合，所述第二触发开关常闭，并在被所述车轮触发时断开；第一控制开关，所述第一控制开关包括第一控制元件和第一开关元件，所述第一开关元件与所述第一触发开关并联后，与所述第二触发开关、所述第一控制元件串联以构成串联支路，所述串联支路的两端连接到供电电源；信号生成组件，所述信号生成组件与所述串联支路相连，其中，当所述车辆运行至当前轨道区段且所述车轮触发所述第一触发开关闭合时，所述供电电源为所述第一控制元件供电以控制所述第一开关元件闭合，以使所述串联支路处于通电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述通电状态时生成当前轨道区段占用信号；当所述车辆运行至下一轨道区段且所述车轮触发所述第二触发开关断开时，所述第一控制元件失电以致所述第一开关元件断开，以使所述串联支路处于断电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述断电状态时生成当前轨道区段清空信号。

根据本发明实施例的用于单轨轨道的轨道电路，通过在当前轨道区段始端设置第一触发开关，在下一轨道区段距离其始端预设距离处设置第二触发开关，并通过第一控制开关的第一开关元件与第一触发开关并联后，与第二触发开关、第一控制开关的第一控制元件串联以构成串联支路，以及通过设置与串联支路相连的信号生成组件，当第一触发开关被车轮触发闭合时，信号生成组件可生成当前轨道区段占用信号，当第二触发开关被车轮触发断开时，信号生成组件可生成当前轨道区段清空信号，由此，可在单轨轨道上应用轨道电路，实现对单轨轨道占用状态的监测，从而保障单轨车辆的正常运行。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于本发明第一方面实施例提出的轨道电路的轨道占用检测方法，该方法包括：当所述车辆运行至当前轨道区段且所述车轮触发所述第一触发开关闭合时，所述供电电源为所述第一控制元件供电以控制所述第一开关元件闭合，以使所述串联支路处于通电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述通电状态时生成当前轨道区段占用信号；当所述车辆运行至下一轨道区段且所述车轮触发所述第二触发开关断开时，所述第一控制元件失电以致所述第一开关元件断开，以使所述串联支路处于断电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述断电状态时生成当前轨道区段清空信号。

根据本发明实施例的轨道占用检测方法，能够实现对单轨轨道占用状态的监测，从而保障单轨车辆的正常运行。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过对本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的单轨轨道与车辆的车轮结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的轨道电路的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的触发开关的安装位置示意图；

图4为根据本发明另一个实施例的轨道电路的结构示意图；

图5为根据本发明另一个实施例的触发开关的安装位置示意图；

图6为根据本发明一个实施例的触发开关的结构示意图；

图7为图6中的触发开关的另一视角；

图8为根据本发明一个实施例的一个轨道梁的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的用于单轨轨道的轨道电路和轨道占用检测方法。

本发明实施例的单轨轨道与车辆的车轮可如图1所示，车辆为跨座式单轨列车，车轮包括走行轮、稳定轮和导向轮，并对应稳定轮设置有稳定轮支架和应急钢轮，从而可通过单轨轨道来实现车辆的支撑、稳定和导向。单轨轨道可划分为多个轨道区段，轨道电路包括分别与每个轨道区段对应设置的轨道电路单元。

如图2所示，轨道电路单元包括第一触发开关10、第二触发开关20、第一控制开关30和信号生成组件40。

其中，第一触发开关10和第二触发开关20均设置在与车辆的车轮相接触的轨道面上，如图3所示，第一触发开关10设置在当前轨道区段上且位于当前轨道区段的始端，第二触发开关20设置在下一轨道区段上且与下一轨道区段的始端相距预设距离d。图3所示的20’和10”分别为上一轨道区段对应的轨道电路单元的第二触发开关和下一轨道区段对应的轨道电路单元的第一触发开关。其中，第一触发开关10常开，并在被车轮触发时闭合，第二触发开关20常闭，并在被车轮触发时断开。

如图2所示，第一控制开关30包括第一控制元件31和第一开关元件32，第一开关元件32与第一触发开关10并联后，与第二触发开关20、第一控制元件31串联以构成串联支路，串联支路的两端连接到供电电源1。在本发明的一个实施例中，供电电源1为直流电源，其中，可对应每个轨道电路单元设置一个供电电源1，也可对应多个轨道电路单元设置一个供电电源1。

如图2所示，信号生成组件40与所述串联支路相连。

结合图4和图3(图3中的箭头方向为车辆运行方向)，当车辆运行至当前轨道区段且车轮触发第一触发开关10闭合时，供电电源为第一控制元件31供电以控制第一开关元件32闭合，以使串联支路处于通电状态，信号生成组件40在串联支路处于通电状态时生成当前轨道区段占用信号。结合图2和图3，当车辆运行至下一轨道区段且车轮触发第二触发开关20断开时，第一控制元件31失电以致第一开关元件32断开，以使串联支路处于断电状态，信号生成组件40在串联支路处于断电状态时生成当前轨道区段清空信号。

在本发明的一个实施例中，预设距离d等于车辆的长度，由此，可在车辆尾部处于当前轨道区段与下一轨道区段的连接处，即车辆刚好完全离开当前轨道区段时生成当前轨道区段清空信号。

在本发明的一个实施例中，第一触发开关10和第二触发开关20可设置在单轨轨道的正上方，即设置在与走行轮相接触的轨道面上，或者第一触发开关10和第二触发开关20可设置在单轨轨道的侧面，即设置在与稳定轮或导向轮相接触的轨道面上。图5示出了当前轨道区段对应的轨道电路单元的第一触发开关10和上一轨道区段对应的轨道电路单元的第二触发开关20’设置在与稳定轮相接触的轨道面上的情况。

其中，第一触发开关10和第二触发开关20的结构相同或相似，如图6和图7所示，第一触发开关10和第二触发开关20均可包括底座01、车轮接触板02、设置在底座01和车轮接触板02之间的弹性件03和弹性件固定柱07、设置在底座01上的触发凸起04以及在车轮接触板上02与触发凸起04对应设置的触发按钮05。触发凸起04和触发按钮05可分别通过导线06与对应的元件相连。

与车辆的车轮相接触的轨道面上设置有凹槽，第一触发开关10和第二触发开关20分别设置在相应位置的凹槽内。车轮接触板2的顶部平面可平行于或高于轨道面，以便于车轮的受力点完全落在触发开关上，实现对触发开关的有效触发。

在本发明的一个实施例中，第一控制开关30可为动合型继电器，如常开电磁继电器，第一控制元件31可为线圈，第一开关元件32可为动触点。

如图8所示，单轨轨道中的每个轨道梁的两端靠近轨道梁底面的位置分别设置有预埋金属件001。预埋金属件001可用于通过轨道接续线将多个轨道梁连接起来。在本发明的一个实施例中，每个轨道梁两端的预埋金属件001之间设置有沿该轨道梁的长度方向布置的导电线路002，预埋金属件001用于连接相邻两个轨道梁上的导电线路002。通过设置导电线路，并通过预埋金属件将导电线路连通，能够起到导电作用，可为单轨轨道上的轨道电路单元供电，并可实现轨道电路单元中各个元件之间的电连接，使轨道电路正常工作。

在本发明的一个实施例中，如图2和图4所示，信号生成组件40可包括第二控制开关41、信号灯电源42和信号灯43。其中，第二控制开关41包括第二控制元件411和第二开关元件412，所述第二控制元件411与所述串联支路并联后，通过所述导电线路连接到所述轨道电路的供电电源1；所述信号灯43通过所述第二开关元件412与所述信号灯电源43相连。

当串联支路处于通电状态时，第二控制元件被短路以致第二开关元件将信号灯的红灯R所在的支路接入信号灯电源的通电回路，以通过点亮红灯R发出当前轨道区段占用信号。当串联支路处于断电状态时，供电电源为第二控制元件供电以控制第二开关元件将信号灯的绿灯G所在的支路接入信号灯电源的通电回路，以通过点亮绿灯G发出当前轨道区段清空信号。

其中，第二控制开关41可为转换型继电器，如包括一个动触点和两个静触点的电磁继电器，第二控制元件411可为线圈，第二开关元件412可为动触点。

由此，当车辆运行至当前轨道区段且车轮触发第一触发开关10闭合时，可通过点亮红灯R发出当前轨道区段占用信号，当车辆运行至下一轨道区段且车轮触发第二触发开关20断开时，可通过点亮绿灯G发出当前轨道区段清空信号。

根据本发明实施例的用于单轨轨道的轨道电路，通过在当前轨道区段始端设置第一触发开关，在下一轨道区段距离其始端预设距离处设置第二触发开关，并通过第一控制开关的第一开关元件与第一触发开关并联后，与第二触发开关、第一控制开关的第一控制元件串联以构成串联支路，以及通过设置与串联支路相连的信号生成组件，当第一触发开关被车轮触发闭合时，信号生成组件可生成当前轨道区段占用信号，当第二触发开关被车轮触发断开时，信号生成组件可生成当前轨道区段清空信号，由此，可在单轨轨道上应用轨道电路，实现对单轨轨道占用状态的监测，从而保障单轨车辆的正常运行。

在本发明的一个实施例中，上述的导电线路可为导线。

在本发明的一个实施例中，上述的导电线路可为碳粉线路。碳粉线路可铺设于单轨轨道表面，或嵌入单轨轨道内，碳粉线路的截面积相对均匀并可满足一定的电流大小要求。

在设置上述碳粉线路的情况下，当任一轨道区段内的轨道梁发生断裂时，碳粉线路断开，第二控制元件411失电以致第二开关元件412将信号灯43的红灯R所在的支路接入信号灯电源42的通电回路，以通过点亮红灯R发出轨道断裂信号。

由此，碳粉线路不仅能够起到导电作用，还能够用以检测轨道梁是否发生断裂，进一步保证车辆运行的安全性。

在本发明的一个具体实施例中，对于上述单轨轨道，可在预制轨道梁时预留安装触发开关(包括第一触发开关和第二触发开关)的凹槽，并设置预埋金属件。碳粉可在吊装轨道梁后再施工，并在施工后检查其导电性。触发开关优选设置在稳定轮轨道面，以减少轨道梁面的过度损伤和提高车辆的乘坐舒适性。在设置触发开关时，可将触发开关的底座01，即安装支架先固定到轨道梁上。触发开关的车轮接触板02可采用钢板或其他耐磨耐腐蚀材质的物料。

如果导电线路选用电缆，则电缆的型号可根据导电性需求、机械强度需求等具体情况而定。

另外，轨道电路的设置要满足轨道交通要求的防水等级。

本发明还提出一种基于上述实施例的轨道电路的轨道占用检测方法。

本发明实施例的轨道占用检测方法，包括：当车辆运行至当前轨道区段且车轮触发第一触发开关闭合时，供电电源为第一控制元件供电以控制第一开关元件闭合，以使串联支路处于通电状态，信号生成组件在串联支路处于通电状态时生成当前轨道区段占用信号；当车辆运行至下一轨道区段且车轮触发第二触发开关断开时，第一控制元件失电以致第一开关元件断开，以使串联支路处于断电状态，信号生成组件在串联支路处于断电状态时生成当前轨道区段清空信号。

其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。

根据本发明实施例的轨道占用检测方法，能够实现对单轨轨道占用状态的监测，从而保障单轨车辆的正常运行。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述单轨轨道划分为多个轨道区段，所述轨道电路包括分别与每个所述轨道区段对应设置的轨道电路单元，所述轨道电路单元包括：

第一触发开关和第二触发开关，所述第一触发开关和所述第二触发开关均设置在与车辆的车轮相接触的轨道面上，所述第一触发开关设置在当前轨道区段上且位于当前轨道区段的始端，所述第二触发开关设置在下一轨道区段上且与所述下一轨道区段的始端相距预设距离，其中，所述第一触发开关常开，并在被所述车轮触发时闭合，所述第二触发开关常闭，并在被所述车轮触发时断开；

第一控制开关，所述第一控制开关包括第一控制元件和第一开关元件，所述第一开关元件与所述第一触发开关并联后，与所述第二触发开关、所述第一控制元件串联以构成串联支路，所述串联支路的两端连接到供电电源；

信号生成组件，所述信号生成组件与所述串联支路相连，其中，

当所述车辆运行至当前轨道区段且所述车轮触发所述第一触发开关闭合时，所述供电电源为所述第一控制元件供电以控制所述第一开关元件闭合，以使所述串联支路处于通电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述通电状态时生成当前轨道区段占用信号；

当所述车辆运行至下一轨道区段且所述车轮触发所述第二触发开关断开时，所述第一控制元件失电以致所述第一开关元件断开，以使所述串联支路处于断电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述断电状态时生成当前轨道区段清空信号。

2.根据权利要求1所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述单轨轨道中的每个轨道梁的两端分别设置有预埋金属件，所述每个轨道梁两端的预埋金属件之间设置有沿该轨道梁的长度方向布置的导电线路，所述预埋金属件用于连接相邻两个轨道梁上的导电线路。

3.根据权利要求2所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述信号生成组件包括：

第二控制开关，所述第二控制开关包括第二控制元件和第二开关元件，所述第二控制元件与所述串联支路并联后，通过所述导电线路连接到所述轨道电路的供电电源；

信号灯电源；

信号灯，所述信号灯通过所述第二开关元件与所述信号灯电源相连，其中，

当所述串联支路处于所述通电状态时，所述第二控制元件被短路以致所述第二开关元件将所述信号灯的红灯所在的支路接入所述信号灯电源的通电回路，以通过点亮所述红灯发出所述当前轨道区段占用信号；

当所述串联支路处于所述断电状态时，所述供电电源为所述第二控制元件供电以控制所述第二开关元件将所述信号灯的绿灯所在的支路接入所述信号灯电源的通电回路，以通过点亮所述绿灯发出所述当前轨道区段清空信号。

4.根据权利要求3所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述导电线路为碳粉线路。

5.根据权利要求4所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，当任一轨道区段内的轨道梁发生断裂时，所述碳粉线路断开，所述第二控制元件失电以致所述第二开关元件将所述信号灯的红灯所在的支路接入所述信号灯电源的通电回路，以通过点亮所述红灯发出轨道断裂信号。

6.根据权利要求5所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述第一控制开关为动合型继电器，所述第二控制开关为转换型继电器。

7.根据权利要求3所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述导电线路为电缆。

8.根据权利要求1所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述预设距离等于所述车辆的长度。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述车辆为跨座式单轨列车，所述车轮包括走行轮、稳定轮和导向轮。

10.根据权利要求9所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，所述第一触发开关和所述第二触发开关均包括底座、车轮接触板、设置在所述底座和所述车轮接触板之间的弹性件、设置在所述底座上的触发凸起以及在所述车轮接触板上与所述触发凸起对应设置的触发按钮。

11.根据权利要求10所述的用于单轨轨道的轨道电路，其特征在于，与车辆的车轮相接触的轨道面上设置有凹槽，所述第一触发开关和所述第二触发开关均设置在所述凹槽内，其中，所述车轮接触板的顶部平面平行于或高于所述轨道面。

12.一种基于权利要求1-11中任一项所述的轨道电路的轨道占用检测方法，其特征在于，包括：

当所述车辆运行至当前轨道区段且所述车轮触发所述第一触发开关闭合时，所述供电电源为所述第一控制元件供电以控制所述第一开关元件闭合，以使所述串联支路处于通电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述通电状态时生成当前轨道区段占用信号；

当所述车辆运行至下一轨道区段且所述车轮触发所述第二触发开关断开时，所述第一控制元件失电以致所述第一开关元件断开，以使所述串联支路处于断电状态，所述信号生成组件在所述串联支路处于所述断电状态时生成当前轨道区段清空信号。

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