CN110104019B - 一种轨距杆及轨道线路分路不良控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨距杆，包括绝缘杆、第一固定杆、第二固定杆和固定卡扣，第一固定杆和第二固定杆的一端通过螺纹分别连接在绝缘杆两端，另一端通过固定卡扣固定在轨道上，第一固定杆、第二固定杆和固定卡扣均由导体材料制成，绝缘杆内设有容纳腔体，容纳腔体内设有列车检测单元和轨道封联单元；列车检测单元用于检测所在区间轨道上是否有列车，并在检测到区间轨道有列车时，向轨道封联单元发送导通信号，在区间轨道无列车时，向轨道封联单元发送断开信号；轨道封联单元用于接收并根据导通信号控制第一固定杆和第二固定杆之间通过电路实现导通，接收并根据断开信号控制第一固定杆和第二固定杆通过电路实现断开。简单有效解决轨道电路分路不良问题。

Description

一种轨距杆及轨道线路分路不良控制装置

技术领域

本发明属于机车预警技术领域，具体涉及一种轨距杆及轨道线路分路不良控制装置。

背景技术

轨道电路分路不良俗称“压不死”、“丢车”，是指当列车进入某一轨道区间时，对应区间的轨道继电器仍处于吸合的状态，此时相应的信号灯和控制台上会错误的显示绿灯或白灯，而此时轨道电路已失去了对该轨道区间占用状态的检查和提示的功能。但列车司机和调度人员会误认为该区间段没有列车占用，进行行车或允许其他列车进入的操作，从而造成列车冲撞、脱轨等严重的行车事故。

为了避免发生分路不良的情况，一般采用定期清除钢轨表面的铁锈，以增强钢轨的导电性；还有利用轨道电路和复杂的检测系统来检测列车和轨道情况。前一种方式需要定期操作，耗时耗力。后一种方式操作复杂，需要进行大量的数据对比工作。即现有的解决方式均无法做到简单有效，省时省力。

发明内容

为了解决现有技术存在的解决轨道分路不良操作复杂、费时费力的问题，本发明提供了一种轨距杆，其具有简单有效，省时省力等特点。

本发明的目的是提供一种简单有效的解决轨道电路分路不良问题的轨距杆和装置。

根据本发明的具体实施方式的一种轨距杆，所述轨距杆包括第一绝缘杆、第一固定杆、第二固定杆和固定卡扣，所述第一固定杆和第二固定杆的一端通过螺纹分别连接在所述第一绝缘杆两端，所述第一固定杆和第二固定杆另一端通过所述固定卡扣固定在轨道上，所述第一固定杆、所述第二固定杆和所述固定卡扣均由导体材料制成，所述第一绝缘杆内设有容纳腔体，所述容纳腔体内设有第一列车检测单元和第一轨道封联单元；

所述第一列车检测单元，用于检测所在区间轨道上是否有列车，并在检测到所述区间轨道有列车时，向所述轨道封联单元发送导通信号，在所述区间轨道无列车时，向所述轨道封联单元发送断开信号；

所述第一轨道封联单元，用于接收并根据所述导通信号控制所述第一固定杆和所述第二固定杆之间通过电路实现导通，接收并根据所述断开信号控制所述第一固定杆和所述第二固定杆通过电路实现断开。

进一步的，所述第一列车检测单元包括：地磁传感器或振动传感器以及第一主控器；

所述第一列车检测单元检测所在区间轨道上是否有列车为：所述第一列车检测单元通过所述地磁传感器或振动传感器检测所在区间轨道上是否有列车；

所述第一主控器，在所述地磁传感器或振动传感器检测到所述区间轨道有列车时，向所述第一轨道封联单元发送导通信号，在所述区间轨道无列车时，向所述轨道封联单元发送断开信号。

进一步的，所述地磁传感器或振动传感器各为两个，分别设置在所述第一绝缘杆的容纳腔体的两端。

进一步的，所述第一列车检测单元还包括：通信模块；

所述通信模块，用于在所述第一主控器发送所述导通信号时，向预警接收设备发送提示信号。

进一步的，所述第一列车检测单元还包括：天线，所述天线用于放大所述通信模块发出的所述提示信号，以增强所述提示信号的传播距离。

进一步的，所述第一轨道封联单元为继电器，所述继电器在导通或断开时使所述第一固定杆和所述第二固定杆导通或断开。

进一步的，所述轨距杆还包括：供电单元，所述供电单元为所述第一列车检测单元和所述第一轨道封联单元提供所需电源。

根据本发明具体实施方式的一种轨道线路分路不良控制装置，包括：

第二列车检测单元，用于检测所在区间轨道上是否有列车，并向第二轨道封联单元发送关闭或打开信号；

第二轨道封联单元，用于在接收到所述关闭或打开信号后，控制连接两根钢轨的导体相应的导通或断开。

进一步的，所述连接两根钢轨的导体为轨距杆，所述轨距杆包括第二绝缘杆、第三固定杆、第四固定杆和固定卡扣，所述第三固定杆和第四固定杆的一端通过螺纹分别连接在所述第二绝缘杆两端，所述第三固定杆和第四固定杆另一端通过所述固定卡扣固定在轨道上，所述第三固定杆、所述第四固定杆和所述固定卡扣均由导体材料制成，所述第二绝缘杆内设有容纳腔体，所述第二轨道封联单元置于所述容纳腔体内，所述第二轨道封联单元在导通或断开时使所述第三固定杆和所述第四固定杆相应的导通或断开。

进一步的，所述第二列车检测单元包括：地磁传感器或振动传感器以及第二主控器；

所述第二列车检测单元检测所在区间轨道上是否有列车为：所述第二列车检测单元通过所述地磁传感器或振动传感器检测所在区间轨道上是否有列车；

所述第二主控器，在所述地磁传感器或振动传感器检测到所述区间轨道有列车时，向所述第二轨道封联单元发送导通信号，在所述区间轨道无列车时，向所述第二轨道封联单元发送断开信号；

所述第二轨道封联单元为继电器，所述继电器在导通或断开时使所述第三固定杆和所述第四固定杆导通或断开。

本发明的有益效果为：通过列车检测单元实时监测预警区间内的钢轨上是否有列车通过，在列车通过时轨道封联单元闭合使和两个钢轨连接的导体形成通路，从而使轨道预警系统的继电器可以顺利的断开起到提示的作用，并在列车进过后使导体断开使轨道预警系统恢复正常。相比于传统的列车经过时依靠钢轨表面和列车车轮形成通路的预警方式，省去了定期清除钢轨表面的铁锈耗时耗力的工作方式，同时相比于依靠复杂的检测系统来检测列车和轨道情况，则更加的简单易行，可以有效解决部分线路存在的道路分路不良的问题。

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的附图。

图1是根据一示例性实施例提供的轨距杆的外部结构示意图；

图2是根据一示例性实施例提供的轨距杆的内部结构示意图；

图3是根据一示例性实施例提供的轨距杆的内部结构的放大示意图；

图4是根据一示例性实施例提供的轨距杆内部的电路结构示意图；

图5是根据一示例性实施例提供的列车检测单元和轨道封联单元的具体电路原理图；

图6是根据一示例性实施例提供的列车检测单元和轨道封联单元的另一具体电路原理图。

附图标记

1-固定杆；2-固定卡扣；3-螺母；4-垫片；5-绝缘杆；6-轨道；7-供电单元；8-地磁传感器或振动传感器；9-主控器；10-通信模块；11-天线；12-轨道封联单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参照图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种轨距杆，轨距杆包括第一绝缘杆、第一固定杆、第二固定杆和固定卡扣2，第一固定杆和第二固定杆的一端通过螺纹分别连接在第一绝缘杆两端，第一固定杆和第二固定杆另一端通过固定卡扣2固定在轨道6上，两个固定卡扣2分别由螺母3进行固定，螺母3相向运动时使两个固定卡扣2加紧轨道6，固定卡扣2和螺母3之间设置有垫片4，第一固定杆、第二固定杆和固定卡扣2均由导体材料制成，这样可以保证固定杆1和轨道6通过固定卡扣2固定连接后，使固定杆1具有良好的导电性。由于在实际运用中第一固定杆和第二固定杆的规格是相同的所以这里统一使用两个分别和绝缘杆5连接的固定杆1来表示第一固定杆和第二固定杆；第一绝缘杆也由绝缘杆5进行表示，绝缘杆5内设有容纳腔体，容纳腔体内设有第一列车检测单元和第一轨道封联单元；

第一列车检测单元，用于检测所在区间轨道上是否有列车，并在检测到区间轨道有列车时，向轨道封联单元发送导通信号，在区间轨道无列车时，向轨道封联单元发送断开信号；

第一轨道封联单元，用于接收并根据导通信号控制两个固定杆1通过电路实现导通，接收并根据断开信号控制两个固定杆1通过电路实现断开。

由于绝缘杆5和固定杆1之间是绝缘的关系，所以只有在绝缘杆5内的第一轨道封联单元即轨道封联单元12在导通后才会使两个固定杆1导通，从而使两个轨道6导通，从而形成在轨道6上传播的信号的回路。这样在设置在轨道预警区间的起始位置绝缘杆5内的第一列车检测单元即列车检测单元在轨道检测到列车到来后即可形成沿轨道传播信号的回路，使区间预警灯启动，为列车和人员提供相应的预警，而不必是单纯依靠列车轮和轨道6接触形成的回路进行信号的传递，这样就可节省打扫清理轨道6的所需的大量劳动和成本的投入。同时相比于复杂的信号检测，本申请中和轨距杆相结合的检测方式更加的简单易行。

作为上述实施例可行的实现方式，在本发明的一具体实施例中，列车检测单元包括：地磁传感器或振动传感器8以及第一主控器(即主控器9)；列车检测单元检测所在区间轨道上是否有列车为：列车检测单元通过地磁传感器或振动传感器8检测所在区间轨道上是否有列车；主控器9，在地磁传感器或振动传感器8检测到区间轨道有列车时，向轨道封联单元12发送导通信号，在区间轨道无列车时，向轨道封联单元12发送断开信号。

地磁传感器或振动传感器8各为两个，分别设置在绝缘杆5的容纳腔体的两端。

地磁传感器是根据在列车经过时其周围的磁场会产生变化，以此来判断有列车经过；振动传感器则是根据列车经过时产生振动的特征作为列车到达或经过的标准，在实际运用这两种传感器都可作为有列车经过的检测设备。同时，在本发明的一些具体实施例中，地磁传感器和振动传感器所检测到的触发信号可作为主控器9的休眠启动信号，即主控器9在不工作时处于休眠状态，这样可以有效的节省电能，只需为地磁传感器或振动传感器进行供电，在地磁传感器或振动传感器产生触发信号后才唤醒主控器9进行工作。

在本发明的另一些具体实施例中，为保证列车检测单元能够正常的工作，地磁传感器或振动传感器8采用冗余的设计方式，即地磁传感器或振动传感器8的数量设置为两个，这样在一个无法正常工作时，可启动另一个保证轨距杆的正常工作。

在实际运用中为增强两个固定杆1导通和断开的可操作性，轨道封联单元12采用继电器，继电器在导通或断开时使两个固定杆1导通或断开。

为保证轨距杆的长时间工作的续航能力，固定杆1靠近绝缘杆5的部分为中空的结构，这样可以安装供电单元7即电池，为列车检测单元和轨道封联单元12提供所需的电力，提高轨距杆的续航能力。

在本发明的另一些具体实施例中，列车检测单元还包括：通信模块10和天线11；通信模块10，用于在主控器发送导通信号时，向预警接收设备发送提示信号；天线11用于放大通信模块10发出的提示信号，以增强提示信号的传播距离。

在本发明的实际运用中，为了保证处于预警区间作业的人员的安全性，可为在区间内作业的工作人员配备相应的预警接收设备，主控器9在判断出有列车经过时通过通信模块10和天线11向相应的预警接收设备发送警示信号以此来提醒作业人员，保证作业人员的安全。同时，通过通信模块10和天线11还可向车辆调度平台或监测平台发送相应的警示信号，以提醒平台向作业人员发送警示信号。

在本发明的再一些具体实施例中，绝缘杆5采用尼龙、玻璃钢等材质制成，在保证轨距杆结构强度的同时，具有良好的绝缘性。

参照图3所示，绝缘杆5的内部为中空的腔体，用于容纳控制电路，其中主控器9、通信模块10以及轨道封联单元12的驱动电路部分集成在同一电路板上并与绝缘杆5相固定，地磁传感器或振动传感器8分别设置在电路板的两侧通过导线和主控器9连接；轨道封联单元12的驱动电路驱动集成在电路板上的继电器的通断，实现分别和两个固定杆1连接的导线的通断；天线11置于电路板上方的空间内横向放置，与通信模块10的相应接口连接；设置于固定杆1内的供电单元7即电池，通过导线和电路板连接为电路板上的各组成部分提供工作所需电源。一般固定杆1采用直径为32mm左右的钢材，因此绝缘杆5的内径可适当选取为40mm至50mm，其长度为80mm至100mm，完全能够容纳该电路板、天线11以及地磁传感器或振动传感器8。

参照图5和图6所示，在本发明的一具体实现方式中，主控器9采用STM32F103C8T6微控制器，STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M内核STM32系列的32位的微控制器，程序存储器容量是64KB，需要电压2V～3.6V，工作温度为-40～85℃，完全能够满足工作环境的要求，其PA10和PA11引脚分别连接两个地磁传感器或振动传感器，其PB10和PB11引脚分别连接两个三极管8050的基极用于驱动控制两个继电器的通断，在PB10和PB11引脚为低电平时，两个继电器导通使连接两个固定杆1的导线导通，从而实现设置在轨道6间的轨距杆导通，实现轨道上信号的回路，使区间预警灯启动。在PB10和PB11引脚输出为高电平后，两个继电器断开形成断路。

通信模块10采用ZM433SX-L芯片相较传统低功耗控制技术，ZM433SX-L芯片保证产品性能的同时，模块将功耗降至了最低，接收电流小于3mA，适用于电池供电的应用场合。同时其特有的链路预算能够满足大部分的近距离通信需要，集成业内领先的功耗控制技术，让模块功耗降至最低，极适用于对功耗有较高要求的低功耗应用场合。支持频率范围420～480MHz，涵盖经国际许可的免费通用频段。

本发明的实施例还提供了一种轨道线路分路不良控制装置，包括：

第二列车检测单元，用于检测所在区间轨道上是否有列车，并向第二轨道封联单元(即轨道封联单元12)发送关闭或打开信号；

轨道封联单元12，用于在接收到关闭或打开信号后，控制连接两根钢轨的导体相应的导通或断开。

连接两根钢轨的导体为轨距杆，轨距杆包括第二绝缘杆(即绝缘杆5)、第三固定杆、第四固定杆(即固定杆1)和固定卡扣2，两个固定杆1的一端通过螺纹分别连接在绝缘杆5两端，两个固定杆1的另一端通过固定卡扣2固定在轨道上，两个固定杆1的和固定卡扣2均由导体材料制成，绝缘杆5内设有容纳腔体，轨道封联单元12置于容纳腔体内，轨道封联单元12在导通或断开时使两个固定杆1相应的导通或断开。

第二列车检测单元包括：地磁传感器或振动传感器8以及第二主控器(即主控器9)；

第二列车检测单元检测所在区间轨道上是否有列车为：第二列车检测单元通过地磁传感器或振动传感器8检测所在区间轨道上是否有列车；

主控器9，在地磁传感器或振动传感器8检测到区间轨道有列车时，向轨道封联单元12发送导通信号，在区间轨道无列车时，向轨道封联单元12发送断开信号；

轨道封联单元12为继电器，继电器在导通或断开时使两个固定杆1导通或断开。

上述实施例提供的轨道线路分路控制装置可运用于轨道电路分路不良的路段，相比于传统的列车经过时依靠钢轨表面和列车车轮形成通路的预警方式，省去了定期清除钢轨表面的铁锈耗时耗力的工作方式，同时相比于依靠复杂的检测系统来检测列车和轨道情况，则更加的简单易行，可以有效解决部分线路存在的道路分路不良的问题。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种轨距杆，其特征在于，所述轨距杆包括第一绝缘杆、第一固定杆、第二固定杆和固定卡扣，所述第一固定杆和第二固定杆的一端通过螺纹分别连接在所述第一绝缘杆两端，所述第一固定杆和第二固定杆另一端通过所述固定卡扣固定在轨道上，所述第一固定杆、所述第二固定杆和所述固定卡扣均由导体材料制成，所述第一绝缘杆内设有容纳腔体，所述容纳腔体内设有第一列车检测单元和第一轨道封联单元；

所述第一列车检测单元，用于检测所在区间轨道上是否有列车，并在检测到所述区间轨道有列车时，向所述轨道封联单元发送导通信号，在所述区间轨道无列车时，向所述轨道封联单元发送断开信号；

所述第一轨道封联单元，用于接收并根据所述导通信号控制所述第一固定杆和所述第二固定杆之间通过电路实现导通，接收并根据所述断开信号控制所述第一固定杆和所述第二固定杆通过电路实现断开。

2.根据权利要求1所述的轨距杆，其特征在于，所述第一列车检测单元包括：地磁传感器或振动传感器以及第一主控器；

所述第一列车检测单元检测所在区间轨道上是否有列车为：所述第一列车检测单元通过所述地磁传感器或振动传感器检测所在区间轨道上是否有列车；

所述第一主控器，在所述地磁传感器或振动传感器检测到所述区间轨道有列车时，向所述第一轨道封联单元发送导通信号，在所述区间轨道无列车时，向所述轨道封联单元发送断开信号。

3.根据权利要求2所述的轨距杆，其特征在于，所述地磁传感器或振动传感器各为两个，分别设置在所述第一绝缘杆的容纳腔体的两端。

4.根据权利要求2所述的轨距杆，其特征在于，所述第一列车检测单元还包括：通信模块；

所述通信模块，用于在所述第一主控器发送所述导通信号时，向预警接收设备发送提示信号。

5.根据权利要求4所述的轨距杆，其特征在于，所述第一列车检测单元还包括：天线，所述天线用于放大所述通信模块发出的所述提示信号，以增强所述提示信号的传播距离。

6.根据权利要求1至5任一项所述的轨距杆，其特征在于，所述第一轨道封联单元为继电器，所述继电器在导通或断开时使所述第一固定杆和所述第二固定杆导通或断开。

7.根据权利要求6所述的轨距杆，其特征在于，还包括：供电单元，所述供电单元为所述第一列车检测单元和所述第一轨道封联单元提供所需电源。

8.一种轨道线路分路不良控制装置，其特征在于，包括：

第二列车检测单元，用于检测所在区间轨道上是否有列车，并向第二轨道封联单元发送关闭或打开信号；

第二轨道封联单元，用于在接收到所述关闭或打开信号后，控制连接两根钢轨的导体相应的导通或断开；

所述连接两根钢轨的导体为轨距杆，所述轨距杆包括第二绝缘杆、第三固定杆、第四固定杆和固定卡扣，所述第三固定杆和第四固定杆的一端通过螺纹分别连接在所述第二绝缘杆两端，所述第三固定杆和第四固定杆另一端通过所述固定卡扣固定在轨道上，所述第三固定杆、所述第四固定杆和所述固定卡扣均由导体材料制成，所述第二绝缘杆内设有容纳腔体，所述第二轨道封联单元置于所述容纳腔体内，所述第二轨道封联单元在导通或断开时使所述第三固定杆和所述第四固定杆相应的导通或断开。

9.根据权利要求8所述的轨道线路分路不良控制装置，其特征在于，所述第二列车检测单元包括：地磁传感器或振动传感器以及第二主控器；

所述第二列车检测单元检测所在区间轨道上是否有列车为：所述第二列车检测单元通过所述地磁传感器或振动传感器检测所在区间轨道上是否有列车；

所述第二主控器，在所述地磁传感器或振动传感器检测到所述区间轨道有列车时，向所述第二轨道封联单元发送导通信号，在所述区间轨道无列车时，向所述第二轨道封联单元发送断开信号；

所述第二轨道封联单元为继电器，所述继电器在导通或断开时使所述第三固定杆和所述第四固定杆导通或断开。

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