CN111806514B - 一种进路式计轴集成系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种进路式计轴集成系统和方法，包括：计轴主机、计轴接口控制设备、计算机联锁设备和监测设备，利用计算机联锁设备按照进路进行进路内轨道区段的设置，从而计轴主机能够通过进路内轨道区段两端的车轮传感器测得计轴信息，完成对路内轨道区段的占用和出清状态的判别，无需在进路内轨道区段中间再设置车轮传感器，相较于现有技术的计轴及联锁系统，减少了轨旁布置的计轴系统车轮传感器数量，降低成本，具有很好的经济性。

Description

一种进路式计轴集成系统和方法
技术领域
本发明涉及铁路计轴设备，特别是一种进路式计轴集成系统和方法。
背景技术
轨道交通的信号系统需根据行车间隔进行合理配置设备，现阶段各级政府正大力发展的旅游轨道交通线、非繁忙支线和专用线等线路，因属于低密度运行线路，行车间隔比较大，其信号系统设备配置应优化调整，减少设备数量，以降低造价。
联锁系统负责轨旁信号设备的逻辑互锁关系检查和控制，其列车进路控制功能主要包括道岔控制、轨道检查、信号机控制及进路排列。
针对轨道检查，当前检查轨道区段空闲、占用状态的主导设备是轨道电路，但由于轨道电路采用钢轨做电路通道，对线路绝缘性要求很高，道床和钢轨的状况影响较大，在检查轨道区段状态时存在分路不良、“红光带”等问题，致使出现误判现象。
现阶段解决轨道电路误判问题主要是采用计轴设备。计轴设备通过在钢轨上安装传感器进行计入、计出轴数，实现对轨道区段空闲、占用检查。不需要用钢轨做电路通道，不受道床、轨道状况、线路状况的影响；区间无需加装轨道绝缘和绝缘轨距杆；防护区段长；能有效解决轨道电路分路不良、“红光带”等问题，在一定程度上提高了判断准确率。
目前的计轴系统，计轴设备通过在钢轨上安装传感器进行计入、计出轴数，实现对轨道区段空闲、占用检查。计轴系统与联锁系统采用继电器接口，或全电子接口，或通信接口。计轴系统向联锁系统发送区段占用/空闲状态，联锁系统向计轴系统发送计轴复位/预复位命令。
联锁与计轴系统之间的关系如图1所示，目前的计轴系统，在道岔区域，为了能检测不同方向的列车占用情况，需要在道岔区域安装多个车轮传感器，一般情况下，单动道岔需要安装3个，双动道岔需要安装5个，交叉渡线需要6个，复杂的道岔区域需要安装更多的车轮传感器。
按照目前计轴系统的车轮传感器设置方案，对于道岔区域，所需设备数量多，投资大，对非繁忙的支线、专用线和旅游线路等线路来说，经济性不好。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的所需车轮传感器数量多、成本高的问题，提供一种进路式计轴集成系统和方法，进路内轨道区段的分配按进路进行配置，可以减少轨旁布置的计轴系统车轮传感器数量，降低成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种进路式计轴集成系统，包括：
计轴主机、计轴接口控制设备、计算机联锁设备和监测设备；
所述计轴主机连接至少两个车轮传感器；
所述计轴主机发送轨道状态、设备状态至所述计轴接口控制设备，所述计轴接口控制设备发送复位命令至所述计轴主机；
所述计轴接口控制设备发送进路状态至所述计算机联锁设备，所述计轴接口控制设备发送设备状态至所述监测设备，所述计算机联锁设备发送复位命令、进路号、道岔状态至所述计轴接口控制设备。
一种进路式计轴集成系统，包括：计轴主机、计轴接口控制设备、计算机联锁设备和监测设备，利用计算机联锁设备按照进路进行进路内轨道区段的设置，从而计轴主机能够通过进路内轨道区段两端的车轮传感器测得计轴信息，完成对路内轨道区段的占用和出清状态的判别，无需在进路内轨道区段中间再设置车轮传感器，相较于现有技术的计轴及联锁系统，减少了轨旁布置的计轴系统车轮传感器数量，降低成本，具有很好的经济性。
优选的，所述复位命令分为直接复位与预复位命令。
优选的，所述计轴接口控制设备与所述计算机联锁设备采用以太网接口或者CAN接口进行连接。
优选的，所述计轴接口控制设备与所述计算机联锁设备之间的通信采用冗余通信通道。
本发明还提供了上述的一种进路式计轴集成系统的方法，包括：
S1按照进路进行进路内轨道区段的设置，所述进路内轨道区段的两端均对应有一个车轮传感器；
S2根据所述进路内轨道区段的两端的车辆传感器，测得所述进路内轨道区段的计轴信息；
S3所述进路内轨道区段的计轴信息与道岔状态进行核对后，判别出所述进路内轨道区段对应的进路轨道状态；所述进路轨道状态包括占用、出清状态。
优选的，所述步骤S1中包括：
所述计算机联锁设备将每条进路划分为1个进路内轨道区段并分配一个进路号，形成进路表。
优选的，所述步骤S2中包括：
所述计轴主机将所有车轮传感器检测到的轨道状态和设备状态发送给所述计轴接口控制设备；
所述计算机联锁设备将任一进路的进路号和道岔状态发送给所述计轴接口控制设备；
所述计轴接口控制设备根据所述进路的进路号，找出所述进路内轨道区段的两端的车辆传感器检测到的轨道状态和设备状态，得到相应的计轴信息。
优选的，所述步骤S3中包括：
所述计轴接口控制设备根据进路内轨道区段的进路号，并利用相应的道岔状态进行校核。
优选的，所述步骤S3中包括：
所述计轴接口控制设备根据计轴信息判别出对应的进路轨道状态，并传送给所述计算机联锁设备。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
一种进路式计轴集成系统，包括：计轴主机、计轴接口控制设备、计算机联锁设备和监测设备，所述计轴主机、计算机联锁设备、监测设备均与所述计轴接口控制设备进行通信，通过计轴接口控制设备进行进路内轨道区段的设置，能够根据进路灵活设置车轮传感器。
本发明提供了一种进路式计轴集成系统的方法，利用计算机联锁设备按照进路进行进路内轨道区段的设置，从而计轴主机能够通过进路内轨道区段两端的车轮传感器测得计轴信息，完成对路内轨道区段的占用和出清状态的判别，无需在进路内轨道区段中间再设置车轮传感器，相较于现有技术的计轴及联锁系统，减少了轨旁布置的计轴系统车轮传感器数量，降低成本，具有很好的经济性。
附图说明
图1为既有联锁与计轴系统结构示意图。
图2为本发明的进路式计轴集成系统结构示意图。
图3为既有联锁与计轴系统车轮传感器布置示意图。
图4为本实施例的车轮传感器布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图2，进路式计轴集成系统，包括计轴接口控制设备JKM、计算机联锁设备CI两部分和监测设备：
CI主要负责实现道岔、信号机和轨道区段之间的联锁关系运算，保证列车及调车作业安全。
JKM负责与计轴系统和CI系统接口，负责轨道区段状态判断并将结果发送给CI，负责将来自CI的直接复位/预复位命令发送给计轴系统执行。
监测设备负责接收JKM及CI发送的设备状态及维护信息，辅助维修人员进行设备状态监视和维修作业。
CI和JKM均为安全设备，按照故障-安全原则设计，安全完整性等级为SIL4
JKM集成设置在联锁机柜内，由联锁系统提供24V供电。
1、JKM与CI接口,
JKM与联锁之间采用以太网接口或CAN接口。采用以太网接口时，接口协议采用铁路信号安全通信协议RSSP-I；采用CAN接口时，接口协议采用ISO11898CAN2.0标准协议。
JKM与联锁之间的通信采用冗余通信通道。
CI向JKM发送：直接复位/预复位命令、进路号、道岔状态；
JKM向CI发送：进路内轨道区段状态。
联锁根据接收到双通道信息(进路内轨道区段状态)，判断逻辑如下：
序号 通道A 通道B 区段状态
1 空闲 空闲 空闲
2 占用 空闲 占用
3 空闲 占用 占用
4 占用 占用 占用
5 空闲 通信故障 占用
6 通信故障 空闲 占用
7 占用 通信故障 占用
8 通信故障 占用 占用
9 通信故障 通信故障 占用
2、JKM与监测系统接口
JKM与监测系统之间采用通信接口(以太网或串口)。
JKM与监测系统采用单通道或冗余通道通信。
JKM向监测系统发送计轴设备状态、JKM状态。
3、JKM与计轴系统接口
JKM与计轴系统采用继电接口或串口。
JKM向计轴系统发送直接复位/预复位命令。
计轴系统向JKM发送轨道区段占用/出清状态。
4、工作原理：
在需要进行计轴预复位/直接复位时，联锁将预复位/直接复位命令发送至JKM，JKM进行校核与判断后将命令传给计轴主机，由计轴主机进行计轴复位/预复位处理。
JKM接收计轴主机发送的轨道状态和设备状态，结合来至联锁的进路号和道岔状态信息进行判别及校核后将相应的进路轨道状态发送至联锁系统，联锁系统利用接收到的进路轨道状态进行逻辑运算。
JKM也将接收的计轴设备状态和JKM的自身设备状态发送给监测系统，供监测系统实时监视和故障报警。
每条进路内划分为1个进路内轨道区段，由联锁决定设置多少条进路，形成一个进路表，JKM按照进路表进行进路内轨道区段的设置，利用道岔状态判别后将对应进路内轨道区段状态传送给联锁。
实施例2
按照如图1的现有技术进行计轴配置，计轴系统设置的车轮传感器(J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9)数量及位置如图3所示；
按照如图2的本发明的进路式计轴集成系统进行计轴配置，设置的车轮传感器(J1、J2、J3、J4、J6、J7、J8、J9)数量及位置如图4所示。
在图4中可以看出，按照进路式计轴集成系统的配置原则，列车从左至右进站，并选择虚线方向作为进路，将以车轮传感器J3为入口、车轮传感器J8为出口，加入道岔a、道岔b、道岔c的状态将虚线段作为一个进路轨道区段，只需测量车轮传感器J3、车轮传感器J8的计轴信息。因此，由于采用了本发明的系统和方法，图3的车轮传感器J5将不再设置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种进路式计轴集成系统，其特征在于，包括：
计轴主机、计轴接口控制设备、计算机联锁设备和监测设备；
所述计轴主机连接至少两个车轮传感器，用于获取进路内轨道区段的车轮传感器测得的计轴信息，所述计轴主机、计算机联锁设备、监测设备均与所述计轴接口控制设备通讯连接；
所述计轴主机，用于发送轨道状态、设备状态至所述计轴接口控制设备；
所述计轴接口控制设备，用于发送复位命令至所述计轴主机，所述计轴接口控制设备还接收计轴主机发送的轨道状态和设备状态，结合进路号和道岔状态进行判别及校核后生成相应的进路状态；发送进路状态至所述计算机联锁设备，发送设备状态至所述监测设备；
所述计算机联锁设备，用于发送复位命令、进路号、道岔状态至所述计轴接口控制设备；所述计算机联锁设备将每条进路划分为1个进路内轨道区段并分配一个进路号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述复位命令分为直接复位与预复位命令。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计轴接口控制设备与所述计算机联锁设备采用以太网接口或者CAN接口进行连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计轴接口控制设备与所述计算机联锁设备之间的通信采用冗余通信通道。
5.一种采用了如权利要求1-4任一项所述的进路式计轴集成系统的方法，其特征在于，包括：
S1按照进路进行进路内轨道区段的设置，所述进路内轨道区段的两端均对应有一个车轮传感器；
S2根据所述进路内轨道区段的两端的车辆传感器，测得所述进路内轨道区段的计轴信息；
S3所述进路内轨道区段的计轴信息与道岔状态进行核对后，判别出所述进路内轨道区段对应的进路轨道状态；所述进路轨道状态包括占用、出清状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中包括：所述计算机联锁设备将每条进路划分为1个进路内轨道区段并分配一个进路号，形成进路表。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中包括：
所述计轴主机将所有车轮传感器检测到的轨道状态和设备状态发送给所述计轴接口控制设备；
所述计算机联锁设备将任一进路的进路号和道岔状态发送给所述计轴接口控制设备；所述计轴接口控制设备根据所述进路的进路号，找出所述进路内轨道区段的两端的车辆传感器检测到的轨道状态和设备状态，得到相应的计轴信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤 S3中包括：所述计轴接口控制设备根据进路内轨道区段的进路号，并利用相应的道岔状态进行校核。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中包括： 所述计轴接口控制设备根据计轴信息判别出对应的进路轨道状态，并传送给所述计算机联锁设备。
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