CN115535030B - 基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法及装置，该方法在检测过程中进行检测状态、记录转换状态和记录过车状态切换，其中所述检测状态采用计算道岔密贴值序列过零点个数Z并与阈值比较来进行道岔状态判断；其中装置包括两个位移传感器和一个轨旁处理分机，所述位移传感器分别安装在道岔牵引点的转换轨处，用于测量道岔基本轨与动作轨间的间隙，所述轨旁处理分机分别与各位移传感器连接，采集位移传感器输出并分析检测该道岔状态。与现有技术相比，本发明具有组成简单，安装简便，低成本等优点。

Description

基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种道岔状态检测方法及装置，尤其是涉及一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法及装置。

背景技术

目前实际中铁路和地铁等轨道交通均采用轨道电路检测列车占用轨道。其检测原理是将轨道划分为各个区段，如果某区段有列车进入，则轨道电路导通，相应继电器落下，铁路线路软件中该区段显示为红色光带；如果没有列车进入，则铁路线路软件中该区段显示为绿色光带。基于轨道电路的轨道占用检测在轨道交通列车控制系统具有重要作用。道岔区段同样设有轨道电路，监督道岔区段是否有车占用，应用于车站联锁和道岔控制系统中。

随着信息技术的发展，目前铁路中安装了多个系统，包括转辙机缺口监测、转辙机状态监测、道岔轨道状态监测、道岔密贴监测等设备和系统，对道岔各种状态指标进行实时现场检测。这种检测方式相对效率比较低下，同时对于道岔状态无法实现独立判断，检测状态无法转换，导致操作不便等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，该方法在检测过程中进行检测状态、记录转换状态和记录过车状态切换，其中所述检测状态采用计算道岔密贴值序列过零点个数Z并与阈值比较来进行道岔状态判断。

作为优选的技术方案，所述进行检测状态、记录转换状态和记录过车状态切换具体为：

轨旁处理分机在上电以后工作在检测状态，当检测到道岔过车后切换到记录过车状态；当检测到道岔转换后切换到记录转换状态；

轨旁处理分机在记录过车状态时，当判断到道岔过车结束后，切换到检测状态；轨旁处理分机在记录转换状态时，当判断到道岔转换结束后，切换到检测状态。

作为优选的技术方案，所述检测状态时的具体检测过程如下：

步骤S1，判断轨旁处理分机是否已经设定位移基准值，如果未设定则执行步骤S2，否则执行步骤S3；

步骤S2，对接下来的P次采集的位移数据进行累加后计算平均值作为位移基准值，并返回步骤S1；

步骤S3，计算本次采集数据与基准值的偏差绝对值，比较绝对值是否大于激活阈值T；如果超过T，执行步骤S4；否则返回步骤S1；

步骤S4，认为可能存在道岔转换或过车，则对接下来连续的Q次采集到的道岔密贴值序列，计算道岔密贴值序列过零点个数Z；如果Z大于设置值V，则分机检测到道岔过车，对外输出道岔转动信息，切换到记录过车状态；

如果Z没有超过设置值V，进一步判断当道岔密贴值序列最后一个数据与基准值的差是否超过H时，若超过，轨旁处理分机检测到道岔转换，对外输出道岔过车信息，切换到记录转换状态；如果道岔密贴值序列最后一个数据与基准值的差没有超过H时，则该次判断无效，轨旁处理分机对外无输出，按照采集周期设定进行下一次采集位移传感器数据。

作为优选的技术方案，所述轨旁处理分机在切换到记录过车状态后，同样定时采集和存储传感器数据，如果连续R个道岔密贴数据中有B个与基准值的差值小于设定阈值Y，则轨旁处理分机检测到道岔结束过车，对外输出道岔结束过车信息，切换到检测状态。

作为优选的技术方案，所述轨旁处理分机在切换到记录转换状态后，同样定时采集传感器数据，在连续采集和存储A个传感器数据后，轨旁处理分机检测到道岔转换结束，对外输出道岔结束转换信息，切换到检测状态。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于所述基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法的装置，包括两个位移传感器和一个轨旁处理分机，所述位移传感器分别安装在道岔牵引点的转换轨处，用于测量道岔基本轨与动作轨间的间隙，所述轨旁处理分机分别与各位移传感器连接，采集位移传感器输出并分析检测该道岔状态。

作为优选的技术方案，所述轨旁处理分机有三种工作状态，包括检测状态、记录转换状态和记录过车状态。

作为优选的技术方案，所述轨旁处理分机包括：

电源单元，用于为位移传感器和轨旁处理分机其它功能单元供电；

采集单元，用于采集位移传感器的输出数据；

处理单元，用于检测该道岔状态；

通信单元，用于对外输出状态信息。

作为优选的技术方案，对于道岔为可动心轨道岔，仅在尖轨某牵引点直基本轨和曲基本轨处安装两个位移传感器，分别测量直曲基本轨与动作轨的间隙数据；

或者仅在心轨某牵引点基本轨处安装两个位移传感器，测量基本轨与动作轨的间隙。

作为优选的技术方案，对于道岔为不可动心轨道岔，在尖轨某牵引点直基本轨和曲基本轨处安装两个位移传感器，分别测量直曲基本轨与动作轨的间隙数据。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明可以实现检测状态、记录转换状态和记录过车状态切换，操作更为便利；

2)本发明能独立判断道岔状态，无需再与轨道交通信号系统交互获取轨道占用信息和道岔动作信息，能为轨旁的其它监测系统提供道岔静止、过车和转换状态信息；

3)本发明能实时监测道岔静止、过车或转换状态；

4)本发明具有组成简单，安装简便，低成本等优点。

附图说明

图1为五机可动心轨道岔仅尖轨安装设备组成示意图；

图2为五机可动心轨道岔仅心轨安装设备组成示意图；

图3为不可动心轨道岔设备组成示意图；

图4为检测分机检测状态工作流程图；

图5为检测分机记录过车状态流程图；

图6为检测分机记录转换状态流程图；

图7为检测分机状态转移图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明基于道岔密贴值过零个数的道岔检测方法中系统设备，包括位移传感器2和轨旁处理分机1。其中位移传感器分别安装在道岔牵引点的转换轨处，用于测量道岔基本轨与动作轨间的间隙。位移传感器与轨旁处理分机相连。轨旁处理分机负责为位移传感器供电，采集位移传感器输出和分析检测该道岔状态。轨旁处理分机在通电开始工作后，连续不间段采集两个位移传感器的输出，根据本发明方法实时分析检测该道岔处在静止、过车或转换状态判断，并将判断结果输出。

在可动心轨道岔中可以仅在尖轨某牵引点直基本轨和曲基本轨处安装两个位移传感器，分别测量直曲基本轨与动作轨的间隙；在轨旁安装轨旁处理分机，如图1。在可动心轨道岔中可以仅在心轨某牵引点基本轨处安装两个位移传感器，测量基本轨与动作轨的间隙；在轨旁安装轨旁处理分机，如图2。在不可动心轨道岔中在尖轨某牵引点直基本轨和曲基本轨处安装两个位移传感器，分别测量直曲基本轨与动作轨的间隙；在轨旁安装轨旁处理分机，如图3。

本实施例以可动心轨道岔仅尖轨安装为例说明，其它类型道岔具有通用性。如图1所示，位移传感器分别安装在牵引点的转换轨处，用于测量道岔基本轨与动作轨间的间隙。位移传感器与轨旁处理分机相连。轨旁处理分机包括处理单元，通信单元，采集单元和电源单元，负责为位移传感器供电，采集位移传感器输出，分析检测该道岔状态并对外输出状态信息。

轨旁处理分机有三种工作状态，包括检测状态，如图4、记录转换状态，如图5和记录过车状态，如图6。

如图7所示，轨旁处理分机在上电以后工作在检测状态，当检测到道岔过车后切换到记录过车状态；当检测到道岔转换后切换到记录转换状态。轨旁处理分机在记录过车状态时，当判断到道岔过车结束后，切换到检测状态。轨旁处理分机在记录转换状态时，当判断到道岔转换结束后，切换到检测状态。

如图4所示，轨旁处理分机在检测状态时定时采集位移传感器数据并按图4中流程进行分析。首先判断分机是否已经设定位移基准值，如果未设定则对接下来的P次采集的位移数据进行累加后计算平均值作为位移基准值。如果已经设定位移基准值，则计算该次采集与基准值的偏差绝对值，比较绝对值是否大于激活阈值T；如果超过T，认为可能存在道岔转换或过车，则对接下来连续的Q次采集到的道岔密贴值序列，计算道岔密贴值序列过零点个数Z。如果Z大于设置值V，则分机检测到道岔过车，对外输出道岔转动信息，切换到记录过车状态。如果Z没有超过设置值V，进一步判断当道岔密贴值序列最后一个数据与基准值的差超过H时，分机检测到道岔转换，对外输出道岔过车信息，切换到记录转换状态；如果道岔密贴值序列最后一个数据与基准值的差没有超过H时，则该次判断无效，分机对外无输出，按照采集周期设定进行下一次采集位移传感器数据。

如图5所示，分机在切换到记录过车状态后，同样定时采集和存储传感器数据，如果连续R个道岔密贴数据中有B个与基准值的差值小于设定阈值Y，则分机检测到道岔结束过车，对外输出道岔结束过车信息，切换到检测状态。

如图6所示，分机在切换到记录转换状态后，同样定时采集传感器数据，在连续采集和存储A个传感器数据后，分机检测到道岔转换结束，对外输出道岔结束转换信息，切换到检测状态。

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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，该方法在检测过程中进行检测状态、记录转换状态和记录过车状态切换，其中所述检测状态采用计算道岔密贴值序列过零点个数Z并与阈值比较来进行道岔状态判断；

所述检测状态时的具体检测过程如下：

步骤S1，判断轨旁处理分机是否已经设定位移基准值，如果未设定则执行步骤S2，否则执行步骤S3；

步骤S2，对接下来的P次采集的位移数据进行累加后计算平均值作为位移基准值，并返回步骤S1；

步骤S3，计算本次采集数据与基准值的偏差绝对值，比较绝对值是否大于激活阈值T；如果超过T，执行步骤S4；否则返回步骤S1；

步骤S4，认为可能存在道岔转换或过车，则对接下来连续的Q次采集到的道岔密贴值序列，计算道岔密贴值序列过零点个数Z；如果Z大于设置值V，则分机检测到道岔过车，对外输出道岔转动信息，切换到记录过车状态；

如果Z没有超过设置值V，进一步判断当道岔密贴值序列最后一个数据与基准值的差是否超过H时，若超过，轨旁处理分机检测到道岔转换，对外输出道岔过车信息，切换到记录转换状态；如果道岔密贴值序列最后一个数据与基准值的差没有超过H时，则该次判断无效，轨旁处理分机对外无输出，按照采集周期设定进行下一次采集位移传感器数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，所述进行检测状态、记录转换状态和记录过车状态切换具体为：

轨旁处理分机在上电以后工作在检测状态，当检测到道岔过车后切换到记录过车状态；当检测到道岔转换后切换到记录转换状态；

轨旁处理分机在记录过车状态时，当判断到道岔过车结束后，切换到检测状态；轨旁处理分机在记录转换状态时，当判断到道岔转换结束后，切换到检测状态。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，所述轨旁处理分机在切换到记录过车状态后，同样定时采集和存储传感器数据，如果连续R个道岔密贴数据中有B个与基准值的差值小于设定阈值Y，则轨旁处理分机检测到道岔结束过车，对外输出道岔结束过车信息，切换到检测状态。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，所述轨旁处理分机在切换到记录转换状态后，同样定时采集传感器数据，在连续采集和存储A个传感器数据后，轨旁处理分机检测到道岔转换结束，对外输出道岔结束转换信息，切换到检测状态。

5.一种用于权利要求1所述基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法的装置，其特征在于，包括两个位移传感器和一个轨旁处理分机，所述位移传感器分别安装在道岔牵引点的转换轨处，用于测量道岔基本轨与动作轨间的间隙，所述轨旁处理分机分别与各位移传感器连接，采集位移传感器输出并分析检测该道岔状态。

6.根据权利要求5所述的一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，所述轨旁处理分机有三种工作状态，包括检测状态、记录转换状态和记录过车状态。

7.根据权利要求5所述的一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，所述轨旁处理分机包括：

电源单元，用于为位移传感器和轨旁处理分机其它功能单元供电；

采集单元，用于采集位移传感器的输出数据；

处理单元，用于检测该道岔状态；

通信单元，用于对外输出状态信息。

8.根据权利要求5所述的一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，对于道岔为可动心轨道岔，仅在尖轨某牵引点直基本轨和曲基本轨处安装两个位移传感器，分别测量直曲基本轨与动作轨的间隙数据；

或者仅在心轨某牵引点基本轨处安装两个位移传感器，测量基本轨与动作轨的间隙。

9.根据权利要求5所述的一种基于道岔密贴值过零个数的道岔状态检测方法，其特征在于，对于道岔为不可动心轨道岔，在尖轨某牵引点直基本轨和曲基本轨处安装两个位移传感器，分别测量直曲基本轨与动作轨的间隙数据。