CN116873001A - 一种轨道电路系统及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道电路系统及工作方法，所述轨道电路系统包括第一发送设备、第二发送设备及接收设备，其中，所述第一发送设备和第二发送设备分别位于轨道区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上；所述第一发送设备和第二发送设备用于同时向轨道区段内的轨道分别发送第一频率信号和第二频率信号；所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测。本发明的轨道电路系统采用两端发送、中间接收的轨道电路结构，实现了高速铁路和普速铁路的股道、无岔区段以及道岔区段的双端发码，且兼具双向回流的功能。

Description

一种轨道电路系统及工作方法

技术领域

本发明属于轨道交通领域，特别涉及一种轨道电路系统及工作方法。

背景技术

轨道电路作用是实现列车位置检查、通过钢轨向列车提供控车信息。现有的轨道电路区段均为一个发送端、一个或多个接收端结构，具体如下：

在高速铁路中，车站和区间采用ZPW-2000轨道电路区段，ZPW-2000轨道电路区段为一个发送端、一个接收端，如图1a所示。此外，高速铁路的车站股道和无岔区段轨道电路结构由于一个发送端、一个接收端的结构限制，股道为了实现列车折返时双端发码，将区段一分为二，每个区段均设置一个发送端和一个接收端，且根据列车运行方向切换接收端和发送端，接车运行时如图1b所示；列车折返时，需要通过设计外部条件改变股道区段的发送、接收端方向，如图1c所示。道岔区段设置一个发送端和一个接收端，为了实现列车双方向运行时双端发码，需要通过设计外部条件（图中未示出）改变道岔区段的发送、接收端方向，如图1d所示。需要说明的是上述外部条件包括利用双向开关，切换接收端和发送端的方向，但不限于于此。

在普速铁路中，区间与高速铁路相同，车站股道和无岔区段的轨道电路结构如图2a所示，股道为了实现列车折返时双端发码，在轨道电路基础上，发送和接收端共叠加了两套电码化发码设备。车站道岔区段如图2b所示，车站道岔区段采用25Hz轨道电路区段，25Hz轨道电路区段为一个发送端、最多三个接收端，且道岔区段为了实现列车双方向运行时双端发码，在轨道电路基础上，发送和接收端共叠加了两套电码化发码设备。

综上，现有轨道电路区段结构只有一个发送端，为了实现列车双方向运行时的双端发码，高铁通过分割区段和增加外部条件切换区段方向来实现，这增加了施工工程量，并且在切换的过程中带来了一些新的故障，例如切换继电器接点接触不良、切换继电器动作不一致等等原因导致的切换功能失效。普铁通过叠加电码化发码设备来实现双端发码，不但增加了设备投资，而且发出的电码化信号没有得到接收端的闭环检查，一旦由于通道故障导致电码化信号发送失败，轨道电路是无法获知的。

此外，上述现有轨道电路应用在站内时，需要同时考虑到轨道电路还需牵引回流，从而轨道电路如果全部采用双扼流轨道电路，中点相连后，又易构成迂回电路，形成第三轨效应，为了避免轨道电路形成“第三轨”，车站内某些绝缘节处的扼流变压器中点不连通，这样牵引电流只能从单侧回流，另一侧形成回流切断点，这种情况俗称“一头堵”单侧回流，从而轨道电路信号会由匹配单元的中性点通过横向连接的迂回通道返回至本区段接收器中，当外部迂回长度=0m时（即股道有多条线路并行），股道一侧的发送端信号会直接送至股道另一侧的接收端（即信号在断轨情况下从迂回通路正常的传送至接收端），从而导致钢轨电气断离后，无法进行检测。

从而如何提供一种不用对股道区段进行切割，无需外部设计切换电路和叠加电码化设备且兼具双向回流的轨道电路系统越来越成为亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种轨道电路系统，包括第一发送设备、第二发送设备及接收设备，其中，

所述第一发送设备和第二发送设备分别位于轨道区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上；

所述第一发送设备和第二发送设备用于同时向轨道区段内的轨道分别发送第一频率信号和第二频率信号，其中，第一频率信号和第二频率信号的频率不同；

所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测。

进一步地，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态包括，

所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的频率和电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的频率和电压是否均满足门限要求，其中，若第一频率信号和第二频率信号的频率、电压均满足门限要求，则确定轨道区段的状态为空闲；否则，确定轨道区段的状态为占用。

进一步地，所述门限要求为：接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的频率分别与第一发送设备和第二发送设备分别输出的第一频率信号和第二频率信号的频率一致，接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的电压为能够使轨道区段内的轨道电路正常工作的最低电压。

进一步地，接收设备与第一发送设备和第二发送设备之间分别通过一个或多个并行轨道形成迂回通路。

进一步地，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行断轨检测包括，

所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的电压是否低于第一预设阈值，其中，若第一频率信号或第二频率信号的电压低于第一预设阈值，则轨道区段内的轨道出现断轨，否则轨道区段内的轨道正常。

进一步地，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测包括，

所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，判断是否收到相邻区段内的频率信号的电压，其中，若收到相邻区段内的频率信号的电压，则接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压，否则，轨道区段内的轨道正常；

所述接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压包括，若超过，则轨道区段内的轨道出现绝缘破损，否则轨道区段内的轨道正常。

进一步地，若存在两个轨道区段相邻，则两个相邻轨道区段相邻端的发送设备发送的频率信号的频率也不同。

进一步地，每个轨道区段中还均设置有第一继电器，所述第一继电器与接收设备连接；

所述第一继电器被控制用于在所述接收设备确定轨道区段的状态为占用、检测出轨道区段的轨道断轨或检测出轨道区段的轨道出现绝缘破损时，落下，在所述接收设备确定轨道区段的状态为空闲时，吸起。

本发明的另一目的在于提供一种轨道电路系统的工作方法，

轨道电路系统包括第一发送设备、第二发送设备及接收设备，其中，所述第一发送设备和第二发送设备分别位于轨道区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上；

所述第一发送设备和第二发送设备同时向轨道区段内的轨道分别发送第一频率信号和第二频率信号，其中，第一频率信号和第二频率信号的频率不同；

所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测。

进一步地，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态包括，

所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的频率和电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的频率和电压是否均满足门限要求，其中，若第一频率信号和第二频率信号的频率、电压均满足门限要求，则确定轨道区段的状态为空闲；否则，确定轨道区段的状态为占用。

进一步地，所述门限要求为：接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的频率与第一发送设备和第二发送设备输出的第一频率信号和第二频率信号的频率一致，接收设备接收的第一频率和第二频率的电压为能够使轨道区段内的轨道电路正常工作的最低电压。

进一步地，接收设备与第一发送设备和第二发送设备之间分别通过一个或多个并行轨道形成迂回通路。

进一步地，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行断轨检测包括，

所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的电压是否低于第一预设阈值，其中，若第一频率信号或第二频率信号的电压低于第一预设阈值，则轨道区段内的轨道断轨，否则轨道区段内的轨道正常。

进一步地，若存在两个轨道区段相邻，则两个相邻轨道区段相邻端的发送设备发送的频率信号的频率也不同，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测包括，

所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，判断是否收到相邻区段内的频率信号的电压，其中，

若收到相邻区段内的频率信号的电压，则接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压，否则，轨道区段内的轨道正常；

所述接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压包括若超过，则轨道区段内的轨道出现绝缘破损，否则轨道区段内的轨道正常。

进一步地，每个轨道区段中还均设置有第一继电器，所述第一继电器与接收设备连接；

在所述接收设备确定轨道区段的状态为占用、检测出轨道区段内的轨道断轨或检测出轨道区段内的轨道出现绝缘破损时，控制所述第一继电器落下；

在所述接收设备确定轨道区段的状态为空闲时，控制第一继电器吸起。

本发明的轨道电路系统采用两端发送、中间接收的轨道电路结构，不用对股道进行切割，无需外部设计切换电路和叠加电码化设备，就实现了高速铁路和普速铁路的股道、无岔区段以及道岔区段的双端发码，并且能够实时的对发送的信号进行闭环检查，以此实现对轨道区段状态的确定、断轨检测以及绝缘破损检测。

此外，接收设备与第一发送设备和第二发送设备之间分别通过一个或多个并行轨道形成迂回通路，从而与传统的轨道电路系统，特别是传统站内轨道电路相比，本发明轨道电路系统中的轨道区段两端不设回流中断点，始终保持车站内所有轨道区段的回流畅通，大幅降低了车站对地的电位，降低牵引电流干扰，同时，即使股道两端的外部迂回长度为0m（即多个轨道（线路）并行），使得两端的第一发送设备和第二发送设备相当于直接相连，频率信号进入接收设备之前，仍然会经过一定距离的轨道，轨道的电阻和电感特性会对频率信号形成阻抗，使得频率信号满足断轨检测，从而本发明轨道电路提高了列车运行的安全性和可靠性。

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1a示出了现有技术中高速铁路的车站和区间采用的轨道电路系统结构示意图；

图1b示出了现有技术中高速铁路的车站和区间采用的轨道电路系统在列车运行过程中的工作示意图；

图1c示出了现有技术中高速铁路的车站和区间采用的轨道电路系统在列车运行折返过程中的工作示意图；

图1d示出了现有技术中高速铁路的道岔区段采用的轨道电路系统在列车运行过程中的工作示意图；

图2a示出了现有技术中的普速铁路的车站股道和无岔区段采用的轨道电路结构示意图；

图2b示出了现有技术中的普速铁路的车站道岔区段采用的25Hz轨道电路结构示意图；

图3示出了本发明实施例中一种轨道电路系统的结构示意图；

图4示出了本发明实施例中另一种轨道电路系统的结构示意图；

图5示出了本发明实施例中无道岔区段采用轨道电路系统的结构示意图；

图6示出了本发明实施例中道岔区段采用轨道电路系统的结构示意图；

图7示出了本发明实施例中列车从不同端进入两送一受区段后，机车信号电流的变化趋势；

图8示出了本发明实施例中列车从不同端进入两送一受区段后，机车分路电压的变化趋势；

图9示出了本发明实施例中区段中接收设备的右侧出现断轨时，信号的迂回通路的示意图；

图10示出了本发明实施例中区段中接收设备的右侧出现断轨时，接收设备接收的右侧信号的电压的变化趋势；

图11示出了本发明实施例中区段中接收设备的左侧出现断轨时，信号的迂回通路的示意图；

图12示出了本发明实施例中一种轨道电路系统的工作方法流程示意图。

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3所示，本发明公开了一种轨道电路系统，所述系统包括第一发送设备、第二发送设备及接收设备，其中，所述第一发送设备和第二发送设备分别位于轨道区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上；进一步，所述第一发送设备和第二发送设备用于同时向轨道区段内的轨道分别发送第一频率信号和第二频率信号，其中，第一频率信号和第二频率信号的频率不同；所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测。采用两端发送、中间接收的轨道电路结构（下文还称为两送一受），不用对股道进行切割，无需外部设计切换电路和叠加电码化设备，就实现了高速铁路和普速铁路的股道、无岔区段以及道岔区段的双端发码，并且能够实时对发送的信号进行闭环检查，以实现对轨道进行断轨检测和/或对轨道进行绝缘破损检测，即仅采用一套两送一受的设备就实现了轨道电路的钢轨电气断离故障检查和绝缘破损检查，提高了轨道电路系统的可靠性和安全性。进一步，本发明的轨道电路系统适用于与高速铁路和普速铁路，特别是高速铁路和普速铁路站内轨道区段。

本实施例中，轨道电路系统包括一个或多个轨道区段，每个所述轨道区段中均连接有一套两送一受设备（两个发送设备，一个接收设备）。

本实施例中，如图4所示，两送一受的轨道电路系统对应一组轨道电路设备，每组轨道电路设备均包括室内设备和室外设备（也为轨旁设备），室内设备与室外设备通过电缆连接。室内设备包括数字控制单元、冗余切换单元、防雷单元、数字控制机柜、综合柜、第一继电器；室外设备包括阻抗匹配单元和补偿电容。其中，第一发送设备、第二发送设备以及接收设备均设置在数字控制单元中，且所述数字控制单元为冗余设置。所述数字控制单元经冗余切换单元和防雷单元与阻抗匹配单元连接，所述阻抗匹配单元与钢轨连接。所述数字控制单元中的接收设备还与第一继电器（图中GJ）连接。进一步，所述数字控制单元与冗余切换单元设置在数字控制机柜中，所述防雷单元设置在综合柜中。

本实施例中，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态包括，所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的频率和电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的频率和电压是否均满足门限要求，其中，若第一频率信号和第二频率信号的频率、电压均满足门限要求，则确定轨道区段的状态为空闲；否则，确定轨道区段的状态为占用。其中，所述门限要求为：接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的频率分别与第一发送设备和第二发送设备分别输出的第一频率信号和第二频率信号的频率一致，接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的电压为能够使轨道区段内的轨道电路正常工作的最低电压。优选地，接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的电压为在最低道砟电阻条件下，以使轨道电路设备可靠工作的最低电压。

进一步，第一频率信号和第二频率信号采用1700～2600Hz（赫兹）载频，如图5所示，以1700Hz和2000Hz的载频信号为示例性说明，但不限于此，其他载频信号，如2600Hz的载频信号等也适用于本发明。轨道电路的接收设备可以设置在两个发送设备（第一发送设备和第二发送设备）之间的任意位置，两个发送设备（图中FS表示送端）设置在区段IG的两端，且两个发送设备同时工作，由于发送的第一频率信号（2000-1载频信号）和第二频率信号（1700-1载频信号）的频率不同，因此接收设备（图中JS表示受端）可以同时解调。进一步，当列车从左侧进入区段IG时，接收设备只能收到前方1700-1的信号，后方2000-1的信号被列车轮对短路了，列车天线安装在车头收不到该信号，而此时，由于轮对短路接收设备也无法收到2000-1的信号了。从而接收设备通过解调两个频率信号，能够知道列车的运行方向及状态以及轨道区段的状态，从而实现对轨道电路的调整与分路。图7中，左侧上方为左1700Hz-左2600Hz等四个频率信号的变化曲线，下方为右1700Hz-右2600Hz等四个频率信号的变化曲线，右侧则相反，列车进入两送一受区段后，机车信号电流以及分路残压随着列车的移动进行变化，若列车从左侧进入，则由于轮对短路，第一频率信号在接收设备左侧轨道上产生的电流较大，随着列车的移动不断减小，当列车经过接收设备，第一频率信号在接收设备的左侧轨道上产生的机车电流趋于稳定，且产生的稳定机车信号电流较小，第二频率信号产生的机车信号电流变化则与第一频率信号相反，在此不再进行赘述。轨道上分路残压如图8所示，左侧上方为右1700Hz-右2600Hz等四个频率信号的变化曲线，下方为左1700Hz-左2600Hz等四个频率信号的变化曲线，横坐标为长度，单位m（米）。若列车从左侧进入，则由于轮对短路，为占用状态，第一频率信号在接收设备左侧轨道产生的分路残压较为稳定，当列车经过接收设备，第一频率信号在接收设备左侧轨道产生的分路残压则稳定变化。第二频率信号在接收设备右侧产生的分路残压变化则与第一频率信号相反，在此不再进行赘述。从而图7、8可知，列车的信号电流和分路残压在各种频率组合下均能够满足应用要求。

本实施例中，若轨道区段为道岔区段时，所述第一发送设备和第二发送设备分别位于所述道岔区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上，即所述接收设备可连接在道岔所在的轨道上，具体如图6所示。

本实施例中，所有轨道区段的一端均不设置回流中断点，接收设备与第一发送设备和第二发送设备之间分别通过一个或多个并行轨道（一个或多个并行线路）形成迂回通路。即，接收设备与第一发送设备之间通过并行轨道形成的迂回通路在接收设备与第一发送设备之间的轨道断轨或轨道正常的情况下，始终为直接相连，接收设备与第二发送设备之间通过并行轨道形成的迂回通路也同样适用，在此不再赘述。本发明轨道电路系统中所有轨道区段的两端不设回流中断点，始终保持车站内轨所有轨道区段的回流畅通，大幅降低车站的对地电位，降低牵引电流干扰。

本实施例中，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行断轨检测包括，所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的电压；判断第一频率信号和第二频率信号的电压是否低于第一预设阈值，其中，若第一频率信号或第二频率信号的电压低于第一预设阈值，则轨道区段内的轨道出现断轨，否则轨道区段内的轨道正常。所述第一预设阈值为153mV，但不限于此，也可以根据轨道电路的要求调整第一预设阈值的数值。具体的，现有的轨道区段一侧是发送端、一侧是接收端，那么，当外部迂回长度为0m（米）时，则轨道一端的发送端所发送的信号会直接送至轨道另一端的接收端，从而导致钢轨电气断离后，接收的信号与正常工作情况下相同，接收端无法进行断轨检测。本发明的轨道电路系统发生钢轨电气断离故障时，如图9所示，第二频率信号经第二发送设备（假设右侧为第二发送设备）流入迂回通路，再经第一发送设备以及第一发送设备与接收设备之间的轨道流入至所述接收设备中，从而采用本发明的轨道电路系统，将接收设备设置在两个发送设备之间的轨道上，即使股道两端的外部迂回长度=0m直接相连，出现断轨后，频率信号进入接收设备之前，仍然会经过一定距离的轨道，轨道的电阻和电感特性会对频率信号形成阻抗，尤其是对不同频率信号形成的阻抗不同，但均能使信号量损耗，使得在轨道出现断轨故障时，第一频率信号或第二频率信号的电压低于第一预设阈值。进一步地，以第一预设阈值为153mV进行示例性说明，如图10所示，图中虚线对应的纵坐标为第一预设阈值，横坐标为长度，单位km（千米）接收设备右侧区域的轨道出现电气断离（断轨），从图中可以看出在断轨后，右侧最大钢轨电气断离残压最终低于153mV，因此可以判断出右侧钢轨出现断轨故障。进一步地，如图11所示，在钢轨出现断轨的情况下时，整个迂回通路经过了三个损耗点，从而与传统的相比损耗点多，在最不利的情况下（道砟电阻无穷大、钢轨参数最优、第一发送设备和/或第二发送设备和接收设备迂回直接环接），也能通过自身断轨回路中的损耗点3，使断轨的电压降低到153mV以下，从而实现断轨故障的检查。优选地，损耗点3对左侧发送设备发送的频率信号的阻抗大小与对右侧发送设备发送的频率信号的阻抗大小不同。从而与传统的轨道电路系统相比，本发明轨道电路系统中能实现双向回流，即在轨道区段两端不设回流中断点，始终保持车站内轨所有轨道区段的回流畅通，大幅降低车站对地电位，降低牵引电流干扰，此外，还能实现断轨检测，提高了列车运行的安全性和可靠性。

本实施例中，所述第一预设阈值小于或等于可靠分路的上限电压，优选地，可靠分路的上限电压可以为153mV，但不限于于此，可以根据应用情况调整上限电压的数值。

本实施例中，一定距离的轨道可以为二分之一的轨道长度，即接收设备设置在轨道区段的中间，但不限于此，其他距离如一端发送设备到接收设备的距离为三分之二的轨道长度等也同样适用于本发明，即可以根据接收设备分别与第一发送设备和第二发送设备之间的阻抗对接收设备分别到第一发送设备以及第二发送设备的距离进行调整。

所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测包括，所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，判断是否收到相邻区段内的频率信号的电压，其中，若收到相邻区段内的频率信号的电压，则接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压，否则，轨道区段内的轨道正常；所述接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压包括，若超过，则轨道区段内的轨道出现绝缘破损，否则轨道区段内的轨道正常。

具体的，若存在两个轨道区段相邻，则两个相邻轨道区段相邻端的发送设备发送的频率信号的频率也不同。进一步地，绝缘破损后，相邻区段信号会侵入本区段（接收设备所在区段），由于相邻区段与本区段频率不同，信号通过钢轨、轨旁设备、电缆和室内设备后，在接收设备形成与本区段频率不同的信号电压。判断到相邻区段信号的电压是否超过绝缘门限电压，若超过，则判断为绝缘破损，将本轨道区段置为“占用”状态，否则将本轨道区段置为“空闲”状态。轨道区段之间设置有绝缘节，传统的轨道电路，若绝缘节左、右两侧的轨道区段内的发送设备分别为发送设备A和发送设备B（反方向运行，B在远离A的一端），绝缘一旦破损，对于A发送的信号可以很近距离的侵入绝缘节右侧的接收设备中，绝缘节右侧区段内发送设备B（正方向运行）在靠近A的一端，那么A的信号需要穿过整个轨道区段，传到接收设备，接收设备收到一定量值的A信号，就判断区段占用。本发明轨道电路的两个相邻轨道区段相邻端绝缘节两侧如果是第二发送设备C和第一发送设备D，C和D发送的频率信号不同，如果此时绝缘节破损，绝缘节两侧的轨道区段内会分别直接收到彼此相邻轨道区段内的频率信号，绝缘节两侧轨道区段的接收设备会同时判断区段占用，以实现钢轨的绝缘破损检查。

本实施例中，检测出轨道区段内的轨道断轨或检测出轨道区段内的轨道出现绝缘破损时，接收设备判断本轨道区段（接收设备所在的轨道区段）的状态为占用。在轨道区段的状态为空闲时，且轨道区段内未出现断轨以及绝缘破损时，接收设备判断本轨道区段（接收设备所在的轨道区段）的状态为空闲。

优先地，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测还包括依次执行轨道区段的状态的确定、对轨道区段内的轨道进行断轨检测以及对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测，最终确定轨道区段的状态，即当轨道区段的状态判断为空闲，且轨道区段内判断未出现断轨以及绝缘破损时，接收设备判断本轨道区段（接收设备所在的轨道区段）的状态为空闲。当轨道区段的状态判断为占用，且轨道区段内判断未出现断轨以及绝缘破损时，接收设备判断本轨道区段（接收设备所在的轨道区段）的状态为占用。当检测出轨道区段内的轨道断轨或检测出轨道区段内的轨道出现绝缘破损时，接收设备判断本轨道区段（接收设备所在的轨道区段）的状态为占用。

本实施例中，每个轨道区段中还均设置有第一继电器，所述第一继电器与接收设备连接；所述第一继电器被控制用于在轨道区段的状态为占用、检测出轨道区段内的轨道断轨或检测出轨道区段内的轨道出现绝缘破损时，落下，即第一继电器处于断开状态，使得信号指示灯为红色，显示占用，在轨道区段的状态为空闲时，吸起，即第一继电器处于闭合状态，使得信号指示灯为绿色，显示空闲。仅采用一个继电器就实现对轨道区段的状态控制，使得轨道电路系统更加简便。

如图12所示，本发明实施例中还公开了一种上述所述轨道电路系统的工作方法，其中，轨道电路系统包括第一发送设备、第二发送设备及接收设备，所述第一发送设备和第二发送设备分别位于轨道区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上；所述方法包括，所述第一发送设备和第二发送设备同时向轨道区段内的轨道分别发送第一频率信号和第二频率信号，其中，第一频率信号和第二频率信号的频率不同；所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测。

本实施例中，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态包括，首先，所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的频率和电压；然后，判断第一频率信号和第二频率信号的频率和电压是否均满足门限要求，其中，若第一频率信号和第二频率信号的频率、电压均满足门限要求，则确定轨道区段的状态为空闲；否则，确定轨道区段的状态为占用。其中，所述门限要求为：接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的频率与第一发送设备和第二发送设备输出的第一频率信号和第二频率信号的频率一致，接收设备接收的第一频率和第二频率的电压为能够使轨道区段内的轨道电路正常工作的最低电压。

本实施例中，接收设备与第一发送设备和第二发送设备之间分别通过一个或多个并行轨道形成迂回通路。

本实施例中，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行断轨检测包括，首先，所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的电压；然后，判断第一频率信号和第二频率信号的电压是否低于第一预设阈值，其中，若第一频率信号或第二频率信号的电压低于第一预设阈值，则轨道区段内的轨道断轨，否则轨道区段内的轨道正常。

本实施例中，若存在两个轨道区段相邻，则两个相邻轨道区段相邻端的发送设备发送的频率信号的频率也不同，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测包括，所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，判断是否收到相邻区段内的频率信号的电压，其中，若收到相邻区段内的频率信号的电压，则接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压，否则，轨道区段内的轨道正常；所述接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压包括，若超过，则轨道区段内的轨道出现绝缘破损，否则轨道区段内的轨道正常。

本实施例中，每个轨道区段中还均设置有第一继电器，所述第一继电器与接收设备连接；在所述接收设备确定轨道区段的状态为占用、检测出轨道区段内的轨道断轨或检测出轨道区段内的轨道出现绝缘破损时，控制所述第一继电器落下，在所述接收设备确定轨道区段的状态为空闲时，控制第一继电器吸起。

采用两端发送、中间接收的轨道电路结构，不用对股道进行切割，无需外部设计切换电路和叠加电码化设备，就实现了高速铁路和普速铁路的股道、无岔区段以及道岔区段的双端发码，并且能够实时对发送的信号进行闭环检查，以对钢轨进行断轨检测和/或对所在区段的钢轨进行绝缘破损检测，仅采用一套两送一受的设备就实现了轨道电路的钢轨电气断离故障检查和绝缘破损检查，提高了轨道电路系统的可靠性和安全性。

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 (15)

1.一种轨道电路系统，其特征在于，包括第一发送设备、第二发送设备及接收设备，其中，

所述第一发送设备和第二发送设备分别位于轨道区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上；

所述第一发送设备和第二发送设备用于同时向轨道区段内的轨道分别发送第一频率信号和第二频率信号，其中，第一频率信号和第二频率信号的频率不同；

所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测。

2.根据权利要求1所述的轨道电路系统，其特征在于，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态包括，

所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的频率和电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的频率和电压是否均满足门限要求，其中，若第一频率信号和第二频率信号的频率、电压均满足门限要求，则确定轨道区段的状态为空闲；否则，确定轨道区段的状态为占用。

3.根据权利要求2所述的轨道电路系统，其特征在于，所述门限要求为：接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的频率分别与第一发送设备和第二发送设备分别输出的第一频率信号和第二频率信号的频率一致，接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的电压为能够使轨道区段内的轨道电路正常工作的最低电压。

4.根据权利要求3所述的轨道电路系统，其特征在于，接收设备与第一发送设备和第二发送设备之间分别通过一个或多个并行轨道形成迂回通路。

5.根据权利要求1-4任一所述的轨道电路系统，其特征在于，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行断轨检测包括，

所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的电压是否低于第一预设阈值，其中，若第一频率信号或第二频率信号的电压低于第一预设阈值，则轨道区段内的轨道出现断轨，否则轨道区段内的轨道正常。

6.根据权利要求1-4任一所述的轨道电路系统，其特征在于，所述接收设备用于根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测包括，

所述接收设备用于同时解调第一频率信号和第二频率信号，判断是否收到相邻区段内的频率信号的电压，其中，若收到相邻区段内的频率信号的电压，则接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压，否则，轨道区段内的轨道正常；

所述接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压包括，若超过，则轨道区段内的轨道出现绝缘破损，否则，轨道区段内的轨道正常。

7.根据权利要求6所述的轨道电路系统，其特征在于，若存在两个轨道区段相邻，则两个相邻轨道区段相邻端的发送设备发送的频率信号的频率也不同。

8.根据权利要求1-4、7任一所述的轨道电路系统，其特征在于，每个轨道区段中还均设置有第一继电器，所述第一继电器与接收设备连接；

所述第一继电器被控制用于在所述接收设备确定轨道区段的状态为占用、检测出轨道区段的轨道断轨或检测出轨道区段的轨道出现绝缘破损时，落下，在所述接收设备确定轨道区段的状态为空闲时，吸起。

9.一种轨道电路系统的工作方法，其特征在于，

轨道电路系统包括第一发送设备、第二发送设备及接收设备，其中，所述第一发送设备和第二发送设备分别位于轨道区段的两端，所述接收设备位于第一发送设备和第二发送设备之间的轨道上；

所述第一发送设备和第二发送设备同时向轨道区段内的轨道分别发送第一频率信号和第二频率信号，其中，第一频率信号和第二频率信号的频率不同；

所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态、对轨道区段内的轨道进行断轨检测或对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测。

10.根据权利要求9所述的轨道电路系统的工作方法，其特征在于，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，确定轨道区段的状态包括，

所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的频率和电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的频率和电压是否均满足门限要求，其中，若第一频率信号和第二频率信号的频率、电压均满足门限要求，则确定轨道区段的状态为空闲；否则，确定轨道区段的状态为占用。

11.根据权利要求10所述的轨道电路系统的工作方法，其特征在于，所述门限要求为：接收设备接收的第一频率信号和第二频率信号的频率与第一发送设备和第二发送设备输出的第一频率信号和第二频率信号的频率一致，接收设备接收的第一频率和第二频率的电压为能够使轨道区段内的轨道电路正常工作的最低电压。

12.根据权利要求11所述的轨道电路系统的工作方法，其特征在于，接收设备与第一发送设备和第二发送设备之间分别通过一个或多个并行轨道形成迂回通路。

13.根据权利要求12所述的轨道电路系统的工作方法，其特征在于，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行断轨检测包括，

所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，获取所述第一频率信号和第二频率信号的电压；

判断第一频率信号和第二频率信号的电压是否低于第一预设阈值，其中，若第一频率信号或第二频率信号的电压低于第一预设阈值，则轨道区段内的轨道断轨，否则轨道区段内的轨道正常。

14.根据权利要求13所述的轨道电路系统的工作方法，其特征在于，若存在两个轨道区段相邻，则两个相邻轨道区段相邻端的发送设备发送的频率信号的频率也不同，所述接收设备根据接收的第一频率信号和第二频率信号，对轨道区段内的轨道进行绝缘破损检测包括，

所述接收设备同时解调第一频率信号和第二频率信号，判断是否收到相邻区段内的频率信号的电压，其中，

若收到相邻区段内的频率信号的电压，则接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压，否则，轨道区段内的轨道正常；

所述接收设备判断相邻区段内的频率信号的电压是否超过绝缘门限电压包括若超过，则轨道区段内的轨道出现绝缘破损，否则轨道区段内的轨道正常。

15.根据权利要求14所述的轨道电路系统的工作方法，其特征在于，每个轨道区段中还均设置有第一继电器，所述第一继电器与接收设备连接；

在所述接收设备确定轨道区段的状态为占用、检测出轨道区段内的轨道断轨或检测出轨道区段内的轨道出现绝缘破损时，控制所述第一继电器落下；

在所述接收设备确定轨道区段的状态为空闲时，控制第一继电器吸起。