JP2011000976A - Rupture detector to be attached to train detection device for three-wire track circuit using digital telegram - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道における列車検出装置のひとつである軌道回路のうち、3本のレールによって異なる軌間の列車を走行させる三線式軌道における軌道回路を対象とし、特に列車検知信号としてデジタル電文を使用する装置における、共通レールの破断を検知する破断検知装置に関する。 The present invention is intended for a track circuit on a three-wire track in which a train between different tracks is driven by three rails among track circuits that are one of the train detection devices in a railway, and particularly uses a digital telegram as a train detection signal. The present invention relates to a break detection device for detecting a break of a common rail in the device.
三線式軌道回路においては、共通レールが破断した場合、在来線の専用レールと新幹線の専用レールとを経由する還流により、受信レベルがほとんど減衰せず、異常と判断することができない。 In the three-wire track circuit, when the common rail breaks, the reception level hardly attenuates due to the return via the conventional rail and the Shinkansen rail, and it cannot be determined as abnormal.
本発明に関する従来技術としては、破断検知CT(カレントトランス)を用いた破断検知手法がある。通常の軌道回路では、レール破断が発生した場合は列車検知信号が流れなくなり、受信レベルが減衰するために、軌道回路が落下状態となり、軌道回路は安全側に遷移する。 As a conventional technique related to the present invention, there is a break detection technique using a break detection CT (current transformer). In a normal track circuit, when a rail break occurs, the train detection signal stops flowing and the reception level is attenuated, so that the track circuit falls and the track circuit transitions to the safe side.
しかし、三線式軌道回路では、従来の軌道回路と異なり、3本目のレールが列車検知信号の回路となるため、共通レールの破断が発生した場合でも、信号が他のレールを流れて信号の受信レベルが十分に減衰しない。よって三線式軌道回路では、レール破断の状態によっては軌道回路が落下せずに安全側に遷移しない可能性がある。 However, in the three-wire track circuit, unlike the conventional track circuit, the third rail is the train detection signal circuit, so even if the common rail breaks, the signal flows through the other rail and receives the signal. The level does not attenuate sufficiently. Therefore, in the three-wire track circuit, depending on the state of rail breakage, the track circuit may not drop and may not transition to the safe side.
そこで、従来技術では、図5に示すように、三線式軌道回路に適用する列車検知装置において、在来線と新幹線それぞれの列車検知用回路に三巻線カレントトランス2を直列に付加し、それらの出力を合成した信号を検出する破断検知CTを用いている。平常時は、破断検知CTの出力は在来線と新幹線それぞれの信号を合成した信号を出力しているが、共通レールが破断した場合には、前記カレントトランスに流れ込む列車検知信号の向きが変化し、その合成した信号の受信レベルが大きく減衰する。よってこの信号レベルを監視することで共通レール破断を検知するとしている。
Therefore, in the prior art, as shown in FIG. 5, in the train detection device applied to the three-wire track circuit, a three-winding
また、例えば、特許文献1には、共通レールと標準軌専用レールと狭軌専用レールと2台のインピーダンスボンドZB11,ZB22とで三線式の軌道回路を形成し、標準軌用信号電流検出器と狭軌用信号電流検出器により列車検知信号の信号電流を検出してレールの破断を検知する三線式軌道回路の発明が記載されている。
Further, for example, in
上記技術では、軌道回路の電流漏れ、在来線と新幹線の信号レベルのアンバランス、または、ケーブル混触等により、他の軌道回路への列車検知信号が回りこんできた場合に、共通レール破断時においても、破断検知CTからの受信レベルが十分に減衰しない可能性がある。また、破断検知の閾値の設定が軌道回路ごとの条件を考慮して細かく設定しなくてはならない可能性がある。 In the above technology, when the rail detection signal breaks down due to current leakage in the track circuit, imbalance between the signal levels of the conventional line and the Shinkansen, or cable mixture, etc. In this case, the reception level from the break detection CT may not be sufficiently attenuated. In addition, there is a possibility that the threshold value for detecting breakage needs to be set finely in consideration of the conditions for each track circuit.
ケーブル混触等により、他の軌道回路への列車検知信号が回りこんできた場合を考慮すると、軌道回路毎にケーブルを分けるか、混触を検知する装置を設置する必要がある。これらの手法を取らなければならないことは、設備費用、メンテナンスコストの削減を考慮したとき、大きな負担となる。 Considering the case where a train detection signal is transmitted to another track circuit due to cable contact or the like, it is necessary to divide the cable for each track circuit or to install a device for detecting contact. The fact that these methods have to be taken is a heavy burden when considering reductions in equipment costs and maintenance costs.
また、上記引用文献1記載の技術では、2台のインピーダンスボンドZB11,ZB22と標準軌用信号電流検出器と狭軌用信号電流検出器を必要となり装置構成が複雑で大掛かりなものになるという問題点があった。
Moreover, the technique described in the above cited
本発明の目的は、軌道回路の漏れ状態などの各種条件が異なっていたり、ケーブル混触等により、カレントトランスからの受信レベルが十分に減衰しない場合に、前記の負担を負うことなく、異常を判断できる手法を提供するものである。 The object of the present invention is to determine an abnormality without incurring the above-mentioned burden when the various conditions such as the leakage state of the track circuit are different or the reception level from the current transformer is not sufficiently attenuated due to cable contact or the like. It provides a possible technique.
上記課題を解決するために、本発明の破断検知装置は、列車検知用信号にデジタル電文を使用した三線式軌道回路用の列車検知装置に付加する破断検知装置であって、在来線と新幹線それぞれの列車検知用回路に送信用MTと受信用MTを直列に付加し、在来線と新幹線が共通で使用する共通レールが破断した場合に、前記受信用MTからの受信レベルが大きく減衰することで前記共通レールの破断を検知すると共に、前記三巻線カレントトランスから受信する信号を復調し、復調できない場合又は復調信号が不正な内容である場合には、該当軌道回路を落下とすることで安全側制御とすることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the break detection device of the present invention is a break detection device that is added to a train detection device for a three-wire track circuit that uses a digital telegram as a signal for train detection. When a transmission MT and a reception MT are added in series to each train detection circuit, and the common rail used in common by the conventional line and the Shinkansen breaks, the reception level from the reception MT is greatly attenuated. As a result, the break of the common rail is detected, and the signal received from the three-winding current transformer is demodulated. If the demodulated signal is invalid, the corresponding track circuit is dropped. And safe side control.
本発明では、列車検知装置においては、列車検知用の信号として、デジタル電文を使用している。カレントトランスにおいても、このデジタル電文を受信するので、この受信した信号を復調することで、復調できない又は不正な内容である場合には、異常と判断して該当軌道回路を落下とし、安全側制御とする。 In the present invention, a digital telegram is used as a train detection signal in the train detection device. Even in the current transformer, this digital telegram is received, so if the received signal is demodulated, if it cannot be demodulated or the contents are illegal, it is judged as abnormal and the corresponding track circuit is dropped, and the safety side control And
電文の復調は、カレントトランスからの受信レベルを受信するデジタルシグナルプロセッサ(以下、「DSP」という)で行い、正常/異常の判断は、列車検知装置の核となる論理部で行う。 The message is demodulated by a digital signal processor (hereinafter referred to as “DSP”) that receives the reception level from the current transformer, and the normal / abnormal judgment is performed by a logic unit that is the core of the train detection device.
本発明によれば、破断検知CTを設置しなくても共通レールの破断を検知することが可能となる。また、ケーブル混触等により、他の軌道回路への列車検知信号が回りこんできた場合でも、軌道回路毎にケーブルを分けるか、混触を検知する装置を設置するといった対応をしなくても、異常を判断することができる。なお前記の対応を併用することで、より高信頼性を持たせることができる。 According to the present invention, it is possible to detect the break of the common rail without installing the break detection CT. In addition, even if a train detection signal is routed to another track circuit due to cable contact, etc., it is not necessary to divide the cable for each track circuit or install a device to detect contact. Can be judged. In addition, it can give more reliability by using the above-mentioned correspondence together.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明の構成を示す。送信用MT6,7から軌道に送信された列車検知信号は、受信用MT8,9で受信され、その受信レベルや位相などの各種計測情報は破断検知機能1に伝送される。在来線用MT,新幹線用MTそれぞれについて同様である。
FIG. 1 shows the configuration of the present invention. Train detection signals transmitted from the
破断検知機能1に伝送された受信レベルや位相などの各種計測情報は、DSP10により電文の復調処理が行われ、論理部11において、復調できない場合又は復調信号が不正な内容である場合には、該当軌道回路を落下とすることで安全側制御とする。
Various measurement information such as the reception level and phase transmitted to the
図2は、レールに異常がない平常時の列車検知信号の主な流れを示している。この図では新幹線用の信号を示している。この信号はMTが電気的に接続している在来線用のMTにもわずかながら流れているが、図2では省略している。 FIG. 2 shows a main flow of a train detection signal in a normal state where there is no abnormality in the rail. In this figure, signals for the Shinkansen are shown. This signal also flows slightly in the conventional line MT to which the MT is electrically connected, but is omitted in FIG.
図3は、共通レールに異常がある場合の列車検知信号の流れである。図3で示した流れが破断によって遮断されるため、在来線MTへの回りこみ信号が増加し、回路全体のインピーダンスが増加するので、新幹線MTで観測される信号レベルは低下する。 FIG. 3 is a flow of a train detection signal when there is an abnormality in the common rail. Since the flow shown in FIG. 3 is interrupted by breakage, the sneak signal to the conventional line MT increases and the impedance of the entire circuit increases, so the signal level observed on the Shinkansen MT decreases.
図4は、観測されるレベルの変化とレール破断の判定の関係を示している。
平常時、破断時のレベルについて一定の範囲があるのは、天候変動などによる軌道状態の変化によるものである。この変動が大きい場合、天候変動による受信レベルの変化と、レール破断によるレベルの変化とが、単純な閾値設定では区別できない可能性がある。
FIG. 4 shows the relationship between the observed level change and rail breakage determination.
The reason why there is a certain range for the level at the time of break in normal times is due to changes in the orbital state due to weather fluctuations and the like. When this variation is large, there is a possibility that a change in reception level due to weather variation and a level change due to rail breakage cannot be distinguished by simple threshold setting.
図4では横軸だけの判定では、領域が重複していることからこれがわかる。本発明では、在来線側の受信レベルの変化についても同時に判定することにより、平常時と破断発生時の信号レベルの変化を区別することが可能となる。なお、ここでのレベルの符号については、信号の位相によって判定することが可能である。 In FIG. 4, in the determination only on the horizontal axis, this can be seen from the fact that the regions overlap. In the present invention, it is possible to distinguish between a normal level and a change in signal level when a break occurs by simultaneously determining a change in reception level on the conventional line side. Note that the sign of the level here can be determined by the phase of the signal.
図4の説明では、受信レベルの組み合わせの2次元領域での判定としたが、電圧・電流・インピーダンスを入力とすることにより、多次元領域での判定も同様に実施することが可能である。 In the description of FIG. 4, the determination of the combination of the reception levels is made in the two-dimensional region. However, the determination in the multidimensional region can be similarly performed by inputting the voltage, current, and impedance.
本発明は、鉄道における信号保安装置のうち、特に三線式軌道を採用している信号保安装置への適用が可能である。また、無絶縁軌道回路のように、列車検知信号や列車制御信号が複数の受信装置に回り込む可能性がある信号保安装置については、本発明と同様の手法を用いて、装置の故障を検知することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to signal security devices that employ a three-wire track, among signal security devices in railways. In addition, for a signal security device such as a non-insulated track circuit in which a train detection signal or a train control signal may circulate to a plurality of receiving devices, a failure of the device is detected using the same method as the present invention. It is possible.
例えば、軌道回路への打ち込み点に接続するケーブルが脱落した場合などでも、軌道回路に接続する信号送信装置および受信装置からみたインピーダンスが変化するため、受信装置で直接受信している信号、または回り込みで受信している信号のレベルが変化する。各装置で検知される信号レベルの組み合わせを、あらかじめ故障や異常パターンに対応して、検出できるようにすることによって、従来は単純に軌道回路異常としていた故障や見逃されていた故障についても検知することが可能となる。 For example, even when the cable connected to the track circuit connection point drops, the impedance seen from the signal transmitter and receiver connected to the track circuit changes. The level of the signal received at By making it possible to detect combinations of signal levels detected by each device in advance, corresponding to failures and abnormal patterns, it is possible to detect failures that were simply regarded as abnormal track circuits in the past or failures that were overlooked. It becomes possible.
1 破断検知機能
2 三巻線カレントトランス
3 新幹線用レール
4 在来線用レール
5 共通レール
6 送信用MT
7 送信用MT
8 受信用MT
9 受信用MT
10 DSP
11 論理部
1
7 MT for transmission
8 MT for reception
9 MT for reception
10 DSP
11 logic
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