专利名称：非接触式区段列车占用感知系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种属于轨道交通列车运行控制和安全防护领域的技术，具体涉及一 种非接触式区段列车占用感知系统。
背景技术：
目前，现有的列车占用检测通常是采用轨道电路技术，它通过列车轮对对轨道电 路进行电流分路，使轨道电路接收端的电流小于额定值，然后由接收设备检测判断并输出 轨道区段被占用的状态信息。轨道电路的设计遵循故障_安全原则，即电路或接收设备故 障均输出区段被列车占用的状态信息。基于轨道电路的列车占用检测技术必须要有轮对来 对轨道电路进行分路，它无法应用于如磁浮这种无轮对的非接触式交通系统。现有轮轨系统的计轴方式，主要应用于列车在区间的完整出入，以防止列车在区 间内脱钩或未出清相应的区间。这种方式不适合车站或站场的区段列车占用判断，也无法 应用于无轮对的磁浮交通方式。现有的基于交叉感应环线的列车定位系统，如由武汉利德测控技术股份有限公 司发明的“格雷母线位移检测系统(申请号CN 200620012206. 7)”、“轻轨、地铁机车定 位装置(申请号CN 200520096702. 0) ”，由岳阳天元电子技术有限公司发明的“移动机车 感应无线车上检测地址装置(申请号CN200520039055.X)”和由中国人民解放军国防科 学技术大学发明的“基于不对称结构感应环线的数据通信和定位测速复合系统(申请号 CN200710034509. 8) ”，以及现有的点式应答器列车定位方式，均是通过车载接收设备来获 得列车位置的，它们一方面需要车辆提供车载电源，另一方面还需要车地通信将列车位置 传输到地面。如果车辆不提供电源或车地通信出现问题(包括无车地通信的工况)，则车站 计算机联锁系统等地面列车防护系统将无法获知列车的当前实际位置，从而无法实现地面 列车防护系统的安全防护功能。
发明内容
本发明提供一种非接触式区段列车占用感知系统，采用非接触方式，由地面来感 知列车对固定区段的占用情况；利用车体自身而非专门的车载应答或信息发送装置来感知 列车或车辆的存在；在区段内对车辆存在的感知无盲区；感知系统的设计与实现满足故障 安全原则和高可靠性要求；感知系统的输出包含区段占用、区段空闲和设备工作正常等基 本实时信息。为实现上述目的，本发明提供一种非接触式区段列车占用感知系统，其特征是，该 系统包含控制系统，若干个分别与该控制系统连接的区段列车占用感知器；每个区段列车 占用感知器各连接有若干个列车占用检测点；该若干个列车占用检测点分别在固定区段内 沿轨道间隔分布设置。上述的各个列车占用检测点之间的分布间隔不大于被检测列车长度的二分之一。上述的列车占用检测点包含前置处理单元，以及若干个分别与前置处理单元连接的非接触式传感器。上述的若干个非接触式传感器分别对称地设置在轨道两侧；该若干个非接触式传感器以冗余方式设置。若干个非接触式传感器检测区段内列车占用情况，前置处理单元对该若干个非接 触式传感器感知的信息进行预处理，并向区段列车占用感知器发送该列车占用检测点的检 测信息；区段列车占用感知器对汇集来的信息进行判断和安全处理，产生具体故障-安全 特性的区段列车占用状态信息，并输出给控制系统用于对列车运行的安全防护。本发明与现有的列车占用检测技术相比，其优点在于，本发明采用非接触式传感 器，以非接触方式，由地面来感知列车对固定区段的占用情况，使本发明可应用于无法或无 需通过列车轮对的分路来检测列车占用情况的场合，如磁浮交通系统；本发明采用按一定间隔分布设置的列车占用检测点来探测列车位置占用，与现有 的轮轨系统的计轴方式相比，可适用于磁浮列车在车站或站场区段的列车占用判断，且在 区段内对列车存在的感知无盲区；本发明利用列车车体自身而非专门的车载应答或信息发送装置来感知列车或车 辆的存在，使能在地面直接感知无源列车或车辆对固定区段的占用情况；本发明设有区段列车占用感知器，可在检测同时判断列车占用检测点的工作状 况，满足故障_安全原则和高可靠性要求；本发明采用的区段列车占用感知器接收并处理列车占用检测点的输出信息，产生 包括区段占用、区段空闲和设备工作正常等基本实时信息。
图1为本发明非接触式区段列车占用感知系统的总体结构示意图；图2为本发明非接触式区段列车占用感知系统的列车占用检测点的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明的实施例。如图1所示，本发明提供的一种非接触式区段列车占用感知系统，该系统包含控 制系统3，若干个分别与该控制系统3连接的区段列车占用感知器2 ；每个区段列车占用感 知器2上各连接有若干个列车占用检测点1，控制系统3采用现有铁路车站使用的计算机连 锁系统。若干个列车占用检测点1在某一固定的区段内沿轨道设置，且相邻列车占用检测 点1之间按一定间隔分布，为了确保在区段内该列车占用检测点1对列车存在的感知无盲 区，列车占用检测点1的分布间隔应不大于被检测列车或车辆长度的二分之一。列车占用检测点1负责感知其检测范围内是否有列车或车辆存在，并将检测信息 汇集到区段列车占用感知器2，区段列车占用感知器2对汇集来的信息进行判断和安全处 理，产生具体故障-安全特性的区段列车占用状态信息，包括“区段占用”、“区段空闲”和 “设备工作正常”等实时信息，并输出给控制系统3用于对列车运行的安全防护。如图2所示，每个列车占用检测点1包含一个前置处理单元12，以及四个分别与该 前置处理单元12连接的非接触式传感器11。该非接触式传感器11采用感应环线、超声波雷达等传感器，其功能是当列车或车辆等经过或停留在该非接触式传感器11所在位置时， 非接触式传感器11能感知出相应的信号，并发送给前置处理单元12。而每个列车占用检测点1设置在轨道两侧的位置也称为非接触式传感器11的安
装点ο 每个列车占用检测点1内的四个非接触式传感器11按(1+1) X2的冗余方式 布置，即在轨道一侧的一个安装点上同时装两个非接触式传感器11，形成1+1的冗余检 测功能；另外在轨道另一侧相对称的安装点上也同样装两个非接触式传感器11，以形成 (1+1) X2的冗余检测功能。前置处理单元12接收由多个非接触式传感器11感知并发送的有列车或车辆存在 的感知信号，并对该信号进行抗干扰、信号放大、有用信号提取和信号编码等处理，处理时 该前置处理单元12既要考虑输入、输出信号的故障_安全，同时也要考虑处理电路及处理 方式的故障-安全。然后向区段列车占用感知器2发送该列车占用检测点1的安全、可靠 fn息ο区段列车占用感知器2对汇集由前置处理单元12发送来的信息，并对其进行冗余 和故障_安全处理，产生具体故障_安全特性的区段列车占用状态信息。同时，区段列车占 用感知器2对本区段内的非接触式传感器11具有故障判断功能，可检测非接触式传感器11 的工作状态，故在输出本区段是否有车占用(或有车存在)信息的同时，还可发送是否有非 接触式传感器11工作不正常的信息。对于图2中所示非接触式传感器11的(1+1) X2的冗余安装方式，在某列车占用 检测点1的四个非接触式传感器11均工作正常的情况下，则只有四个非接触式传感器11 均输出无列车或车辆被感知信息时，区段列车占用感知器2才判定该列车占用检测点1输 出的是无列车或车辆存在信息；如果四个非接触式传感器11中有一个(或两个)工作不正 常，则只有其余三个(或二个)非接触式传感器11均输出无车被感知的信息时，区段列车 占用感知器2才判定该列车占用检测点1所输出的为无车存在信息，否则认为该列车占用 检测点1所输出的为有车存在的信息；如果有两个以上非接触式传感器11出现故障，则区 段列车占用感知器2判定该列车占用检测点1故障无法正常工作信息。本发明非接触式区段列车占用感知系统的运作流程如下各列车占用检测点1检测其所在区段列车的占用情况，其所包含的多个非接触式 传感器11感知所在区段列车的占用情况并传输后至前置处理单元12，前置处理单元12对 该若干个非接触式传感器11感知的信息进行预处理，并向区段列车占用感知器2发送该列 车占用检测点的检测信息。区段列车占用感知器2对汇集来的信息进行判断和安全处理，产生具体故障_安 全特性的区段内列车占用状态信息，并输出给控制系统3，控制系统3汇总所检测范围区段 内的列车占用状态信息，用于对列车运行的安全防护。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
一种非接触式区段列车占用感知系统，其特征在于，该系统包含控制系统(3)，若干个分别与所述控制系统(3)连接的区段列车占用感知器(2)；每个所述的区段列车占用感知器(2)各连接有若干个列车占用检测点(1)；所述的若干个列车占用检测点(1)分别在固定区段内沿轨道间隔分布设置。
2.如权利要求1所述的非接触式区段列车占用感知系统，其特征在于，所述的各个列 车占用检测点(1)之间的分布间隔不大于被检测列车长度的二分之一。
3.如权利要求2所述的非接触式区段列车占用感知系统，其特征在于，所述的列车占 用检测点(1)包含前置处理单元(12)，以及若干个分别与所述前置处理单元(12)连接的非 接触式传感器(11)。
4.如权利要求3所述的非接触式区段列车占用感知系统，其特征在于，所述的若干个 非接触式传感器(11)分别对称地设置在轨道两侧；该若干个非接触式传感器(11)以冗余 方式设置。
全文摘要
本发明涉及一种非接触式区段列车占用感知系统，该系统包含控制系统，若干个分别与该控制系统连接的区段列车占用感知器；每个区段列车占用感知器各连接有若干个列车占用检测点；该若干个列车占用检测点在区段内沿轨道间隔分布设置。本发明采用非接触式传感器，使本发明可应用于无法或无需通过列车轮对的分路来检测列车占用情况的场合；采用按一定间隔分布设置的列车占用检测点来探测列车位置占用，使区段内对列车存在的感知无盲区；利用车体自身而非专门的车载应答或信息发送装置来感知列车或车辆的存在；信息全面，安全可靠。
文档编号B61L25/06GK101857044SQ20101018779
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者杜磊, 虞翊, 谈长青, 陈峙 申请人:上海磁浮交通发展有限公司;上海磁浮交通工程技术研究中心