专利名称：无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法
技术领域：
本发明涉及一种无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法。
背景技术：
随着铁路建设快速发展，列车运行速度、密度的不断提高，以无绝缘轨道电路为地车信息传输基础的列车运行控制系统已得到广泛应用。反映列车占用空闲的轨道电路已成为保证车载系统安全信息传递的关键环节，对轨道电路有了更高的要求。实现电气谐振式无绝缘轨道电路调谐区占用、断轨、调谐器材故障状态检查尤为重要，直接影响行车安全。目前已经提出的调谐区状态检查技术，是采用将调谐区内匹配变压器(BP)与调谐单元(BA)并联设置，调谐区按独立短小轨道电路固定门限动作的技术来实现对调谐区状态的检查，还没有将调谐区内匹配变压器(BP)与调谐单元(BA)分开2米设置，调谐区与主轨道作为一个轨道电路，以调谐区的信号变化作为主轨道电路门限浮动条件处理方法的技术成 果。但电气谐振式无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态还无法实现检查。
发明内容
本发明是为了解决现有的电气谐振式无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态无法实现检查的问题，从而提供一种无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法。无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，它是基于无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查装置实现的，所述基于无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查装置包括空心线圈SVA、发送调谐单元FBA和接收调谐单元JBA、发送匹配变压器FBP、接收匹配变压器JBP、发送设备和接收设备；所述空心线圈SVA、发送调谐单元FBA和接收调谐单元JBA位于轨道电路调谐区内，该轨道电路调谐区设置在两根无绝缘轨道之间；空心线圈SVA设置在轨道电路调谐区中心，且所述空心线圈SVA的两端分别与两根无绝缘轨道连接；发送调谐单元FBA和接收调谐单元JBA对称设置在空心线圈SVA的左、右两侧，且所述发调谐单元FBA的两端分别与两根无绝缘轨道连接；所述接收调谐单元JBA的两端分别与两根无绝缘轨道连接；所述发送匹配变压器FBP位于空心线圈SVA和发送调谐单元FBA之间，且所述发送匹配变压器FBP的两端分别与两根无绝缘轨道连接；接收匹配变压器JBP位于空心线圈SVA和接收调谐单元JBA之间，且所述接收匹配变压器JBP的两端分别与两根无绝缘轨道连接；发送设备的信号发送端与发送匹配变压器FBP的信号接收端连接；接收设备的信号接收端与接收匹配变压器JBP的信号发送端连接；发送匹配变压器FBP与空心线圈SVA之间的距离为13m ;所述发送匹配变压器FBP与发送调谐单元FBA之间的距离为2m ;接收匹配变压器JBP与空心线圈SVA之间的距离为13m ;所述接收匹配变压器JBP与接收调谐单元JBA之间的距离为2m ；无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法由以下步骤实现
步骤一、采用发送设备发送电压信号给发送匹配变压器FBP，经该匹配变压器FBP变压后输入到无绝缘轨道上；
步骤二、采用接收匹配变压器JBP采集接收端的轨面电压，所述电压经该匹配变压器JBP变压后输出给接收设备；步骤三、接收设备对接收到的信号进行滤波分离，获得调谐区电压信号和主轨道电压信号；将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现发送调谐单元FBA的断线检查、接收调谐单元JBA的断线检查、调谐区的断轨检查和调谐区的占用状态检查，从而实现对无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查。步骤三中所述将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现发送调谐单元FBA的断线检查的具体方法是接收设备判断调谐区电压信号和主轨道电压信号是否降低，且调谐区电压信号降到至正常时调接入电压信号的40%以上，如果判断结果为是，则判定发送调谐单元FBA为断线状态；如果判断结果为否，则判定发送调谐单元FBA为非断线状态；完成发送调谐单元FBA的断线检查。步骤三中所述将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现接收调谐单元JBA的断线检查的具体方法是接收设备判断调谐区电压信号是否上升、判断主轨道电压信号是否降低、判断调谐区电压上升至正常时调接入电压信号的200%至450%之间，如果前述三个判断结果均为是，则判定接收调谐单元JBA为断线状态；否则，判定接收调谐单元JBA为非断线状态；完成接收调谐单元JBA的断线检查。步骤三中所述将调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现调谐区的断轨检查的具体方法是接收设备判断调谐区电压信号是否趋近于O且主轨道电压信号是否降低，如果判断结果为是，则调谐区为断轨状态；如果判断结果为否，则调谐区为非断轨状态；完成调谐区的断轨检查。步骤三中所述将调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现调谐区的占用状态检查的具体方法是接收设备判断调谐区的反向电压信号的幅度是否小于预设的死区启动门限，判断主轨道电压信号是否为降低至正常时调接入电压信号的85%以上，如果前两项判断的结果均为否，则调谐区为无占用状态；否则，调谐区为占用状态，完成调谐区的占用状态检查。本发明能够实现对无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的实时检查，检查可靠性闻。
图I是本发明中无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查装置的结构示意图；图2是本发明中轨道电路正反向信号的发送和接收原理示意图；图3是发送调谐单元FBA在断线状态下的电压变化示意图；图4是接收调谐单元JBA在断线状态下的电压变化示意图；图5是调谐区在断线状态下的电压变化示意图；图6是调谐区占用状态下接收电压变化示意图；图7为调谐区防护示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一、结合图I说明本具体实施方式
，无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，它是基于无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查装置实现的，所述基于无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查装置包括空心线圈SVA、发送调谐单元FBA和接收调谐单元JBA、发送匹配变压器FBP、接收匹配变压器JBP、发送设备I和接收设备2 ；所述空心线圈SVA、发送调谐单元FBA和接收调谐单元JBA位于轨道电路调谐区内，该轨道电路调谐区设置在两根无绝缘轨道之间；空心线圈SVA设置在轨道电路调谐区中心，且所述空心线圈SVA的两端分别与两根无绝缘轨道连接；发送调谐单元FBA和接收调谐单元JBA对称设置在空心线圈SVA的左、右两侧，且所述发调谐单元FBA的两端分别与两根无绝缘轨道连接；所述接收调谐单元JBA的两端分别与两根无绝缘轨道连接；所述发送匹配变压器FBP位于空心线圈SVA和发送调谐单元FBA之间，且所述发送匹配变压器FBP的两端分别与两根无绝缘轨道连接；接收匹配变压器JBP位于空心线圈SVA和接收调谐单元JBA之间，且所述接收匹配变压器JBP的两端分别与两根无绝缘轨道连接；发送设备I的信号发送端与发送匹配变压器FBP的信号接收端连接；接收设备2的信号接收端与接收匹配变压器JBP的信号发送端连接；发送匹配变压器FBP与空心线圈SVA之间的距离为13m ;所述发送匹配变压器FBP与发送调谐单元FBA之间的距离为2m ;接收匹配变压器JBP与空心线圈SVA之间的距离为13m ;所述接收匹配变压器JBP与接收调谐单元JBA之间的距离为2m ；无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法由以下步骤实现步骤一、采用发送设备I发送电压信号给发送匹配变压器FBP，经该匹配变压器FBP变压后输入到无绝缘轨道上；步骤二、采用接收匹配变压器JBP采集电路调谐区的两端电压，所述电压经该匹配变压器JBP变压后输出给接收设备2 ；步骤三、接收设备2对接收到的信号进行滤波分离，获得调谐区电压信号和主轨道电压信号；将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现发送调谐单元FBA的断线检查、接收调谐单元JBA的断线检查、调谐区的断轨检查和调谐区的占用状态检查，从而实现对无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查。步骤三中所述将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现发送调谐单元FBA的断线检查的具体方法是接收设备2判断调谐区电压信号和主轨道电压信号是否降低，且调谐区电压信号降到至正常时调接入电压信号的40%以上，如果判断结果为是，则判定发送调谐单元FBA为断线状态；如果判断结果为否，则判定发送调谐单元FBA为非断线状态；完成发送调谐单元FBA的断线检查。步骤三中所述将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现接收调谐 单元JBA的断线检查的具体方法是接收设备判断调谐区电压信号是否上升、判断主轨道电压信号是否降低、判断调谐区电压上升至正常时调接入电压信号的200%至450%之间，如果前述三个判断结果均为是，则判定接收调谐单元JBA为断线状态；否则，判定接收调谐单元JBA为非断线状态；完成接收调谐单元JBA的断线检查。步骤三中所述将调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现调谐区的断轨检查的具体方法是接收设备2判断调谐区电压信号是否趋近于O且主轨道电压信号是否降低，如果判断结果为是，则调谐区为断轨状态；如果判断结果为否，则调谐区为非断轨状态；完成调谐区的断轨检查。步骤三中所述将调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现调谐区的占用状态检查的具体方法是接收设备2判断调谐区的反向电压信号的幅度是否小于预设的死区启动门限，判断主轨道电压信号是否为降低至正常时调接入电压信号的85%以上，如果前两项判断的结果均为否，则调谐区为无占用状态；否则，调谐区为占用状态，完成调谐区的占用状态检查。 工作原理本发明是一种电气谐振式无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态占用检查、断轨检查、调谐器材故障检查方法，使电气谐振式无绝缘轨道电路调谐区内存在的固有死区、断轨、调谐器材故障直接影响行车安全的问题得到了较好的解决，本发明采用如下的调谐区器材硬件设置和接收信号门限浮动的软件算法实现，调谐区器材硬件设置为相邻两轨道电路交界处的调谐区全长为30米。使调谐区并联谐振极阻抗大于2. O Ω，满足轨道电路的传输的特性。本发明利用调谐区内发送匹配变压器FBP发送信号，经调谐区轨道反向传至接收匹配变压器JBP端，实现反向信号的接收，由于接收侧调谐单元JBA的零阻抗约35mΩ，直接由零点取调谐区反向信号太小，且抗干扰能力差，本发明接收(发送)侧匹配变压器距接收(发送)侧调谐单元2米设置，使调谐区反向接收信号取自接收调谐单元(JBA)的零阻抗(35πιΩ)与2米钢轨阻抗之和(30πιΩ)的端电压，实现调谐区反向信号与主轨道正向信号同等电平接收，保证了接收信号的稳定可靠。发送接收侧端对称设置为适应双方向运行；本发明中，可将防护信号机设在发送侧匹配变压器FBP向SVA方向2米处。从而实现信号机内方调谐区和主轨道由本架信号机防护的功能，提高系统安全性。接收信号门限浮动的软件算法如下1)对接收信号进行滤波分离出调谐区信号和主轨道信号；2)后方区段空闲状态下，接收设备通过软件检测到调谐区信号和主轨道信号电压的变化关系，实现调谐单元(BA)断线和断轨的检查；3)接收设备通过软件检测到调谐区信号和主轨道信号电压的变化关系，实现调谐区占用(死区小于5米)的检查；4)利用调谐区占用、BA断线、断轨检查输出的结论来控制轨道继电器落下，实现调谐区检查信号机红灯防护。本发明可以应用DSP数字信号处理技术，对接收的主轨道和调谐区信号进行高精度的幅度运算，采用接收软件浮动门限的算法实现调谐区占用(死区小于5米)、断轨、BA断线检查。本发明能够实现电气隔离式无绝缘轨道电路隔离器材调谐单元故障造成信号越区传输的防护，危机行车安全的断轨防护，死区段的防护。从而提高了轨道电路的安全性。保证了列车运行控制系统地车安全信息传递的安全可靠。
本发明可以实现发送调谐单元FBA的断线检查如图3所示，图3中标记①是正常时调接入的电压值，为810mV 是正常时主接入的电压值，为678mV 是发送调谐单元FBA断线时主接入的电压值，为415mV ;④是发送调谐单元FBA断线时调接入的电压值，为316mV ;可见，当调谐区发送调谐单元FBA断线时，破坏了并联谐振，由于发送侧极阻抗丧失，使接收设备接收的调谐区信号电压降低40%以上，接收设备通过软件检测到电压下降的跳变即可判断出发送调谐单元FBA断线的故障，而使轨道继电器落下，实现红灯防护。
本发明可以实现接收调谐单元JBA的断线检查如图4所示，图4中标记①是接收调谐单元JBA断线时调接入的电压值，为3. 38V ;②是正常时调接入的电压值，为810mV ；③是正常时主接入的电压值，为678mV ;④是接收调谐单元JBA的断线时调接入的电压值，为328mV ;可见，当调谐区接收调谐单元JBA断线时，由于接收调谐单元JBA对调谐区发送的反向信号呈零阻抗，使接收设备接收的调谐区信号电压上升200 450%，接收设备通过软件检测到电压上升的跳变即可判断出接收调谐单元JBA断线的故障，而使轨道继电器落下，实现红灯防护。本发明可以实现调谐区断轨检查如图5所示，图5中标记①是调谐区正常时调接入的电压值，为810mV ;②是正常时主接入的电压值，为680mV SVA右3米处断轨时主接入的电压值，为466mV ;④是SVA右3米处断轨时调接入的电压值，为6. 2mV ;可见，同调谐区发送调谐单元FBA断线故障现象相同，只是断轨时接收设备接收的调谐区信号电压下降近乎为零，接收设备通过软件检测到电压下降的跳变即可判断出调谐区断轨故障，而使轨道继电器落下，实现红灯防护。本发明可以实现调谐区占用(死区小于5米)的检查如图6所示，图6中标记①是调整状态调接入的电压值，为810mV ;②为调整状态时主接入的电压值，为640mV ;③是主轨道主接入的分路曲线，分路电阻为O. 15欧姆是调谐区调接入的分路曲线，分路电阻为O. 15欧姆；标记FS (本)为本区段发送设备JS (本)为本区段接收设备；FS (邻)为邻区段发送设备JS(邻)为邻区段接收设备。可见，当列车接近发送侧FBA时，接收设备接收的调谐区信号幅度将逐渐下降，而本区段主轨道信号无变化。当列车越过发送侧FBA逐渐向JBA方向运行时，调谐区信号将从最小值逐渐增大，而本区段主轨道信号幅度将逐渐变小，当列车越过接收侧JBA进入主轨道时，接收调谐区信号将逐渐增大到调接入值。而本区段主轨道信号将在分路值以下，这是接收调谐区信号和本区段信号变化的过程。综上所述列车通过调谐区时，在列车未到发送侧FBA之前，即调谐区外侧分路时，因发送侧FBA对本区段主轨道信号呈零阻抗，本区段主轨道信号幅度不变，当列车越过发送侧FBA进入调谐区后，到达信号机内方5米时，接收软件会检测到调谐区反向信号幅度小于死区检查的启动门限，本区段主轨道信号幅度降低到调接入状态的85%以下两个条件同时满足，得到列车占用死区的结论，控制轨道继电器落下，实现调谐区段检查。用调谐区信号的幅度变化作为调谐死区检查的启动条件。实时检查调谐区信号和本区段主轨道信号的幅度变化，存入内存，并分别计算出两种信号平均值，同时计算调谐区检查的启动门槛，以调谐区信号的平均值乘以一个比例系数作为实时调谐区检查的启动门槛。保证接收设备接收的调谐区信号的跟踪性能。以保证接收设备对调谐区检查的实时性。消除了电气谐振式无绝缘轨道电路固有的死区段(死区小于5米)。如图7所示，FS为发送设备，JS为接收设备；本发明还能够利用调谐区占用、BA断线、断轨检查输出的结果与主轨道输出的结果进行或逻辑后控制该区段的轨道继电器落 下，实现信号机内方调谐区检查主轨道占用的红灯防护。
权利要求
1.无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，它是基于无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查装置实现的，所述基于无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查装置包括空心线圈(SVA)、发送调谐单元(FBA)和接收调谐单元(JBA)、发送匹配变压器(FBP)、接收匹配变压器(JBP)、发送设备(I)和接收设备(2); 所述空心线圈(SVA)、发送调谐单元(FBA)和接收调谐单元(JBA)位于轨道电路调谐区内，该轨道电路调谐区设置在两根无绝缘轨道之间；空心线圈(SVA)设置在轨道电路调谐区中心，且所述空心线圈(SVA)的两端分别与两根无绝缘轨道连接；发送调谐单元(FBA)和接收调谐单元(JBA)对称设置在空心线圈(SVA)的左、右两侧，且所述发调谐单元(FBA)的两端分别与两根无绝缘轨道连接；所述接收调谐单元(JBA)的两端分别与两根无绝缘轨道连接； 所述发送匹配变压器(FBP)位于空心线圈(SVA)和发送调谐单元(FBA)之间，且所述发送匹配变压器(FBP)的两端分别与两根无绝缘轨道连接；接收匹配变压器(JBP)位于空心线圈(SVA)和接收调谐单元(JBA)之间，且所述接收匹配变压器(JBP)的两端分别与两根无绝缘轨道连接； 发送设备(I)的信号发送端与发送匹配变压器(FBP)的信号接收端连接；接收设备(2)的信号接收端与接收匹配变压器(JBP)的信号发送端连接； 发送匹配变压器(FBP)与空心线圈(SVA)之间的距离为13m;所述发送匹配变压器(FBP)与发送调谐单元(FBA)之间的距离为2m;接收匹配变压器(JBP)与空心线圈(SVA)之间的距离为13m ;所述接收匹配变压器(JBP)与接收调谐单元(JBA)之间的距离为2m; 其特征是无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法由以下步骤实现 步骤一、采用发送设备(I)发送电压信号给发送匹配变压器(FBP)，经该匹配变压器(FBP)变压后输入到无绝缘轨道上； 步骤二、采用接收匹配变压器(JBP)采集电路调谐区的两端电压，所述电压经该匹配变压器(JBP)变压后输出给接收设备(2); 步骤三、接收设备(2)对接收到的信号进行滤波分离，获得调谐区电压信号和主轨道电压信号；将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现发送调谐单元(FBA)的断线检查、接收调谐单元(JBA)的断线检查、调谐区的断轨检查和调谐区的占用状态检查，从而实现对无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查。
2.根据权利要求I所述的无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，其特征在于步骤三中所述将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现发送调谐单元(FBA)的断线检查的具体方法是 接收设备(2)判断调谐区电压信号和主轨道电压信号是否降低，且调谐区电压信号降到至正常时调接入电压信号的40%以上，如果判断结果为是，则判定发送调谐单元(FBA)为断线状态；如果判断结果为否，则判定发送调谐单元(FBA)为非断线状态；完成发送调谐单元(FBA)的断线检查。
3.根据权利要求I所述的无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，其特征在于步骤三中所述将所述调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现接收调谐单元(JBA)的断线检查的具体方法是 接收设备(2)判断调谐区电压信号是否上升、判断主轨道电压信号是否降低、判断调谐区电压上升至正常时调接入电压信号的200%至450%之间，如果前述三个判断结果均为是，则判定接收调谐单元(JBA)为断线状态；否则，判定接收调谐单元(JBA)为非断线状态；完成接收调谐单元(JBA)的断线检查。
4.根据权利要求I所述的无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，其特征在于步骤三中所述将调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现调谐区的断轨检查的具体方法是 接收设备(2)判断调谐区电压信号是否趋近于0且主轨道电压信号是否降低，如果判断结果为是，则调谐区为断轨状态；如果判断结果为否，则调谐区为非断轨状态；完成调谐区的断轨检查。
5.根据权利要求I所述的无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，其特征在于步骤三中所述将调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现调谐区的占用状态检查的具体方法是 接收设备(2)判断调谐区的反向电压信号的幅度是否小于预设的死区启动门限，判断主轨道电压信号是否为降低至正常时调接入电压信号的85%以上，如果前两项判断的结果均为否，则调谐区为无占用状态；否则，调谐区为占用状态，完成调谐区的占用状态检查。
全文摘要
无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查方法，涉及一种轨道电路调谐区状态的检查方法。它是为了解决现有的电气谐振式无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态无法实现检查的问题。其方法采用发送设备发送电压信号给发送匹配变压器FBP，匹配变压器FBP将所述电压信号进行匹配变压后输入到无绝缘轨道上；采用接收匹配变压器JBP采集接收端的轨面电压，并进行匹配变压后输出给接收设备；接收设备对该信号进行滤波分离，获得调谐区电压信号和主轨道电压信号；将调谐区电压信号和主轨道电压信号进行对比，实现对无绝缘轨道电路调谐区状态检查。本发明适用于无绝缘移频自动闭塞系统调谐区状态的检查。
文档编号B61L23/00GK102632911SQ20121012243
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者周明晰, 孔令媛, 张忠海, 张红, 彭立群, 林贵军, 王君, 王海波, 肖彩霞, 邓迎宏, 陈永超, 韩励加, 黄春雷 申请人:黑龙江瑞兴科技股份有限公司