一种轨道电路分路不良检测系统及方法与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，更具体的说，涉及一种轨道电路分路不良检测系统及方法。

背景技术：

目前，在轨道交通领域一直存在轨道电路分路不良问题，轨道电路分路不良指轨道电路轨面因为不良导电物影响造成列车或者列车占用轨道时控制该轨道区段的轨道继电器不能正常落下，造成信号联锁失效，俗称“压不死”、“丢车”或“红光带”等现象。另外，在线路端点列车反复编组、摘挂作业过程中，因轨道电路不能辨别列车方向，也会造成“压不死”等现象。当发生轨道电路分路不良情况时，列车司机和车站调度人员就会误认为该区段内无车占用，可能会进行行车和办理进路操作，从而造成列车冲撞、挤拈、脱轨等行车事故。

现有技术中，解决分路不良采用的手段主要为利用轨道电路配合计轴系统实现。然而，受计轴设备水平限制和测试条件制约，使得用计轴设备去解决轨道电路分路不良至今未能推广。

因此，如何提供一种轨道电路分路不良检测系统及方法以解决轨道电路分路不良问题成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种轨道电路分路不良检测系统及方法，以解决轨道电路分路不良问题。

一种轨道电路分路不良检测系统，包括：

用于安装在钢轨绝缘节区段内两根钢轨的端点上的智能复合传感器，所述智能复合传感器具有第一信号采集端口和第一信号输出端口，所述第一信号采集端口用于当列车通过所述钢轨绝缘节区段时，采集车轮与钢轨之间各个方向的作用力、所述列车通过时的外部环境信息以及磁场感应车轮信息，所述第一信号输出端口用于输出所述智能复合传感器根据所述作用力、所述外部环境信息和所述磁场感应车轮信息得到的所述列车通过的轮对数量；

与所述智能复合传感器的所述第一信号输出端口连接的检测装置，所述检测装置具有第二信号采集端口和第二信号输出端口，所述第二信号采集端口用于采集所述智能复合传感器通过所述第一信号输出端口输出的所述轮对数量，所述第二信号输出端口用于输出所述检测装置基于所述轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定的列车运行方向，对进入各所述预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失的检测结果，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿的补偿结果。

优选的，还包括：

与所述检测装置的所述第二信号输出端口连接的综合监测与应急联动指挥装置，所述综合监测与应急联动指挥装置用于获取所述检测装置输出的所述列车运行方向、所述检测结果和所述补偿结果，并基于所述列车运行方向、所述检测结果和所述补偿结果，对所述列车进行远程监测和调度指挥，并在所述列车发生故障时，进行有效应急联动启动。

优选的，所述综合监测与应急联动指挥装置包括：

与所述检测装置的所述第二信号输出端口连接的数据汇聚服务器，所述数据汇聚服务器用于获取所述检测装置输出的所述列车运行方向、所述检测结果和所述补偿结果，所述数据汇聚服务器用于对所有上传数据进行综合汇集和比较输出；

与所述数据汇聚服务器连接的站别映射服务器，所述站别映射服务器用于对故障站点进行独立指向，并为进行调度指挥作业提供可视化信息依据；

与所述站别映射服务器连接的大数据分析处理服务器，所述大数据分析处理服务器用于对多语义、多时空和多尺度数据信息的分类处理与入库管理；

与所述大数据分析处理服务器连接的状态对比服务器，所述状态对比服务器用于将模型化数据与当前数据进行对比，并输出满足阈值范围的数据；

与所述状态对比服务器连接的综合调度指挥平台，所述综合调度指挥平台用于为调度指挥提供操作平台；

与所述综合调度指挥平台连接的外接应急联动系统，所述外接应急联动系统用于与外部公共资源系统进行对接，并提供应急救援的呼入和呼出。

优选的，所述智能复合传感器包括：

用于采集所述车轮与所述钢轨之间压力信息的压力信息采集模块；

用于采集所述车轮与所述钢轨之间振动信息的振动信息采集模块；

用于采集所述车轮与所述钢轨之间冲击信息的冲击信息采集模块；

用于采集所述车轮与所述钢轨之间加速度信息的加速度信息采集模块；

用于采集所述车轮与所述钢轨之间光电信息的光信息采集模块；

用于发出使所述轮对近距离接触感应电磁场的电涡流发生器；

用于采集所述磁场感应车轮信息的磁场信息采集模块；

用于采集所述列车通过时的所述外部环境信息的环境信息采集模块；

分别与所述压力信息采集模块、所述振动信息采集模块、所述冲击信息采集模块、所述加速度信息采集模块、所述光信息采集模块和所述电涡流发生器连接的信号预处理模块，所述信号预处理模块的输出端作为所述第一信号输出端口用于输出所述智能复合传感器根据所述作用力、所述外部环境信息和所述磁场感应车轮信息得到的所述列车通过的轮对数量。

优选的，所述智能复合传感器的本体由注塑材料压铸而成，所述本体外部罩有防护外壳，所述智能复合传感器的顶部左右两侧各设置了一个用于安装定位孔螺母的沉槽，每个所述沉槽安装有对应的橡胶栓，所述智能复合传感器的底部左右两侧各设置了一个螺丝孔，每一个所述螺丝孔上覆盖有减震防护衬棉垫，所述智能复合传感器的下方设置信号电缆口。

优选的，所述检测装置包括：

主控模块，所述主控模块的输入端作为所述第二信号采集端口用于采集所述智能复合传感器输出的所述轮对数量；

与所述主控模块连接的人机显示模块，所述人机显示模块用于对所述主控模块输出的信息进行显示和语音播报；

与所述主控模块连接的按键操作模块，所述按键操作模块用于供用户操作；

与所述主控模块连接的控制器，所述控制器的输出端口作为所述第二信号输出端口用于输出所述控制器基于所述轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定的列车运行方向，对进入各所述预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失的检测结果，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿的补偿结果。

优选的，还包括：连接所述智能复合传感器和所述检测装置的通信装置。

一种轨道电路分路不良检测方法，应用于上述所述的轨道电路分路不良检测系统，其特征在于，包括：

当列车通过钢轨绝缘节区段时，智能复合传感器采集车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息以及磁场感应车轮信息，并根据所述作用力、所述外部环境信息和所述磁场感应车轮信息得到所述列车通过的轮对数量；

检测装置基于所述轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定列车运行方向，检测进入各所述预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失，得到检测结果，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿，得到补偿结果，并输出所述列车运行方向、所述检测结果和所述补偿结果。

优选的，当所述智能复合传感器包括：压力信息采集模块、振动信息采集模块、冲击信息采集模块、加速度信息采集模块、光信息采集模块、电涡流发生器和信号预处理模块时，所述智能复合传感器具体用于：

当所述列车通过所述钢轨绝缘节区段时，采集所述车轮与所述钢轨之间各个方向的所述作用力、所述外部环境信息以及所述磁场感应车轮信息，其中，所述作用力包括：压力信息、振动信息、冲击信息、加速度信息和光信息；

对所述作用力、所述外部环境信息以及所述磁场感应车轮信息进行多语义、多尺度和多时空信息的融合，得到融合信息；

从所述融合信息中提取出符合预存储的标准作用力、标准外部环境信息和标准磁场感应车轮信息的所述列车的特征信息，对所述特征信息进行处理得到所述列车通过的所述轮对数量。

优选的，所述检测装置具体用于：

根据所述轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定列车运行方向；

检测进入各所述预设数据模型库文件的轮对数，并判断进入各所述预设数据模型库文件的轮对数是否存在差异；

当进入各所述预设数据模型库文件的轮对数存在差异时，按照上下行钢轨单侧进行比较，确定存在轮对丢失的预设数据模型库文件；

对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种轨道电路分路不良检测系统及方法，检测系统包括：智能复合传感器和检测装置，智能复合传感器用于安装在钢轨绝缘节区段内两根钢轨的端点上，智能复合传感器的第一信号采集端口用于当列车通过钢轨绝缘节区段时，采集车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息以及磁场感应车轮信息，智能复合传感器的第一信号输出端口用于输出智能复合传感器根据作用力、外部环境信息和磁场感应车轮信息得到的列车通过的轮对数量；检测装置的第二信号采集端口采集该轮对数量，检测装置的第二信号输出端口输出检测装置基于轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定的列车运行方向，对进入各预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失的检测结果，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿的补偿结果。由此可知，本发明采用计轮代替计轴、数字采样代替模拟采样的方法，基于智能复合传感器技术确定当列车通过钢轨绝缘节区段过程中的轮对数量比较，以确定列车运行方向、区段占用或空闲表示，解决了传统方案中线路端点列车反复编组、摘挂作业、列车运行过程中，因轨道电路分路不良而造成的“压不死”、不能辨别列车方向等现象，通过对进入各预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失进行检测，并对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿，来有效解决轨道电路分路不良的问题。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种轨道电路分路不良检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种智能复合传感器的结构剖面示意图；

图3为本发明实施例公开的一种智能复合传感器安装架的仰视图；

图4为本发明实施例公开的一种智能复合传感器安装架的后视图；

图5为本发明实施例公开的一种智能复合传感器安装架的俯视图；

图6为本发明实施例公开的一种智能复合传感器安装架的侧视图；

图7为本发明实施例公开的一种智能复合传感器安装架的正视图；

图8为本发明实施例公开的另一种轨道电路分路不良检测系统的结构示意图；

图9为本发明实施例公开的一种轨道电路分路不良检测方法的流程图。

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例公开了一种轨道电路分路不良检测系统及方法，以解决轨道电路分路不良问题。

参见图1，本发明一实施例公开的一种轨道电路分路不良检测系统的结构示意图，该检测系统包括：智能复合传感器10和检测装置20；

其中：

智能复合传感器10用于安装在钢轨绝缘节区段内两根钢轨的端点上，在实际应用中，智能复合传感器10成对使用，其中一个智能复合传感器10安装在一根钢轨的端点上，另一个智能复合传感器10安装在另一根钢轨与该端点相对应的端点上。

智能复合传感器10具有第一信号采集端口和第一信号输出端口；

第一信号采集端口用于当列车通过钢轨绝缘节区段时，采集车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息以及磁场感应车轮信息。

具体的，车轮与钢轨之间各个方向的作用力包括但不限于：车轮与钢轨之间的压力信息、振动信息、冲击信息、加速度信息、光信息和磁场感应车轮信息。

列车通过时的外部环境信息包括：外部环境的温度、湿度、风向和风力等。

磁场感应车轮信息具体指的是车轮通过磁场时的信息。

第一信号输出端口用于输出智能复合传感器10根据车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息和磁场感应车轮信息得到的列车通过的轮对数量。

需要说明的是，本实施例中的轮对数量具体指的是有效轮对数量，有效轮对指的是安装在钢轨上的智能复合传感器10分别采集且区分上下行通过的轮对数据，从而整合构成的列车左右两侧按照运行速度对应得出的成对轮对数据。

检测装置20具有第二信号采集端口和第二信号输出端口，检测装置20通过第二信号采集端口与智能复合传感器10的第一信号输出端口连接；

第二信号采集端口用于采集智能复合传感器10输出的轮对数量；

第二信号输出端口用于输出检测装置20基于轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定的列车运行方向，对进入各预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失的检测结果，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿的补偿结果。

预设数据模型库文件由检测装置20基于列车运行速度、外部环境信息(如温度、湿度)和轮对切割磁场造成的反向电流等信息预先建立。

其中，1、根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定的列车运行方向的过程具体如下：

将智能复合传感器10安装在钢轨上，并将列车上行运行过程中依次途径的任意两个不同位置分别定义成a点和b点，当列车运行先通过a点时，a点首先采集信息并将采集信息发送到检测装置20，检测装置20根据列车运行速度以及a点和b点之间的距离可计算得到列车到达b点的时间，从而判断出列车是由a点运行到b点，即判定列车运行方向为上行，反之，则判断列车运行方向为下行。

2、检测进入各预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失的过程具体如下：

获取进入各预设数据模型库文件的轮对数量，比较进入各预设数据模型库文件的轮对数量是否相同，以确定是否存在轮对丢失；当进入各预设数据模型库文件的轮对数量均相同时表明当前并没有出现轮对丢失；当进入各预设数据模型库文件的轮对数量存在差异时，表明当前出现轮对丢失，且轮对数量低的预设数据模型库文件出现轮对丢失，此时按照上下行钢轨单侧进行比较，确定出现轮对丢失的预设数据模型库文件，并对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿，该补偿具体为补齐出现轮对丢失的预设数据模型库文件的轮对数量。

综上可知，本发明公开了一种轨道电路分路不良检测系统及方法，检测系统包括：相连接的智能复合传感器和检测装置，智能复合传感器用于安装在钢轨绝缘节区段内两根钢轨的端点上，本发明采用计轮代替计轴、数字采样代替模拟采样的方法，基于智能复合传感器技术确定当列车通过钢轨绝缘节区段过程中的轮对数量比较，以确定列车运行方向、区段占用或空闲表示，解决了传统方案中线路端点列车反复编组、摘挂作业、列车运行过程中，因轨道电路分路不良而造成的“压不死”、不能辨别列车方向等现象，通过对进入各预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失进行检测，并对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿，来有效解决轨道电路分路不良的问题。

需要说明的是，上述实施例中，智能复合传感器10的数据采集系统采用实时操作系统vxworks作为开发平台，采用c/c++进行开发。其中，实时操作系统vxworks具有实时、多任务、稳定等特点。

本实施例中的智能复合传感器10具有足够的抗干扰能力，能有效防止外界环境因素的干扰，且不会对线路信号设备、列车车载设备和其他系统产生干扰。智能复合传感器10在正常工作状态下，不会对周围环境、设备、人体健康造成影响，不会干扰乘客的磁性介质物品的正常使用。

较优的，上述实施例中，智能复合传感器10具体包括但不限于：压力信息采集模块101、振动信息采集模块102、冲击信息采集模块103、加速度信息采集模块104、光信息采集模块105、电涡流发生器106、磁场信息采集模块107、环境信息采集模块108和信号预处理模块109。

其中，

压力信息采集模块101用于采集车轮与钢轨之间的压力信息，压力信息采集模块101可采用压力传感器。

振动信息采集模块102用于采集车轮与钢轨之间的振动信息，振动信息采集模块102可采用振动传感器。

冲击信息采集模块103用于采集车轮与钢轨之间的冲击信息。

加速度信息采集模块104用于采集车轮与钢轨之间的加速度信息，加速度信息采集模块104可选用加速度传感器。

光信息采集模块105用于采集车轮与钢轨之间的光电信息。

电涡流发生器106用于不断发出电磁场，并作用在轮对近距离接触感应处。

磁场信息采集模块107用于采集磁场感应车轮信息，也即，车轮通过电磁场的信息。

环境信息采集模块108用于采集列车通过时的外部环境信息，包括：外部环境的温度、湿度、风向和风力大小等。

信号预处理模块109分别与压力信息采集模块101、振动信息采集模块102、冲击信息采集模块103、加速度信息采集模块104、光信息采集模块105、电涡流发生器106和环境信息采集模块108连接，信号预处理模块109的输出端作为智能复合传感器10的第一信号输出端用于输出智能复合传感器10根据车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息和磁场感应车轮信息得到的列车通过的轮对数量。

需要说明的是，压力信息采集模块101、振动信息采集模块102、冲击信息采集模块103、加速度信息采集模块104、光信息采集模块105、电涡流发生器106和环境信息采集模块108各自进行信息采集并将采集信息输出到信号预处理模块109后，信号预处理模块109进行数据预处理并将预处理数据输出至检测装置20的信号均为数据信号。因此，本发明实现了数字化信号采集方式，从而代替了传统的模拟信号采集方式。

其中，智能复合传感器10根据车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息和磁场感应车轮信息得到列车通过的轮对数量的过程具体如下：

当列车通过钢轨绝缘节区段时，采集车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息以及磁场感应车轮信息，其中，作用力包括：压力信息、振动信息、冲击信息、加速度信息和光信息；

对作用力、外部环境信息以及磁场感应车轮信息进行多语义、多尺度和多时空信息的融合，得到融合信息；

从融合信息中提取出符合预存储的标准作用力、标准外部环境信息和标准磁场感应车轮信息的列车的特征信息，对特征信息进行处理得到列车通过的轮对数量。

在实际应用中，可将信号预处理模块109执行不同操作的程序分割成不同的功能模块，因此，信号预处理模块109可以包括：

核心控制子模块，负责所有信息的综合汇聚、分许、判断与列车特征信息提取，并承载了信息的有效发送、在线文件下载、文件传输、运维升级等功能。

信号数据采集子模块，负责对所有作用力，包括压力信息、振动信息、冲击信息、加速度信息、光信息、外部环境信息以及磁场感应车轮信息进行汇总。

有线通信子模块，负责采用有线电缆通信方式的信息控制、信息输入和信息输出。

无线网络通信子模块，负责采用无线网络方式的信息控制、信息输入和信息输出。

在线调试子模块，负责设备在线运行时，安装调试过程中的信息输入和信息输出。

文件传输子模块，负责设备在线运行中文件对外输出功能，并实现随机从在线调试子模块中进行数据调用。

串口子模块，负责采用采用标准串口方式进行数据信息的下载，并提供标准文本供管理、运维、故障处理阅读和故障排除方案。

udp(userdatagramprotocol，用户数据报协议)子模块，负责采用有线通信方式进行文件传输的相关操作。

可信传输子模块，用于采用无线网络通信方式进行信息传输链路的信息安全保障，并对无线网络信息进行筛除和过滤，保证无线通信链路传输的信息可信性。

在线调试子模块，用于提供设备安装调试过程中的在线调试标准的数据接口，满足安装调试人员的应用需求。

ftp(filetransferprotocol，文件传输协议)子模块，负责承载采用ftp协议进行信息和数据传输安全保障和接口协议。

为进一步说明智能复合传感器10的硬件组成，参见图2，本发明一实施例公开的一种智能复合传感器的结构剖面示意图，智能复合传感器10的本体501由注塑材料压铸而成，在实际应用中，可采用轻型注塑材料压铸。智能复合传感器10的本体的外部罩有防护外壳，该外壳所选用的材质可对外界强光暴晒、长时间风化以及雨水洗礼等有很好的抵御和防御作用。智能复合传感器10的顶部左右两侧各设置了一个用于安装定位孔螺母的沉槽(图2中的附图标记502和503)，每个沉槽安装有对应的橡胶栓(图2中未示出)，橡胶栓用以防止沉槽部分储存雨水，杂物长期浸入问题，使整个智能复合传感器10更好的密封，全方位360度无缝贴合，使得智能复合传感器10的防尘防水级别达到ip6/7的标准甚至更优。智能复合传感器10的底部左右两侧各设置了一个螺丝孔(图2中的附图标记504和505)，每一个螺丝孔上覆盖有减震防护衬棉垫(图2中的附图标记506和507)，以将智能复合传感器10与安装支架间进行紧密牢固。智能复合传感器10的下方设置有信号电缆口508，通过结构注塑可将电缆牢固密封并引出智能复合传感器10，智能复合传感器10所采用的信号电缆为专门定制的采用三芯多股高密度的通信电缆，该通信电缆可能够智能复合传感器10的对外传输信号的安全性，以及智能复合传感器10对外界异类干扰信号的有效屏蔽，同时还增加了电缆在运用中环境适应性的弹性恢复以及抗拉伸延展性。

需要说明的是，本实施例中，智能复合传感器10的核心部分被完全密封在结构内部(图2中的附图标记509)，以使设备内部核心部件得到保护。

由于智能复合传感器10安装在钢轨侧面，为防止列车通过时产生强烈振动和冲击力，需保证智能复合传感器10可靠牢固安装。

参见图3～图7，分别为本发明实施例公开的智能复合传感器安装架的仰视图、后视图、俯视图、侧视图和正视图，本发明中，智能复合传感器10的安装支架采用了磨具成型铸铁得到，并进行了表面防腐和防锈处理。智能复合传感器10的信号电缆从传感器中心引出，穿过安装支架从顶部到底部的通透走线孔601，为了防止钢轨与安装支架对电缆造成损害，安装支架中心部位走线路径设计了空间槽位607，为了保障安装支架牢固的安装在钢轨上，并降低其重量，同时避免枕木带来的安装障碍，采用了顶部与底部不对称设计，同时设置了加强筋(附图标记602和605)钢轨下沿卡固槽606，以及将安装支架紧密牢固安装在钢轨上的通透性螺栓通孔(附图标记603和604)，为适应智能复合传感器10在50型、60型、70型等各种型号钢轨的安装通用性要求，将安装支架紧固智能复合传感器10的固定孔(附图标记608和609)设计为长型孔，便于安装智能复合传感器10与钢轨间进行内外调节，同时智能复合传感器10在安装支架的安装面进行外延610，保证智能复合传感器10的普适性。通过现场实地长时间考察和验证，并进行专业设计，形成了面向铁路运输行业恶劣环境下运行的智能复合传感器10实用需求。

为进一步优化上述实施例，参见图1，检测装置20具体包括：主控模块201、人机显示模块202、按键操作模块203和控制器204。

其中：

主控模块201，主控模块的输入端作为检测装置20的第二信号采集端口用于采集智能复合传感器10输出的轮对数量。

人机显示模块202与主控模块201连接，人机显示模块202用于对主控模块201输出的信息进行显示和语音播报，以将列车的相关信息反馈给车站值班人员。

按键操作模块203与主控模块201连接，按键操作模块203用于供用户操作。

控制器204与主控模块201连接，控制器204的的输出端口作为检测装置20的第二信号输出端口用于输出控制器204基于轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定的列车运行方向，对进入各所述预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失的检测结果，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿的补偿结果。

需要说明的是，控制器204为检测装置20的核心部件，能够基于轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定的列车运行方向，检测对进入各所述预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿。控制器204的具体处理过程，请参见上述对检测装置20的叙述，此处不再赘述。

参见图8，本发明另一实施例公开的一种轨道电路分路不良检测系统的结构示意图，在图1所示实施例的基础上，还包括：综合监测与应急联动指挥装置30；

综合监测与应急联动指挥装置30与检测装置20的第二信号输出端口连接，综合监测与应急联动指挥装置30用于获取检测装置20输出的列车运行方向、检测结果和补偿结果，并基于列车运行方向、检测结果和补偿结果，对列车进行远程监测和调度指挥，并在列车发生故障时，进行有效应急联动启动。

需要说明的是，检测装置20根据智能复合传感器10输出的轮对数量进行轨道电路分路不良检测时，还会对列车是否出现故障进行检测，并将故障检测结果发送至综合监测与应急联动指挥装置30，以使综合监测与应急联动指挥装置30进行有效应急联动启动。

在实际应用中，综合监测与应急联动指挥装置30可以包括：依次连接的数据汇聚服务器301、站别映射服务器302、大数据分析处理服务器303、状态对比服务器304、综合调度指挥平台305和外接应急联动系统306；

其中，数据汇聚服务器301与与检测装置20的第二信号输出端口连接用于获取检测装置20输出的列车运行方向、检测结果和补偿结果，数据汇聚服务器301用于对所有上传数据进行综合汇集和比较输出。.

站别映射服务器302用于对故障站点进行独立指向，并为进行调度指挥作业提供可视化信息依据。

大数据分析处理服务器303用于对多语义、多时空和多尺度数据信息的分类处理与入库管理。

状态对比服务器304用于将模型化数据与当前数据进行对比，并输出满足阈值范围的数据。

综合调度指挥平台305用于为调度指挥提供操作平台。

外接应急联动系统306用于与外部公共资源系统进行对接，并提供应急救援的呼入和呼出。

需要说明的是，数据汇聚服务器301与检测装置20的控制器204之间采用铁路专用宽带高速电信号连接，数据汇聚服务器301、站别映射服务器302、大数据分析处理服务器303、状态对比服务器304、综合调度指挥平台305和外接应急联动系统306之间通过有线高速宽带相连接。

为进一步优化上述实施例，轨道电路分路不良检测系统还包括：通信装置40；

通信装置40作为智能复合传感器10和检测装置20的通信通道，设置在智能复合传感器10和检测装置20之间。

综上可知，本发明提供了一种轨道电路分路不良检测系统，采用数字化信号采集方式替代原有模拟信号采集方式，从而降低了列车通过是的振动波、冲击波以及高压接触网电磁波等外界对信号采集的干扰，同时降低了设备本身对列车运行过程中其他列控设备的干扰；另外，本发明将集压力信息、振动信息、冲击信息、光电信息、加速度信息和外界环境信息等综合信息采集的智能复合传感器10安装在钢轨绝缘节区段内，建立了以计轮方式为核心的轨道电路分段不良辅助确认系统，替代了原有以计轴为核心的轨道电路分析方法，不仅提高了信息采集量，并构建了大数据纠错和冗余矫正算法，从而防止了丢车或线路空闲等条件下的误判所造成的电路“红光带”、“压不死”等现象的发生；系统采用网络化架构设计，从现场到站段、到主管部门一级域铁路总公司的综合监测网络平台，并根据网络实时性，实现了现场与管理平台的同步显示功能，从而解决了传统只能本地监测，无法实现远程监测的问题。

另外，本发明构建了多语义信息的有机结合算法，通过多尺度信息的弥补算法，建立了对多时空信息的快速采集运算，防止了高速运行列车车轴信息采集过程中的误采、漏采以及钢轨表面氧化或阻值增大所带来的轨道电路失效等问题，并实现了多元次有效数据的计算，为数据优化和智能提取提供了依据；网络化平台的建设达到了主管部门的临境需求，并为及时、准确的判断故障和解决问题提供了参考依据，同时为铁路运输安全、正点的管理创造了条件，为铁路运能保障和提高线路有效利用率做出了贡献。本发明同时提高了相关行业人员监测效率，有效减少了误报情况，优化了周界入侵监测装备的水平，提升了周界安防主动安全和应急响应的能力。

与上述系统实施例相对应，本发明还公开了一种轨道电路分路不良检测方法。

参见图9，本发明一实施例公开的一种轨道电路分路不良检测方法的流程图，该方法包括步骤：

步骤s801、当列车通过钢轨绝缘节区段时，智能复合传感器采集车轮与钢轨之间各个方向的作用力、列车通过时的外部环境信息以及磁场感应车轮信息，并根据作用力、外部环境信息和磁场感应车轮信息得到列车通过的轮对数量；

需要说明的是，本实施例中的轮对数量具体指的是有效轮对数量，有效轮对指的是安装在钢轨上的智能复合传感器10分别采集且区分上下行通过的轮对数据，从而整合构成的列车左右两侧按照运行速度对应得出的成对轮对数据。

具体的，当智能复合传感器包括：压力信息采集模块、振动信息采集模块、冲击信息采集模块、加速度信息采集模块、光信息采集模块、电涡流发生器和信号预处理模块时，智能复合传感器具体用于：

当列车通过钢轨绝缘节区段时，采集车轮与所述钢轨之间各个方向的作用力、外部环境信息以及磁场感应车轮信息，其中，作用力包括：压力信息、振动信息、冲击信息、加速度信息和光信息；

对作用力、外部环境信息以及磁场感应车轮信息进行多语义、多尺度和多时空信息的融合，得到融合信息；

从融合信息中提取出符合预存储的标准作用力、标准外部环境信息和标准磁场感应车轮信息的列车的特征信息，对特征信息进行处理得到所述列车通过的轮对数量。

步骤s802、检测装置基于轮对数量，根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定列车运行方向，检测进入各预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失，得到检测结果，以及对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿，得到补偿结果，并输出列车运行方向、检测结果和补偿结果。

具体的，检测装置具体用于：

1、根据轮对进入各预设数据模型库文件的先后顺序确定列车运行方向；

具体的，将智能复合传感器10安装在钢轨上，并将列车上行运行过程中依次途径的任意两个不同位置分别定义成a点和b点，当列车运行先通过a点时，a点首先采集信息并将采集信息发送到检测装置20，检测装置20根据列车运行速度以及a点和b点之间的距离可计算得到列车到达b点的时间，从而判断出列车是由a点运行到b点，即判定列车运行方向为上行，反之，则判断列车运行方向为下行。

2、检测进入各预设数据模型库文件的轮对数，并判断进入各预设数据模型库文件的轮对数是否存在差异；

具体的，获取进入各预设数据模型库文件的轮对数量，比较进入各预设数据模型库文件的轮对数量是否相同，以确定是否存在轮对丢失；当进入各预设数据模型库文件的轮对数量均相同时表明当前并没有出现轮对丢失；当进入各预设数据模型库文件的轮对数量存在差异时，表明当前出现轮对丢失，且轮对数量低的预设数据模型库文件出现轮对丢失，此时按照上下行钢轨单侧进行比较，确定出现轮对丢失的预设数据模型库文件，并对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿，该补偿具体为补齐出现轮对丢失的预设数据模型库文件的轮对数量。

3、当进入各预设数据模型库文件的轮对数存在差异时，按照上下行钢轨单侧进行比较，确定存在轮对丢失的预设数据模型库文件；

对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿。

综上可知，本发明采用计轮代替计轴、数字采样代替模拟采样的方法，基于智能复合传感器技术确定当列车通过钢轨绝缘节区段过程中的轮对数量比较，以确定列车运行方向、区段占用或空闲表示，解决了传统方案中线路端点列车反复编组、摘挂作业、列车运行过程中，因轨道电路分路不良而造成的“压不死”、不能辨别列车方向等现象，通过对进入各预设数据模型库文件的轮对是否存在丢失进行检测，并对存在轮对丢失的预设数据模型库文件进行相对应补偿，来有效解决轨道电路分路不良的问题。

本发明采用数字化信号采集方式替代原有模拟信号采集方式，从而降低了列车通过是的振动波、冲击波以及高压接触网电磁波等外界对信号采集的干扰，同时降低了设备本身对列车运行过程中其他列控设备的干扰；另外，本发明将集压力信息、振动信息、冲击信息、光电信息、加速度信息和外界环境信息等综合信息采集的智能复合传感器安装在钢轨绝缘节区段内，建立了以计轮方式为核心的轨道电路分段不良辅助确认系统，替代了原有以计轴为核心的轨道电路分析方法，不仅提高了信息采集量，并构建了大数据纠错和冗余矫正算法，从而防止了丢车或线路空闲等条件下的误判所造成的电路“红光带”、“压不死”等现象的发生；系统采用网络化架构设计，从现场到站段、到主管部门一级域铁路总公司的综合监测网络平台，并根据网络实时性，实现了现场与管理平台的同步显示功能，从而解决了传统只能本地监测，无法实现远程监测的问题。

另外，本发明构建了多语义信息的有机结合算法，通过多尺度信息的弥补算法，建立了对多时空信息的快速采集运算，防止了高速运行列车车轴信息采集过程中的误采、漏采以及钢轨表面氧化或阻值增大所带来的轨道电路失效等问题，并实现了多元次有效数据的计算，为数据优化和智能提取提供了依据；网络化平台的建设达到了主管部门的临境需求，并为及时、准确的判断故障和解决问题提供了参考依据，同时为铁路运输安全、正点的管理创造了条件，为铁路运能保障和提高线路有效利用率做出了贡献。本发明同时提高了相关行业人员监测效率，有效减少了误报情况，优化了周界入侵监测装备的水平，提升了周界安防主动安全和应急响应的能力。

需要说明的是，方法实施例中各步骤的工作原理，请参见装置实施例对应部分，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。