与轨道电路共用传输通道的计轴设备及轨道电路监控系统的制作方法

本申请涉及铁路信号技术领域，更具体地说，涉及一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备及轨道电路监控系统。

背景技术：

轨道交通已成为我们现在最主要的远距离交通运输方式。在轨道车辆运行过程中需要精确监控轨道区段的使用状况，当某一轨道区段在监测到占用状态时，应关闭该轨道区段，防止其他轨道车辆进入该轨道区段，在某一轨道区段在监测到空闲状态时，又应开启该轨道区段，使得该轨道区段能够被正常使用。

轨道电路的主要功能是连续检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全。整个轨道系统路网以适当距离区分成许多闭塞区间，各闭塞区间以轨道绝缘接头区隔，形成一独立轨道电路，各区间的起始点皆设有信号机(色灯式信号机)，当列车进入闭塞区间后，轨道电路立即反应，并传达本区间已有列车通行，禁止其他列车进入的信息至信号机，此时位于区间入口的信号机，立即显示险阻禁行的信息。

计轴设备，又称微机计轴，是监测轨道区段的使用状态的设备之一，通过监测轨道区段计轴点之间通过的轨道车辆的车轮对数量，判断轨道区段是否被占用。计轴设备的工作原理是在轨道区段的出入端分别设置一个计轴点，监测驶入轨道区段的轨道车辆的车轮对数量以及输出轨道区段的轨道车辆的车轮对数量，然后通过比较驶入和驶出的车轮对数量，判断区间段占用情况。

但在实际使用时发现，计轴设备对于轨道区段的监测经常出现误判的情况，常见的表现包括轨道电路空闲状态出现“红光带”的故障，这是信号设备的常见、多发故障，也是影响行车安全的主要故障之一。如何提高计轴设备对于轨道区段状态的监测准确率成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本申请提供了一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备及轨道电路监控系统，以实现提高计轴设备对轨道区段状态的监测准确率的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备，包括：计轴传感器、室外检测盒以及室内主机柜；其中，

所述计轴传感器和室外检测盒连接，所述计轴传感器用于获取计轴信号，并传输给所述室外检测盒；

所述室外检测盒通过轨道电路电缆与所述室内主机柜连接，用于将所述计轴信号转换为高低电平序列信号，依据所述高低电平序列信号获取轨道车辆的车轮对计数结果，并将所述车轮对计数结果组包后，以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆将组包后的车轮对计数结果传输给所述室内主机柜；和用于根据接收到的复位控制命令对所述组包后的车轮对计数结果进行清零处理；

所述室内主机柜，用于对所述组包后的车轮对计数结果进行安全校验，并在安全校验通过后对组包后的车轮对计数结果进行两次解包处理，以获得显示控制信号，并根据所述显示控制信号进行车轮对计数结果显示；和用于根据输入条件信息，确定所述复位控制命令并以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆向所述室外检测盒传输。

可选的，所述室外检测盒包括：电源模块、信号处理模块、通道发送模块和第一传输模块；其中，

所述电源模块，用于为所述信号处理模块、通道发送模块和传输模块提供工作电源；

所述信号处理模块，用于为所述计轴传感器提供工作电源，和用于将所述计轴信号转换为高低电平序列信号；

所述通道发送模块，用于根据所述高低电平序列信号，获取轨道车辆的车轮对计数结果，并将所述车轮对计数结果进行组包后通过两路冗余接口向所述第一传输模块传输；和用于根据所述复位控制命令对所述组包后的车轮对计数结果进行清零处理；

所述第一传输模块包括第一传输子单元和第二传输子单元，所述第一传输子单元和第二传输子单元的第一传输端分别与所述通道发送模块的两路冗余接口连接，所述第一传输子单元和第二传输子单元的第二传输端分别与所述室内主机柜连接，用于以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆将所述组包后的车轮对计数结果向所述室内主机柜传输，和用于以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆将所述复位控制命令向所述通道发送模块传输。

可选的，所述通道发送模块包括：第一采集通道、第二采集通道和总处理器；其中，

所述第一采集通道包括第一采集电路和第一cpu；

所述第二采集通道包括第二采集电路和第二cpu；

所述第一采集电路，用于采集所述高低电平序列信号；

所述第一cpu，用于根据所述第一采集电路采集的高低电平序列信号，获取第一车轮对计数结果；

所述第二采集电路，用于采集所述高低电平序列信号；

所述第二cpu，用于根据所述第二采集电路采集的高低电平序列信号，获取第二车轮对计数结果；

所述总处理器，包括两路冗余接口，用于在所述第一车轮对计数结果和第二车轮对计数结果一致时，将所述第一车轮对计数结果或第二车轮对计数结果作为所述轨道车辆的车轮对计数结果，并通过两路冗余接口向所述第一传输模块传输，和用于接收所述复位控制命令，并根据所述复位控制命令对所述组包后的车轮对计数结果进行清零处理。

可选的，所述室内主机柜包括：第二传输模块、通道接收模块、处理模块和驱动采集显示模块；其中，

所述第二传输模块包括第三传输子单元和第四传输子单元，所述第三传输子单元和第四传输子单元的第一传输端分别与所述第一传输子单元和第二传输子单元的第二传输端连接，所述第三传输子单元和第四传输子单元的第二传输端与所述处理模块连接，用于以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆向所述第一传输模块传输所述复位控制命令，和用于向所述通道接收模块传输所述组包后的车轮对计数结果；

所述通道接收模块，用于对所述组包后的车轮对计数结果进行安全校验，并对通过安全校验的组包后的车轮对计数结果进行第一次解包处理；和用于将接收到的复位控制命令，通过所述第二传输模块，以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆将所述复位控制命令传输给所述室外检测盒；

所述处理模块，用于对第一次解包处理后车轮对计数结果进行第二次解包处理，以获得所述显示控制信号并向所述驱动采集显示模块传输；和用于根据所述输入条件信息，确定所述复位控制命令，并向所述通道接收模块传输；

所述驱动采集显示模块，用于根据接收到的显示控制信号进行车轮对计数结果显示；和用于获取输入条件信息并向所述处理模块传输。

可选的，所述通道接收模块，对所述组包后的车轮对计数结果进行安全校验具体用于，对所述组包后的车轮对计数结果依据rssp-1协议进行安全校验。

可选的，所述通道接收模块还用于，在当所述组包后的车轮对计数结果未通过安全校验时，生成复位请求包，并将所述复位请求包依次通过所述第二传输模块和第一传输模块传输给所述通道发送模块。

可选的，所述通道发送模块，还用于在接收到所述复位请求包后，返回复位响应信号。

可选的，所述处理模块还用于获取监测信息，并向所述驱动采集显示模块传输，所述监测信息包括第二传输模块、通道接收模块、处理模块和驱动采集显示模块的工作状态信息。

可选的，所述驱动采集显示模块还用于显示所述监测信息。

一种轨道电路监控系统，包括如上述任一项所述的与轨道电路共用传输通道的计轴设备。

从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备及轨道电路监控系统，其中，所述与轨道电路共用传输通道的计轴设备由计轴传感器、室外检测盒以及室内主机柜构成，所述室外检测盒通过轨道电路电缆与所述室内主机柜连接，以电力载波的方式，通过轨道电路电缆实现室外检测盒以及室内主机柜的通信，不仅无需额外布置室外检测盒以及室内主机柜之间的通信通道，降低了成本，而且由于轨道电路电缆的传输稳定性，还提高了室内主机柜和室外检测盒的数据传输通道的鲁棒性，避免了由于传输通道的不稳定而导致计轴设备对于轨道区段状态的监测出现错误的情况。此外，所述室内主机柜还对接收的组包后的车轮对计数结果进行安全校验，提升了数据传输过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例提供的一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备的结构示意图；

图2为本申请的另一个实施例提供的一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备的结构示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的一种通道发送模块的结构示意图；

图4为本申请的又一个实施例提供的一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种与轨道电路共用传输通道的计轴设备，如图1所示，包括：计轴传感器10、室外检测盒20以及室内主机柜30；其中，

所述计轴传感器10和室外检测盒20连接，所述计轴传感器10用于获取计轴信号，并传输给所述室外检测盒20；

所述室外检测盒20通过轨道电路电缆40与所述室内主机柜30连接，用于将所述计轴信号转换为高低电平序列信号，依据所述高低电平序列信号获取轨道50车辆的车轮对计数结果，并将所述车轮对计数结果组包后，以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆40将组包后的车轮对计数结果传输给所述室内主机柜30；和用于根据接收到的复位控制命令对所述组包后的车轮对计数结果进行清零处理；

所述室内主机柜30，用于对所述组包后的车轮对计数结果进行安全校验，并在安全校验通过后对组包后的车轮对计数结果进行两次解包处理，以获得显示控制信号，并根据所述显示控制信号进行车轮对计数结果显示；和用于根据输入条件信息，确定所述复位控制命令并以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆40向所述室外检测盒20传输。

所述与轨道50电路共用传输通道的计轴设备由计轴传感器10、室外检测盒20以及室内主机柜30构成，所述室外检测盒20通过轨道电路电缆40与所述室内主机柜30连接，以电力载波的方式，通过轨道电路电缆40实现室外检测盒20以及室内主机柜30的通信，不仅无需额外布置室外检测盒20以及室内主机柜30之间的通信通道，降低了成本，而且由于轨道电路电缆40的传输稳定性，还提高了室内主机柜30和室外检测盒20的数据传输通道的鲁棒性，避免了由于传输通道的不稳定而导致计轴设备对于轨道区段状态的监测出现错误的情况。此外，所述室内主机柜30还对接收的组包后的车轮对计数结果进行安全校验，提升了数据传输过程中的安全性。

在图1中，所述计轴传感器10和室外检测盒20均设置于轨道50旁，且计轴传感器10和室外检测盒20的数量均可以为多个。

下面对本申请实施例提供的室外检测盒20以及室内主机柜30的可行结构进行说明。

参考图2，所述室外检测盒20包括：电源模块、信号处理模块、通道发送模块和第一传输模块；其中，

所述电源模块，用于为所述信号处理模块、通道发送模块和传输模块提供工作电源；

所述信号处理模块，用于为所述计轴传感器10提供工作电源，和用于将所述计轴信号转换为高低电平序列信号；

所述通道发送模块，用于根据所述高低电平序列信号，获取轨道50车辆的车轮对计数结果，并将所述车轮对计数结果进行组包后通过两路冗余接口向所述第一传输模块传输；和用于根据所述复位控制命令对所述组包后的车轮对计数结果进行清零处理；

所述第一传输模块包括第一传输子单元和第二传输子单元，所述第一传输子单元和第二传输子单元的第一传输端分别与所述通道发送模块的两路冗余接口连接，所述第一传输子单元和第二传输子单元的第二传输端分别与所述室内主机柜30连接，用于以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆40将所述组包后的车轮对计数结果向所述室内主机柜30传输，和用于以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆40将所述复位控制命令向所述通道发送模块传输。

在本实施例中，所述高低电平序列信号即包含了通过的轨道50车辆的车轮对信息，通过所述高低电平序列信号即可获取所述轨道50车辆的车轮对计数结果。

另外，在本实施例中，所述通道发送模块具有两路冗余接口，可以进一步的提升系统可用性以及传输信号的正确性。具体地，参考图3，所述通道发送模块包括：第一采集通道212、第二采集通道213和总处理器211；其中，所述第一采集通道212包括第一采集电路和第一cpu；

所述第二采集通道213包括第二采集电路和第二cpu；

所述第一采集电路，用于采集所述高低电平序列信号；

所述第一cpu，用于根据所述第一采集电路采集的高低电平序列信号，获取第一车轮对计数结果；

所述第二采集电路，用于采集所述高低电平序列信号；

所述第二cpu，用于根据所述第二采集电路采集的高低电平序列信号，获取第二车轮对计数结果；

所述总处理器211，包括两路冗余接口，用于在所述第一车轮对计数结果和第二车轮对计数结果一致时，将所述第一车轮对计数结果或第二车轮对计数结果作为所述轨道50车辆的车轮对计数结果，并通过两路冗余接口向所述第一传输模块传输，和用于接收所述复位控制命令，并根据所述复位控制命令对所述组包后的车轮对计数结果进行清零处理。

在图3中，还示出了所述通道发送模块的电源口、采集口、电源板等结构，其中电源口用于提供电源接口，电源板用于接收工作电压并为所述通道发送模块的其他结构提供工作电源，采集口用于提供数据采集接口，图3中的串口a和串口b分别为所述总处理器211的两路冗余接口。

在本实施例中，所述总处理器211只有在两个车轮对计数结果一致时，才会认为获取的车轮对计数结果有效，从而避免了错误的车轮对计数结果被使用的情况。

在当所述总处理器211获取的第一车轮对计数结果和第二车轮对计数结果不一致，或者轨道区段的驶入车轮对和驶出车轮对不一致时，计轴设备无法正常工作，显示异常，此时需要工作人员根据区段实际情况，输入复位控制命令，以使计轴设备的车轮对计数结构清零，使其能够正常工作。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个可选实施例中，参考图4，所述室内主机柜30包括：第二传输模块、通道接收模块、处理模块和驱动采集显示模块；其中，

所述第二传输模块包括第三传输子单元和第四传输子单元，所述第三传输子单元和第四传输子单元的第一传输端分别与所述第一传输子单元和第二传输子单元的第二传输端连接，所述第三传输子单元和第四传输子单元的第二传输端与所述处理模块连接，用于以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆40向所述第一传输模块传输所述复位控制命令，和用于向所述通道接收模块传输所述组包后的车轮对计数结果；

所述通道接收模块，用于对所述组包后的车轮对计数结果进行安全校验，并对通过安全校验的组包后的车轮对计数结果进行第一次解包处理；和用于将接收到的复位控制命令，通过所述第二传输模块，以电力载波的方式，通过所述轨道电路电缆40将所述复位控制命令传输给所述室外检测盒20；

所述处理模块，用于对第一次解包处理后车轮对计数结果进行第二次解包处理，以获得所述显示控制信号并向所述驱动采集显示模块传输；和用于根据所述输入条件信息，确定所述复位控制命令，并向所述通道接收模块传输；

所述驱动采集显示模块，用于根据接收到的显示控制信号进行车轮对计数结果显示；和用于获取输入条件信息并向所述处理模块传输。

其中可选的，所述通道接收模块，对所述组包后的车轮对计数结果进行安全校验具体用于，对所述组包后的车轮对计数结果依据rssp-1协议进行安全校验。

所述通道接收模块还用于，在当所述组包后的车轮对计数结果未通过安全校验时，生成复位请求包，并将所述复位请求包依次通过所述第二传输模块和第一传输模块传输给所述通道发送模块。

所述通道发送模块，还用于在接收到所述复位请求包后，返回复位响应信号，复位响应信号的发送直至所述通道接收模块接收的所述组包后的车轮对计数结果通过安全校验为止。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，所述处理模块还用于获取监测信息，并向所述驱动采集显示模块传输，所述监测信息包括第二传输模块、通道接收模块、处理模块和驱动采集显示模块的工作状态信息。

相应的，所述驱动采集显示模块还用于显示所述监测信息。

相应的，本申请实施例还提供了一种轨道50电路监控系统，包括如上述任一实施例所述的与轨道50电路共用传输通道的计轴设备。

综上所述，本申请实施例提供了一种与轨道50电路共用传输通道的计轴设备及轨道50电路监控系统，其中，所述与轨道50电路共用传输通道的计轴设备由计轴传感器10、室外检测盒20以及室内主机柜30构成，所述室外检测盒20通过轨道电路电缆40与所述室内主机柜30连接，以电力载波的方式，通过轨道电路电缆40实现室外检测盒20以及室内主机柜30的通信，不仅无需额外布置室外检测盒20以及室内主机柜30之间的通信通道，降低了成本，而且由于轨道电路电缆40的传输稳定性，还提高了室内主机柜30和室外检测盒20的数据传输通道的鲁棒性，避免了由于传输通道的不稳定而导致计轴设备对于轨道区段状态的监测出现错误的情况。此外，所述室内主机柜30还对接收的组包后的车轮对计数结果进行安全校验，提升了数据传输过程中的安全性。

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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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。