一种城轨三相交流五线制道岔位置检测方法及装置与流程

本发明涉及城轨列车信号系统领域，尤其涉及一种城轨三相交流五线制道岔位置检测方法及装置。

背景技术：

1、铁路道岔是列车运行中重要的信号设备，用于调整列车的行驶方向，在列车驶过道岔时，如果道岔存在异常，将会严重威胁列车运行的安全性。对道岔进行高可靠性和高可靠度的检测和监测具有及其重要的意义。

2、目前常用的道岔位置检测方法为是利用道岔表示电压实现道岔位置的采集，存在如下缺点：

3、位置采集电压为高压电，人工维护检测及排除故障时需断电操作，导致维修时间相对较长。若某一线路断路，道岔位置处于失表，但无法自动识别故障线路，维护效率较低。

4、需要为表示电路单独配置一路电源及电源线。

5、采用更加安全便捷且可靠性更高的方式检测道岔的位置及线路故障，是实现列车高可用性、安全性运行的有效措施。

技术实现思路

1、为了解决现有技术问题，实现安全、便捷、高可靠性地检测道岔的位置及线路故障，本发明提供一种城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法及装置。

2、第一方面，提供一种城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，包括如下步骤：

3、s1：分析五线制道岔动作原理，确定不同位置下的转辙机电路，采用直流正负压电路；

4、s2：根据转辙机电路控制x1上输出电压，在x2、x3、x4、x5上分别增加比较器，通过x2、x3、x4、x5上电压的采集值判断道岔的实际位置。

5、进一步的，设计的电压采集电路兼容常规的五线制道岔控制继电电路，无需变更线路可直接升级。

6、进一步的，转辙机电路不使用交流电，由全电子系统工作直流电源变换出直流正负电压。

7、进一步的，转辙机电路包括：在定位、反位和中间位置时电路特性，表现为表示二极管的方向和位置。

8、进一步的，控制x1上输出电压，包括：转辙机到位后，切断驱动电路，接通表示继电器，将转辙机线缆接入表示电路中。

9、进一步的，设计电压采集电路，包括：根据电路原理，定位时x2线路上有二极管，反位时x3线路上有二极管，设计x2和x3上的电压采集电路为3个比较器，分别可判断大于0v，小于0v，绝对值大于0v；x4和x5上的电压采集电路为1个比较器，可判断大于0v。

10、进一步的，根据采集值判断道岔位置，包括：根据原理列出真值表，两个不同电源域的fpga分别采集x2、x3、x4、x5上电压值，根据电压值分别判断道岔位置及线路通断状态，道岔位置判断值两个fpga进行交互表决，保证道岔位置判断的安全性。

11、第二方面，提供一种城轨三相交流五线制道岔位置检测的装置，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合；所述存储器用于存储计算机指令，当所述处理器执行所述指令时，以使所述装置执行如第一方面中所述的方法。

12、本发明的有益效果如下：

13、目前常用的道岔位置检测方法是利用道岔表示电压实现道岔位置的采集，位置采集电压为高压电，人工维护检测及排除故障时需断电操作，导致维修时间相对较长。本申请采用了直流电压，将转辙机的动作电源与采集电源分开，位置采集电路可不断电测试，自动检测线路故障，提高系统可用性和可维护性。

14、目前常用的道岔位置检测方法需要为表示电路单独配置一路电源及电源线。本申请中线路兼容原zdj9继电电路，无需配置一路电源及电源线，有利于继电电路到全电子系统的平滑升级。

15、目前常用的道岔位置检测方法中若某一线路断路，道岔位置处于失表，但无法自动识别。本申请可自动检测线路故障，提高系统可用性和可维护性。

16、本申请中检测道岔的位置及线路故障更加安全、便捷且可靠，是实现列车高可用性、安全性运行的有效措施。

技术特征：

1.一种城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，其特征在于，设计的电压采集电路兼容常规的五线制道岔控制继电电路，无需变更线路可直接升级。

3.根据权利要求1所述的城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，其特征在于，转辙机电路不使用交流电，由全电子系统工作直流电源变换出直流正负电压。

4.根据权利要求1所述的城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，其特征在于，转辙机电路包括：在定位、反位和中间位置时电路特性，表现为表示二极管的方向和位置。

5.根据权利要求1所述的城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，其特征在于，控制x1上输出电压，包括：转辙机到位后，切断驱动电路，接通表示继电器，将转辙机线缆接入电压采集电路中。

6.根据权利要求5所述的城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，其特征在于，设计电压采集电路，包括：根据电路原理，定位时x2线路上有二极管，反位时x3线路上有二极管，设计x2和x3上的电压采集电路为3个比较器，分别判断大于0v，小于0v，绝对值大于0v；x4和x5上的电压采集电路为1个比较器，判断大于0v。

7.根据权利要求6所述的城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法，其特征在于，根据采集值判断道岔位置，包括：根据原理列出真值表，两个不同电源域的fpga分别采集x2、x3、x4、x5上电压值，根据电压值分别判断道岔位置及线路通断状态，道岔位置判断值两个fpga进行交互表决，保证道岔位置判断的安全性。

8.一种城轨三相交流五线制道岔位置检测的装置，其特征在于，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合；所述存储器用于存储计算机指令，当所述处理器执行所述指令时，以使所述装置执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明属于城轨列车信号系统领域，公开了一种城轨三相交流五线制道岔位置检测的方法和装置，该检测方法为通过分析五线制道岔动作原理，确定不同位置下的转辙机电路；再根据转辙机电路控制X1上输出电压，设计X2、X3、X4、X5上的电压采集电路；最后根据电压采集电路的采集值判断道岔的实际位置和线路状态。电压采集电路采用直流电压，将转辙机的动作电源与采集电源分开，提高了系统可用性。自动检测线路故障，提高系统可用性和可维护性。线路兼容原继电电路，有利于继电电路到全电子系统的平滑升级。

技术研发人员：李文婷,何浩洋,张又戈,曹伟伟
受保护的技术使用者：南京恩瑞特实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24