铁路64D闭塞通道信号衰减在线测量系统的制作方法

文档序号:15914673发布日期:2018-11-13 21:46阅读:298来源:国知局

本实用新型涉及信号测量领域,具体为一种面向铁路64D半自动闭塞通道的信号衰减程度在线测量系统。



背景技术:

铁路64D半自动闭塞通道用于检查发车站和接车站之间的轨道空闲状态,对于双向行驶但共用一条铁轨的单线铁路行车安全,起到至关重要的作用。其工作过程基本如下:发车站在闭塞通道上发送一个持续数秒的110V直流电压信号,该信号经长距离电缆传送到接车站并驱动闭塞继电器工作;如果工作正常,则发车站会收到回馈的信号从而决定是否发车。由于铁路站点间闭塞通道电缆距离较长,一般达30多公里甚至更远,且电缆易受外界环境侵蚀等影响,导致线路电阻加大,由发车站发出的110V直流信号到达接车站时衰减很大,严重时甚至不足20V,进而导致64D半自动闭塞继电器无法吸合,造成闭塞通道业务办理失败,影响正常行车。

当前铁路64D半自动闭塞通道信号衰减程度测量都采用定期巡检方式,需要工作人员在发车站和接车站配合进行:选择区间无行车时,将闭塞通道电缆在一端短接,在另一端用万用表测量电阻,正常值一般在数百欧姆左右。如果电阻过大,则表明信号衰减较大需要维护。然而,这种定期巡检的方法无法及时发现电缆故障,且人员工作量大,工作效率低。



技术实现要素:

本实用新型目的是克服现有技术的不足,在不影响闭塞通道正常工作的情况下,提供一种铁路64D闭塞通道信号衰减程度在线测量装置。

技术方案:一种铁路64D闭塞通道信号衰减在线测量系统,信号机械室通过接线盒接入车站区间电缆,它还包括信号衰减测量装置和监控平台,所述信号衰减测量装置并联接入车站区间电缆,所述信号衰减测量装置包括通信模块、MCU和闭塞通道检测模块,通信模块、闭塞通道检测模块均同MCU双向连接;基于通信模块,信号衰减测量装置通过以太网连入监控平台;所述闭塞通道检测模块用于测量信号衰减程度。

具体的,所述闭塞通道检测模块包括隔离模块、AD模块、MΩ级高阻R1、R2和KΩ级电阻R3,AD模块通过隔离模块同R3并联后顺次串接R1和R2后接入车站区间电缆。

具体的,R1=R2=1MΩ,R3=1KΩ。

本实用新型的有益效果

本实用新型针对现有铁路64D半自动闭塞系统信号衰减程度测量的不足,在发车站和接车站区间闭塞通道上并联信号衰减测量装置,本系统在不影响通道正常工作的同时,实现信号衰减程度的在线测量,可以及时发现64D半自动闭塞系统信号电缆故障,从而提升了行车的安全性,并节省人力,提高工作效率。

附图说明

图1为铁路64D闭塞信号衰减测量系统结构图

图2为信号衰减测量装置电路图

图3为闭塞通道检测模块原理图

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明,但本实用新型的保护范围不限于此:

如图1和图2,以某铁路局的A、B两个车站为例对本实用新型的结构加以说明。A、B两个车站相距约50km,中间通过电缆实现信号交互。信号机械室通过接线盒接入车站区间电缆,它还包括信号衰减测量装置和监控平台,所述信号衰减测量装置并联接入车站区间电缆,所述信号衰减测量装置包括通信模块、MCU(STM32F103RET6)和闭塞通道检测模块,通信模块(ADM3251E)、闭塞通道检测模块均同MCU双向连接;基于通信模块,信号衰减测量装置通过以太网连入监控平台;所述闭塞通道检测模块用于测量信号衰减程度。

结合图1和图2的结构对本系统的工作流程进行说明:安装在A车站信号机械室的发车闭塞机,在列车出发前向B车站的接车闭塞机发送持续约2s左右的110V直流信号,安装在B车站的信号衰减测量装置,若监测到持续时间超过0.3s,且电压幅值超过15V的直流信号,则认为A车站有发车请求,同时检测该信号的幅度,计算出信号衰减程度,并上传至监控平台。

结合图3对检测原理进行分析,设U为发车站发车闭塞机发送的直流信号,U=110V,RL和RL'为闭塞通道两根电缆的等效电阻。为防止由于信号衰减测量装置的并联接入,导致110V直流信号的大幅衰减,采用MΩ级高阻跨接的方式,其中R1=R2=1MΩ。此外,在模数转换模块(AD模块)前级采用磁隔离模块AMC1100,实现闭塞通道信号与AD模块间的电气隔离。AD模块采用AD7705,本例中采样频率取为100Hz。

由于AD模块的量程为0-5V,110V直流信号到达测量模块时虽有很大衰减,但往往仍远高于其量程,为此采用电阻R3=1KΩ进行分压。如图3所示,设高阻跨接端电压为Ui,R3两端的电压即为AD模块的采样值,经多次采样并排序后取中值,记为UAD,则

则Ui可求,

设闭塞通道信号衰减程度为α,则

将求得的α经以太网通信上传到监控平台,用于判断当前电缆是否需要进行维护。

基于以上分析,可以得知本领域普通技术人员可以理解上述实施例的监测方法是通过电路设定来指令相关的硬件来完成的(具体的,衰减程度α完全基于电路硬件的串并联关系),为现有技术。本实用新型的核心实用新型点在于系统的整体结构布局,局部控制方法可通过现有技术编程完成(如将数据α送入监控平台后进行阈值判别是否需要维护);局部的模块连接(如AD模块、磁隔离模块等)可通过现有技术实现。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神做举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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