高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統及檢測方法技術方案

本發明專利技術公開了一種高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統，包括室外設備和室內設備；室外設備由計軸點J1、J2、J3、J1′、J2′和J3′構成；室內設備包括列車位置判斷單元和中央邏輯判斷及控制輸出單元。本發明專利技術還公開了一種列車位置檢測方法，計軸點將采集的信號經室內防雷單元、信號采集單元傳送到列車位置判斷單元，列車位置判斷單元包括軌道單元及方向單元，通過采集計軸點信息，輸出軌道信息和方向信息，并發送給中央邏輯判斷及控制輸出單元輸出控制信號。本發明專利技術通過合理布置計軸點以及設置的列車位置判斷單元和中央邏輯判斷及控制輸出單元，實現了列車在分相區安全地通過和安全地折返；同時對受干擾和故障設備進行判斷并對其實現自動復位。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鐵路輔助設備
，涉及一種高速鐵路地面自動過分相系統；具體涉及一種。
技術介紹
在電氣化鐵道牽引區段，牽引供電采用單工頻交流供電方式。為使電力系統三相盡可能平衡，接觸網采用分段換相供電。為防止相間短路，必須在各獨立供電區之間建立分相區，各項間用空氣或絕緣子分割，稱為電分相。電分相兩端會存在相位差，電力機車帶電經過電分相區時，會產生瞬間高電壓，拉弧燒損接觸網設備和受電弓。為了保證在電氣化區段電力機車安全越過電分相區，目前一般在電分相處設一段無電過渡區，通常稱為分相區(又稱中性區)，是電氣化鐵路的無電區間，設置于交流電化線路的變電站附近、兩交流變電站供電區域的分隔處，讓電力機車斷電后滑過分相區，然后再接通新相區接觸網供電。對高速線路，每4分鐘左右就要過一個分相區，如果由司機人工操作是不現實的，其中存在的安全隱患也是無法接受的。因此高速動車必須采用自動過分相技術。目前自動過分相的技術主要分為兩類:一類是車載自動過分相技術，一類是地面自動過分相技術。這兩類技術完全由設備進行過分相的操作，無需人員介入，完全將司機解放出來，消除了人為操作疏忽帶來的安全隱患。車載自動過分相就是地面設備通知車載設備自動斷電后滑行過分相區，然后再供電。車載自動過分相將司機完全解放出來，消除了人為操作疏忽帶來的安全隱患，但列車運行速度將會降低，影響線路運能，同時車載設備動作頻繁，對車載設備真空短路器生命周期影響較大，維修不方便，對未安裝車載設備的電力機車無法在線路上運行。地面自動過分相就是通過列車位置檢測系統，預先將分相區準備為列車來車方向的同相供電分區，當列車完全進入同相分區后，再由地面設備自動切換供電分區，確保列車同相不失電(失電時間小于0.3S)安全通過電分相區。此方式自動轉換設備主要在電分相區地面設置，無需在列車上安裝切換設備。無需安裝任何切換設備的電力機車都可以在線路上正常運行。如何合理布置計軸點并配合軟件設計實現列車安全通過分相區，是實現地面自動過分相的關鍵技術。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種，合理布置計軸點并結合自動控制實現列車安全通過分相區。為達到上述目的，本專利技術采取的技術方案是:提供一種高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統，包括室內設備；所述室內設備包括室內防雷單元和信號采集單元；其特征在于:所述高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統還包括室外設備； 所述室外設備由計軸點J1、J2、J3、J1'、J2'和J3'構成；所述計軸點Jl和Jl'安裝在中性區段外側離錨段關節點a 45(T500m處同一公里標地點c的兩條鋼軌上；所述計軸點J2和J2'安裝在中性區段內側離錨段關節點a或關節點b 45(T500m處同一公里標地點e的兩條鋼軌上；所述計軸點J3和J3'安裝在中性區段外側離錨段關節點b 45(T500m處同一公里標地點d的兩條鋼軌上；所述計軸點Jl和計軸點J2之間區段為AGl段；所述計軸點Jl;和計軸點J2'之間區段為AG2段；所述計軸點J2和計軸點J3之間區段為BGl段；所述計軸點J2'和計軸點J3'之間區段為BG2段；所述標地點c方向設置有A相電接觸網；所述標地點d方向設置有B相電接觸網； 所述室內設備還包括列車位置判斷單元和中央邏輯判斷及控制輸出單元；所述位置判斷單元用于判斷列車所處的位置以及行駛的方向；所述中央邏輯判斷及控制輸出單元用于采集軌道單元及方向單元輸出的軌道、方向信息并進行邏輯判斷處理，輸出設備控制信號。每一個所述計軸點包括一個傳感器、一個傳感器安裝支架和一個室外接線盒；所述傳感器通過傳感器安裝支架安裝在鋼軌內側；所述室外接線盒連接傳感器和傳輸電纜。所述列車位置判斷單元包括AGl軌道單元、AG2軌道單元、BGl軌道單元、BG2軌道單元、AGl方向單元、AG2方向單元、BGl方向單元和BG2方向單元；每個所述軌道單元由兩個CPU、一個TXS板及一個MB板構成；每個所述方向單元由兩個CPU、一個QD板及一個TCJ板構成；所述中央邏輯判斷及控制輸出單元包括主中央邏輯控制單元和備中央邏輯控制單元；所述防雷單元由六個BSI防雷模塊構成；所述信號采集單元由六個EB采集板構成。所述控制信號包括設備故障信號、告警信號、接通A相電信號、接通B相電信號以及對列車位置判斷單元進行自復位。本專利技術還提供了一種高速客專地面自動過分相列車位置檢測方法，其特征在于:所述計軸點將采集的信號經室內防雷單元、信號采集單元傳送到列車位置判斷單元，所述列車位置判斷單元包括軌道單元及方向單元，通過采集計軸點信息，輸出軌道信息和方向信息，并將軌道信息和方向信息發送給中央邏輯判斷及控制輸出單元；所述中央邏輯判斷及控制輸出單元根據接收到的軌道信息和方向信息，輸出控制信號。所述計軸點Jl將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AGl軌道單元和AGl方向單元；所述計軸點J2將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AGl軌道單元和AGl方向單元及BGl軌道單元和BGl方向單元；所述計軸點J3將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入BGl軌道單元和BGl方向單元；所述計軸點Jl'將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AG2軌道單元和AG2方向單元；所述計軸點J2'將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AG2軌道單元和AG2方向單元及BG2軌道單元和BG2方向單元；所述計軸點J3'將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入BG2軌道單元和BG2方向單元； 所述主中央邏輯控制單元接收來自AGl軌道單元和AGl方向單元、BGl軌道單元和BGl方向單元、AG2軌道單元和AG2方向單元及BG2軌道單元和BG2方向單元的信號；所述備中央邏輯控制單元接收來自AGl軌道單元和AGl方向單元、BGl軌道單元和BGl方向單元、AG2軌道單元和AG2方向單元及BG2軌道單元和BG2方向單元的信號。列車位置判斷單元控制步驟如下: 1、AGl軌道單元及AGl方向單元采集計軸點Jl、J2信息，并將計軸點Jl及J2軸信息進行減法運算，相減為零，則AGl軌道單元顯示軌道空閑、AGl方向單元顯示無列車方向信息；若相減為正，則說明AGl段內有列車正向進入，AGl軌道單元輸出軌道占用，AGl方向單元輸出正向行車標志；若相減為負，則說明AGl段內有列車反向進入，AGl軌道單元輸出軌道占用，AGl方向單元輸出反向行車標志； i1、AG2軌道單元及AG2方向單元采集計軸點Jl'、J2'信息，并將計軸點Jl'及J2'軸信息進行減法運算，相減為零，則AG2軌道單元顯示軌道空閑、AG2方向單元顯示無列車方向信息；若相減為正，則說明AG2段內有列車正向進入，AG2軌道單元輸出軌道占用，AG2方向單元輸出正向行車標志；若相減為負，則說明AG2段內有列車反向進入，AG2軌道單元輸出軌道占用，AG2方向單元輸出反向行車標志； ii1、BGl軌道單元及BGl方向單元采集計軸點J2、J3信息，并將計軸點J2及J3軸信息進行減法運算，相減為零，則BGl軌道單元顯示軌道空閑、BGl方向單元顯示無列車方向信息；若相減為正，則說明BGl段內有列車正向進入，BGl軌道單元輸出軌道占用，BGl方向單元輸出正向行車標志；若相本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統，包括室內設備；所述室內設備包括室內防雷單元和信號采集單元；其特征在于：所述高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統還包括室外設備；所述室外設備由計軸點J1、J2、J3、J1′、J2′和J3′構成；所述計軸點J1和J1′安裝在中性區段外側離錨段關節點a?450~500m處同一公里標地點c的兩條鋼軌上；所述計軸點J2和J2′安裝在中性區段內側離錨段關節點a或關節點b?450~500m處同一公里標地點e的兩條鋼軌上；所述計軸點J3和J3′安裝在中性區段外側離錨段關節點b?450~500m處同一公里標地點d的兩條鋼軌上；所述計軸點J1和計軸點J2之間區段為AG1段；所述計軸點J1′和計軸點J2′之間區段為AG2段；所述計軸點J2和計軸點J3之間區段為BG1段；所述計軸點J2′和計軸點J3′之間區段為BG2段；所述標地點c方向設置有A相電接觸網；所述標地點d方向設置有B相電接觸網；所述室內設備還包括列車位置判斷單元和中央邏輯判斷及控制輸出單元；所述位置判斷單元用于判斷列車所處的位置以及行駛的方向；所述中央邏輯判斷及控制輸出單元用于采集軌道單元及方向單元輸出的軌道、方向信息并進行邏輯判斷處理，輸出設備控制信號。...

【技術特征摘要】
1.一種高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統，包括室內設備；所述室內設備包括室內防雷單元和信號采集單元；其特征在于:所述高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統還包括室外設備； 所述室外設備由計軸點J1、J2、J3、J1'、J2'和J3'構成；所述計軸點Jl和Jl'安裝在中性區段外側離錨段關節點a 45(T500m處同一公里標地點c的兩條鋼軌上；所述計軸點J2和J2'安裝在中性區段內側離錨段關節點a或關節點b 45(T500m處同一公里標地點e的兩條鋼軌上；所述計軸點J3和J3'安裝在中性區段外側離錨段關節點b 45(T500m處同一公里標地點d的兩條鋼軌上；所述計軸點Jl和計軸點J2之間區段為AGl段；所述計軸點Jli和計軸點J2'之間區段為AG2段；所述計軸點J2和計軸點J3之間區段為BGl段；所述計軸點J2'和計軸點J3'之間區段為BG2段；所述標地點c方向設置有A相電接觸網；所述標地點d方向設置有B相電接觸網； 所述室內設備還包括列車位置判斷單元和中央邏輯判斷及控制輸出單元；所述位置判斷單元用于判斷列車所處的位置以及行駛的方向；所述中央邏輯判斷及控制輸出單元用于采集軌道單元及方向單元輸出的軌道、方向信息并進行邏輯判斷處理，輸出設備控制信號。2.根據權利要求1所述的高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統；其特征在于:每一個所述計軸點包括一個傳感器、一個傳感器安裝支架和一個室外接線盒；所述傳感器通過傳感器安裝支架安裝在鋼軌內側；所述室外接線盒連接傳感器和傳輸電纜。3.根據權利要求1所述的高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統；其特征在于:所述列車位置判斷單元包括AGl軌道單元、AG2軌道單元、BGl軌道單元、BG2軌道單元、AGl方向單元、AG2方向單元、BGl方向單元和BG2方向單元；每個所述軌道單元由兩個CPU、一個TXS板及一個MB板構成；每個所述方向單元由兩個CPU、一個QD板及一個TCJ板構成；所述中央邏輯判斷及控制輸出單元包括主中央邏輯控制單元和備中央邏輯控制單元；所述防雷單元由六個BSI防雷模塊構成；所述信號采集單元由六個EB采集板構成。4.根據權利要求1所述的高速客專地面自動過分相列車位置檢測系統；其特征在于:所述控制信號包括設備故障信號、告警信號、接通A相電信號、接通B相電信號以及對列車位置判斷單元進行自復位。5.一種高速客專地面自動過分相列車位置檢測方法，其特征在于:所述計軸點將采集的信號經室內防雷單元、信號采集單元傳送到列車位置判斷單元，所述列車位置判斷單元包括軌道單元及方向單元，通過采集計軸點信息，輸出軌道信息和方向信息，并將軌道信息和方向信息發送給中央邏輯判斷及控制輸出單元；所述中央邏輯判斷及控制輸出單元根據接收到的軌道信息和方向信息，輸出控制信號。6.根據權利要求5所述的高速客專地面自動過分相列車位置檢測方法；其特征在于:所述計軸點Jl將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AGl軌道單元和AGl方向單元；所述計軸點J2將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AGl軌道單元和AGl方向單元及BGl軌道單元和BGl方向單元；所述計軸點J3將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入BGl軌道單元和BGl方向單元；所述計軸點Jl，將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AG2軌道單元和AG2方向單元；所述計軸點J2'將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入AG2軌道單元和AG2方向單元及BG2軌道單元和BG2方向單元；所述計軸點J3'將采集到的信號經室內防雷單元、信號采集單元進入BG2軌道單元和BG2方向單元； 所述主中央邏輯控制單元接收來自AGl軌道單元和AGl方向單元、BGl軌道單元和BGl方向單元、AG2軌道單元和AG2方向單元及BG2軌道單元和BG2方向單元的信號；所述備中央邏輯控制單元接收來自AGl軌道單元和AGl方向單元、BGl軌道單元和BGl方向單元、AG2軌道單元和AG2方向單元及BG2軌道單元和BG2方向單元的信號。7.根據權利要求6所述的高速客專地面自動過分相列車位置檢測方法；其特征在于:列車位置判斷單元控制步驟如下: 1、AGl軌道單元及AGl方向單元采集計軸點Jl、J2信息，并將計軸點Jl及J2軸信息進行減法運算，相減為零，則AGl軌道單元顯示軌道空閑、AGl方向單元顯示無列車方向信息；若相減為正，則說明AGl段內有列車正向進入，AGl軌道單元輸出軌道占用，AGl方向單元輸出正向行車標志；若相減為負，則說明AGl段內有列車反向進入，AGl軌道單元輸出軌道占用，AGl方向單元輸出反向行車標志； i1、AG2軌道單元及AG2方向單元采集計軸點Jl'、J2'信息，并將計軸點Jl'及J2'軸信息進行減法運算，相減為零，則AG2軌道單元顯示軌道空閑、AG2方向單元顯示無列車方向信息；若相減為正，則說明AG2段內有列車正向進入，AG2軌道單元輸出軌道占用，AG2方向單元輸出正向行車標志；若相減為負，則說明AG2段內有列車反向進入，AG2軌道單元輸出軌道占用，AG2方向單元輸出反向行車 標志； ii1、BGl軌道單元及BGl方向單元采集計軸點J2、J3信息，并將計軸點J2及J3軸信息進行減法運算，相減為零，則BGl軌道單元顯示軌道空閑、BGl方向單元顯示無列車方向信息；若相減為正，則說明BGl段內有列車正向進入，BGl軌道單元輸出軌道占用，BGl方向單元輸出正向行車標志；若相減為負，則說明BGl段內有列車反向進入，BGl軌道單元輸出軌道占用，BGl方向單元輸出反向行車標志； iv、BG2軌道單元及BG2方向單元采集計軸點J2'、J3'信息，并將計軸點J2'及J3'軸信息進行減法運算，相減為零，則BG2軌道單元顯示軌道空閑、BG2方向單元顯示無列車方向信息；若相減為正，則說明BG2段內有列車正向進入，BG2軌道單元輸出軌道占用，BG2方向單元輸出正向行車標志；若相減為負，則說明BG2段內有列車反向進入，BG2軌道單元輸出軌道...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡樹宣，謝玉瓊，丁華偉，孟蓓，
申請(專利權)人：成都鐵路通信設備有限責任公司，
類型：發明
國別省市：