计轴轨道电路系统技术方案

一种计轴轨道电路系统，包括轨道电路和计轴系统；轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；轨道电路和计轴系统采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的传输。具有轨道电路和计轴系统的优点，可以使用在计轴或轨道电路不能独立应用的地方；计轴信号和轨道电路信号在同一轨道电路信号电缆上传输，大大节约成本和降低施工难度；两个系统同时独立工作，对同一区段内的列车情况进行检查，信号在同一线路上传输而互不干扰，各自输出区段的空闲或占用信息，能够解决道床电阻过低，轨道电路无法正常调整以及各种类型机车或动车组在区间分路不良和检测断轨的问题。

【技术实现步骤摘要】
计轴轨道电路系统
本专利技术属于铁路信号系统
，特别涉及一种将计轴和轨道电路结合为一体的计轴轨道电路系统。
技术介绍
钢轨划分为若干区段，列车调度依据每个区段的空闲或占用情况，为列车安排进路，信号系统控制列车的行进。通常铁路信号系统用轨道电路或计轴系统检查列车的位置情况，判断区段是空闲或占用，给联锁系统提供行车条件。两种系统的工作原理互不相同，各有优缺点，其中轨道电路能够检测断轨等。计轴系统相对于轨道电路具有一下特点：适用于道床状态差、道床泄漏电阻过低的轨道区段；可以检测钢轨生锈及轻车情况下的轨道区段占用/空闲；可以避免轨道电路由传输距离的限制而设置的多个轨道电路；不需要绝缘节等。目前，轨道电路在工程应用中，出现了很多问题。如道床电阻过低，轨道电路无法正常调整；另外，还出现各种类型机车或动车组在区间分路不良问题。针对轨道电路固有的问题，采用计轴系统可以有效解决。由于两种系统工作原理不相信同，用计轴系统解决上述轨道电路的问题需要重新铺设计轴信号电缆，但是重新铺设计轴电缆的难度和工程造价是难以接受的。现有技术计轴系统无法共用轨道电路信号电缆，无兼有计轴系统和轨道电路优点的信号系统。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在问题，提供一种能将轨道电路与计轴系统相结合，轨道电路和计轴系统共用现有轨道电路信号电缆，实现信号同缆传输的计轴轨道电路系统。计轴轨道电路系统，其特征在于：包括轨道电路和计轴系统；所述轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA；所述计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；计轴室外设备包括设置在钢轨上的磁头和设置在轨旁的放大板；计轴室内设备包括计轴板和输出板；轨道电路室外设备和计轴室外设备与轨道电路室内设备和计轴室内设备采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的同缆传输。本专利技术进一步技术方案为：在轨道电路室外设备与轨道电路室内设备间轨道电路信号电缆上串联室外隔离设备和室内隔离设备；所述室内隔离设备将供电电源耦合到轨道电路信号电缆上传输，并将计轴信号从所述轨道电路信号电缆上分离；所述室外隔离设备将供电电源从所述轨道电路信号电缆上分离，传输给计轴室外设备使用，并将计轴信号耦合到所述轨道电路信号电缆上传输。本专利技术进一步技术方案为：所述计轴系统还包括调制设备、解调设备和通信设备；所述调制设备将放大处理的磁头信号进行数字化通信编码；所述通信设备在室外和室内各设置一个，将调制设备的编码信号经室外隔离设备、轨道电路信号电缆、室内隔离设备传输给设置在室内的解调设备；所述解调设备将编码信号还原，用于计轴运算。本专利技术进一步技术方案为：所述通信设备采用PLC通信技术实现室内、外点对点双向数据通信，将调制设备的信息传回室内解调设备。本专利技术进一步技术方案为：所述通信设备采用差分移码键控的扩频调制技术，并采用多频段和多调制模式自适应选择技术。本专利技术进一步技术方案为：所述通信设备将100-420KHz频段划分为三个频段，依据信道质量好坏，采用6比特、4比特或2比特调制；依据信道质量好坏，三个频段可传输不同或相同内容的数字信号。本专利技术进一步技术方案为：所述通信设备采用信道动态检测机制，即每次接收到一个数据包，使用一个字节标识该数据包的质量等级，用于描述当前信道的动态传输性能和质量。本专利技术进一步技术方案为：所述通信设备在DLL链路层设计有CSMA/CA机制，用于避免数据碰撞并提高通道使用效率。本专利技术进一步技术方案为：所述室内外调制、解调设备使用两条独立的通信通道，每条通信通道采用主从工作方式，室内为主机，室外为从机，通信采用握手确认方式。本专利技术进一步技术方案为：对所述通信设备赋予唯一的ID编码，当ID编码不匹配时，调制、解调设备拒绝接收该数据包。本专利技术进一步技术方案为：所述调制设备与解调设备采用应答式通信机制，调制设备必须收到解调设备的应答帧，才能确认成功完成了一次数据通信。本专利技术进一步技术方案为：所述调制设备，将符合“00-10-11-01-00”和“00-01-11-10-00”相位关系的脉冲信号，用于轮轴数量、轮轴方向两个信息表示，生成固定延迟、固定宽度的两个轴脉冲和占用脉冲；在两次通信周期之间，所述调制设备对通过的轮轴数量进行累加，当正、反向轮轴出现时，按数量相减进行处理。本专利技术进一步技术方案为：所述室外隔离设备包隔直电容（C隔直）、谐振电容（C1）和谐振电钢（L1）；所述隔直电容（C隔直）用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容和谐振电感（C1、L1）构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；所述室内隔离器包隔直电容、谐振电容、谐振电钢和高频隔离电感；所述隔直电容用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容和谐振电感构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；所述高频隔离电感用于阻止调制的计轴信号进入轨道电路。本专利技术进一步技术方案为：所述通信设备为适应不同电缆长度下的通信需求，功率放大输出的发送电平可配置，共设置有8个电平等级，在电缆较长时，使用高电平级，电缆较短时，使用低电平级，实现通信距离和干扰输出量之间的平衡。本专利技术的积极效果在于：本专利技术包括轨道电路和计轴系统；计轴系统和轨道电路可以同时独立工作，对同一区段内的列车情况进行检查，信号在同一线路上传输而互不干扰，各自输出区段的空闲或占用信息，具有轨道电路和计轴系统的优点，使用在计轴或轨道电路不能独立应用的地方，可以解决因两个系统各自局限而导致的信号系统问题，如能够解决钢轨生锈、道床电阻低、轨道电路无法正常调整以及各种类型机车或动车组在区间分路不良问题等因素导致的分路不良，同时能检测断轨等问题；此外，计轴信号和轨道电路信号在同一轨道电路信号电缆上传输，无需轨道电路信号和计轴信号分别铺设信号电缆，大大节约线缆数量，减少施工阶段工作量及施工难度，节约成本，也减少日后线缆维护工作量。下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。附图说明图1为本专利技术系统原理框图。图2为本专利技术通信设备主从通信示意图。图3为本专利技术调制磁头信号示意图。图4为本专利技术室外隔离设备原理框图。图5为本专利技术室内隔离设备原理框图。具体实施方式本专利技术计轴轨道电路系统原理框图所示，计轴轨道电路系统，包括轨道电路和计轴系统。所述轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；所述轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA。轨道电路室内设备包括发送器、接收器、防雷模拟网络；发送器，用于产生高稳定性、高精度移频信号；接收器，用于接收发送器通过传输通道送来的信号；防雷电缆模拟网络，于发送器端和接收器端各设置一个，电缆模拟网络一般按0.5、0.5、1、2、2、2×2KM设置为六段，用于对轨道电路信号电路（即SPT数字信号线缆）进行补偿，总的补偿长度为10KM，在电缆模拟网上中安装防雷模块，对电缆模拟网络作雷电防护。所述轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA；匹配变压器，于发送器端和接收器端各设置一个，一般条件下，按0.25~1Ω/KM道碴电阻设计，实现轨道电路与轨道电路信号电缆匹配连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.计轴轨道电路系统，其特征在于： 包括轨道电路和计轴系统；所述轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA；所述计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；计轴室外设备包括设置在钢轨上的磁头和设置在轨旁的放大板；计轴室内设备包括计轴板和输出板；轨道电路室外设备和计轴室外设备与轨道电路室内设备和计轴室内设备采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的同缆传输。

【技术特征摘要】
1.计轴轨道电路系统，其特征在于：包括轨道电路和计轴系统；所述轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA；所述计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；计轴室外设备包括设置在钢轨上的磁头和设置在轨旁的放大板；计轴室内设备包括计轴板和输出板；轨道电路室外设备和计轴室外设备与轨道电路室内设备和计轴室内设备采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的同缆传输。2.根据权利要求1所述计轴轨道电路系统，其特征在于：在轨道电路室外设备与轨道电路室内设备间轨道电路信号电缆上串联室外隔离设备和室内隔离设备；所述室内隔离设备将供电电源耦合到轨道电路信号电缆上传输，并将计轴信号从所述轨道电路信号电缆上分离；所述室外隔离设备将供电电源从所述轨道电路信号电缆上分离，传输给计轴室外设备使用，并将计轴信号耦合到所述轨道电路信号电缆上传输。3.根据权利要求2所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述计轴系统还包括调制设备、解调设备和通信设备；所述调制设备将放大处理的磁头信号进行数字化通信编码；所述通信设备在室外和室内各设置一个，将调制设备的编码信号经室外隔离设备、轨道电路信号电缆、室内隔离设备传输给设置在室内的解调设备；所述解调设备将编码信号还原，用于计轴运算。4.根据权利要求3所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备采用PLC通信技术实现室内、外点对点双向数据通信，将调制设备的信息传回室内解调设备。5.根据权利要求4所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备采用差分移码键控的扩频调制技术，并采用多频段和多调制模式自适应选择技术。6.根据权利要求5所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备将100-420KHz频段划分为三个频段，依据信道质量好坏，采用6比特、4比特或2比特调制；依据信道质量好坏，三个频段可传输不同或相同内容的数字信号。7.根据权利要求5或6所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备采用信道动态检测机制，即每次接收到一个数据包，使用一个字节标识该数据包的质量等级，用于描...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，郭丰明，郑捷曾，
申请(专利权)人：深圳科安达电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44