一种轨道区段占用检测系统及方法技术方案

本发明专利技术属于轨道检测技术领域，具体涉及一种轨道区段占用检测系统及方法，该系统包括车载设备和地面设备；所述车载设备包括车载主机单元和车载天线单元；所述车载主机单元与车载计算机通信获取车号信息发送到地面设备，同时把地面设备发送的车站名信息发送到车载计算机；所述地面设备包括地面信号接收单元和地面信号处理单元；所述地面信号接收单元接收车载设备发送的车号信息，同时把车站名信息发送到车载设备；所述地面信号接收单元检测到有轨电车经过时，所述地面信号处理单元输出24V开关量给道岔控制中心，该24V开关量输出低电平表示有车经过。本发明专利技术能够确保行车安全，有效避免了轨道列车碰撞追尾事故所造成的生命财产损失。损失。损失。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道区段占用检测系统及方法


[0001]本专利技术属于轨道检测
，具体涉及一种轨道区段占用检测系统及方法。

技术介绍

[0002]在铁路信号系统中，实时检测列车对某区段轨道的占用情况十分重要，直接关系到行车和调度的安全作业。列车轨道占用状态的检测，是站内列车交会与越线、调车作业等的信息保障，同时为避免列车碰撞及追尾等安全事故提供技术基础。为实现铁路运行管理和控制现代化，确保列车运行安全和提高运输效率，亟需一种自动化的轨道占用检测系统。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种轨道区段占用检测系统及方法，该系统设计新颖、操作方便，道岔控制中心可以实时获取轨道区段的占用状态，为控制列车行车和调度提供可靠的数据支撑，确保行车安全。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下的技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种轨道区段占用检测系统，包括车载设备和地面设备；
[0006]所述车载设备包括车载主机单元和车载天线单元；所述车载主机单元安装在车厢内，所述车载天线单元安装在车体下部；所述车载主机单元与车载计算机通信获取车号信息发送到地面设备，同时把地面设备发送的车站名信息发送到车载计算机；
[0007]所述地面设备包括地面信号接收单元和地面信号处理单元；所述地面信号接收单元以冗余方式安装在轨道线路中间，所述地面信号处理单元安装在轨旁机柜内；所述地面信号接收单元接收车载设备发送的车号信息，同时把车站名信息发送到车载设备；所述地面信号接收单元检测到有轨电车经过时，所述地面信号处理单元输出24V开关量给道岔控制中心，该24V开关量输出低电平表示有车经过。
[0008]进一步地，所述车载主机单元与车载天线单元通过同轴线连接，所述车载主机单元通过RS422与车载计算机进行数据通讯，所述车载主机单元从机车电源获取DC24V电源。
[0009]进一步地，所述车载主机单元包括车载信号处理电路和车载电源电路；所述车载电源电路为所述车载信号处理电路提供DC15V工作电源；所述车载信号处理电路通过连接的车载天线单元完成与地面信号接收单元的通信，将车载27MHz信号发送给地面信号接收单元，同时，接收地面信号接收单元发送的4.2MHz信号并解码，并将解码后的信号发送给车载计算机。
[0010]进一步地，所述车载电源电路将从机车电源获取的DC24V电源转换为DC15V电源输出；
[0011]所述车载信号处理电路包括电源电路、天线接口及接收电路、检测电路、功放电路、FPGA电路、MCU电路和通信电路；所述电源电路将DC15V输入电源电压转换为5.25V、5V、3.3V和1.2V电源电压，为车载信号处理电路提供所需的电源电压DC15V、DC5V、DC3.3V和DC1.2V；所述功放电路用于对车载27MHz信号进行两级功率放大；所述FPGA电路用于车载信
号的编码输出和地面应答器报文信息的解码；所述检测电路用于功放控制、车载天线单元自检、天线检波检测、MCU温度检测、功放功率检测和功放电流检测；所述MCU电路作为车载主机单元的控制核心，完成与外界通信及内部电路的控制与监测；所述天线接口及接收电路包括收发接口电路和接收电路两部分，所述收发接口电路采用射频接口与车载天线单元连接，收发通道之间的隔离使用滤波器，所述接收电路对接收到的地面信号进行处理；所述通信电路包括一路隔离RS422和一路隔离CAN，实现MCU电路与车载计算机之间的通信。
[0012]进一步地，所述地面信号接收单元通过无线射频方式与车载天线单元进行数据通讯，所述地面信号接收单元通过RS422与地面信号处理单元进行数据通讯，所述地面信号接收单元从地面信号处理单元获取DC5V电源。
[0013]进一步地，所述地面信号接收单元包括模拟电路、数字电路、报文接收电路、无线写入电路和RS422接口电路；所述模拟电路包括调制放大电路，对要发送出的应答器报文信息进行FSK调制和放大；所述数字电路包括电源电路、MCU电路、报文存储电路和电压采集电路，所述电源电路将从地面信号处理单元获取的DC5V电源转换为电源电压3.3V和1.5V，提供电源电压DC5V、DC3.3V和DC1.5V；所述MCU电路与地面信号处理单元进行通信，处理接收到的车载信息，控制发送4.2MHz报文信息，并与无线写入电路一起完成报文写入；所述报文存储电路用于存储写入内部的固定报文；所述电压采集电路用于采集电源电路提供的电压；所述无线写入电路向地面信号接收单元写入固定报文；所述报文接收电路用于接收车载主机单元发射的下行车载27MHz信号，并将该信号处理后送给MCU电路，由MCU电路处理后传输给地面信号处理单元；所述RS422接口电路采用RS422芯片，与地面信号处理单元进行通讯。
[0014]进一步地，所述地面信号处理单元通过网络通讯接口与道岔控制中心通讯连接，所述地面信号处理单元从地面电源获取220V交流电，所述地面处理单元通过RS422与两路地面信号接收单元进行数据通讯，并为两路地面信号接收单元提供DC5V电源。
[0015]进一步地，所述地面信号处理单元包括电源电路、控制电路、地面信号接收单元接口电路和道岔控制中心接口电路；所述电源电路将220V交流电压转换成12V和3.3V直流电压，提供电源电压DC12V和DC3.3V；所述控制电路将地面信号接收单元发送的信号转换成网络信号和电平信号发送到道岔控制中心；所述地面信号接收单元接口电路用于连接地面信号接收单元和控制电路；所述道岔控制中心接口电路用于连接道岔控制中心和控制电路。
[0016]本专利技术还提供了一种轨道区段占用检测方法，包括：
[0017]当车载主机单元工作时，会通过车载天线单元连续向地面发送射频信号；
[0018]当射频信号辐射范围内有地面信号接收单元时，会激活地面信号接收单元启动内部发射4.2MHz信号，同时地面信号接收单元接收车载天线单元发送的车载27MHz信号；
[0019]地面信号处理单元获取地面信号接收单元输出的区间占用信息，转换成电平信号和网络信号输出到道岔控制中心，由道岔控制中心根据区段占用状态进行控制。
[0020]进一步地，所述区间占用信息包括地面应答器报文信息、车号信息和过车信号；所述电平信号为24V开关量，该24V开关量输出低电平表示有车经过。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0022]本专利技术的轨道区段占用检测系统包括车载设备和地面设备两部分，其中车载设备包括车载主机单元和车载天线单元，地面设备包括地面信号接收单元和地面信号处理单
元；车载主机单元与车载计算机通信获取车号等信息发送到地面设备，同时把地面设备发送的车站名等信息发送到车载计算机；地面信号接收单元接收车载设备发送的车号等信息，同时把车站名等信息发送到车载设备；地面信号接收单元检测到有轨电车经过时，地面信号处理单元输出24V开关量(低电平)给道岔控制中心表示有车经过。本专利技术的道岔控制中心能根据地面信号处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道区段占用检测系统，其特征在于，包括车载设备和地面设备；所述车载设备包括车载主机单元和车载天线单元；所述车载主机单元安装在车厢内，所述车载天线单元安装在车体下部；所述车载主机单元与车载计算机通信获取车号信息发送到地面设备，同时把地面设备发送的车站名信息发送到车载计算机；所述地面设备包括地面信号接收单元和地面信号处理单元；所述地面信号接收单元以冗余方式安装在轨道线路中间，所述地面信号处理单元安装在轨旁机柜内；所述地面信号接收单元接收车载设备发送的车号信息，同时把车站名信息发送到车载设备；所述地面信号接收单元检测到有轨电车经过时，所述地面信号处理单元输出24V开关量给道岔控制中心，该24V开关量输出低电平表示有车经过。2.根据权利要求1所述的轨道区段占用检测系统，其特征在于，所述车载主机单元与车载天线单元通过同轴线连接，所述车载主机单元通过RS422与车载计算机进行数据通讯，所述车载主机单元从机车电源获取DC24V电源。3.根据权利要求2所述的轨道区段占用检测系统，其特征在于，所述车载主机单元包括车载信号处理电路和车载电源电路；所述车载电源电路为所述车载信号处理电路提供DC15V工作电源；所述车载信号处理电路通过连接的车载天线单元完成与地面信号接收单元的通信，将车载27MHz信号发送给地面信号接收单元，同时，接收地面信号接收单元发送的4.2MHz信号并解码，并将解码后的信号发送给车载计算机。4.根据权利要求3所述的轨道区段占用检测系统，其特征在于，所述车载电源电路将从机车电源获取的DC24V电源转换为DC15V电源输出；所述车载信号处理电路包括电源电路、天线接口及接收电路、检测电路、功放电路、FPGA电路、MCU电路和通信电路；所述电源电路将DC15V输入电源电压转换为5.25V、5V、3.3V和1.2V电源电压，为车载信号处理电路提供所需的电源电压DC15V、DC5V、DC3.3V和DC1.2V；所述功放电路用于对车载27MHz信号进行两级功率放大；所述FPGA电路用于车载信号的编码输出和地面应答器报文信息的解码；所述检测电路用于功放控制、车载天线单元自检、天线检波检测、MCU温度检测、功放功率检测和功放电流检测；所述MCU电路作为车载主机单元的控制核心，完成与外界通信及内部电路的控制与监测；所述天线接口及接收电路包括收发接口电路和接收电路两部分，所述收发接口电路采用射频接口与车载天线单元连接，收发通道之间的隔离使用滤波器，所述接收电路对接收到的地面信号进行处理；所述通信电路包括一路隔离RS422和一路隔离CAN，实现MCU电路与车载计算机之间的通信。5.根据权利要求1所述的轨道区段占用检测系统，其特征在于，所述地面信号接收单元通过无线射频方式与车载天线单元进行数据通讯，所述地面信号接收单元通过RS...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐唐桥，李强，罗云飞，朱龙永，王彦磊，刘兵，赵志强，巩庆民，张占来，张晓磊，刘昕，许守新，
申请(专利权)人：河南蓝信科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：