高速客专地面自动过分相列车位置检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高速客专地面自动过分相列车位置检测系统，包括室外设备和室内设备；室外设备由计轴点J1、J2、J3、J1′、J2′和J3′构成；室内设备包括列车位置判断单元和中央逻辑判断及控制输出单元。本发明专利技术还公开了一种列车位置检测方法，计轴点将采集的信号经室内防雷单元、信号采集单元传送到列车位置判断单元，列车位置判断单元包括轨道单元及方向单元，通过采集计轴点信息，输出轨道信息和方向信息，并发送给中央逻辑判断及控制输出单元输出控制信号。本发明专利技术通过合理布置计轴点以及设置的列车位置判断单元和中央逻辑判断及控制输出单元，实现了列车在分相区安全地通过和安全地折返；同时对受干扰和故障设备进行判断并对其实现自动复位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁路辅助设备
，涉及一种高速铁路地面自动过分相系统；具体涉及一种。
技术介绍
在电气化铁道牵引区段，牵引供电采用单工频交流供电方式。为使电力系统三相尽可能平衡，接触网采用分段换相供电。为防止相间短路，必须在各独立供电区之间建立分相区，各项间用空气或绝缘子分割，称为电分相。电分相两端会存在相位差，电力机车带电经过电分相区时，会产生瞬间高电压，拉弧烧损接触网设备和受电弓。为了保证在电气化区段电力机车安全越过电分相区，目前一般在电分相处设一段无电过渡区，通常称为分相区(又称中性区)，是电气化铁路的无电区间，设置于交流电化线路的变电站附近、两交流变电站供电区域的分隔处，让电力机车断电后滑过分相区，然后再接通新相区接触网供电。对高速线路，每4分钟左右就要过一个分相区，如果由司机人工操作是不现实的，其中存在的安全隐患也是无法接受的。因此高速动车必须采用自动过分相技术。目前自动过分相的技术主要分为两类:一类是车载自动过分相技术，一类是地面自动过分相技术。这两类技术完全由设备进行过分相的操作，无需人员介入，完全将司机解放出来，消除了人为操作疏忽带来的安全隐患。车载自动过分相就是地面设备通知车载设备自动断电后滑行过分相区，然后再供电。车载自动过分相将司机完全解放出来，消除了人为操作疏忽带来的安全隐患，但列车运行速度将会降低，影响线路运能，同时车载设备动作频繁，对车载设备真空短路器生命周期影响较大，维修不方便，对未安装车载设备的电力机车无法在线路上运行。地面自动过分相就是通过列车位置检测系统，预先将分相区准备为列车来车方向的同相供电分区，当列车完全进入同相分区后，再由地面设备自动切换供电分区，确保列车同相不失电(失电时间小于0.3S)安全通过电分相区。此方式自动转换设备主要在电分相区地面设置，无需在列车上安装切换设备。无需安装任何切换设备的电力机车都可以在线路上正常运行。如何合理布置计轴点并配合软件设计实现列车安全通过分相区，是实现地面自动过分相的关键技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种，合理布置计轴点并结合自动控制实现列车安全通过分相区。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是:提供一种高速客专地面自动过分相列车位置检测系统，包括室内设备；所述室内设备包括室内防雷单元和信号采集单元；其特征在于:所述高速客专地面自动过分相列车位置检测系统还包括室外设备； 所述室外设备由计轴点J1、J2、J3、J1'、J2'和J3'构成；所述计轴点Jl和Jl'安装在中性区段外侧离锚段关节点a 45(T500m处同一公里标地点c的两条钢轨上；所述计轴点J2和J2'安装在中性区段内侧离锚段关节点a或关节点b 45(T500m处同一公里标地点e的两条钢轨上；所述计轴点J3和J3'安装在中性区段外侧离锚段关节点b 45(T500m处同一公里标地点d的两条钢轨上；所述计轴点Jl和计轴点J2之间区段为AGl段；所述计轴点Jl;和计轴点J2'之间区段为AG2段；所述计轴点J2和计轴点J3之间区段为BGl段；所述计轴点J2'和计轴点J3'之间区段为BG2段；所述标地点c方向设置有A相电接触网；所述标地点d方向设置有B相电接触网； 所述室内设备还包括列车位置判断单元和中央逻辑判断及控制输出单元；所述位置判断单元用于判断列车所处的位置以及行驶的方向；所述中央逻辑判断及控制输出单元用于采集轨道单元及方向单元输出的轨道、方向信息并进行逻辑判断处理，输出设备控制信号。每一个所述计轴点包括一个传感器、一个传感器安装支架和一个室外接线盒；所述传感器通过传感器安装支架安装在钢轨内侧；所述室外接线盒连接传感器和传输电缆。所述列车位置判断单元包括AGl轨道单元、AG2轨道单元、BGl轨道单元、BG2轨道单元、AGl方向单元、AG2方向单元、BGl方向单元和BG2方向单元；每个所述轨道单元由两个CPU、一个TXS板及一个MB板构成；每个所述方向单元由两个CPU、一个QD板及一个TCJ板构成；所述中央逻辑判断及控制输出单元包括主中央逻辑控制单元和备中央逻辑控制单元；所述防雷单元由六个BSI防雷模块构成；所述信号采集单元由六个EB采集板构成。所述控制信号包括设备故障信号、告警信号、接通A相电信号、接通B相电信号以及对列车位置判断单元进行自复位。本专利技术还提供了一种高速客专地面自动过分相列车位置检测方法，其特征在于:所述计轴点将采集的信号经室内防雷单元、信号采集单元传送到列车位置判断单元，所述列车位置判断单元包括轨道单元及方向单元，通过采集计轴点信息，输出轨道信息和方向信息，并将轨道信息和方向信息发送给中央逻辑判断及控制输出单元；所述中央逻辑判断及控制输出单元根据接收到的轨道信息和方向信息，输出控制信号。所述计轴点Jl将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AGl轨道单元和AGl方向单元；所述计轴点J2将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AGl轨道单元和AGl方向单元及BGl轨道单元和BGl方向单元；所述计轴点J3将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入BGl轨道单元和BGl方向单元；所述计轴点Jl'将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AG2轨道单元和AG2方向单元；所述计轴点J2'将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AG2轨道单元和AG2方向单元及BG2轨道单元和BG2方向单元；所述计轴点J3'将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入BG2轨道单元和BG2方向单元； 所述主中央逻辑控制单元接收来自AGl轨道单元和AGl方向单元、BGl轨道单元和BGl方向单元、AG2轨道单元和AG2方向单元及BG2轨道单元和BG2方向单元的信号；所述备中央逻辑控制单元接收来自AGl轨道单元和AGl方向单元、BGl轨道单元和BGl方向单元、AG2轨道单元和AG2方向单元及BG2轨道单元和BG2方向单元的信号。列车位置判断单元控制步骤如下: 1、AGl轨道单元及AGl方向单元采集计轴点Jl、J2信息，并将计轴点Jl及J2轴信息进行减法运算，相减为零，则AGl轨道单元显示轨道空闲、AGl方向单元显示无列车方向信息；若相减为正，则说明AGl段内有列车正向进入，AGl轨道单元输出轨道占用，AGl方向单元输出正向行车标志；若相减为负，则说明AGl段内有列车反向进入，AGl轨道单元输出轨道占用，AGl方向单元输出反向行车标志； i1、AG2轨道单元及AG2方向单元采集计轴点Jl'、J2'信息，并将计轴点Jl'及J2'轴信息进行减法运算，相减为零，则AG2轨道单元显示轨道空闲、AG2方向单元显示无列车方向信息；若相减为正，则说明AG2段内有列车正向进入，AG2轨道单元输出轨道占用，AG2方向单元输出正向行车标志；若相减为负，则说明AG2段内有列车反向进入，AG2轨道单元输出轨道占用，AG2方向单元输出反向行车标志； ii1、BGl轨道单元及BGl方向单元采集计轴点J2、J3信息，并将计轴点J2及J3轴信息进行减法运算，相减为零，则BGl轨道单元显示轨道空闲、BGl方向单元显示无列车方向信息；若相减为正，则说明BGl段内有列车正向进入，BGl轨道单元输出轨道占用，BGl方向单元输出正向行车标志；若相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速客专地面自动过分相列车位置检测系统，包括室内设备；所述室内设备包括室内防雷单元和信号采集单元；其特征在于：所述高速客专地面自动过分相列车位置检测系统还包括室外设备；所述室外设备由计轴点J1、J2、J3、J1′、J2′和J3′构成；所述计轴点J1和J1′安装在中性区段外侧离锚段关节点a?450~500m处同一公里标地点c的两条钢轨上；所述计轴点J2和J2′安装在中性区段内侧离锚段关节点a或关节点b?450~500m处同一公里标地点e的两条钢轨上；所述计轴点J3和J3′安装在中性区段外侧离锚段关节点b?450~500m处同一公里标地点d的两条钢轨上；所述计轴点J1和计轴点J2之间区段为AG1段；所述计轴点J1′和计轴点J2′之间区段为AG2段；所述计轴点J2和计轴点J3之间区段为BG1段；所述计轴点J2′和计轴点J3′之间区段为BG2段；所述标地点c方向设置有A相电接触网；所述标地点d方向设置有B相电接触网；所述室内设备还包括列车位置判断单元和中央逻辑判断及控制输出单元；所述位置判断单元用于判断列车所处的位置以及行驶的方向；所述中央逻辑判断及控制输出单元用于采集轨道单元及方向单元输出的轨道、方向信息并进行逻辑判断处理，输出设备控制信号。...

【技术特征摘要】
1.一种高速客专地面自动过分相列车位置检测系统，包括室内设备；所述室内设备包括室内防雷单元和信号采集单元；其特征在于:所述高速客专地面自动过分相列车位置检测系统还包括室外设备； 所述室外设备由计轴点J1、J2、J3、J1'、J2'和J3'构成；所述计轴点Jl和Jl'安装在中性区段外侧离锚段关节点a 45(T500m处同一公里标地点c的两条钢轨上；所述计轴点J2和J2'安装在中性区段内侧离锚段关节点a或关节点b 45(T500m处同一公里标地点e的两条钢轨上；所述计轴点J3和J3'安装在中性区段外侧离锚段关节点b 45(T500m处同一公里标地点d的两条钢轨上；所述计轴点Jl和计轴点J2之间区段为AGl段；所述计轴点Jli和计轴点J2'之间区段为AG2段；所述计轴点J2和计轴点J3之间区段为BGl段；所述计轴点J2'和计轴点J3'之间区段为BG2段；所述标地点c方向设置有A相电接触网；所述标地点d方向设置有B相电接触网； 所述室内设备还包括列车位置判断单元和中央逻辑判断及控制输出单元；所述位置判断单元用于判断列车所处的位置以及行驶的方向；所述中央逻辑判断及控制输出单元用于采集轨道单元及方向单元输出的轨道、方向信息并进行逻辑判断处理，输出设备控制信号。2.根据权利要求1所述的高速客专地面自动过分相列车位置检测系统；其特征在于:每一个所述计轴点包括一个传感器、一个传感器安装支架和一个室外接线盒；所述传感器通过传感器安装支架安装在钢轨内侧；所述室外接线盒连接传感器和传输电缆。3.根据权利要求1所述的高速客专地面自动过分相列车位置检测系统；其特征在于:所述列车位置判断单元包括AGl轨道单元、AG2轨道单元、BGl轨道单元、BG2轨道单元、AGl方向单元、AG2方向单元、BGl方向单元和BG2方向单元；每个所述轨道单元由两个CPU、一个TXS板及一个MB板构成；每个所述方向单元由两个CPU、一个QD板及一个TCJ板构成；所述中央逻辑判断及控制输出单元包括主中央逻辑控制单元和备中央逻辑控制单元；所述防雷单元由六个BSI防雷模块构成；所述信号采集单元由六个EB采集板构成。4.根据权利要求1所述的高速客专地面自动过分相列车位置检测系统；其特征在于:所述控制信号包括设备故障信号、告警信号、接通A相电信号、接通B相电信号以及对列车位置判断单元进行自复位。5.一种高速客专地面自动过分相列车位置检测方法，其特征在于:所述计轴点将采集的信号经室内防雷单元、信号采集单元传送到列车位置判断单元，所述列车位置判断单元包括轨道单元及方向单元，通过采集计轴点信息，输出轨道信息和方向信息，并将轨道信息和方向信息发送给中央逻辑判断及控制输出单元；所述中央逻辑判断及控制输出单元根据接收到的轨道信息和方向信息，输出控制信号。6.根据权利要求5所述的高速客专地面自动过分相列车位置检测方法；其特征在于:所述计轴点Jl将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AGl轨道单元和AGl方向单元；所述计轴点J2将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AGl轨道单元和AGl方向单元及BGl轨道单元和BGl方向单元；所述计轴点J3将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入BGl轨道单元和BGl方向单元；所述计轴点Jl，将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AG2轨道单元和AG2方向单元；所述计轴点J2'将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入AG2轨道单元和AG2方向单元及BG2轨道单元和BG2方向单元；所述计轴点J3'将采集到的信号经室内防雷单元、信号采集单元进入BG2轨道单元和BG2方向单元； 所述主中央逻辑控制单元接收来自AGl轨道单元和AGl方向单元、BGl轨道单元和BGl方向单元、AG2轨道单元和AG2方向单元及BG2轨道单元和BG2方向单元的信号；所述备中央逻辑控制单元接收来自AGl轨道单元和AGl方向单元、BGl轨道单元和BGl方向单元、AG2轨道单元和AG2方向单元及BG2轨道单元和BG2方向单元的信号。7.根据权利要求6所述的高速客专地面自动过分相列车位置检测方法；其特征在于:列车位置判断单元控制步骤如下: 1、AGl轨道单元及AGl方向单元采集计轴点Jl、J2信息，并将计轴点Jl及J2轴信息进行减法运算，相减为零，则AGl轨道单元显示轨道空闲、AGl方向单元显示无列车方向信息；若相减为正，则说明AGl段内有列车正向进入，AGl轨道单元输出轨道占用，AGl方向单元输出正向行车标志；若相减为负，则说明AGl段内有列车反向进入，AGl轨道单元输出轨道占用，AGl方向单元输出反向行车标志； i1、AG2轨道单元及AG2方向单元采集计轴点Jl'、J2'信息，并将计轴点Jl'及J2'轴信息进行减法运算，相减为零，则AG2轨道单元显示轨道空闲、AG2方向单元显示无列车方向信息；若相减为正，则说明AG2段内有列车正向进入，AG2轨道单元输出轨道占用，AG2方向单元输出正向行车标志；若相减为负，则说明AG2段内有列车反向进入，AG2轨道单元输出轨道占用，AG2方向单元输出反向行车 标志； ii1、BGl轨道单元及BGl方向单元采集计轴点J2、J3信息，并将计轴点J2及J3轴信息进行减法运算，相减为零，则BGl轨道单元显示轨道空闲、BGl方向单元显示无列车方向信息；若相减为正，则说明BGl段内有列车正向进入，BGl轨道单元输出轨道占用，BGl方向单元输出正向行车标志；若相减为负，则说明BGl段内有列车反向进入，BGl轨道单元输出轨道占用，BGl方向单元输出反向行车标志； iv、BG2轨道单元及BG2方向单元采集计轴点J2'、J3'信息，并将计轴点J2'及J3'轴信息进行减法运算，相减为零，则BG2轨道单元显示轨道空闲、BG2方向单元显示无列车方向信息；若相减为正，则说明BG2段内有列车正向进入，BG2轨道单元输出轨道占用，BG2方向单元输出正向行车标志；若相减为负，则说明BG2段内有列车反向进入，BG2轨道单元输出轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡树宣，谢玉琼，丁华伟，孟蓓，
申请(专利权)人：成都铁路通信设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：