[发明专利]一种轨道电路实时监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路信号设备和安全防护设备的故障监测方法，尤其是涉及轨道电路信号的在线采集记录及离线分析。

背景技术

作为铁路机车运行保障的机车三大件之一的机车信号系统与作为高速列车行车凭证的列车安全防护系统已在全路广泛运用；但与之相适应的运行监测及运行记录系统却未进行相应的开发运用。给负责维护与保障机车信号系统与安全防护系统正常运营的铁路电务部门造成很大的压力；正常的运营管理和维修工作与故障分析缺乏详实的运行数据；无法对事故进行动态再现；事故责任与设备故障不能准确定位。在维修工作中无法针对事故隐患进行重点防护。目前全路的电务部门对机车信号系统与安全防护系统的事故分析和维修工作的依据局限在运营经验和借鉴机务部门的运行记录器所记录的数据和图表。因此存在下列一些问题：电务系统对信号系统的运营事故的责任不能准确定位，运营管理与设备故障定位缺乏依据；事故不能重放再现，对诱发事故的原因与信号设备的参数变化趋势不能进行定性分析。因此，有必要对机车安全信息综合检测系统进行研究。

发明内容

轨道电路实时监测方法作为一套铁路运输安全设计的数据监测系统，可以记录下列车的各种运行状态或发生故障时的状态和信号(或称故障录波)。保存下来的数据信息可以通过转储通讯接口，转移到地面的计算机上，再利用分析软件对其进行分析处理以获取相应的信息。这样就可以为正常的运营管理和维修工作提供数据支持，对事故责任与设备故障进行定位，还可以为维修工作中的事故隐患的重点防护提供依据。为电务系统承担信号车载设备的运营管理、维修保养、事故分析提供了必要的数据。

本发明的轨道电路实时监测方法，由车载设备、转储设备和地面分析设备组成。其特征是：由车载设备采集列车轨道信号、速度、超防制动开关量、各路工作电压、信号灯状态、公共信息等运行状态信息，并根据不同的触发条件，将采集到的信息区分为正确信息或故障信息按照不同的数据格式分别保存；记录下来的数据经转储设备，转存到地面分析设备中；利用地面分析软件对所记录数据与手动输入的运行线路固定信息相结合，对记录的数据以可视的形式还原，以判断出故障位置和原因。

其中车载设备由主机模板、信号采集板和电源板组成；信号采集板采集列车速度、制动压力、各路工作电源、超防制动开关量和公共信息，并通过串行接口将数据传送主机板；主机板包括CPU和轨道信号检测DSP部分；轨道信号检测DSP部分采集轨道信号波形，CPU采集和处理绝缘节信号、信号灯状态信号，由DSP部分读取轨道信号波形，接收采集板的发来的数据，并将这些数据汇总，生成文件，以备转储。

CPU和轨道信号检测DSP部分通过双口RAM进行通信；信号采集板与主机板通过RS232通信，与总线板通过RS485通信。

转储设备采用移动硬盘作为存储介质，设有电源接口、USB接口和以太网接口。与车载设备之间采用以太网通信转储数据，与地面分析设备通过USB口转储数据。

地面分析设备由一台PC计算机和地面分析软件组成，该设备将机车运行后车载设备采集到并经转储设备转储到计算机的数据记录以可视的形式还原出来，用以判断故障发生的地点、时间和主要原因。地面分析软件包括线路录入和记录分析两部分。线路录入部分是将机车运行线路上的固定信息以手动录入的形式进行编辑，以文件的方式保存起来，当打开一个数据文件后，把与其相对应的线路文件调出，使二者结合起来，以分析出故障发生点的位置；记录分析部分的主要功能是将转储器转存到计算机上的运行情况数据逐条进行信号波形的回放，同时将每条数据发生的时间、日期、车次、当时列车的速度、信号灯颜色和各路电压的状况等物理信息显示在屏幕的窗口中。

轨道电路动态监测及记录系统的主要监测记录内容(节点)及作用：

1、感应接收信号强度：从机车信号感应天线线圈后采集模拟量，经模数转换后进行检测记录，根据其强度可判别在该位置(列车运行公里数)地面信号发送设备的故障和机车信号天线故障。

2、安全防护系统对列车的防护作用(控制输出)：由安全防护系统控制输出(超防制动开关量)采样，定位在已知信号和防护关系的情况下，安全防护系统的控制输出是否正确。

该系统为电务系统承担的信号地面和车载设备的运营管理、维修保养、事故分析、技术决策提供必要的数据。该系统主要解决下列问题：

1、对机车信号系统与安全防护系统设备的所有可检测或应检测节点进行实时监测，确保设备运行可靠及迅速准确地确定故障位置。

2、结合总线提供的公共信息和检测设备预置的线路参数进行全程实时记录，便于进行离线分析和事故再现。