一种25hz相敏轨道电路监测方法及系统
技术领域
1.本技术涉及轨道监测领域，尤其涉及一种25hz相敏轨道电路监测方法及系统。


背景技术：

2.目前，我国电气化电路站内大量使用了25hz相敏轨道电路，25hz相敏轨道电路作为铁路信号自动控制的基础设备，可以检测列车占用轨道的情况，从而控制信号机的显示，将地面信号传递给机车车辆，实现列车的运行控制。25hz相敏轨道电路具有传输距离远、设备简单、工作稳定、易实现电码化信号叠加、具备绝缘破损防护能力、成本低等显著优点，但存在轨道电路器材阻抗不匹配分路特性变差、叠加电码化也对轨道电路带来的电码化干扰。随着铁路事业的发展，轨道电路的应用出现了一些新的变化，如牵引吨位提高和客运提速导致的牵引电流加大出现的电气化及不平衡电流干扰等, 给铁路运输造成一定的影响。
3.目前，全路没有对25hz相敏轨道电路实施监测和诊断的系统，在轨道电路出现问题时，现场人员无法快速发现与处理，影响铁路行车安全。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种25hz相敏轨道电路监测方法及系统。
5.本发明实施例第一方面提供了一种25hz相敏轨道电路监测方法，所述方法包括：采集25hz相敏轨道电路室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号；对所述室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号进行解调处理获得室内信号；采集25hz相敏轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号；对所述轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号进行解调处理获得室外信号；根据所述室内信号和室外信号输出监测结果。
6.优选地，所述室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号包括轨道电压信号和局部电压信号，所述方法还包括：根据所述轨道电压信号和局部电压信号获得所述轨道侧和局部侧的电压相位差信号。
7.优选地，所述对所述室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号进行解调处理获得室内信号的过程包括：对所述轨道电压信号、局部电压信号和电压相位差信号进行解调处理获得室内接收设备的25hz信号、50hz信号和电码化信号，所述室内接收设备的25hz信号、50hz信号和电码化信号构成所述室内信号。
8.优选地，所述对所述轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号进行解调处理获得室外信号的过程包括：对所述轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号进行解调处理获得电缆
的25hz信号、50hz信号和电码化信号，所述电缆的25hz信号、50hz信号和电码化信号构成所述室外信号。
9.优选地，所述根据所述室内信号和室外信号输出监测结果的过程包括：根据所述室内信号和室外信号判断是否存在故障，并在存在故障时定位故障点和故障原因；根据所述故障原因制定故障解决方案。
10.本发明实施例第二方面提供了一种25hz相敏轨道电路监测系统，所述系统包括室内采集分机、电流互感器、室外采集分机、电力载波汇聚网关、交换机和轨道电路诊断主机；所述室内采集分机，用于采集25hz相敏轨道电路室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号，并对所述室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号进行解调处理获得室内信号；所述电流互感器，设置在室外轨道上，用于采集25hz相敏轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号；所述室外采集分机，用于对所述轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号进行解调处理获得室外信号；所述电力载波汇聚网关，用于接收室外采集分机发送的室外信号，并将所述室外信号发送至交换机；所述交换机，用于接收所述室内采集分机发送的室内信号和所述电力载波汇聚网关发送的室外信号，并将所述室内信号和所述室外信号发送至轨道电路诊断主机；所述轨道电路诊断主机，用于根据所述室内信号和室外信号输出监测结果。
11.优选地，所述室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号包括轨道电压信号和局部电压信号，所述室内采集分机还用于根据所述轨道电压信号和局部电压信号获得所述轨道侧和局部侧的电压相位差信号。
12.优选地，所述室内采集分机包括处理器，所述处理器被配置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：对所述轨道电压信号、局部电压信号和电压相位差信号进行解调处理获得室内接收设备的25hz信号、50hz信号和电码化信号，所述室内接收设备的25hz信号、50hz信号和电码化信号构成所述室内信号。
13.优选地，所述室外采集分机包括处理器，所述处理器被配置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：对所述轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号进行解调处理获得电缆的25hz信号、50hz信号和电码化信号，所述电缆的25hz信号、50hz信号和电码化信号构成所述室外信号。
14.优选地，所述轨道电路诊断主机包括处理器，所述处理器被配置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：根据所述室内信号和室外信号判断是否存在故障，并在存在故障时定位故障点和故障原因；根据所述故障原因制定故障解决方案。
15.本发明的有益效果如下：本发明所提出的监测方法通过对室内外轨道相关参数进
行监测，能够实现对全路25hz相敏轨道电路进行监测。当轨道电路出现问题时，现场人员可快速发现与处理，有效保证铁路行车安全。
16.附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例1所述的一种25hz相敏轨道电路监测方法的流程示意图；图2为本发明实施例2所述的一种25hz相敏轨道电路监测系统的原理示意图。
18.具体实施方式
19.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.实施例1如图1所示，本实施例提出了一种25hz相敏轨道电路监测方法，该方法包括：s101、采集25hz相敏轨道电路室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号。
21.具体的，本实施例中，通过设置室内采集设备对25hz相敏轨道电路室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号进行采集。该室内采集设备可以设置多台。每台室内采集设备可采集40路轨道电压和2路局部电压。室内采集设备的台数可根据实际轨道区段进行扩展，以能够适配各种规模的车站站场。
22.s102、对所述室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号进行解调处理获得室内信号。
23.具体的，本实施例中，室内采集设备所采集的室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号包括轨道电压和局部电压。根据轨道电压和局部电压计算获得轨道侧和局部侧的电压相位差。对该轨道电压、局部电压和电压相位差进行处理和解调后，获得轨道电压信号和局部电压信号中的25hz信号、50hz信号和电码化信号三种信号。该25hz信号、50hz信号和电码化信号构成室内信号。
24.s103、采集25hz相敏轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号。
25.具体的，本实施例中，通过室外采集设备对25hz相敏轨道区段内的送点段和受电端的电缆中的电流信号进行采集。该电流信号采集可采用电流互感器实现。将电流互感器固定在25hz相敏轨道电路室外的扼流变压器的牵引侧和信号侧。在送电端和受电端的牵引侧各设置4个互感器，信号侧各设置1个互感器，共计10个互感器。
26.s104、对所述轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号进行解调处理获得室外信号。
27.具体的，本实施例中，当电流互感器采集到电流信号后，对该电流信号进行数据分析和解调处理可获得25hz信号、50hz信号和电码化信号三种信号，该25hz信号、50hz信号和
电码化信号构成室外信号。
28.s105、根据所述室内信号和室外信号输出监测结果。
29.具体的，本实施例中，在获得室内信号和室外信号后，根据该室内信号和室外信号判断轨道电路是否存在故障，进而确定故障点，及时告警并给出故障原因和初步解决方案，同时将所有的数据信息在显示界面上进行呈现，以使当轨道电路出现问题时，现场人员可快速发现与处理，有效保证铁路行车安全。
30.实施例2如图2所示，本实施例提出一种25hz相敏轨道电路监测系统，所述系统包括室内采集分机、电流互感器、室外采集分机、电力载波汇聚网关、交换机和轨道电路诊断主机；所述室内采集分机，用于采集25hz相敏轨道电路室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号，并对所述室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号进行解调处理获得室内信号；所述电流互感器，设置在室外轨道上，用于采集25hz相敏轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号；所述室外采集分机，用于对所述轨道区段内送电端和受电端的电缆中的电流信号进行解调处理获得室外信号；所述电力载波汇聚网关，用于接收室外采集分机发送的室外信号，并将所述室外信号发送至交换机；所述交换机，用于接收所述室内采集分机发送的室内信号和所述电力载波汇聚网关发送的室外信号，并将所述室内信号和所述室外信号发送至轨道电路诊断主机；所述轨道电路诊断主机，用于根据所述室内信号和室外信号输出监测结果。
31.具体的，本实施例中，通过对室内外轨道相关参数进行监测，能够实现对全路25hz相敏轨道电路进行监测。其中，室内采集机用于采集25hz相敏轨道电路室内接收设备的轨道侧和局部侧电压信号，包括轨道电压信号和局部电压信号，并根据轨道电压信号和局部电压信号计算获得所述轨道侧和局部侧的电压相位差信号。对采集到的轨道电压信号、局部电压信号、电压相位差信号进行处理和解调获得25hz信号、50hz信号和电码化信号。然后将25hz信号、50hz信号和电码化信号作为室内信号发送至交换机中。本实施例所述系统中可设置多台室内采集分机，每台室内采集分机可采集40路轨道电压和2路局部电压。室内采集分机的台数和分布可根据实际轨道区段进行设定，以适配各种规模的车站站场。
32.电流互感器固定在25hz相敏轨道电路室外的扼流变压器的牵引侧和信号侧。其中送电端和受电端的牵引侧各设置4个电流互感器，送电端和受电端的信号侧各设置1个电流互感器，共计10个电流互感器，主要采集轨道区段送电端和受电端的电缆中的电流信号。
33.室外采集分机用于接收电流互感器采集的电流信号，并对电流信号进行数据分析和解调处理获得25hz信号、50hz信号和电码化信号。然后将25hz信号、50hz信号和电码化信号作为室外信号发送至电力载波汇聚网关中。本实施例所述系统中可最多设置96台室外采集分机，支持最多96个轨道电路区段的车站。
34.电力载波汇聚网关通过plc（电力载波）接收室外采集分机发送的室外信号，并通过以太网转发至交换机中。本实施例中最多可设置4台电力载波汇聚网关，每台电力载波汇聚网关可支持24个室外采集分机，传输距离可达3km。
35.交换机可将室内采集分机发送的室内信号和电力载波汇聚网关发送的室外信号转发至轨道电路诊断主机。轨道电路诊断主机可实时处理交换机转发的室内信号和室外信号，并将处理结果显示在显示界面上。轨道电路诊断主机可根据所述室内信号和室外信号判断是否存在故障，并在存在故障时定位故障点和故障原因；然后根据所述故障原因制定故障解决方案。
36.进一步的，本实施例中，室内采集分机和室外采集分机均是基于dsp芯片实现的，可实现区分采集25hz信号、50hz信号和电码化信号，并实时监控上述各种信号的对应幅值。通过室外信号还可实时计算出当前轨道区段牵引不平衡电流和道床电阻，并给出轨道电路及电码化调整建议。本实施例可采用分布式处理结构，根据车站站场实际规模进行扩展，能适配各种规模的车站站场。系统监测异常后实时告警、定位故障点、分析故障原因，给出初步解决方案，数据保存一个月，方便故障反查。
37.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。