專利名稱：非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于軌道交通列車(chē)運(yùn)行控制和安全防護(hù)領(lǐng)域的技術(shù)，具體涉及一 種非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的列車(chē)占用檢測(cè)通常是采用軌道電路技術(shù)，它通過(guò)列車(chē)輪對(duì)對(duì)軌道電 路進(jìn)行電流分路，使軌道電路接收端的電流小于額定值，然后由接收設(shè)備檢測(cè)判斷并輸出 軌道區(qū)段被占用的狀態(tài)信息。軌道電路的設(shè)計(jì)遵循故障_安全原則，即電路或接收設(shè)備故 障均輸出區(qū)段被列車(chē)占用的狀態(tài)信息?；谲壍离娐返牧熊?chē)占用檢測(cè)技術(shù)必須要有輪對(duì)來(lái) 對(duì)軌道電路進(jìn)行分路，它無(wú)法應(yīng)用于如磁浮這種無(wú)輪對(duì)的非接觸式交通系統(tǒng)?，F(xiàn)有輪軌系統(tǒng)的計(jì)軸方式，主要應(yīng)用于列車(chē)在區(qū)間的完整出入，以防止列車(chē)在區(qū) 間內(nèi)脫鉤或未出清相應(yīng)的區(qū)間。這種方式不適合車(chē)站或站場(chǎng)的區(qū)段列車(chē)占用判斷，也無(wú)法 應(yīng)用于無(wú)輪對(duì)的磁浮交通方式。現(xiàn)有的基于交叉感應(yīng)環(huán)線的列車(chē)定位系統(tǒng)，如由武漢利德測(cè)控技術(shù)股份有限公 司發(fā)明的“格雷母線位移檢測(cè)系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)朇N 200620012206. 7)”、“輕軌、地鐵機(jī)車(chē)定 位裝置(申請(qǐng)?zhí)朇N 200520096702. 0) ”，由岳陽(yáng)天元電子技術(shù)有限公司發(fā)明的“移動(dòng)機(jī)車(chē) 感應(yīng)無(wú)線車(chē)上檢測(cè)地址裝置(申請(qǐng)?zhí)朇N200520039055.X)”和由中國(guó)人民解放軍國(guó)防科 學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)明的“基于不對(duì)稱結(jié)構(gòu)感應(yīng)環(huán)線的數(shù)據(jù)通信和定位測(cè)速?gòu)?fù)合系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?CN200710034509. 8) ”，以及現(xiàn)有的點(diǎn)式應(yīng)答器列車(chē)定位方式，均是通過(guò)車(chē)載接收設(shè)備來(lái)獲 得列車(chē)位置的，它們一方面需要車(chē)輛提供車(chē)載電源，另一方面還需要車(chē)地通信將列車(chē)位置 傳輸?shù)降孛妗Ｈ绻?chē)輛不提供電源或車(chē)地通信出現(xiàn)問(wèn)題(包括無(wú)車(chē)地通信的工況)，則車(chē)站 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)等地面列車(chē)防護(hù)系統(tǒng)將無(wú)法獲知列車(chē)的當(dāng)前實(shí)際位置，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)地面 列車(chē)防護(hù)系統(tǒng)的安全防護(hù)功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，采用非接觸方式，由地面來(lái)感 知列車(chē)對(duì)固定區(qū)段的占用情況；利用車(chē)體自身而非專門(mén)的車(chē)載應(yīng)答或信息發(fā)送裝置來(lái)感知 列車(chē)或車(chē)輛的存在；在區(qū)段內(nèi)對(duì)車(chē)輛存在的感知無(wú)盲區(qū)；感知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)滿足故障 安全原則和高可靠性要求；感知系統(tǒng)的輸出包含區(qū)段占用、區(qū)段空閑和設(shè)備工作正常等基 本實(shí)時(shí)信息。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，其特征是，該 系統(tǒng)包含控制系統(tǒng)，若干個(gè)分別與該控制系統(tǒng)連接的區(qū)段列車(chē)占用感知器；每個(gè)區(qū)段列車(chē) 占用感知器各連接有若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)；該若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)分別在固定區(qū)段內(nèi) 沿軌道間隔分布設(shè)置。上述的各個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)之間的分布間隔不大于被檢測(cè)列車(chē)長(zhǎng)度的二分之一。上述的列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)包含前置處理單元，以及若干個(gè)分別與前置處理單元連接的非接觸式傳感器。上述的若干個(gè)非接觸式傳感器分別對(duì)稱地設(shè)置在軌道兩側(cè)；該若干個(gè)非接觸式傳感器以冗余方式設(shè)置。若干個(gè)非接觸式傳感器檢測(cè)區(qū)段內(nèi)列車(chē)占用情況，前置處理單元對(duì)該若干個(gè)非接 觸式傳感器感知的信息進(jìn)行預(yù)處理，并向區(qū)段列車(chē)占用感知器發(fā)送該列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)的檢 測(cè)信息；區(qū)段列車(chē)占用感知器對(duì)匯集來(lái)的信息進(jìn)行判斷和安全處理，產(chǎn)生具體故障-安全 特性的區(qū)段列車(chē)占用狀態(tài)信息，并輸出給控制系統(tǒng)用于對(duì)列車(chē)運(yùn)行的安全防護(hù)。本發(fā)明與現(xiàn)有的列車(chē)占用檢測(cè)技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用非接觸式傳感 器，以非接觸方式，由地面來(lái)感知列車(chē)對(duì)固定區(qū)段的占用情況，使本發(fā)明可應(yīng)用于無(wú)法或無(wú) 需通過(guò)列車(chē)輪對(duì)的分路來(lái)檢測(cè)列車(chē)占用情況的場(chǎng)合，如磁浮交通系統(tǒng)；本發(fā)明采用按一定間隔分布設(shè)置的列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)來(lái)探測(cè)列車(chē)位置占用，與現(xiàn)有 的輪軌系統(tǒng)的計(jì)軸方式相比，可適用于磁浮列車(chē)在車(chē)站或站場(chǎng)區(qū)段的列車(chē)占用判斷，且在 區(qū)段內(nèi)對(duì)列車(chē)存在的感知無(wú)盲區(qū)；本發(fā)明利用列車(chē)車(chē)體自身而非專門(mén)的車(chē)載應(yīng)答或信息發(fā)送裝置來(lái)感知列車(chē)或車(chē) 輛的存在，使能在地面直接感知無(wú)源列車(chē)或車(chē)輛對(duì)固定區(qū)段的占用情況；本發(fā)明設(shè)有區(qū)段列車(chē)占用感知器，可在檢測(cè)同時(shí)判斷列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)的工作狀 況，滿足故障_安全原則和高可靠性要求；本發(fā)明采用的區(qū)段列車(chē)占用感知器接收并處理列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)的輸出信息，產(chǎn)生 包括區(qū)段占用、區(qū)段空閑和設(shè)備工作正常等基本實(shí)時(shí)信息。


圖1為本發(fā)明非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)的列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含控 制系統(tǒng)3，若干個(gè)分別與該控制系統(tǒng)3連接的區(qū)段列車(chē)占用感知器2 ；每個(gè)區(qū)段列車(chē)占用感 知器2上各連接有若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1，控制系統(tǒng)3采用現(xiàn)有鐵路車(chē)站使用的計(jì)算機(jī)連 鎖系統(tǒng)。若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1在某一固定的區(qū)段內(nèi)沿軌道設(shè)置，且相鄰列車(chē)占用檢測(cè) 點(diǎn)1之間按一定間隔分布，為了確保在區(qū)段內(nèi)該列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1對(duì)列車(chē)存在的感知無(wú)盲 區(qū)，列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1的分布間隔應(yīng)不大于被檢測(cè)列車(chē)或車(chē)輛長(zhǎng)度的二分之一。列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1負(fù)責(zé)感知其檢測(cè)范圍內(nèi)是否有列車(chē)或車(chē)輛存在，并將檢測(cè)信息 匯集到區(qū)段列車(chē)占用感知器2，區(qū)段列車(chē)占用感知器2對(duì)匯集來(lái)的信息進(jìn)行判斷和安全處 理，產(chǎn)生具體故障-安全特性的區(qū)段列車(chē)占用狀態(tài)信息，包括“區(qū)段占用”、“區(qū)段空閑”和 “設(shè)備工作正常”等實(shí)時(shí)信息，并輸出給控制系統(tǒng)3用于對(duì)列車(chē)運(yùn)行的安全防護(hù)。如圖2所示，每個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1包含一個(gè)前置處理單元12，以及四個(gè)分別與該 前置處理單元12連接的非接觸式傳感器11。該非接觸式傳感器11采用感應(yīng)環(huán)線、超聲波雷達(dá)等傳感器，其功能是當(dāng)列車(chē)或車(chē)輛等經(jīng)過(guò)或停留在該非接觸式傳感器11所在位置時(shí)， 非接觸式傳感器11能感知出相應(yīng)的信號(hào)，并發(fā)送給前置處理單元12。而每個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1設(shè)置在軌道兩側(cè)的位置也稱為非接觸式傳感器11的安
裝點(diǎn)ο 每個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1內(nèi)的四個(gè)非接觸式傳感器11按(1+1) X2的冗余方式 布置，即在軌道一側(cè)的一個(gè)安裝點(diǎn)上同時(shí)裝兩個(gè)非接觸式傳感器11，形成1+1的冗余檢 測(cè)功能；另外在軌道另一側(cè)相對(duì)稱的安裝點(diǎn)上也同樣裝兩個(gè)非接觸式傳感器11，以形成 (1+1) X2的冗余檢測(cè)功能。前置處理單元12接收由多個(gè)非接觸式傳感器11感知并發(fā)送的有列車(chē)或車(chē)輛存在 的感知信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行抗干擾、信號(hào)放大、有用信號(hào)提取和信號(hào)編碼等處理，處理時(shí) 該前置處理單元12既要考慮輸入、輸出信號(hào)的故障_安全，同時(shí)也要考慮處理電路及處理 方式的故障-安全。然后向區(qū)段列車(chē)占用感知器2發(fā)送該列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1的安全、可靠 fn息ο區(qū)段列車(chē)占用感知器2對(duì)匯集由前置處理單元12發(fā)送來(lái)的信息，并對(duì)其進(jìn)行冗余 和故障_安全處理，產(chǎn)生具體故障_安全特性的區(qū)段列車(chē)占用狀態(tài)信息。同時(shí)，區(qū)段列車(chē)占 用感知器2對(duì)本區(qū)段內(nèi)的非接觸式傳感器11具有故障判斷功能，可檢測(cè)非接觸式傳感器11 的工作狀態(tài)，故在輸出本區(qū)段是否有車(chē)占用(或有車(chē)存在)信息的同時(shí)，還可發(fā)送是否有非 接觸式傳感器11工作不正常的信息。對(duì)于圖2中所示非接觸式傳感器11的(1+1) X2的冗余安裝方式，在某列車(chē)占用 檢測(cè)點(diǎn)1的四個(gè)非接觸式傳感器11均工作正常的情況下，則只有四個(gè)非接觸式傳感器11 均輸出無(wú)列車(chē)或車(chē)輛被感知信息時(shí)，區(qū)段列車(chē)占用感知器2才判定該列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1輸 出的是無(wú)列車(chē)或車(chē)輛存在信息；如果四個(gè)非接觸式傳感器11中有一個(gè)(或兩個(gè))工作不正 常，則只有其余三個(gè)(或二個(gè))非接觸式傳感器11均輸出無(wú)車(chē)被感知的信息時(shí)，區(qū)段列車(chē) 占用感知器2才判定該列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1所輸出的為無(wú)車(chē)存在信息，否則認(rèn)為該列車(chē)占用 檢測(cè)點(diǎn)1所輸出的為有車(chē)存在的信息；如果有兩個(gè)以上非接觸式傳感器11出現(xiàn)故障，則區(qū) 段列車(chē)占用感知器2判定該列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1故障無(wú)法正常工作信息。本發(fā)明非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)的運(yùn)作流程如下各列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)其所在區(qū)段列車(chē)的占用情況，其所包含的多個(gè)非接觸式 傳感器11感知所在區(qū)段列車(chē)的占用情況并傳輸后至前置處理單元12，前置處理單元12對(duì) 該若干個(gè)非接觸式傳感器11感知的信息進(jìn)行預(yù)處理，并向區(qū)段列車(chē)占用感知器2發(fā)送該列 車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)信息。區(qū)段列車(chē)占用感知器2對(duì)匯集來(lái)的信息進(jìn)行判斷和安全處理，產(chǎn)生具體故障_安 全特性的區(qū)段內(nèi)列車(chē)占用狀態(tài)信息，并輸出給控制系統(tǒng)3，控制系統(tǒng)3匯總所檢測(cè)范圍區(qū)段 內(nèi)的列車(chē)占用狀態(tài)信息，用于對(duì)列車(chē)運(yùn)行的安全防護(hù)。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
一種非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含控制系統(tǒng)(3)，若干個(gè)分別與所述控制系統(tǒng)(3)連接的區(qū)段列車(chē)占用感知器(2)；每個(gè)所述的區(qū)段列車(chē)占用感知器(2)各連接有若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)(1)；所述的若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)(1)分別在固定區(qū)段內(nèi)沿軌道間隔分布設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，其特征在于，所述的各個(gè)列 車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)(1)之間的分布間隔不大于被檢測(cè)列車(chē)長(zhǎng)度的二分之一。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，其特征在于，所述的列車(chē)占 用檢測(cè)點(diǎn)(1)包含前置處理單元(12)，以及若干個(gè)分別與所述前置處理單元(12)連接的非 接觸式傳感器(11)。
4.如權(quán)利要求3所述的非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，其特征在于，所述的若干個(gè) 非接觸式傳感器(11)分別對(duì)稱地設(shè)置在軌道兩側(cè)；該若干個(gè)非接觸式傳感器(11)以冗余 方式設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非接觸式區(qū)段列車(chē)占用感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含控制系統(tǒng)，若干個(gè)分別與該控制系統(tǒng)連接的區(qū)段列車(chē)占用感知器；每個(gè)區(qū)段列車(chē)占用感知器各連接有若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)；該若干個(gè)列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)在區(qū)段內(nèi)沿軌道間隔分布設(shè)置。本發(fā)明采用非接觸式傳感器，使本發(fā)明可應(yīng)用于無(wú)法或無(wú)需通過(guò)列車(chē)輪對(duì)的分路來(lái)檢測(cè)列車(chē)占用情況的場(chǎng)合；采用按一定間隔分布設(shè)置的列車(chē)占用檢測(cè)點(diǎn)來(lái)探測(cè)列車(chē)位置占用，使區(qū)段內(nèi)對(duì)列車(chē)存在的感知無(wú)盲區(qū)；利用車(chē)體自身而非專門(mén)的車(chē)載應(yīng)答或信息發(fā)送裝置來(lái)感知列車(chē)或車(chē)輛的存在；信息全面，安全可靠。
文檔編號(hào)B61L25/06GK101857044SQ20101018779
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者杜磊, 虞翊, 談長(zhǎng)青, 陳峙 申請(qǐng)人:上海磁浮交通發(fā)展有限公司;上海磁浮交通工程技術(shù)研究中心