一種駝峰編組站測長設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鐵路信號技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種駝峰編組站測長設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 駝峰測長設(shè)備是用來測定鐵路編組場內(nèi)各條調(diào)車線空余長度的測量裝置。它是駝 峰控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)備之一，調(diào)車線的空余長度是選擇減速器出口速度的重要依據(jù)， 如果測長設(shè)備出現(xiàn)不準(zhǔn)確，就會導(dǎo)致超速連掛或者開天窗的現(xiàn)象，影響解體效率，甚至出現(xiàn) 安全事故。
[0003] 目前，國內(nèi)外鐵路編組站應(yīng)用的測長系統(tǒng)，不管是工頻測長還是音頻測長，他們的 原理都是測量測長軌道電路的阻抗，運個阻抗隨著測長軌道電路上停留車輛位置不同而變 化，從而推算出測長軌道電路的長度，也就是我們需要的股道空閑長度。
[0004] 運種測量方案的核屯、是測長軌道電路阻抗與空閑長度的函數(shù)關(guān)系，現(xiàn)有的做法是 按照典型情況設(shè)置一種或者幾種函數(shù)關(guān)系，然后進(jìn)行匹配計算。存在問題在于測長軌道電 路的參數(shù)是一個時變系統(tǒng)，比如兩條鋼軌之間的道確泄漏電阻、軌間電容，不但與線路的自 身條件(道確成分、枕木類別及單位長度數(shù)量、搶枕扣件的絕緣性能等)有關(guān)，與車輛與鋼軌 的接觸情況(輕車、重車、軌面生誘不潔等)有關(guān)，而且隨著氣候等外部因素(濕度、溫度、道 床污染情況)的影響變化較大。軌道電路參數(shù)的改變使測長軌道電路的阻抗發(fā)生變化，必然 造成測長系統(tǒng)測量的誤差。運是運種測量方式的固有缺陷，無法解決。統(tǒng)計過某個編制場的 實際使用情況，同樣的實際空閑軌道長度，在天晴時測量的空閑長度是下雨時測量的一倍， 對于現(xiàn)場作業(yè)造成很大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種駝峰編組站測長設(shè)備及方法，W解決現(xiàn)有技術(shù)方案測量 不準(zhǔn)確的問題。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種駝峰編組站測長設(shè)備，包括多頻信號源，該多頻信號源 的輸出端接入功放電路，功放電路的輸出端接入隔離變壓器，
[0007] 所述測長設(shè)備還包括數(shù)字鑒相器，該數(shù)字鑒相器連接隔離濾波器，所述隔離濾波 器的第一輸入端與所述隔離變壓器的第一輸出端連接，所述隔離變壓器的第一輸出端作為 所述測長設(shè)備的第一輸出端，
[000引所述隔離濾波器的第二輸入端作為所述測長設(shè)備的第二輸出端，
[0009] 所述隔離變壓器的第二輸出端接地，
[0010] 所述測長設(shè)備還包括中央處理DSP，該中央處理DSP與上位機(jī)接口連接，
[0011] 所述測長設(shè)備的第一輸出端接入測長軌道電路中一根軌道的一端，所述測長設(shè)備 的第二輸出端接入測長軌道電路中另一根軌道的相對應(yīng)的另一端。
[0012] -種駝峰編組站測長方法，采用W下方法：
[0013] 設(shè)置一個信號發(fā)生器，每隔一個時間間隔Tl,輸出一個包含多種頻率的電信號，將 該電信號送到軌道電路的一端，同時也輸入到一個時延測量電路的第一輸入端；
[0014] 軌道電路的另外一端接入所述時延測量電路的第二輸入端；
[0015] 所述時延測量電路獲得時延At,
[0016] 根據(jù)基于電信號在測長軌道電路的時延At與軌道空閑長度L的函數(shù)關(guān)系：
[0017] A t = L/V (1)
[001引其中，At為傳輸時延，L為軌道空閑長度，V為電磁波在軌道電路的傳輸速度，
[0019] V=CV 據(jù)，C 為光速，
[0020] e為材料的相對介電常數(shù)，與鋼軌的材料有關(guān)，可通過系統(tǒng)標(biāo)定獲得，
[0021] 根據(jù)公式(1)獲得測長軌道的軌道空閑長度L。
[0022] -種駝峰編組站測長方法，采用所述的測長設(shè)備，包括W下步驟：
[0023] 多頻信號源每隔一個時間間隔Tl,輸出一個包含多種頻率的電信號，將該電信號 送到軌道電路的一端，同時也輸入到隔離濾波器的第一輸入端；
[0024] 軌道電路的另外一端接入所述隔離濾波器的第二輸入端；
[00巧]隔離濾波器和數(shù)字鑒相器組成時延測量電路，
[0026] 所述時延測量電路獲得時延A t，
[0027] 根據(jù)基于電信號在測長軌道電路的時延At與軌道空閑長度L的函數(shù)關(guān)系：
[002引 At = L/V (1)
[0029] 其中，A t為傳輸時延，L為軌道空閑長度，V為電磁波在軌道電路的傳輸速度，
[0030] V=CA露，C 為光速，
[0031] e為材料的相對介電常數(shù)，與鋼軌的材料有關(guān)，可通過系統(tǒng)標(biāo)定獲得，
[0032] 根據(jù)公式(1)獲得測長軌道的軌道空閑長度L。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明的優(yōu)點有：
[0034] a)測量精度高，測量誤差小于1米，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有設(shè)備10米的誤差指標(biāo)。
[0035] b)測量結(jié)果穩(wěn)定性好，不受季節(jié)、天氣、車輛、軌道等環(huán)境因素的影響。
[0036] C)測量結(jié)果實時性好，一次精確測量的結(jié)果在毫秒級就可W得出。而現(xiàn)有設(shè)備需 要對多次測量結(jié)果進(jìn)行比對和運算才能得出結(jié)果，一般需要10秒鐘才有一個比較可靠的結(jié) 果。
[0037] d)可W測量連掛車輛的走行速度。由于可W實時測量空閑長度，運樣就可W測量 出連掛車輛的速度，運是現(xiàn)有測長設(shè)備不能實現(xiàn)的。目前編組站使用多普勒雷達(dá)來測量運 個數(shù)據(jù)，如果運個設(shè)備上線，多普勒雷達(dá)就不需要了。
[0038] e)能耗低。現(xiàn)有的測量設(shè)備是將大電流一直輸送到軌道電流，功耗很大，一個股道 需要1千瓦W上。該設(shè)備使用間歇式測量，只是瓦級的能耗。
【附圖說明】
[0039] 圖1是本發(fā)明測長設(shè)備組成原理示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 如圖1所示，本發(fā)明的駝峰編組站測長設(shè)備，包括多頻信號源，該多頻信號源的輸 出端接入功放電路，功放電路的輸出端接入隔離變壓器，所述測長設(shè)備還包括數(shù)字鑒相器， 該數(shù)字鑒相器連接隔離濾波器，所述隔離濾波器的第一輸入端與所述隔離變壓器的第一輸 出端連接，所述隔離變壓器的第一輸出端作為所述測長設(shè)備的第一輸出端，所述隔離濾波 器的第二輸入端作為所述測長設(shè)備的第二輸出端，所述隔離變壓器的第二輸出端接地，所 述測長設(shè)備還包括中央處理DSP，該中央處理DSP與上位機(jī)接口連接，所述測長設(shè)備的第一 輸出端接入測長軌道電路中一根軌道的一端，所述測長設(shè)備的第二輸出端接入測長軌道電 路中另一根軌道的相對應(yīng)的另一端。
[0041] 本發(fā)明的編制站設(shè)備房或者室外設(shè)備箱里設(shè)置測長器，測長器的兩根信號線用塞 釘接入測長軌道電路的頭部。測長器內(nèi)部，由多頻信號源、功放、隔離變壓器、隔離濾波器、 數(shù)字鑒相器、中央處理DSP組成。
[0042] 基于電信號在測長軌道電路的時延與空閑長度的函數(shù)關(guān)系：
[0043] A t = L/V
[0044] 其中；
[0045] At為傳輸時延，
[0046] L為空閑長度，
[0047] V為電磁波在軌道電路的傳輸速度，V=CZs氣C為光速，e為材料的相對介電常數(shù)。
[0048] 由于鋼軌的相對介電常數(shù)跟鋼軌的材料有關(guān)，一旦鋼軌已經(jīng)敷設(shè)就不會變化，在 實際工程中可W標(biāo)定。從上式可W看出，我們只要能夠測量At就可W推算出空閑長度。
[0049] 具體技術(shù)方案是設(shè)置一個信號發(fā)生器，每隔一定時間，間歇輸出一個包含多種頻 率的電信號，將該信號送到軌道電路的一端，同時也輸入到時延測量電路的一個輸入端;軌 道電路的另外一端接入時延測量電路的另外一個輸入端。
[0050] 每種頻率的信號可認(rèn)為是測量的度量標(biāo)尺，稱之為"測尺"。測尺頻率越大，測量精 度越高。由于測尺信號的周期重復(fù)性，使用一把測尺不能實現(xiàn)長度的準(zhǔn)確測量。因而使用一 組(兩個或W上)測尺一起對=進(jìn)行測量，可同時保證測量的精度和范圍，得到準(zhǔn)確測量值。 時延測量電路通過測量兩個輸入端的每種頻率信號的相位差，可W計算出精確的時延。
[0051] 系統(tǒng)的標(biāo)定是在軌道空閑的情況下，在某個確定長度的位置將軌道電路短接，測 量出該情況下的時延，從而推算出材料的相對介電常數(shù)。
[0052] 空閑軌道長度可W通過已經(jīng)標(biāo)定的相對介電常數(shù)和時延來推算。
【主權(quán)項】
1. 一種駝峰編組站測長設(shè)備，其特征在于，包括多頻信號源，該多頻信號源的輸出端接 入功放電路，功放電路的輸出端接入隔離變壓器， 所述測長設(shè)備還包括數(shù)字鑒相器，該數(shù)字鑒相器連接隔離濾波器，所述隔離濾波器的 第一輸入端與所述隔離變壓器的第一輸出端連接，所述隔離變壓器的第一輸出端作為所述 測長設(shè)備的第一輸出端， 所述隔離濾波器的第二輸入端作為所述測長設(shè)備的第二輸出端， 所述隔離變壓器的第二輸出端接地， 所述測長設(shè)備還包括中央處理DSP，該中央處理DSP與上位機(jī)接口連接， 所述測長設(shè)備的第一輸出端接入測長軌道電路中一根軌道的一端，所述測長設(shè)備的第 二輸出端接入測長軌道電路中另一根軌道的相對應(yīng)的另一端。2. -種駝峰編組站測長方法，其特征在于，采用W下方法： 設(shè)置一個信號發(fā)生器，每隔一個時間間隔Tl,輸出一個包含多種頻率的電信號，將該電 信號送到軌道電路的一端，同時也輸入到一個時延測量電路的第一輸入端； 軌道電路的另外一端接入所述時延測量電路的第二輸入端； 所述時延測量電路獲得時延A t， 根據(jù)基于電信號在測長軌道電路的時延A t與軌道空閑長度L的函數(shù)關(guān)系： A t = L/V (1) 其中，A t為傳輸時延，L為軌道空閑長度，V為電磁波在軌道電路的傳輸速度， 為光速， e為材料的相對介電常數(shù)，與鋼軌的材料有關(guān)，可通過系統(tǒng)標(biāo)定獲得， 根據(jù)公式(1)獲得測長軌道的軌道空閑長度L。3. -種駝峰編組站測長方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述的測長設(shè)備，包括W 下步驟： 多頻信號源每隔一個時間間隔Tl,輸出一個包含多種頻率的電信號，將該電信號送到 軌道電路的一端，同時也輸入到隔離濾波器的第一輸入端； 軌道電路的另外一端接入所述隔離濾波器的第二輸入端； 隔離濾波器和數(shù)字鑒相器組成時延測量電路， 所述時延測量電路獲得時延A t， 根據(jù)基于電信號在測長軌道電路的時延A t與軌道空閑長度L的函數(shù)關(guān)系： A t = L/V (1) 其中，A t為傳輸時延，L為軌道空閑長度，V為電磁波在軌道電路的傳輸速度， V二C/、;:，C為光速， e為材料的相對介電常數(shù)，與鋼軌的材料有關(guān)，可通過系統(tǒng)標(biāo)定獲得， 根據(jù)公式(1)獲得測長軌道的軌道空閑長度L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種駝峰編組站測長設(shè)備，包括多頻信號源，該多頻信號源的輸出端接入功放電路，功放電路的輸出端接入隔離變壓器，所述測長設(shè)備還包括數(shù)字鑒相器，該數(shù)字鑒相器連接隔離濾波器，所述隔離濾波器的第一輸入端與所述隔離變壓器的第一輸出端連接，所述隔離變壓器的第一輸出端作為所述測長設(shè)備的第一輸出端，所述隔離濾波器的第二輸入端作為所述測長設(shè)備的第二輸出端，所述隔離變壓器的第二輸出端接地，所述測長設(shè)備還包括中央處理DSP，該中央處理DSP與上位機(jī)接口連接，所述測長設(shè)備的第一輸出端接入測長軌道電路中一根軌道的一端，所述測長設(shè)備的第二輸出端接入測長軌道電路中另一根軌道的相對應(yīng)的另一端。
【IPC分類】B61K9/02
【公開號】CN105644585
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】許永童, 謝勇, 許用疆
【申請人】上海蘭寶傳感科技股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月25日