基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法、装置及系统与流程

1.本发明属于轨道交通领域，特别是涉及一种基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法、装置及系统。


背景技术：

2.计轴系统是目前轨道区段状态监测应用最常用的系统之一。但是受条件所限，计轴系统有以下困难不易解决：（1）系统的可用性较低，例如，检测的轨道区段单端检测点常设1台电磁传感器，在受到气候环境和电磁环境的影响后，容易对列车运营效率造成很大影响；（2）系统的安全性较低，例如，单端检测点在设备整体脱落或者发生危险侧失效时，车轮传感器检测不到列车车轮信号，由于不具备其他条件的检测判定，将导致“飞车”的严重安全后果；（3）系统的可维护性较低，例如，在单个检测点暂时出现故障时，由于不具备其他条件的检测判定，依据故障安全原则，系统将输出区段占用信息，需要相应人员及时处理进行系统恢复。受资源条件限制，恢复处理的时间大多比较长，对列车运营效率影响极大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法、装置及系统。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：根据本发明的第一方面，基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法，包括：获取检测单元中的光纤传感器的检测结果，所述光纤传感器用于检测列车的轴数信息；根据所述光纤传感器的检测结果确定所述检测单元的状态；根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态；其中，相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口均设有检测单元。
5.进一步地，所述检测单元包括分别设置在两根钢轨上的两组光纤传感器，每组光纤传感器包括两个光纤传感器。
6.进一步地，根据所述列车轴数信息确定所述检测单元的状态，包括：对于每个待判断的检测单元，判断该待判断的检测单元中各光纤传感器的检测结果是否相同；若所述待判断的检测单元中四个光纤传感器的检测结果全部相同，则该待判断的检测单元的检测功能完整且有效；若所述待判断的检测单元中有三个光纤传感器的检测结果相同，则该待判断的检测单元的检测功能完整且有效；
若所述待判断的检测单元中四个光纤传感器的检测结果各不相同，则该待判断的检测单元的检测功能失效。
7.进一步地，根据所述列车轴数信息确定所述检测单元的状态，包括：若所述待判断的检测单元中只有两个光纤传感器的检测结果相同，则判断所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器是否位于同一钢轨上；若所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器不位于同一钢轨上，则所述待判断的检测单元的检测功能失效；若所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器位于同一钢轨上，则获取待判断的检测单元作为出口检测单元时对应的入口检测单元的状态；所述出口检测单元为位于轨道区段出口处的检测单元，所述入口检测单元为位于轨道区段入口处的检测单元；若所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器位于同一钢轨上，则判断待判断的检测单元作为出口检测单元时对应的轨道区段是否还存在其他出口检测单元；若判断待判断的检测单元作为出口检测单元时对应的轨道区段还存在其他出口检测单元，则获取其他出口检测单元的状态；若所述入口检测单元的检测功能有效、且其他出口检测单元无信号变化，则所述待判断的检测单元的检测功能不完整但有效；若所述轨道区段不存在其他出口检测单元、且所述入口检测单元的检测功能有效，则所述待判断的检测单元的检测功能不完整但有效。
8.进一步地，根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态，包括：若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元的检测功能均有效，则在所述轨道区段入口处的一个检测单元检测到列车时将该轨道区段的状态更新为占用状态，在所述轨道区段出口的一个检测单元检测到列车完全离开时将该轨道区段的状态更新为空闲状态。
9.进一步地，若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在有一个光纤传感器失效的检测单元时，输出第一警示信息；若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在有两个光纤传感器失效的检测单元时，输出第二警示信息。
10.进一步地，根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态，包括：当所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在检测功能失效的检测单元时，将所述轨道区段的状态更新为占用状态。
11.进一步地，根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态，还包括：判断所述轨道区段前后是否均存在轨道区段；若所述轨道区段前后均存在轨道区段，则将该轨道区段及其前后的轨道区段合并为一个综合轨道区段；当所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在检测功能失效的检测单元时，
判断所述综合轨道区段的状态；根据所述综合轨道区段的状态更新所述轨道区段的状态。
12.根据本发明的第二方面，基于光纤传感器的轨道区段状态监控装置，包括：数据获取模块，用于获取检测单元中的光纤传感器的检测结果，所述光纤传感器用于检测列车的轴数信息；第一状态确定模块，用于根据所述光纤传感器的检测结果确定所述检测单元的状态；第二状态确定模块，用于根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态；其中，相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口均设有检测单元。
13.根据本发明的第三方面，基于光纤传感器的轨道区段状态监控系统，包括：检测单元，设置于相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口，每个检测单元包括分别设置在两根钢轨上的两组光纤传感器，每组光纤传感器包括两个光纤传感器，所述光线传感器用于检测列车的轴数信息；监控模块，用于获取检测单元中的光纤传感器的检测结果，根据所述光纤传感器的检测结果确定所述检测单元的状态，以及根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态。
14.本发明的有益效果是：（1）本发明首次提出采用光纤传感器进行轨道区段的状态监控，填补了光纤应用在轨道区段状态监控技术方面的空白；采用光纤检测技术可以减少电缆的铺设，降低了设备成本；光纤传感器的安装维护极为简单快捷，可以极大地减降低维护成本，同时可以避免由于轨道周围的电磁干扰造成信息错误的影响；（2）本发明中每个检测单元配置有四个光纤传感器，在部分传感器失效的情况下也可以依赖检测功能正常的光纤传感器的检测结果进行准确的检测，提高了可用性和可靠性；（3）本发明中两根钢轨上光纤传感器的检测结果互相冗余，可以有效的避免对列车车轮的漏检和错检，安全性能很高；（4）本发明中可以对故障的光纤传感器进行精确定位，减少了维护任务的劳动强度；（5）本发明中对于存在检测单元失效的轨道区段，利用该轨道区段前后的轨道区段来判断该轨道区段的状态，减小了检测单元失效对列车运营效率的影响，提高了可用性。
附图说明
15.图1为本发明中轨道区段状态监控方法的一种实施例的流程图；图2为本发明中确定检测单元的状态的一种实施例的流程图；图3为本发明中轨道区段状态监控系统的一种实施例的示意图；图4为本发明中确定检测单元的状态的一种实施例的示意图；图5为本发明中轨道区段状态监控装置的一种实施例的组成框图；
图6为本发明的一个实施例中检测单元的安装示意图；图7为本发明的一个实施例中光纤传感器的安装示意图；图中，1—检测单元，2—监控模块，3—区段轨道继电器，4—复位继电器，5—光纤传感器，6—夹具，7—轨枕，8—钢轨。
具体实施方式
16.下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.参阅图1-图7，本实施例提供了一种基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法、装置及系统：如图1所示，本发明的第一方面提供了一种基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法，所述轨道区段状态监控方法包括步骤s100～步骤s300，以下详细说明。
18.s100.获取检测单元1中的光纤传感器5的检测结果，所述光纤传感器5用于检测列车的轴数信息。
19.s200.根据所述光纤传感器5的检测结果确定所述检测单元1的状态。
20.在一个实施例中，所述检测单元1包括分别设置在两根钢轨8上的两组光纤传感器5，每组光纤传感器5包括两个光纤传感器5。
21.进一步地，根据所述列车轴数信息确定所述检测单元1的状态，包括：对于每个待判断的检测单元1，判断该待判断的检测单元1中各光纤传感器5的检测结果是否相同；若所述待判断的检测单元1中四个光纤传感器5的检测结果全部相同，则该待判断的检测单元1的检测功能完整且有效；若所述待判断的检测单元1中有三个光纤传感器5的检测结果相同，则该待判断的检测单元1的检测功能完整且有效，另一个检测结果不同的光纤传感器5则故障；若所述待判断的检测单元1中四个光纤传感器5的检测结果各不相同，则该待判断的检测单元1的检测功能失效，该检测单元1中四个光纤传感器5均故障。
22.需要说明的是，对于一个光纤传感器5，若其检测到列车的轴数信息，则该轴数信息为该光纤传感器5的检测结果；若其未发生信号变化，则该光纤传感器5同样会输出一个信号作为其检测结果。例如，待判断的检测单元1中四个光纤传感器5的检测结果全部相同具体包括两种情形：情形一，检测单元1中四个光纤传感器5均无信号变化；情形二，检测单元1中四个光纤传感器5均有信号变化，且这四个光纤传感器5检测到的轴数信息均相同。
23.进一步地，如图2所示，根据所述列车轴数信息确定所述检测单元1的状态，还包括：s210.若所述待判断的检测单元1中只有两个光纤传感器5的检测结果相同，则判断所述待判断的检测单元1中检测结果相同的两个光纤传感器5是否位于同一钢轨8上，若否，则执行s220，若是，则执行s230和s240。
24.s220.确定所述待判断的检测单元1的检测功能失效。即，若所述待判断的检测单元1中检测结果相同的两个光纤传感器5不位于同一钢轨8上，则所述待判断的检测单元1的检测功能失效。
25.s230.获取待判断的检测单元1作为出口检测单元1时对应的入口检测单元1的状态，然后执行s250和s270。所述出口检测单元1为位于轨道区段出口处的检测单元1，所述入口检测单元1为位于轨道区段入口处的检测单元1。例如，图3中，对于第三轨道区段3g，第三检测单元j3为其入口处的检测单元1；对于第一轨道区段1g，第三检测单元j3为其出口处的检测单元1；即，第三检测单元j3为第三轨道区段3g的入口检测单元1，同时第三检测单元j3为第一轨道区段1g的出口检测单元1。
26.s240.判断待判断的检测单元1作为出口检测单元1时对应的轨道区段是否还存在其他出口检测单元1，若否，则执行s250，若是，则执行s260；即，判断待判断的检测单元1作为出口检测单元1时对应的轨道区段是否存在多个出口。
27.s250.若所述入口检测单元1的检测功能有效，则所述待判断的检测单元1的检测功能不完整但有效。此时，所述待判断的检测单元1中另两个光纤传感器5故障。
28.s260.获取其他出口检测单元1的状态，然后执行s270。其他出口检测单元1为所述轨道区段对应的所有出口检测单元1中除待判断的检测单元1之外的其余所有出口检测单元1。
29.s270.若所述入口检测单元1的检测功能有效、且其他出口检测单元1无信号变化，则所述待判断的检测单元1的检测功能不完整但有效。此时，所述待判断的检测单元1中另两个光纤传感器5故障。
30.本实施例中可以对故障的光纤传感器5进行精确定位，从而减少了维护任务的劳动强度。
31.s300.根据轨道区段入口和出口的检测单元1的状态确定该轨道区段的状态；其中，相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口均设有检测单元1。
32.一般的，所述轨道区段的状态包括占用状态和空闲状态。
33.在一个实施例中，根据轨道区段入口和出口的检测单元1的状态确定该轨道区段的状态，包括：若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元1的检测功能均有效，则在所述轨道区段入口处的一个检测单元1检测到列车时将该轨道区段的状态更新为占用状态，此时其他列车不能进入该轨道区段；在所述轨道区段出口的一个检测单元1检测到列车完全离开时将该轨道区段的状态更新为空闲状态，此时允许其他列车进入该轨道区段。
34.进一步地，若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元1中存在有一个光纤传感器5失效的检测单元1时，输出第一警示信息；若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元1中存在有两个光纤传感器5失效的检测单元1时，输出第二警示信息。一般的，所第一警示信息与第二警示信息不同，便于工作人员区分维修的紧急程度等。该实施例中，虽然检测单元1的检测功能有效，但是检测单元1中仍存在故障的光纤传感器5，为了尽可能的提高安全性，仍会提示工作人员及时进行维修。
35.在一个实施例中，根据轨道区段入口和出口的检测单元1的状态确定该轨道区段的状态，包括：当所述轨道区段入口和出口的所有检测单元1中存在检测功能失效的检测单元1时，将所述轨道区段的状态更新为占用状态。即，只要所述轨道区段入口和出口的所有检测单元1中有一个检测单元1的检测功能失效，就将该轨道区段的状态更新为占用状态，避免列车再进入该轨道区段，提高了安全性。
36.进一步地，根据轨道区段入口和出口的检测单元1的状态确定该轨道区段的状态，还包括：当所述轨道区段入口和出口的所有检测单元1中存在检测功能失效的检测单元1时，判断所述轨道区段前后是否均存在轨道区段；若所述轨道区段前后均存在轨道区段，则将该轨道区段及其前后的轨道区段合并为一个综合轨道区段，此时该轨道区段的入口检测单元或出口检测单元成为综合轨道区段的分界点检测单元，该轨道区段前一轨道区段入口检测单元成为综合轨道区段的入口检测单元，该轨道区段后轨道区段出口检测单元成为综合轨道区段的出口检测单元；判断所述综合轨道区段的状态，综合区段内任一分界点检测单元失效时，与该分界点相邻的轨道区段更新为占用状态，且检测到综合轨道区段入口检测单元、其他分界点检测单元和出口检测单元轴数信息一致时，综合轨道区段状态更新为空闲状态；若综合轨道区段入口检测单元、其他分界点检测单元和出口检测单元轴数信息不一致时，综合轨道区段状态保持为占用状态；根据所述综合轨道区段的状态更新所述轨道区段的状态。本实施例中，对于存在检测功能失效的检测单元1的轨道区段，利用该轨道区段前后的两个相邻轨道区段来判断该轨道区段的状态，可以尽量减小检测单元1失效的影响。
37.本实施例中采用相邻多检测单元1冗余算法对存在失效检测单元1的轨道区段进行安全解锁。本实施例中通过对检测单元1的状态进行预先判断处理，在部分光纤传感器5或检测单元1失效的情况下也可以失效轨道区段的安全解锁，提升了系统的可用性。
38.如图3和图4所示，以一个例子对本实施例的方法进行说明。
39.第二检测单元j2的状态的确定方法为：若第二检测单元j2中四个光纤传感器5的检测结果全部相同，则第二检测单元j2的检测功能完整且有效。若第二检测单元j2中有三个光纤传感器5的检测结果相同，则第二检测单元j2的检测功能完整且有效，另一个检测结果不同的光纤传感器5则故障。若第二检测单元j2中四个光纤传感器5的检测各不相同，则第二检测单元j2的检测功能失效，第二检测单元j2中四个光纤传感器5均故障。若第二检测单元j2中只有两个光纤传感器5的检测结果相同，且这两个光纤传感器5位于不同钢轨8上，则第二检测单元j2的检测功能失效，第二检测单元j2中四个光纤传感器5均故障。若第二检测单元j2中只有两个光纤传感器5的检测结果相同，且这两个光纤传感器5位于同一根钢轨8上，则获取第一检测单元j1和第三检测单元j3的状态，若第一检测单元j1有效、且第三检测单元j3无信号变化，则第二检测单元j2的检测功能不完整但有效，此时，第二检测单元j2中另两个光纤传感器5故障。
40.以列车经第二检测单元2g离开第一轨道区段1g为例，第一轨道区段1g的状态的确定方法为：当第一检测单元j1、第二检测单元j2和第三检测单元j3的检测功能均有效时，若第一检测单元j1检测到列车进入第一轨道区段1g，则将第一轨道区段1g的状态更新为占用状态；若第二检测单元j2检测到列车完全离开第一轨道区段1g，则将第一轨道区段1g的状态更新为空闲状态。
41.当第一检测单元j1、第二检测单元j2和第三检测单元j3中至少一个检测单元1的检测功能失效时，将第一轨道区段1g的状态更新为占用状态。
42.当第一检测单元j1、第二检测单元j2和第三检测单元j3中至少一个检测单元1的检测功能失效时，将第一轨道区段1g、第三轨道区段3g和第四轨道区段4g组合成一个综合轨道区段，综合轨道区段入口的检测单元1为第四检测单元1j4，综合轨道区段出口的检测
单元1为第五检测单元1j5，此时根据第四检测单元1j4和第五检测单元1j5来判断综合轨道区段的状态，所述第一轨道区段1g的状态与综合轨道区段的状态相同。
43.如图5所示，本发明的第二方面提供了一种基于光纤传感器的轨道区段状态监控装置，所述轨道区段状态监控装置包括数据获取模块、第一状态确定模块和第二状态确定模块。
44.数据获取模块，用于获取检测单元1中的光纤传感器5的检测结果，所述光纤传感器5用于检测列车的轴数信息。本实施例中，所述数据获取模块可用于执行图1所示的步骤s100，关于所述数据获取模块的具体描述可参对所述步骤s100的描述。
45.第一状态确定模块，用于根据所述光纤传感器5的检测结果确定所述检测单元1的状态。本实施例中，所述第一状态确定模块可用于执行图1所示的步骤s200，关于所述第一状态确定模块的具体描述可参对所述步骤s200的描述。
46.第二状态确定模块，用于根据轨道区段入口和出口的检测单元1的状态确定该轨道区段的状态；其中，相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口均设有检测单元1。本实施例中，所述第二状态确定模块可用于执行图1所示的步骤s300，关于所述第二状态确定模块的具体描述可参对所述步骤s300的描述。
47.本发明的第三方面提供了一种基于光纤传感器的轨道区段状态监控系统，所述轨道区段状态监控系统包括检测单元1和监控模块2。
48.检测单元1，设置于相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口，每个检测单元1包括分别设置在两根钢轨8上的两组光纤传感器5，每组光纤传感器5包括两个光纤传感器5，所述光线传感器用于检测列车的轴数信息。本实施例中采用光纤传感器5来检测列车的轴数信息，可以减少电缆的铺设，降低了成本；同时，光纤传感器5的安装维护极为简单快捷，极大地降低了维护成本，而且还可以避免由于轨道周围的电磁干扰造成信息错误的问题。本实施例中每个检测单元1配置了四个独立的光纤传感器5，这四个光纤传感器5的信息互为冗余，在部分光纤传感器5失效的情况下也可以保证信息的正确性，从而保证系统的可靠性。
49.监控模块2，用于获取检测单元1中的光纤传感器5的检测结果，根据所述光纤传感器5的检测结果确定所述检测单元1的状态，以及根据轨道区段入口和出口的检测单元1的状态确定该轨道区段的状态。本实施例中，所述监控模块2可用于执行图1所示的步骤s100～步骤s300，关于所述监控模块2的具体描述可参对所述步骤s100～步骤s300的描述。
50.在一个实施例中，如图3所示，轨道区段状态监控系统包括监控模块2、多个检测单元1（第一检测单元j1、第二检测单元j2、第三检测单元j3）、多个光纤接续盒、多个光收发单元（第一光收发单元、第二光收发单元和第三光收发单元）、显示单元、电源板、区段轨道继电器3和复位继电器4，所述监控模块2包括两个数据处理单元（第一数据处理单元和第二数据处理单元）和智能控制单元，其中检测单元1和光纤接续盒属于室外设备，其余设备属于室内设备。
51.第一检测单元j1通过一个光纤接续盒与第一光收发单元连接，第二检测单元j2通过一个光纤接续盒与第二光收发单元连接，第三检测单元j3通过一个光纤接续盒与第三光收发单元连接。第一光收发单元分别与第一数据处理单元和第二数据处理单元连接，第二光收发单元分别与第一数据处理单元和第二数据处理单元连接，第三光收发单元分别与第
一数据处理单元和第二数据处理单元连接。第一数据处理单元和第二数据处理单元与智能控制单元连接，智能控制单元与显示单元连接。
52.如图6所示，第一检测单元j1包括四个光纤传感器5（第一光纤传感器5s1、第二光纤传感器5s2、第三光纤传感器5s3和第四光纤传感器5s4），第一光纤传感器5s1和第二光纤传感器5s2设置于外侧钢轨8，第三光纤传感器5s3和第四光纤传感器5s4设置于内侧钢轨8；每个光纤传感器5均安装在两个轨枕7之间的中心位置，安装在同一根钢轨8上的两个光纤传感器5距离为一个轨枕间距距离，例如，第一光纤传感器5s1和第二光纤传感器5s2之间为一个轨枕间距距离，第三光纤传感器5s3和第四光纤传感器5s4之间为一个轨枕间距距离。本实施例中两根钢轨8上的光纤传感器5检测信息互相冗余，可以有效的避免对列车车轮的漏检和错检，安全性能很高；光纤传感器5不受轨道周围的电磁干扰影响，采样精度高，对列车速度要求范围宽，安全性可靠性高。
53.一般的，如图7所示，每个光纤传感器5均安装于钢轨8外侧，每个光纤传感器5的安装固定采用夹具6安装方式，安装维护简单快捷，可维护性高。
54.所述光纤接续盒安装在轨道外侧。检测单元1中的四个光纤传感器5通过光纤尾缆连接到相应的光纤接续盒，光纤尾缆采用fc接口进行连接。光纤接续盒通过fc法兰接口与干线主光缆进行连接，以传输检测单元1的每个传感器信号至第一光收发单元进行处理。
55.光收发单元通过光纤接口fc与干线主光缆连接，用于接收光纤传感器5检测后的光信号，并将接收到的光信号转换为电信号，经过相应滤波评估处理后，把检测点的信息通过dp总线发送到数据处理单元进行处理。
56.数据处理单元通过总线接收第一光收发单元、第二光收发单元和第三光收发单元传输的检测单元1的检测结果，判定检测单元1的状态和轨道区段的状态，以及列车行驶方向和列车的轴数信息等。
57.所述智能控制单元通过总线接收数据处理单元传输的信息，将检测单元1的状态、轨道区段的状态、以及各种警示信息等发送至显示单元进行显示，以及通过区段轨道继电器3及复位继电器4与信号控制系统进行联系。其中，所述区段轨道继电器3用于轨道区段状态监控系统向信号控制系统输出轨道区段的状态信号，所述复位继电器4用于接收信号控制系统发送给轨道区段状态监控系统的复位信号。
58.电源板为光收发单元、数据处理单元和智能控制单元等提供工作电源。
59.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法，其特征在于，包括：获取检测单元中的光纤传感器的检测结果，所述光纤传感器用于检测列车的轴数信息；根据所述光纤传感器的检测结果确定所述检测单元的状态；根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态；其中，相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口均设有检测单元。2.根据权利要求1所述的轨道区段状态监控方法，其特征在于，所述检测单元包括分别设置在两根钢轨上的两组光纤传感器，每组光纤传感器包括两个光纤传感器。3.根据权利要求2所述的轨道区段状态监控方法，其特征在于，根据所述列车轴数信息确定所述检测单元的状态，包括：对于每个待判断的检测单元，判断该待判断的检测单元中各光纤传感器的检测结果是否相同；若所述待判断的检测单元中四个光纤传感器的检测结果全部相同，则该待判断的检测单元的检测功能完整且有效；若所述待判断的检测单元中有三个光纤传感器的检测结果相同，则该待判断的检测单元的检测功能完整且有效；若所述待判断的检测单元中四个光纤传感器的检测结果各不相同，则该待判断的检测单元的检测功能失效。4.根据权利要求3所述的轨道区段状态监控方法，其特征在于，根据所述列车轴数信息确定所述检测单元的状态，还包括：若所述待判断的检测单元中只有两个光纤传感器的检测结果相同，则判断所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器是否位于同一钢轨上；若所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器不位于同一钢轨上，则所述待判断的检测单元的检测功能失效；若所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器位于同一钢轨上，则获取待判断的检测单元作为出口检测单元时对应的入口检测单元的状态；所述出口检测单元为位于轨道区段出口处的检测单元，所述入口检测单元为位于轨道区段入口处的检测单元；若所述待判断的检测单元中检测结果相同的两个光纤传感器位于同一钢轨上，则判断待判断的检测单元作为出口检测单元时对应的轨道区段是否还存在其他出口检测单元；若判断待判断的检测单元作为出口检测单元时对应的轨道区段还存在其他出口检测单元，则获取其他出口检测单元的状态；若所述入口检测单元的检测功能有效、且其他出口检测单元无信号变化，则所述待判断的检测单元的检测功能不完整但有效；若所述轨道区段不存在其他出口检测单元、且所述入口检测单元的检测功能有效，则所述待判断的检测单元的检测功能不完整但有效。5.根据权利要求1所述的轨道区段状态监控方法，其特征在于，根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态，包括：若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元的检测功能均有效，则在所述轨道区段入
口处的一个检测单元检测到列车时将该轨道区段的状态更新为占用状态，在所述轨道区段出口的一个检测单元检测到列车完全离开时将该轨道区段的状态更新为空闲状态。6.根据权利要求5所述的轨道区段状态监控方法，其特征在于，若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在有一个光纤传感器失效的检测单元时，输出第一警示信息；若所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在有两个光纤传感器失效的检测单元时，输出第二警示信息。7.根据权利要求1所述的轨道区段状态监控方法，其特征在于，根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态，包括：当所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在检测功能失效的检测单元时，将所述轨道区段的状态更新为占用状态。8.根据权利要求7所述的轨道区段状态监控方法，其特征在于，根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态，还包括：当所述轨道区段入口和出口的所有检测单元中存在检测功能失效的检测单元时，判断所述轨道区段前后是否均存在轨道区段；若所述轨道区段前后均存在轨道区段，则将该轨道区段及其前后的轨道区段合并为一个综合轨道区段；判断所述综合轨道区段的状态；根据所述综合轨道区段的状态更新所述轨道区段的状态。9.基于光纤传感器的轨道区段状态监控装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取检测单元中的光纤传感器的检测结果，所述光纤传感器用于检测列车的轴数信息；第一状态确定模块，用于根据所述光纤传感器的检测结果确定所述检测单元的状态；第二状态确定模块，用于根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态；其中，相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口均设有检测单元。10.基于光纤传感器的轨道区段状态监控系统，其特征在于，包括：检测单元，设置于相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口，每个检测单元包括分别设置在两根钢轨上的两组光纤传感器，每组光纤传感器包括两个光纤传感器，所述光线传感器用于检测列车的轴数信息；监控模块，用于获取检测单元中的光纤传感器的检测结果，根据所述光纤传感器的检测结果确定所述检测单元的状态，以及根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态。

技术总结
本发明公开了一种基于光纤传感器的轨道区段状态监控方法、装置及系统，属于轨道交通领域。轨道区段状态监控方法，包括：获取检测单元中的光纤传感器的检测结果，所述光纤传感器用于检测列车的轴数信息；根据所述光纤传感器的检测结果确定所述检测单元的状态；根据轨道区段入口和出口的检测单元的状态确定该轨道区段的状态；其中，相邻轨道区段的分界点、第一个轨道区段的入口以及最后一个轨道区段的出口均设有检测单元。本发明在部分传感器失效的情况下也可以进行准确的检测，提高了可用性。提高了可用性。提高了可用性。


技术研发人员：聂庆华 唐曙光 宋义 刘秀梅 祁岚 卢兴林 李启华 程思念 蒋姝 周阳剑 张亚
受保护的技术使用者：成都铁路通信设备有限责任公司
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/1/13