一种基于无线通信的闭塞控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域，更具体的说是涉及一种基于无线通信的闭塞控制系统。


背景技术：

2.为了增加铁路系统的运力和保证安全，多年来铁路系统一直采用半自动闭塞和自动闭塞的运行方式保证前后两列列车之间的距离。所谓半自动闭塞是指，将一段长距离的铁路线路用车站划分为多个路段，称为区间，或者说两个车站之间的铁路线路为一个区间，并规定一个区间中只能运行一列列车，用车站的出站信号机控制列车的前行和停车。站间闭塞设备是保证铁路运输安全的关键技术设备，分为自动闭塞、自动站间闭塞和半自动闭塞。
3.专利号cn106809249a，公开的一种微机半自动闭塞设备及其工作方法，属于一种半自动闭塞，然而种闭塞需要手动闭塞。列车会根据出站信号的显示离开，但列车离开后出站信号会自动关闭。
4.专利号cn102602435a，公开的一种自动闭塞控制系统和方法，虽然不需要手动操作，但该自动闭塞控制系统和方法是基于列车与车站之间的通讯所使用的400m无线电台是一种语音传输系统，而无线电台属于固频通信，具有抗干扰能力低，抗截获性能差的缺点，
5.因此，以上现有技术，都不利于铁路线路站间运行的安全及作业效率。
6.基于此，如何提供一种基于无线通信的闭塞控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型提供了一种基于无线通信的闭塞控制系统，通过信号采集设备与电气集中系统完全的隔离，用高精度电流继电器采集继电器工作状态数据，通过均值滤波器以及处理器对数据进行有效化，选用工业级fr-fx3u处理io逻辑数据，4g无线传输设备的双向传输，从而确保4g闭塞设备的安全与稳定性，进一步保证铁路运输安全稳定，提高了站间作业运行效率。
8.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.一方面，本实用新型提供了一种基于无线通信的闭塞控制系统，设置于本站及邻站，包括：
10.电气集中设备、信号采集设备以及4g闭塞设备；
11.其中，
12.所述电气集中设备包括：继电器以及可操作监测平台；
13.所述4g闭塞设备包括：分析处理模块以及4g传输网络；
14.所述信号采集设备与所述继电器以及所述分析处理模块连接，所述分析处理模块与所述可操作监测平台连接，所述4g传输网络采用独立双向信道。
15.优选的，所述信号采集设备为电流传感器，采集所述继电器的工作状态的电流测量数据并发送至所述分析处理模块。
16.优选的，所述分析处理模块包括：
17.数据处理单元包括依次连接的均值滤波器及处理器，且所述均值滤波器与所述信号采集设备连接；
18.可编程逻辑控制器，与所述处理器以及所述可操作监测平台连接。
19.优选的，所述可编程逻辑控制器型号为：fr-fx3u。
20.优选的，还包括：电源设备，分别与所述电气集中设备以及所述4g闭塞设备连接，所述电源设备采用在线式ups电源。
21.优选的，所述电气集中设备、所述信号采集设备、所述4g闭塞设备以及所述电源设备的接口均设有电磁兼容以及雷电防护。
22.另一方面，本实用新型还提供了一种基于无线通信的闭塞控制方法，包括如下步骤：
23.s100：基于4g传输网络将两站台之间进行双向传输；
24.s200：通过所述信号采集设备采集所述继电器的工作状态的电流测量数据并发送至所述数据处理单元；
25.s300：所述数据处理单元对所述电流测量数据进行处理，输出有效电流数据；
26.s400：所述可编程逻辑控制器根据有效电流数据分析电流数据与各个所述可操作监测平台之间的逻辑关系，根据所述逻辑关系，在4g闭塞设备异常时，及时发出报警信号，提醒操作人员系统故障。
27.优选的，所述s300包括：
28.s310：均值滤波器将每次采样得到的继电器的历史电流测量数据进行累加并除以采样次数，得到电流测量数据的平均值；
29.s320：处理器基于平均值对当前电流测量数值进行标定，输出有效电流数据。
30.优选的，所述s320包括：
31.s321：将所述平均值进行开方计算，获得局部均方根值；
32.s322：对所述均方根值的数组中的数据对当前电流测量数值进行标定，得到有效电流数据。
33.优选的，s400包括：
34.s410：通过可编程逻辑控制器根据本站以及邻站继电器的有效电流数据进行逻辑运算，发送相应信息至邻站的可操作监测平台；
35.s420：通过可编程逻辑控制器在运算的同时将4g闭塞设备的工作状态及故障信息发送至本站的可操作监测平台，由本站的可操作监测平台记录及维护。
36.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种基于无线通信的闭塞控制系统，在不改变电气集中的原有电路的基础上，能保证其工作的安全稳定，较大的提高了站间运行的安全系数及作业效率。
37.具体有益效果为：
38.1、通过信号采集设备与电气集中系统完全的隔离，从而保障了原电气集中设备的运行稳定。
39.2、通过均值滤波器以及处理器对数据进行有效化，在降低测量误差的同时，对被测电流快速、大范围变化亦具有快的响应速度。
40.3、用高精度电流继电器采集继电器工作状态数据，用工业级fr-fx3u处理io逻辑数据，4g无线传输设备的双向传输，从而确保4g闭塞设备的安全与稳定性，进一步保证铁路运输安全稳定，提高了站间作业运行效率。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
42.图1为本实用新型的结构示意图。
43.图2为本实用新型提供的分析处理模块结构示意图。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.一方面，参见附图1所示，本实用新型实施例公开了一种基于无线通信的闭塞控制系统，设置于本站及邻站，包括：
46.电气集中设备、信号采集设备以及4g闭塞设备；
47.其中，
48.电气集中设备包括：继电器以及可操作监测平台；
49.4g闭塞设备包括：分析处理模块以及4g传输网络；
50.信号采集设备与继电器以及分析处理模块连接，分析处理模块与可操作监测平台连接，4g传输网络采用独立双向信道。
51.在一个具体实施例中，信号采集设备为电流传感器，采集继电器的工作状态的电流测量数据并发送至分析处理模块。
52.参见附图2所示，在一个具体实施例中，分析处理模块包括：
53.数据处理单元，包括依次连接的均值滤波器以及处理器，且均值滤波器与信号采集设备连接；
54.可编程逻辑控制器，与处理器以及可操作监测平台连接。
55.在一个具体实施例中，可编程逻辑控制器型号为：fr-fx3u。
56.在一个具体实施例中，还包括：电源设备，分别与电气集中设备以及4g闭塞设备连接，电源设备采用在线式ups电源。
57.在一个具体实施例中，电气集中设备、信号采集设备、4g闭塞设备以及电源设备的接口均设有电磁兼容以及雷电防护。
58.另一方面，本实用新型实施例公开了一种基于无线通信的闭塞控制方法，包括如
下步骤：
59.s100：基于4g传输网络将两站台之间进行双向传输；
60.s200：通过信号采集设备采集继电器的工作状态的电流测量数据并发送至数据处理单元；
61.s300：数据处理单元对电流测量数据进行处理，输出有效电流数据；
62.s400：可编程逻辑控制器根据有效电流数据分析电流数据与各个可操作监测平台之间的逻辑关系，根据逻辑关系，在4g闭塞设备异常时，及时发出报警信号，提醒操作人员系统故障。
63.在一个具体实施例中，可操作监测平台由多个开关按钮以及多个指示灯组成。
64.在一个具体实施例中，s300包括：
65.s310：均值滤波器将每次采样得到的继电器的历史电流测量数据进行累加并除以采样次数，得到电流测量数据的平均值；
66.s320：处理器基于平均值对当前电流测量数值进行标定，输出有效电流数据。
67.在一个具体实施例中，s320包括：
68.s321：将平均值进行开方计算，获得局部均方根值；
69.s322：对均方根值的数组中的数据对当前电流测量数值进行标定，得到有效电流数据。
70.在一个具体实施例中，s400包括：
71.s410：通过可编程逻辑控制器根据本站以及邻站继电器的有效电流数据进行逻辑运算，发送相应信息至邻站的可操作监测平台；
72.s420：通过可编程逻辑控制器在运算的同时将4g闭塞设备的工作状态及故障信息发送至本站的可操作监测平台，由本站的可操作监测平台记录及维护。
73.在一个具体实施例中，可编程逻辑控制器根据本站以及邻站继电器的有效电流数据进行逻辑运算，输出的相应信息包括进站、出站信息以及4g闭塞设备的工作状态信息、故障信息等。
74.在一个具体实施例中，可操作监测平台上的指示灯用于显示各种进站、出站以及故障指示，开关按钮用于急停操作、切换操作等。
75.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种基于无线通信的闭塞控制系统，在不改变电气集中的原有电路的基础上，能保证其工作的安全稳定，较大的提高了站间运行的安全系数及作业效率。
76.具体有益效果为：
77.1、通过信号采集设备与电气集中系统完全的隔离，从而保障了原电气集中设备的运行稳定。
78.2、通过均值滤波器以及处理器对数据进行有效化，在降低测量误差的同时，对被测电流快速、大范围变化亦具有快的响应速度。
79.3、用高精度电流继电器采集继电器工作状态数据，用工业级fr-fx3u处理io逻辑数据，4g无线传输设备的双向传输，从而确保4g闭塞设备的安全与稳定性，进一步保证铁路运输安全稳定，提高了站间作业运行效率。
80.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
81.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种基于无线通信的闭塞控制系统，设置于本站及邻站，其特征在于，包括：电气集中设备、信号采集设备以及4g闭塞设备；其中，所述电气集中设备包括：继电器以及可操作监测平台；所述4g闭塞设备包括：分析处理模块以及4g传输网络；所述信号采集设备与所述继电器以及所述分析处理模块连接，所述分析处理模块与所述可操作监测平台连接，所述4g传输网络采用独立双向信道。2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的闭塞控制系统，其特征在于，所述信号采集设备为电流传感器，采集所述继电器的工作状态的电流测量数据并发送至所述分析处理模块。3.根据权利要求2所述的一种基于无线通信的闭塞控制系统，其特征在于，所述分析处理模块包括：数据处理单元，包括依次连接的均值滤波器以及处理器，且所述均值滤波器与所述信号采集设备连接；可编程逻辑控制器，与所述处理器以及所述可操作监测平台连接。4.根据权利要求3所述的一种基于无线通信的闭塞控制系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器型号为：fr-fx3u。5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的闭塞控制系统，其特征在于，还包括：电源设备，分别与所述电气集中设备以及所述4g闭塞设备连接，所述电源设备采用在线式ups电源。6.根据权利要求5所述的一种基于无线通信的闭塞控制系统，其特征在于，所述电气集中设备、所述信号采集设备、所述4g闭塞设备以及所述电源设备的接口均设有电磁兼容以及雷电防护。

技术总结
本实用新型公开了一种基于无线通信的闭塞控制系统，属于轨道交通技术领域。包括：电气集中设备、信号采集设备以及4G闭塞设备；其中，电气集中设备包括：继电器以及可操作监测平台；4G闭塞设备包括：分析处理模块以及4G传输网络；信号采集设备与继电器以及分析处理模块连接，分析处理模块与可操作监测平台连接，4G传输网络采用独立双向信道。本实用新型在不改变电气集中的原有电路的基础上，能保证其工作的安全稳定，较大的提高了站间运行的安全系数及作业效率。及作业效率。及作业效率。


技术研发人员：王小军 申刚 吉亚平 刘庆庆 赵磊
受保护的技术使用者：河北建投铁路有限公司
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2022/11/24