一种计算机联锁轨道停电故障防护方法、装置及系统与流程

本发明属于铁路信号计算机联锁技术领域，涉及一种计算机联锁轨道停电故障防护方法、装置及系统。

背景技术：

计算机联锁系统中进路的过车解锁是依赖于进路内区段的状态，进路内的一个区段允许解锁的条件是对电路进行“三点检查”:本区段占用并出清；经过的上一区段已占用并出清；运行前方下一个区段已占用。即，必须验证列车(或车列)确是由经过的上一区段开来(第一点)，占用且出清了本区段(第二点)，并进入了运行前方下一区段(第三点)，否则将无法正常解锁。在实际应用中，当站内轨道停电再恢复时，若进路内的区段正好是按照进路运行方向顺序占用并出清的，则正好满足上述的“三点检查”条件，导致进路错误解锁。现有技术对这个问题的解决方式是对轨道停电单独增加一个零散设备采集轨道电源，根据站场线路划分的咽喉设计轨道停电零散硬件设备的个数。软件中判断轨道停电零散设备的采集状态，若检测到轨道电源断电，在轨道电源恢复时本咽喉内的所有进路不允许解锁。

这种方式需要增加硬件设备，不利于调试、维护。另外，通常是按照站场咽喉设置轨道停电零散设备的个数，一个咽喉内区段设备数量众多，多个区段同时故障导致区段状态非正常变化的原因是多方面的(比如，可能是轨道采集模块的故障所致)，不完全是轨道电源断电所致，现有通过增加轨道停电零散无法根本上解决非轨道停电原因导致区段非正常变化引起的误解锁问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种计算机联锁轨道停电故障防护方法、装置及系统，用于解决现有技术中的硬件增加成本、不方便调试维护、无法根本上解决非轨道停电原因导致区段非正常状态变化会引起误解锁的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机联锁轨道停电故障防护方法，包括：

记录锁闭进路中多个轨道电路区段内继电器落下或吸起所生成的轨道电路信息，

判断所述锁闭进路中某一轨道电路区段的继电器动作顺序是否满足列车在运行方向上走行的三点检查逻辑，若否，则不允许本轨道电路区段解锁，若是，则，

分别取得该轨道电路区段、以及相邻的前轨道电路区段和相邻的后轨道电路区段的区段状态，若本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态为非正常状态变化，则不允许本轨道电路区段解锁，否则允许本轨道电路区段解锁。

于本发明的一实施例中，所述轨道电路信息包括各轨道电路区段的区段状态和对应所述继电器落下或吸起动作发生的动作时间点。

于本发明的一实施例中，所述的本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态为非正常状态变化的判断过程为：

分别取得本轨道电路区段、及前轨道电路区段或后轨道电路区段转变至相同区段状态下的第一动作时间点和第二动作时间点，

判断第一动作时间点和第二动作时间点是否相同，若是，则不允许本轨道电路区段解锁，若否，则，

分别取得本轨道电路区段、及后轨道电路区段或前轨道电路区段转变至相同区段状态下的第三动作时间点和第四动作时间点，

若第三动作时间点和第四动作时间点相同，则不允许本轨道电路区段解锁，否则允许本轨道电路区段解锁。

于本发明的一实施例中，所述的相同区段状态为同时空闲或同时占用。

本发明还提供了一种计算机联锁轨道停电故障防护装置，包括：

采集模块，用于记录锁闭进路中多个轨道电路区段内继电器落下或吸起所生成的对应的轨道电路信息，

第一判断模块，用于依据所记录的所述轨道电路信息，判断多个轨道电路区段中某一轨道电路区段的继电器动作顺序是否满足列车在运行方向上走行的三点检查逻辑，当继电器动作满足三点检查逻辑时，则生成第一电信号传输给第二判断模块，否则，生成第二电信号传输给执行模块，

第二判断模块，用于依据获取的该轨道电路区段、以及相邻的前轨道电路区段和后轨道电路区段的区段状态，判断本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态是否为非正常状态变化，若是，可生成第三电信号传输给执行模块，若否，则生成第四电信号给执行模块，

执行模块，用于依据接收的所述第二电信号或所述第三电信号向轨道电路发送本轨道电路区段的不解锁信号，还用于依据接收的所述第四电信号向轨道电路发送本轨道电路区段的解锁信号。

于本发明的一实施例中，所述轨道电路信息包括各轨道电路区段的区段状态和继电器落下或吸起动作发生的动作时间点。

于本发明的一实施例中，第二判断模块用于，

分别取得本轨道电路区段和前轨道电路区段转变至相同区段状态下的第一动作时间点和第二动作时间点，

判断第一动作时间点和第二动作时间点是否相同，若是，则生成第三电信号，若否，则，

分别取得本轨道电路区段和后轨道电路区段转变至相同区段状态下的第三动作时间点和第四动作时间点。其中，相同区段状态可以是同时空闲或同时占用，

判断第三动作时间点和第四动作时间点是否相同，若是，则生成第三电信号，若否，则生成第四电信号。

本发明还提供了一种联锁主机，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述计算机联锁轨道停电故障防护方法。

本发明还提供了一种联锁系统，包括：人机交互设备、轨道电路、电源设备和如上述所述的联锁主机，

所述联锁主机的输入端分别连接所述人机交互设备的输出端和所述轨道电路的输出端，

所述电源设备用于为所述联锁系统提供电源。

本发明还提供了一种计算机联锁轨道停电故障防护装置，包括：

采集模块，用于记录锁闭进路中多个轨道电路区段内继电器落下或吸起所生成的对应的轨道电路信息，所述轨道电路信息包括各个轨道电路区段在不同时刻下的区段状态，所述轨道电路信息还包括所述继电器落下或吸起动作发生的动作时间点；

第一判断模块，用于依据所记录的所述轨道电路信息，判断多个轨道电路区段中某一轨道电路区段的继电器动作顺序是否满足列车在运行方向上走行的三点检查逻辑，当继电器动作满足三点检查逻辑时，则生成第一电信号传输给第二判断模块，否则，生成第二电信号传输给执行模块，

第二判断模块，用于依据获取的该轨道电路区段、以及相邻的前轨道电路区段和后轨道电路区段的区段状态，判断本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态是否为非正常状态变化，若是，可生成第三电信号传输给执行模块，若否，则生成第四电信号给执行模块，

执行模块，用于依据接收的所述第二电信号或所述第三电信号向轨道电路发送本轨道电路区段的不解锁信号，还用于依据接收的所述第四电信号向轨道电路发送本轨道电路区段的解锁信号；

发送模块，将所述的解锁信号或所述的不解锁信号发送至上位机进行显示。

如上所述，本发明所述的计算机联锁轨道停电故障防护方法、装置及系统，直接通过轨道电路区段内继电器的动作时间点判断进路中各轨道电路区段是否处于非正常状态变化，并结合三点检查，综合轨道电路区段的解锁条件，防止了进路内轨道电路区段状态异常下的错误解锁，以此来保证行车安全和人身财产安全。

同时，本发明的防护方法无需另外增加硬件零散设备，降低了设备成本。

附图说明

图1显示为联锁系统的结构框图。

图2显示为本发明的计算机联锁轨道停电故障防护方法于一实施例中的流程示意图。

图3显示为本发明的判断区段状态是否为非正常状态变化的流程示意图。

图4显示为三点检查逻辑示意图。

图5显示为图4中列车正常走行逻辑示意图。

图6显示为本发明的计算机联锁轨道停电故障防护装置于一实施例中的结构框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种计算机联锁轨道停电故障防护方法，该方法基于联锁系统中的各个联锁设备完成。

请参阅图1，联锁系统主要包括人机交互设备110、操作设备100、轨道电路170、道岔140、联锁主机120、信号机150、电源设备等。其中，操作设备100是作为人机交互设备110的输入设备，一般可以采用鼠标、键盘、数字化仪、按钮盘、屏幕光笔接触器等，今后也可逐步演化为数字化仪、按钮盘等形象、直观、输入方便的操作设备100。联锁主机120分别连接轨道电路170、信号机150、道岔140等联锁设备，电源设备为系统内的各个设备提供所需的电源，电源设备常用直流电源、交流电源、脉冲电流等。联锁主机120将处理结果可以在人机交互设备110的显示器130中进行显示。

人机交互设备110即通常所说的上位机，主要完成人机接口功能(显示站场设备状态、输入控制命令)、系统管理功能和“故障-安全”功能，一般可以采用台式电脑、移动式笔记本等。

其中，轨道电路170由钢轨线路、钢轨绝缘、限流设备、接收设备组成。其中，钢轨线路是由钢轨和钢轨端部的导接线和两端的连接导线组成。钢轨绝缘是钢轨线路两端的绝缘装置，在轨道的轨距板、轨距保持杆、尖轨连接杆等都安装有绝缘装置。限流设备是由可调整的电阻器或电抗器组成，接收设备常用电磁式继电器或电子式继电器。

轨道电路170中以钢轨为导体，利用引接线连接电源设备，与接收设备构成电气回路，反映列车160占用或出清轨道电路区段的状况。在一区段内的有车时，从轨道电路170的电源设备发出的信号电压因车辆车轴和限流电阻的分流，只有很少一部分信号电压送至轨道电路170的接收设备，接收设备内的继电器因额定电压不足而不能励磁，继电器失磁使其前接点断开，后接点闭合，继电器被落下，接收设备发出轨道被占用信号给联锁主机120，相反，当该区段内无车时，接收设备的继电器吸起，接收设备发出轨道空闲信号给联锁主机120。

需要说明的是，联锁主机120在接收到轨道被占用信号和空闲信号的同时，会记录同一轨道电路区段状态转变时的动作时间点，即继电器落下时间点、继电器吸起时间点。

请参阅图2，本发明提供的计算机联锁轨道停电故障防护方法，包括以下步骤：

s1，记录锁闭进路中多个轨道电路区段中继电器落下或吸起所生成的对应的轨道电路信息，轨道电路信息包括各个轨道电路区段在不同时刻下的区段状态，具体是，依据不同时刻下各轨道电路区段的继电器所处状态，吸起或落下，所反应的轨道电路区段的区段状态可以是占用或空闲。轨道电路信息还包括继电器落下或吸起动作发生的动作时间点，即继电器落下时间点或继电器吸起时间点。

s2，依据所记录的各区段的轨道电路信息，判断多个轨道电路区段中某一轨道电路区段的继电器动作顺序是否满足列车160在运行方向上走行的三点检查逻辑，若是，则执行s3，若否，则执行s4。

s3，获取该轨道电路区段、以及该轨道电路区段相邻的前轨道电路区段和后轨道电路区段的区段状态，判断本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态是否为非正常状态变化，若是，则执行s4，若否，则执行s5。

其中，如图3所示，判断本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态是否为非正常状态变化，具体为：

s31，分别取得本轨道电路区段和前轨道电路区段转变至相同区段状态下的第一动作时间点和第二动作时间点。其中，相同区段状态可以是同时空闲或同时占用。

s32，判断第一动作时间点和第二动作时间点是否相同，若是，则执行s4，若否，则执行s33，

s33，分别取得本轨道电路区段和后轨道电路区段转变至相同区段状态下的第三动作时间点和第四动作时间点。其中，相同区段状态可以是同时空闲或同时占用

s34，判断第三动作时间点和第四动作时间点是否相同，若是，则执行s4，若否，则执行s5。

需要说明的是，在判断本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态是否为非正常状态变化的过程中，本轨道电路区段和前轨道电路区段转变至相同区段的时间点对比步骤(即s31和s32)，与本轨道电路区段和后轨道电路区段转变至相同区段的时间点对比步骤(即s33和s34)，两对比步骤可以相互对调。

s4，不允许本轨道电路区段解锁。

s5，允许本轨道电路区段解锁。

在本发明中，利用不同轨道电路区段转变至同一区段状态下时的动作时间点来判断其轨道是否停电，主要是由于列车160在行进过程中，列车160在一轨道电路区段上行进需要一定的时间，在同一时刻内，本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的三个继电器，最多出现两处轨道电路区段的继电器发生动作(继电器落下或继电器吸起)，但这两个继电器的动作不可能出现相同的情况(即同时落下或同时吸起)，进而，本轨道区域与前轨道区域转变至相同区段状态的动作时间点必定不同，同样，本轨道区域与后轨道区域转变至相同区段状态的动作时间点也必定不同。

本发明所述的防护方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

本发明还提供了一种联锁主机120，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述计算机联锁轨道停电故障防护方法。

存储器可能包含随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述计算机联锁轨道停电故障防护方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以图4和图5为例作为锁闭进路进行说明，当列车160从左向右运行时，轨道电路区段2g既不是进路中的第一区段，也不是进路中的最后一个区段时，判断列车160通过轨道电路区段2g是否满足解锁条件。

首先，记录轨道电路区段1g、2g和3g中继电器落下或吸起所生成的对应的轨道电路信息，

其次，依据轨道电路区段2g的轨道信息，判断轨道电路区段2g的逻辑关系是否符合三点检查逻辑关系，若其逻辑关系为：

t0时刻：1g空闲、2g空闲、3g空闲；此时列车160还未进入轨道电路区段1g，三个轨道电路区段均处于空闲状态。

t1时刻：1g占用、2g空闲、3g空闲，此时列车160进入轨道电路区段1g，进路的防护信号机关闭，对应的轨道区段继电器落下，轨道电路区段1g被占用。

t2时刻：1g占用、2g占用、3g空闲：此时列车160横跨轨道电路区段1g和轨道电路区段2g，对应继电器落下，轨道电路区段1g、2g被占用。

t3时刻：1g空闲、2g占用、3g空闲，此时列车160进入轨道电路区段2g内，轨道电路区段1g出清，轨道电路区段对应继电器落下，轨道电路区段2g被占用。

t4时刻：1g空闲、2g占用、3g占用，此时列车160横跨轨道电路区段2g和轨道电路区段3g，对应继电器落下，轨道电路区段2g、3g被占用。

t5时刻：1g空闲、2g空闲、3g占用，2g出清，此时列车160进入轨道电路区段3g内，轨道电路区段2g出清，轨道电路区段3g对应继电器落下，轨道电路区段3g被占用。

此时，轨道电路区段2g的继电器动作符合三点检查逻辑，否则认为轨道电路区段2g不允许解锁。

然而，轨道电路区段2g的轨道信息均是按照继电器动作来获取得到，在轨道停电再恢复的动作中，由于各轨道电路区段内继电器动作时间的特征差异，导致继电器吸起的顺序恰好和列车160通过进路时吸起顺序相一致，从而使得联锁主机120所接收到的轨道电路信息仅在表面上符合三点检查逻辑，但实质上确不符合，此时，若仅依据三点检查来作为解锁条件，势必会使得处于锁闭的进路错误解锁，产生安全隐患。

再，选取某一时刻下轨道电路区段2g与轨道电路区段1g所处区段状态为同时空闲或同时占用，即为t0时刻、t2时刻和t5时刻，并分别得到轨道电路区段2g与轨道电路区段1g转变至该区段状态的动作时间点，即从空闲变为占用的动作时间点分别为t2时刻和t1时刻，从占用变为空闲的动作时间点分别为t5时刻和t3时刻，若两者动作时间点相同(t2时刻＝t1时刻，和/或t5时刻＝t3时刻)，则认为轨道停电。

还可，选取某一时刻下轨道电路区段2g与轨道电路区段3g所处区段状态为同时空闲或同时占用，即为t0时刻、t1时刻和t4时刻，并分别得到轨道电路区段2g与轨道电路区段1g转变至该区段状态的动作时间点，即从空闲变为占用的动作时间点分别t3时刻和t4时刻，若两者动作时间点相同(t3时刻＝t4时刻)，则认为轨道停电。

在判定为轨道停电的情况下，则认为轨道电路区段2g不允许解锁，提高了安全性。

在本发明中，直接通过轨道电路区段内继电器的动作时间点判断进路中各轨道电路区段是否处于非正常状态变化，并结合三点检查，综合轨道电路区段的解锁条件，防止了进路内轨道电路区段状态异常下的错误解锁，以此来保证行车安全和人身财产安全。同时，本发明的防护方法无需另外增加硬件零散设备，降低了设备成本。

请参阅图6，本发明还提供了一种计算机联锁轨道停电故障防护装置，包括：

采集模块200，用于记录锁闭进路中多个轨道电路区段中继电器落下或吸起所生成的对应的轨道电路信息，轨道电路信息包括继电器所在区段的区段状态，其中，区段状态可以是占用或空闲。轨道电路信息还包括继电器落下或吸起动作发生的动作时间点，即继电器落下时间点或继电器吸起时间点。

第一判断模块210，用于依据所记录的各区段的轨道电路信息，判断多个轨道电路区段中某一轨道电路区段的继电器动作顺序是否满足列车160在运行方向上走行的三点检查逻辑，当继电器动作满足三点检查逻辑时，则生成第一电信号传输给第二判断模块220，当继电器动作不满足三点检查逻辑时，则生成第二电信号传输给执行模块230。

第二判断模块220，用于依据获取的该轨道电路区段、以及该轨道电路区段相邻的前轨道电路区段和后轨道电路区段的区段状态，判断本轨道电路区段和相邻的轨道电路区段的区段状态是否为非正常状态变化，若是，可生成第三电信号传输给执行模块230，若否，则生成第四电信号给执行模块230。

具体地，第二判断模块220用于分别取得本轨道电路区段和前轨道电路区段转变至相同区段状态下的第一动作时间点和第二动作时间点。其中，相同区段状态可以是同时空闲或同时占用。

判断第一动作时间点和第二动作时间点是否相同，若是，则生成第三电信号，若否，则，

分别取得本轨道电路区段和后轨道电路区段转变至相同区段状态下的第三动作时间点和第四动作时间点。其中，相同区段状态可以是同时空闲或同时占用，

判断第三动作时间点和第四动作时间点是否相同，若是，则生成第三电信号，若否，则生成第四电信号。

执行模块230，用于在接收到第二电信号或第三电信号后，向轨道电路170发送本轨道电路区段的不解锁信号，还用于在接收到第四电信号后，向轨道电路170发送本轨道电路区段的解锁信号。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：执行模块230可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现。此外，执行模块230也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上执行模块230的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。