信号采集装置、异常监测系统及轨道电路监测系统的制作方法

本申请涉及轨道信号系统监测领域，特别是信号采集装置、异常监测系统及轨道电路监测系统。

背景技术：

1、在lzb信号系统(连续自动列车控制系统)中，轨道区段采用ftgs音频轨道电路将全线路划分为多段不同音频信号排列的轨道区段。lzb系统对列车位置和轨道区段的状态判断，依赖于列车对轨道电路的占用和非占用时的轨道电路电压的变化。在ftgs中，f-远程供电，t-音频，g-轨道电路，s-西门子公司。ftgs型轨道电路用于检测轨道区段的占用状态，并发送atp报文。ftgs音频轨道电路依靠s型接续线(s棒)将轨道分成若干个轨道区段，每个轨道区段使用不同频率的载波实现电气分割。这些频率的载波都具有相对较高的电压。在轨道区段空闲的时候能够驱动继电器“吸合”；当轨道区段被占用的时，能够驱动继电器“落下”，实现轨道区段的出清与占用。ftgs轨道电路由室内设备和室外设备两部分组成，室内设备主要是发送器和接收器，室外设备主要为耦合单元和s棒。室内设备和室外设备通过电缆连接。

2、目前，为了及时准确的掌握轨道电路的电压是否发生了变化，维护人员利用夜班作业点，使用专业工具测量每一段轨道电路的电路，并且将其记录。记录的结构与最近一次调准的结构做比较，根据比较结果安排轨道电路的调准和检修。由于线路中有很多段轨道电路，采用人员方式去测量和记录，对人员的工作量需求较大，同时也容易造成测量和记录的错误。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实施例提供了信号采集装置、异常监测系统及轨道电路监测系统，用于实现对轨道线路信号采集并提高采集的效率，可实现对轨道电路的电压和频率的实时监测。

2、第一方面，在本申请提供的信号采集装置一个实施例中，该信号采集装置包括至少一个信号隔离电路、一个电压采集电路、一个频率采集电路一个模数转换电路和一个微处理器。其中，一个信号隔离电路的信号输入端用于信号连接在一个轨道电路对应的组匣上以接入对应轨道电路的信号源。电压采集电路信号连接在所述信号隔离电路的信号输出端，并用于输出至少一个所述轨道电路的电压模拟信号。频率采集电路信号连接在所述信号隔离电路的信号输出端，并用于输出至少一个所述轨道电路的频率模拟信号。模数转换电路信号连接在所述电压采集电路及所述频率采集电路的信号输出端，且将所述轨道电路的电压模拟信号和频率模拟信号转换为电压数字信号和频率数字信号。微处理器与所述电压采集电路和所述频率采集电路信号连接，以控制所述轨道电路的电压模拟信号和频率模拟信号的采集周期；并且，所述微处理器还与所述模数转换电路信号连接，以控制所述模数转换电路输出的数字信号的精度。

3、从上述方案中可以看出，该信号采集装置可以同时对多组轨道电路的电压及频率信号进行采集，且信号隔离电路可将信号源的输入、输出和工作电源三者相互隔离，避免了信号采集和轨道电路之间的相互影响。如此，提高了轨道电路信号采集的效率及质量，且有利于进一步实现轨道电路的异常状况分析。

4、在上述实施例提供的信号采集装置的一种优选的实施方式中，该信号采集装置还包括一个滤波电路，其中滤波电路连接在所述电压采集电路和所述频率采集电路的输出端，以对所述电压模拟信号和所述频率模拟信号进行滤波处理，且所述滤波电路的输出端连接有所述模数转换电路。

5、在上述实施例提供的信号采集装置的一种优选的实施方式中，该信号采集装置还包括一个放大电路，该放大电路设置在所述滤波电路的信号输出端与所述模数转换电路的信号输入端之间，以对滤波后的所述电压模拟信号和所述频率模拟信号进行放大处理。

6、在上述实施例提供的信号采集装置的一种优选的实施方式中，所述电压采集电路及所述频率采集电路均有多个通道；所述放大电路为多通道放大电路，且其输入端设置成虚地点；所述模数转换电路为采用并行接口的多通道的模数转换电路，且多个通道共用模拟地。

7、在上述实施例提供的信号采集装置的一种优选的实施方式中，该信号采集装置还包括一个复位电路，该复位电路配置在所述微处理器上，以通过其上的复位按钮将所述微处理器恢复到初始设置状态。例如，所述复位电路可以为rc电路或积分型复位电路。

8、在上述实施例提供的信号采集装置的一种优选的实施方式中，所述信号采集装置中的电源电路配置有防反接电路。

9、在上述实施例提供的信号采集装置的一种优选的实施方式中，所述电压采集电路、频率采集电路、模数转换电路及所述微处理器设置在一电路板卡上。以及，所述信号采集装置还包括一个盒体，所述盒体上设置有信号端口，所述电路板卡设置在所述盒体中，且所述模数转换电路的输出端连接至所述信号端口。

10、第二方面，在本申请提供的异常监测系统一个实施例中，该异常监测系统包括第一方面中任一实施方式所述的信号采集装置以及一台上位机。该上位机与所述信号采集装置的信号输出端连接，且配置成依据所述信号采集装置输出的电压数字信号和频率数字信号，判断所述轨道电路是否异常。

11、第三方面，在本申请提供的轨道电路监测系统一个实施例中，该轨道电路监测系统包括多个组匣以及第二方面中所述的异常监测系统。其中，多个组匣设置在轨道电路的室内设备的配线架上，且一个组匣对应一个轨道电路。以及，该异常监测系统信号采集装置的信号输入端连接在多个所述组匣上以接入对应轨道电路的信号源。

技术特征：

1.信号采集装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的信号采集装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的信号采集装置，其特征在于，所述电压采集电路(42)及所述频率采集电路(43)均有多个通道；

5.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的信号采集装置，其特征在于，所述复位电路(451)为rc电路或积分型复位电路。

7.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，所述信号采集装置(4)中的电源电路配置有防反接电路。

8.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，所述电压采集电路(42)、频率采集电路(43)、模数转换电路(44)及所述微处理器(45)设置在一电路板卡上；以及，

9.异常监测系统，其特征在于，包括：

10.轨道电路监测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及轨道信号系统监测领域，特别是信号采集装置(4)、异常监测系统及轨道电路监测系统。该信号采集装置(4)包括至少一个信号隔离电路(41)、一个电压采集电路(42)、一个频率采集电路(43)、一个模数转换电路(44)及一个微处理器(45)。该信号采集装置(4)可以同时对多组轨道电路(1)的电压及频率信号进行采集，且信号隔离电路(41)可将信号源的输入、输出和工作电源三者相互隔离，避免了信号采集和轨道电路(1)之间的相互影响。如此，提高了轨道电路(1)信号采集的效率及质量，且有利于进一步实现轨道电路(1)的异常状况分析。

技术研发人员：韩文轩,陈火箭,洪婷,冯婷婷
受保护的技术使用者：佛山西门子智信科技有限公司
技术研发日：20230718
技术公布日：2024/4/24