一种相敏轨道电路相位角调整方法、装置及相位角调整器与流程

1.本发明涉及相敏轨道电路控制领域，具体而言，涉及一种相敏轨道电路相位角调整方法、装置及相位角调整器。


背景技术：

2.目前所用的轨道电路是目前国铁普遍在用的97型25hz相敏轨道电路，其工作原理是：由电源屏输出轨道电源25hz/gj220v和局部电源25hz/jj110v两路电源(局部电源25hz/jj110v相位超出轨道电源25hz/gj220v相位90
°
)，其中轨道电源25hz/gj220v经过送电端的轨道变压器、电阻、降压后再经过送电厄流变压器-钢轨-受电厄流变压器，最后到受电轨道变压器、电阻、升压后回到室内相敏接触器。而局部电源25hz/jj110v则直接从电源屏输入相敏接触器，只有当两路电源满足轨道电压ug》12.5v、局部电压uj＝110v,频率＝25hz且局部电压uj相位超出轨道电压理想值ug 90
°
时，相敏接触器则输出24v,jwxc-1700继电器落下。
3.但是由于轨道电压经过送受电端设备、钢轨阻抗以及电网的影响，轨道电压会发生不同程度的相移，当相移的数值和局部电压的相位差超出一定的范围时相敏接触器则不输出24v，需要通过改变并联在相敏轨道电路受电端的hf-25防护盒中的线圈感抗和电容容抗值，来校正轨道电压的发生相移，使其和局部电压接近或等于90
°
。
4.而在实际调整相位差的过程中，由于端子的连接组合数量有100多种之多，因此连接端子只能通过随机盲插来得到想要的数值，从而使得调整一个区段的相位差数值往往需要耗费较长时间，且调整结果不理想，因此，目前对于相敏轨道电路的相位差的调整效率低下。


技术实现要素：

5.本发明的目的包括，例如，提供了一种相敏轨道电路相位角调整方法、装置及相位角调整器，其能够快速将相位角调整到目标相位角。
6.为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
7.第一方面，本发明实施例提供了一种相敏轨道电路相位角调整方法，应用于相位角调整器，所述相位角调整器包括中间档位开关组、粗调开关组以及微调开关组，其中，所述中间档位开关组包括部分所述粗调开关组中的部分开关以及所述微调开关组中的部分开关，所述方法包括：
8.在对相敏轨道电路的相位角进行调整的情况下，闭合所述中间档位开关组；
9.确定闭合所述中间档位开关组后，所述相敏轨道电路的第一相位角；
10.确定所述第一相位角所属的范围；
11.基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调开关组或所述微调开关组中各开关的状态，对所述第一相位角进行调整，以使得所述第一相位角与目标相位角相等。
12.在可选的实施方式中，所述基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调开关
组或所述微调开关组中各开关的状态，对所述第一相位角进行调整，以使得所述第一相位角与目标相位角相等的步骤，包括：
13.在所述第一相位角属于第一范围时，确定所述第一相位角与所述目标相位角的第一差值；
14.控制所述粗调开关组中与所述第一差值对应的开关闭合，以抬高所述第一相位角，使得所述第一相位角与所述目标相位角相等，其中，所述第一范围为(0,80
°
)，所述目标相位角为90
°
。
15.在可选的实施方式中，所述基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调开关组或所述微调开关组中各开关的状态，对所述第一相位角进行调整，以使得所述第一相位角与目标相位角相等的步骤，包括：
16.在所述第一相位角属于第二范围时，确定所述第一相位角与所述目标相位角的第二差值；
17.控制所述微调开关组中与所述第二差值对应的开关闭合，以抬高所述第一相位角，使得所述第一相位角与所述目标相位角相等，其中，所述第二范围为(80
°
，90
°
)，所述目标相位角为90
°
。
18.在可选的实施方式中，所述基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调开关组或所述微调开关组中各开关的状态，对所述第一相位角进行调整，以使得所述第一相位角与目标相位角相等的步骤，包括：
19.在所述第一相位角属于第三范围时，确定所述第一相位角与所述目标相位角的第三差值；
20.控制所述粗调开关组中与所述第三差值对应的开关断开，以降低所述第一相位角，使得所述第一相位角与所述目标相位角相等，其中，所述第三范围为(100
°
，180
°
)，所述目标相位角为90
°
。
21.在可选的实施方式中，所述基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调开关组或所述微调开关组中各开关的状态，对所述第一相位角进行调整，以使得所述第一相位角与目标相位角相等的步骤，包括：
22.在所述第一相位角属于第四范围时，确定所述第一相位角与所述目标相位角的第四差值；
23.控制所述微调开关组中与所述第四差值对应的开关断开，以降低所述第一相位角，使得所述第一相位角与所述目标相位角相等，其中，所述第四范围为(90
°
,100
°
)，所述目标相位角为90
°
。
24.第二方面，本发明实施例提供了一种相位角调整器，所述相位角调整器包括：控制单元、显示单元、粗调单元以及微调单元；
25.所述控制单元分别与所述粗调单元、所述微调单元以及所述显示单元电性连接；
26.所述控制单元检测相敏轨道电路的第一相位角，并判断所述第一相位角所属的范围；
27.所述控制单元基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调单元或微调单元中各个开关的状态；
28.所述显示单元用于显示所述第一相位角。
29.在可选的实施方式中，所述微调单元包括多个第一子开关；
30.所述多个第一子开关并联；
31.所述粗调单元包括多个第二子开关；
32.所述多个第二子开关并联。
33.在可选的实施方式中，所述粗调单元和所述微调单元与所述相敏轨道电路的防护盒端子排并联，其中，所述防护盒端子排包括多个线圈抽头端子和多个电容抽头端子；
34.多个所述第一子开关与多个所述线圈抽头端子串联，其中，每个第一子开关连接一个线圈抽头端子；
35.多个所述第二子开关与多个所述电容抽头端子串联，其中，每个第二子开关连接一个电容抽头端子。
36.第三方面，本发明实施例提供了一种相敏轨道电路相位角调整装置，所述装置包括：
37.控制模块和确定模块；
38.所述控制模块，用于在对相敏轨道电路的相位角进行调整的情况下，闭合所述中间档位开关组；
39.所述确定模块，用于闭合所述中间档位开关组后，所述相敏轨道电路的第一相位角；
40.所述确定模块，用于确定所述第一相位角所属的范围；
41.所述控制模块，用于基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调开关组或所述微调开关组中各开关的状态，对所述第一相位角进行调整，以使得所述第一相位角与目标相位角相等。
42.本技术具有以下有益效果：
43.本技术通过在对相敏轨道电路的相位角进行调整的情况下，闭合中间档位开关组，确定闭合中间档位开关组后，相敏轨道电路的第一相位角，确定第一相位角所属的范围，基于第一相位角所属的范围，控制粗调开关组或微调开关组中各开关的状态，对第一相位角进行调整，以使得第一相位角与目标相位角相等，极大提高了对轨道铁路的相位角调整效率，可以尽快将相敏轨道电路的相位角调整至目标相位角。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
45.图1为本发明实施例提供的一种相敏轨道电路相位角调整方法的流程图之一；
46.图2为本发明实施例提供的一种相敏轨道电路相位角调整方法的流程图之二；
47.图3为本发明实施例提供的一种相敏轨道电路相位角调整方法的流程图之三；
48.图4为本发明实施例提供的一种相敏轨道电路相位角调整方法的流程图之四；
49.图5为本发明实施例提供的一种相敏轨道电路相位角调整方法的流程图之五；
50.图6为本发明实施例提供的一种相位角调整器的结构图之一；
51.图7为本发明实施例提供的微调单元和粗调单元的电路图；
52.图8为本发明实施例提供的一种相位角调整器的结构图之二；
53.图9为本发明实施例提供的一种相敏轨道电路相位角调整装置的结构框图。
具体实施方式
54.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
55.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
56.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
57.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
58.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
60.请参考图1，本实施例提供了一种相敏轨道电路相位角调整方法的步骤流程图，具体包括如下步骤：
61.该相敏轨道电路相位角调整方法应用于相位角调整器，相位角调整器包括中间档位开关组、粗调开关组以及微调开关组，其中，中间档位开关组包括部分粗调开关组中的部分开关以及微调开关组中的部分开关。
62.在对相敏轨道电路的相位角进行调整时，将相位角调整器与相敏轨道电路进行电性连接，基于相位角调整器对相敏轨道电路的相位角进行调整。
63.步骤101：在对相敏轨道电路的相位角进行调整的情况下，闭合中间档位开关组。
64.步骤102：确定闭合中间档位开关组后，相敏轨道电路的第一相位角。
65.步骤103：确定第一相位角所属的范围。
66.步骤104：基于第一相位角所属的范围，控制粗调开关组或微调开关组中各开关的状态，对第一相位角进行调整，以使得第一相位角与目标相位角相等。
67.需要说明的是，中间档位开关组包括部分粗调开关组中的开关和微调开关组中的部分开关，中档位开关组的设置需要保证在中档位开关组闭合后，相敏轨道电路的相位角满足预设范围，预设范围距离目标相位角相差不能过大，从而保证在中档位开关组闭合后，无需进行大范围调整，即可将相敏轨道电路的相位角调整至目标相位角，从而提升相敏轨道电路相位角调整的效率。
68.中间档位开关组的设置还可以：在中档位开关组闭合后，相敏轨道电路的相位角为目标相位角的一半等，本发明实施例对此不作具体限制。
69.在闭合相位角调整器的中间档位开关组后，相位角调整器对当前相敏轨道电路的第一相位角进行检测。
70.相位角调整器判断第一相位角所属的范围，不同范围对应不同调整策略。相位角调整器在确定当前的第一相位角的范围后，获取该范围的调整策略，基于该范围的调整策略对第一相位角进行调整，使得第一相位角与目标相位角相等。
71.需要说明的是，目标相位角为相敏轨道电路的理想相位角。
72.示例性的，在判断第一相位角属于第一范围，则确定第一范围的第一调整策略，基于第一调整策略对第一相位角进行调整。在判断第一相位角属于第二范围，则确定第二范围的第二调整策略，基于第二调整策略对第一相位角调整，其中，第一调整策略与第二调整策略不同。
73.本技术通过在对相敏轨道电路的相位角进行调整的情况下，闭合中间档位开关组，确定闭合中间档位开关组后，相敏轨道电路的第一相位角，确定第一相位角所属的范围，基于第一相位角所属的范围，控制粗调开关组或微调开关组中各开关的状态，对第一相位角进行调整，以使得第一相位角与目标相位角相等，极大提高了对轨道铁路的相位角调整效率，可以尽快将相敏轨道电路的相位角调整至目标相位角。
74.对于具体对第一相位角的调整，在本技术的另一实施例中，如图2所示，提供了一种相敏轨道电路相位角调整方法，具体包括如下步骤：
75.步骤104-1：在第一相位角属于第一范围时，确定第一相位角与目标相位角的第一差值。
76.步骤104-2：控制粗调开关组中与第一差值对应的开关闭合，以抬高第一相位角，使得第一相位角与目标相位角相等。
77.其中，第一范围为(0,80
°
)，目标相位角为90
°
。
78.通过相位角调整器检测当前相敏轨道电路的第一相位角，当第一相位角属于第一范围时，即第一范围可以为(0,80
°
)，此时，确定第一相位角与目标相位角90
°
的第一差值，由于当第一相位角处于第一范围时，此时第一相位角与目标相位角的差值较大，且粗调开关组的各个开关对应的调整值也较大，因此在第一相位角与目标相位角差值较大时通过控制粗调开关组中与第一差值对应的开关闭合，可以增大第一相位角，从而使得第一相位角与目标相位角相等。
79.例如：粗调开关组包括第一开关、第二开关以及第三开关，且中间档位开关组包括第二开关，则通过闭合第一开关或者第三开关，来增大第一相位角。
80.对于控制粗调开关组中与第一差值对应的开关闭合可以基于相位角调整器自动实现，基于相位角调整器计算出第一差值对应的粗调开关组中的开关，并将对应开关闭合。
81.也可以通过人工方式进行调整，通过对粗调开关组中各个开关分别进行闭合和断开，实现对当前相敏轨道电路的第一相位角的调整，从而使得第一相位角与目标相位角相等。其中，粗调开关组中各个开关，基于开关的顺序，各个开关之间增加或者减少单位电容。例如：粗调开关组从左至右的顺序为：开关1，开关2，开关3，开关4，各开关从左到右依次增大或者减少，对于开关1、开关2、开关3以及开关4的电容大小不做具体限制。在对第一相位
角调整时，根据需要选择开关断开、关闭组合，当增加或减少2μf相位角就会相应增加或减少10～20
°
。因此，通过对粗调开关组中各开关进行开关断开、关闭组合，对第一相位角进行调整，或者对多个开关进行闭合对第一相位角进行调整。
82.示例性的，粗调开关组中开关1为8uf，开关2为4uf，开关3为2uf，开关4为2uf。本技术对于粗调开关组中开关对应的电容的大小不做具体限制。
83.例如：在闭合开关2后，相敏轨道电路的当前相位角未达到目标相位角，则断开开关2，闭合开关3，依次类推。
84.对于具体对第一相位角的调整，在本技术的另一实施例中，如图3所示，提供了一种相敏轨道电路相位角调整方法，具体包括如下步骤：
85.步骤104-3：在第一相位角属于第二范围时，确定第一相位角与目标相位角的第二差值。
86.步骤104-4：控制微调开关组中与第二差值对应的开关闭合，以抬高第一相位角，使得第一相位角与目标相位角相等。
87.其中，第二范围为(80
°
，90
°
)，目标相位角为90
°
。
88.通过相位角调整器检测当前相敏轨道电路的第一相位角，当第一相位角属于第二范围时，即第二范围可以为(80,90
°
)，此时，确定第一相位角与目标相位角90
°
的第二差值，当第一相位角处于第二范围时，此时第一相位角与目标相位角的差值较小，且微调开关组的各个开关对应的调整值也较小，因此在第一相位角与目标相位角的第二差值较小时，通过控制微调开关组中与第二差值对应的开关闭合，可以增大第一相位角，从而使得第一相位角与目标相位角相等。
89.对于控制微调开关组中与第二差值对应的开关闭合，可以基于相位角调整器自动实现，基于相位角调整器计算出第二差值对应的微调开关组中的开关并闭合。
90.也可以通过人工方式进行调整，通过对微调开关组中各个开关的闭合或者断开，实现对当前相敏轨道电路的第一相位角的调整，从而使得第一相位角与目标相位角相等。其中，微调开关组中各个开关，基于开关的顺序，各个开关之间增加或者减少单位相位角。例如：微调开关组从左至右的顺序为：开关5，开关6，开关7，开关8，开关9，开关9比开关8的相位角增加3
°
左右，开关8比开关7相位角增加3
°
左右，开关7比开关6相位角增加3
°
左右，开关6比开关5相位角增加3
°
左右。因此，通过对微调开关组中单个开关进行闭合或者断开，对第一相位角进行调整，或者对多个开关进行闭合对第一相位角进行调整。
91.对于对微调开关组中多个开关的闭合对第一相位角进行调整，可以基于算法进行实现，基于当前第一相位角，通过算法计算微调开关组中需要闭合的多个开关，并对多个开关进行闭合，实现对当前第一相位角的精确调整。
92.需要说明的是，在基于粗调开关组的开关对相敏轨道电路的相位角调整后，在当前相敏轨道电路的相位角未达到目标相位角，此时可以基于微调开关组中各开关的闭合，对相敏轨道电路的相位角进行小范围调整，从而使得轨道相位角与目标相位角一致。
93.对于具体对第一相位角的调整，在本技术的另一实施例中，如图4所示，提供了一种相敏轨道电路相位角调整方法，具体包括如下步骤：
94.步骤104-5：在第一相位角属于第三范围时，确定第一相位角与目标相位角的第三差值。
95.步骤104-6：控制粗调开关组中与第三差值对应的开关断开，以降低第一相位角，使得第一相位角与目标相位角相等。
96.其中，第三范围为(100
°
，180
°
)，目标相位角为90
°
。
97.通过相位角调整器检测当前相敏轨道电路的第一相位角，当第一相位角属于第三范围时，即第三范围可以为(100
°
，180
°
)，此时，确定第一相位角与目标相位角90
°
的第三差值，由于当前第一相位角大于目标相位角，且相较于目标相位角的第三差值较大，可以通过控制粗调开关组中与第三差值对应的开关断开，以减小第一相位角，从而使得第一相位角与目标相位角相等。
98.对于控制粗调开关组中与第三差值对应的开关的断开，可以基于相位角调整器自动实现，基于相位角调整器计算出第三差值对应的粗调开关组中的开关并断开该开关。
99.也可以通过人工方式进行调整，通过逐个对粗调开关组中闭合的开关断开，实现对当前相敏轨道电路的第一相位角的调整，使得第一相位角与目标相位角相等。
100.对于具体对第一相位角的调整，在本技术的另一实施例中，如图5所示，提供了一种相敏轨道电路相位角调整方法，具体包括如下步骤：
101.步骤104-7：在第一相位角属于第四范围时，确定第一相位角与目标相位角的第四差值。
102.步骤104-8：控制微调开关组中与第四差值对应的开关断开，以降低第一相位角，使得第一相位角与目标相位角相等。
103.其中，第四范围为(90
°
,100
°
)，目标相位角为90
°
。
104.通过相位角调整器检测当前相敏轨道电路的第一相位角，当第一相位角属于第四范围时，即第四范围可以为(90
°
,100
°
)，此时，确定第一相位角与目标相位角90
°
的第四差值，由于当第一相位角处于第四范围时，此时第一相位角与目标相位角的差值较小，可以通过控制微调开关组中与第四差值对应的开关的断开，减小第一相位角，从而使得第一相位角与目标相位角相等。
105.对于控制微调开关组中与第四差值对应的开关断开，可以基于相位角调整器自动实现，基于相位角调整器计算出第四差值对应的微调开关组中的开关，并控制微调开关组中的对应开关的断开。
106.也可以通过人工方式进行调整，通过逐个对微调开关组中闭合的开关逐个断开，实现对当前相敏轨道电路的第一相位角的调整，使得第一相位角与目标相位角相等。
107.需要说明的是，在基于粗调开关组对相敏轨道电路的相位角调整后，在当前相敏轨道电路的相位角未达到目标相位角，且相敏轨道电路的相位角仍然大于目标相位角，此时可以通过微调开关组中开关的断开，对相敏轨道电路的相位角进行小范围调整，从而使得轨道相位角与目标相位角一致。
108.为了实现对相敏轨道电路相位角的调整，在本技术的另一实施例中，如图6所示，提供了一种相位角调整器200，包括：
109.所述相位角调整器200包括：控制单元201、显示单元202、粗调单元203以及微调单元204；所述控制单元201分别与所述粗调单元203、所述微调单元204以及所述显示单元202电性连接；所述控制单元201检测相敏轨道电路的第一相位角，并判断所述第一相位角所属的范围；所述控制单元201基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调单元或微调单元
中各个开关的状态；所述显示单元202用于显示所述第一相位角。
110.如图7所示，为微调单元和粗调单元的电路图：所述微调单元204包括多个第一子开关2041；所述多个第一子开关2041并联；所述粗调单元203包括多个第二子开关2031；所述多个第二子开关2031并联。
111.如图8所示，提供了一种相位角调整器200，相位角调整器200还包括防护盒端子排205。所述粗调单元203和所述微调单元204与所述相敏轨道电路的防护盒端子排205并联，其中，所述防护盒端子排205包括多个线圈抽头端子2051和多个电容抽头端子2052；多个所述第一子开关2041与多个所述线圈抽头端子2051串联，其中，每个第一子开关连接一个线圈抽头端子；多个所述第二子开关2031与多个所述电容抽头端子2052串联，其中，每个第二子开关连接一个电容抽头端子。
112.参照图9，本发明实施例还提供了一种相敏轨道电路相位角调整装置300，所述相敏轨道电路相位角调整装置300包括：控制模块301和确定模块302。
113.所述控制模块301，用于在对相敏轨道电路的相位角进行调整的情况下，闭合所述中间档位开关组；
114.所述确定模块302，用于闭合所述中间档位开关组后，所述相敏轨道电路的第一相位角；
115.所述确定模块302，用于确定所述第一相位角所属的范围；
116.所述控制模块301，用于基于所述第一相位角所属的范围，控制所述粗调开关组或所述微调开关组中各开关的状态，对所述第一相位角进行调整，以使得所述第一相位角与目标相位角相等。
117.可选地，所述控制模块301具体用于：
118.在所述第一相位角属于第一范围时，确定所述第一相位角与所述目标相位角的第一差值；
119.控制所述粗调开关组中与所述第一差值对应的开关闭合，以抬高所述第一相位角，使得所述第一相位角与所述目标相位角相等，其中，所述第一范围为(0,80
°
)，所述目标相位角为90
°
。
120.综上所述，本技术通过在对相敏轨道电路的相位角进行调整的情况下，闭合中间档位开关组，确定闭合中间档位开关组后，相敏轨道电路的第一相位角，确定第一相位角所属的范围，基于第一相位角所属的范围，控制粗调开关组或微调开关组中各开关的状态，对第一相位角进行调整，以使得第一相位角与目标相位角相等，极大提高了对轨道铁路的相位角调整效率，可以尽快将相敏轨道电路的相位角调整至目标相位角。
121.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。