CN117208026B - 一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车轨云协同的铁路信号智能测试轨行器***，本发明由铁路轨道轨行器主体结构、车载铁路信号设备检测设备、车载智慧云端***三部分组成。在铁路轨道轨行器上搭载车载铁路信号检测设备和车载智慧云端***。该铁路信号智能测试轨行器***能够在铁轨上静态停车和动态行进时，实现铁路信号设备的静态和动态数据实时采集、分析、存储和传输；精准的测试和反馈铁路信号轨旁设备状态以及轨行器的工作状态信息；在云端进行数据存储、云计算处理和数据反馈；保障检测功能的智能化、准确性及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及铁路信号检测技术领域，尤其涉及一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***。
背景技术
在现有技术中，无法实现铁路信号设备的静态和动态数据实时采集、分析、存储和传输；无法精准的测试和反馈铁路信号轨旁设备状态以及轨行器的工作状态信息；无法在云端进行数据存储、云计算处理和数据反馈；不能保障检测功能的智能化、准确性及安全性。现有技术中没有涉及到类似的能够在铁轨行进和停止时都能够进行四种铁路信号检测的轻便式电池驱动轨行器，也没有在轨行器上搭载车载智慧云端***。
现有专利中，一种面向露天矿区无人运输的车路云融合感知***及方法;申请公布号：CN113378947A ；一种基于车路云协同的组合定位***;申请公布：CN113064193A ；用于车车及车路协同的云控平台***及协同***和方法;授权号：CN109714730A；上述专利虽然都是应用了云端协同技术在车辆行驶上，但是其应用场景主要是在城市道路环境中，并未在铁路环境中将车轨云协同技术应用在铁路轨道旁边的信号设备检测、环境感知、限界测量等功能中。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***。本发明对铁路轨旁信号设备进行实时智能检测，在各种工作场景下能提供实时的、准确的、连续的铁路轨旁信号设备限界测量信息、工作状态信息、环境信息、定位信息。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，包括有铁路轨道轨行器主体结构以及安装在铁路轨道轨行器主体结构上的车载铁路信号检测设备和车载智慧云端***；
所述的车载铁路信号检测设备包括有：
轨道电路数据检测模块：测量轨道电路的主轨、小轨1700、2000、2300、2600载频和10.4-18低频码、电流参数、发码方向，还用于铁路信号轨道电路的测试；根据图纸或模板表格导入轨道电路名称、距离、电容数据进行轨道区段识别并自动检测对比；对列控数据和LKJ列车运行控制记录装置数据进行复核；
轨道电路电容数据检测模块：根据图纸输入每个轨道区段长度、电容数量、位置，对轨道电路上补偿电容进行有效性、安装位置、电容型号进行测试，并形成数据对比表；检测补偿电容双线是否存在断线；
应答器数据检测模块：对铁路轨道地面应答器的名称、坐标位置、有效性、有无源默认报文数据进行检测；根据可选择的格式导入列控数据信息，并根据导入的列控数据信息，现场进行列控信息复核，形成应答器测试对比数据与分析和问题项显示；对铁路轨道地面应答器的数据进行分析，判断应答器安装位置、安装方向是否正确，应答器报文数据、应答器的名称、坐标位置核对检查；
轨道设备限界数据检测模块：对左右双边信号轨旁的信号机、箱盒、接触网杆设备边缘距轨中心距离进行激光测量；根据图纸导入的位置进行识别、测试数据形成报单，超限提示；
所述的车载智慧云端***包括有：
无线通信模块：提供无线通信网络；
轨行器定位模块：实时获得轨行器位置信息和信号设备安装位置信息；
车载智慧云端***软件：采用软件集成平台把几种测试的项目集成化，对测试数据进行智能对比分析，并在云端实现交管、联网和信息的传输；
车载工控计算机：实现车载端静态和动态数据实时采集和传输、数据存储计算与反馈、数据存储与备份、语音提示。
所述的铁路轨道轨行器主体结构包括：金属结构底盘、磷酸铁锂电池、直流转交流逆变器、直流无刷轮毂电机、前后轨道轮对、AI避障相机、雷达和报警模块；
所述的磷酸铁锂电池采用双电源模式；
在铁路轨道轨行器主体结构上预留多个测试模块标准的接口，进行轨道电路、应答器、补偿电容、信号轨旁限界接口安装测试；
铁路轨道轨行器主体结构的轨距采用标准铁路轨距设计，限界测量时对轨中心进行微调确认。
所述的轨道电路数据检测模块采用模块化设计，采用双通道，监控邻线干扰和工频干扰信息，形成曲线图。
所述的应答器数据检测模块具有正反向运行测试模式。
所述的无线通信模块提供车载WiFi、蓝牙短距无线网络覆盖，并同时提供车载有线局域网，还提供4G/5G车地无线通信网络、具备有线/无线双重网络功能。
所述的轨行器定位模块具有北斗卫星定位加轮轴计数加地面应答器三重定位功能。
所述的车载智慧云端***软件包括：轨道电路数据分析软件、应答器数据分析软件、补偿电容数据分析软件和设备限界数据分析软件，集成处理数据数字化、智能化、简单化、图形化。
本发明的优点是：本发明续航里程100KM以上，运行速度5-25KM/H；在轨行器停止或行进时，车载铁路信号检测设备能够对轨道电路载频、低频、邻线干扰进行测试，并快速辨别；在轨行器停止或行进时，车载铁路信号检测设备能够对应答器安装位置、报文数据进行测试和辨别；在轨行器停止或行进时，车载铁路信号检测设备能够对信号轨道电路的补偿电容位置及有效进行测试和辨别，并预留补偿电容容值计算后期开发接口；在轨行器停止或行进时，车载铁路信号检测设备能够对轨旁信号设备进行限界测试；
本发明在铁路轨道轨行器上搭载车载铁路信号检测设备和车载智慧云端***，能够在铁轨上静态停车和动态行进时，实现铁路信号设备的静态和动态数据实时采集、分析、存储和传输；精准的测试和反馈铁路信号轨旁设备状态以及轨行器的工作状态信息；在云端进行数据存储、云计算处理和数据反馈；保障检测功能的智能化、准确性及安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，包括有铁路轨道轨行器主体结构1以及安装在铁路轨道轨行器主体结构1上的车载铁路信号检测设备2和车载智慧云端***3；
1、铁路轨道轨行器主体结构1
（1）铁路轨道轨行器主体结构1即为轨道小车，包括：金属结构底盘1.1、磷酸铁锂电池、直流转交流逆变器、直流无刷轮毂电机、前后轨道轮对1.2、AI避障相机等。轨行器主体结构重量控制在200公斤以内，易于搬运上道测试；
（2）动力采用磷酸铁锂电池，运行时间满足4-5小时以上；采用双电源模式，灵活进行充电和交替更换；
（3）铁路轨道轨行器主体结构1预留多个测试模块标准的接口，接口符合国家通用标准；灵活进行轨道电路、应答器、补偿电容、信号轨旁限界等接口安装测试；
（4）采用标准铁路轨距设计，限界测量时可对轨中心进行微调确认功能；
（5）具备AI视觉智能车辆刹车***、雷达扫描清障和报警***，具备语音告警提示功能。
2、车载铁路信号检测设备2
（2.1）轨道电路数据检测模块2.1
轨道电路数据检测模块2.1采用模块化设计，能够测量轨道电路的主轨、小轨1700、2000、2300、2600载频和10.4-18低频码、电流参数、发码方向；可以用于高/普速铁路信号轨道电路的测试；
轨道电路数据检测模块2.1采用双通道，可监控邻线干扰和工频干扰信息，形成曲线图；
轨道电路数据检测模块2.1能够根据CAD图纸或模板表格导入轨道电路名称、距离、电容数据进行轨道区段识别并自动检测对比；
轨道电路数据检测模块2.1能够对列控数据和LKJ（列车运行控制记录装置）数据进行复核。
（2.2）轨道电路电容数据检测模块
轨道电路电容数据检测模块2.2可以根据图纸输入每个轨道区段长度、电容数量、位置，能够对轨道电路上补偿电容进行有效性、安装位置、电容型号进行测试，并形成数据对比表；
轨道电路电容数据检测模块2.2能够检测补偿电容双线是否存在断线；
站内股道上补偿电容，根据目前铁路相关规定，出发信号机外方第一个补偿电容不设置识别。
（2.3）应答器数据检测模块2.3
应答器数据检测模块2.3能够对铁路轨道地面应答器的名称、坐标位置、有效性、有无源默认报文数据进行检测；
应答器数据检测模块2.3能够根据我国各铁路局、设计院可选择的格式导入列控数据信息，并根据导入的列控数据信息，现场进行列控信息复核技术，形成应答器测试对比数据与分析，问题项显示；
应答器数据检测模块2.3能够正反向运行测试模式：测试模式按照国铁标准进行；
应答器数据检测模块2.3能够对铁路轨道地面应答器的数据进行分析，判断应答器安装位置、安装方向是否正确，应答器报文数据、应答器的名称、坐标位置核对检查。
（2.4）轨道设备限界数据检测模块2.4
轨道设备限界数据检测模块2.4能够对左右双边信号轨旁的信号机、箱盒、接触网杆等设备边缘距轨中心距离进行激光测量；
轨道设备限界数据检测模块2.4能够根据图纸导入的位置进行识别、测试数据形成报单，超限提示。
3、车载智慧云端***3
（3.1）无线通信模块3.1提供车载WiFi、蓝牙等短距无线网络覆盖，并同时提供车载有线局域网，方便新的智能感知设备接入。
无线通信模块提供4G/5G车地无线通信模块、具备有线/无线双重网络功能，确保自身网络状态稳定及良好，预留解决隧道内网络制约的后续功能开发；
（3.2）轨行器定位模块3.2，采用北斗卫星定位+轮轴计数+地面应答器三重定位功能，实时获得轨行器位置信息和信号设备安装位置信息。
（3.3）车载智慧云端***软件包括：轨道电路数据分析软件3.3、应答器数据分析软件3.4、补偿电容数据分析软件3.5、设备限界数据分析软件3.6，集成处理数据数字化、智能化、简单化、图形化。采用软件集成平台把几种测试的项目集成化，对测试数据进行智能对比分析，能够在云端实现交管、联网和信息的传输；预留公司调度平台信息贯通接口；
（3.4）采用车载工控计算机，实现车载端静态和动态数据实时采集和传输，数据存储计算与反馈，数据存储与备份，语音提示功能；具备缓存-重发功能，在无4G/5G网络地方缓存数据，有网时重发。
车载控制终端采用***菜单和子菜单控制模式。
本发明轨行器上搭载多种车载铁路信号检测设备和车载智慧云端***，能够实现在铁轨上停车或者行进时，对铁路周边信号设备的静态和动态数据实时采集、分析、存储和传输；精准的测试和反馈铁路信号轨旁设备状态以及轨行器的工作状态信息；在云端进行数据存储、云计算处理和数据反馈；保障检测功能的智能化、准确性及安全性。
本发明采用模块化设计，能够实现轨道电路测试、地面应答器测试、补偿电容测试和信号设备限界测试四种主要功能。
本发明包含车载有线/无线局域网、4G/5G车地无线通信模块、轨行器定位模块、人机交互***软件、轨行器状态及电池接口模块、车载工控计算机、轨道电路数据分析软件、应答器数据分析软件、补偿电容数据分析软件、设备限界数据分析软件。采用软件集成平台把几种测试的项目集成化，对测试数据进行智能对比分析，能够在云端实现交管、联网和信息的传输。
Claims (6)
1.一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，其特征在于：包括有铁路轨道轨行器主体结构以及安装在铁路轨道轨行器主体结构上的车载铁路信号检测设备和车载智慧云端***；
所述的车载铁路信号检测设备包括有：
轨道电路数据检测模块：测量轨道电路的主轨、小轨1700、2000、2300、2600载频和10.4-18低频码、电流参数、发码方向，还用于铁路信号轨道电路的测试；根据图纸或模板表格导入轨道电路名称、距离、电容数据进行轨道区段识别并自动检测对比；对列控数据和LKJ列车运行控制记录装置数据进行复核；
轨道电路电容数据检测模块：根据图纸输入每个轨道区段长度、电容数量、位置，对轨道电路上补偿电容进行有效性、安装位置、电容型号进行测试，并形成数据对比表；检测补偿电容双线是否存在断线；
应答器数据检测模块：对铁路轨道地面应答器的名称、坐标位置、有效性、有无源默认报文数据进行检测；根据可选择的格式导入列控数据信息，并根据导入的列控数据信息，现场进行列控信息复核，形成应答器测试对比数据与分析和问题项显示；对铁路轨道地面应答器的数据进行分析，判断应答器安装位置、安装方向是否正确，应答器报文数据、应答器的名称、坐标位置核对检查；
轨道设备限界数据检测模块：对左右双边信号轨旁的信号机、箱盒、接触网杆设备边缘距轨中心距离进行激光测量；根据图纸导入的位置进行识别、测试数据形成报单，超限提示；
所述的车载智慧云端***包括有：
无线通信模块：提供无线通信网络；
轨行器定位模块：实时获得轨行器位置信息和信号设备安装位置信息；
车载智慧云端***软件：采用软件集成平台把测试的项目集成化，对测试数据进行智能对比分析，并在云端实现交管、联网和信息的传输；
车载工控计算机：实现车载端静态和动态数据实时采集和传输、数据存储计算与反馈、数据存储与备份、语音提示。
2.根据权利要求1所述的一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，其特征在于：所述的铁路轨道轨行器主体结构包括：金属结构底盘、磷酸铁锂电池、直流转交流逆变器、直流无刷轮毂电机、前后轨道轮对、AI避障相机、雷达和报警模块；
所述的磷酸铁锂电池采用双电源模式；
在铁路轨道轨行器主体结构上预留多个测试模块标准的接口，进行轨道电路、应答器、补偿电容、信号轨旁限界接口安装测试；
铁路轨道轨行器主体结构的轨距采用标准铁路轨距设计，限界测量时对轨中心进行微调确认。
3.根据权利要求1所述的一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，其特征在于：所述的轨道电路数据检测模块采用模块化设计，采用双通道，监控邻线干扰和工频干扰信息，形成曲线图。
4.根据权利要求1所述的一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，其特征在于：所述的应答器数据检测模块具有正反向运行测试模式。
5.根据权利要求1所述的一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，其特征在于：所述的轨行器定位模块具有北斗卫星定位、轮轴计数和地面应答器三重定位功能。
6.根据权利要求1所述的一种车轨云协同的铁路信号智能检测轨行器***，其特征在于：所述的车载智慧云端***软件包括：轨道电路数据分析软件、应答器数据分析软件、补偿电容数据分析软件和设备限界数据分析软件。
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| GR01 | Patent grant | ||
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