JP2017154513A - Track short circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、線路周辺で工事を行う場合などに、レール間を短絡して軌道回路に列車が在線しているように検知させる軌道短絡装置に関する。 The present invention relates to a track short-circuit device that detects when a train is present in a track circuit by short-circuiting between rails when performing construction around a track.
以前より、鉄道の線路には、列車が在線していることを検知する軌道回路が設けられている。軌道回路は、一対のレールを信号経路として所定周波数の電気信号を送信する送信機と、この電気信号を一対のレールを介して受信する受信機とを備えている。信号経路であるレール間に列車が進入し、車輪を介してレール間が短絡することで、受信機の受信信号のレベルが低下して、列車の在線を検知できる。線路には複数の軌道回路が所定区間ごとに設けられており、何れの軌道回路が在線を検知するかによって、列車の在線区間が認識される。在線の検知によって信号保安システムの制御が行われ、例えば信号が赤に切り替わる。 Traditionally, railroad tracks have been provided with track circuits that detect when a train is present. The track circuit includes a transmitter that transmits an electrical signal having a predetermined frequency using a pair of rails as signal paths, and a receiver that receives the electrical signal via the pair of rails. When the train enters between the rails that are signal paths and the rails are short-circuited via the wheels, the level of the reception signal of the receiver is lowered, and the presence of the train can be detected. The track is provided with a plurality of track circuits for each predetermined section, and the track section of the train is recognized depending on which track circuit detects the track. The signal security system is controlled by detecting the presence line, for example, the signal is switched to red.
軌道回路には、隣接する別の軌道回路と互いに絶縁される絶縁形の軌道回路と、互いに絶縁されない無絶縁形の軌道回路とがある。絶縁形の軌道回路では、隣接する複数の軌道回路で同じ周波数の信号を使用することができるが、軌道回路の境界をレールの継ぎ目の箇所に設定し、レールの繋ぎ目に絶縁物を挟む必要がある。一方、無絶縁形の軌道回路では、軌道回路の境界をレールの継ぎ目の箇所に設定する必要はなく、レールの継ぎ目に絶縁物を挟む必要もない。無絶縁形の軌道回路では、隣接する二つの軌道回路間で異なる周波数の信号を使用することで、二つの軌道回路間で信号が混線することを回避している。 The track circuit includes an insulated track circuit that is insulated from another adjacent track circuit and a non-insulated track circuit that is not insulated from each other. In an isolated track circuit, multiple adjacent track circuits can use the same frequency signal, but the track circuit boundary must be set at the rail joint and an insulator must be sandwiched between the rail joints. There is. On the other hand, in the non-insulated track circuit, it is not necessary to set the boundary of the track circuit at the rail joint, and it is not necessary to sandwich an insulator between the rail joints. In the non-insulated track circuit, signals having different frequencies are used between two adjacent track circuits, thereby preventing signals from being mixed between the two track circuits.
従来、線路周辺で工事を行う場合などに、レール間を短絡する軌道短絡器が利用される（例えば特許文献１を参照）。レール間の短絡により、列車が存在しなくても軌道回路が列車の在線を検知して信号機が赤に切り替えられるなど、工事箇所の安全を確保できる。
一方、レールには、踏切制御に使用される信号が流れていることがある。軌道短絡装置が、踏切制御の信号も通してしまうと、工事中に踏切が動作してしまう。このため、一般的な軌道短絡装置には、踏切制御の高帯域の信号を通さずに、軌道回路の低帯域の信号のみを通すフィルタ機能が設けられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a track short circuit that short-circuits between rails is used when performing construction around a track (see, for example, Patent Document 1). Due to the short circuit between the rails, even if there is no train, the track circuit detects the train's presence line and the traffic light is switched to red so that the safety of the construction site can be ensured.
On the other hand, a signal used for crossing control may flow through the rail. If the track short-circuit device also passes a signal for level crossing control, the level crossing operates during construction. For this reason, a general track short-circuiting device is provided with a filter function that passes only the low-band signal of the track circuit without passing the high-band signal of the level crossing control.
無絶縁形の軌道回路は、互いの信号の周波数を異ならせて、隣接する二つの軌道回路間の混線を回避するため、信号の周波数は比較的に高帯域に設定される。現在、このように高帯域の信号を用いた無絶縁形の軌道回路に対応する軌道短絡器は無く、工事などで無絶縁形の軌道回路を短絡させたくても、使用できる軌道短絡器が無いのが実情である。 In the non-insulated track circuit, the frequency of the signal is set to a relatively high band in order to avoid crosstalk between two adjacent track circuits by making the frequency of the signals different from each other. Currently, there is no track short circuit that supports non-insulated track circuits that use high-band signals in this way, and there is no track short circuit that can be used even if you want to short-circuit non-insulated track circuits during construction. Is the actual situation.
一方、従来の軌道短絡器と同じような構造で、高帯域の信号に対応させようとすると、次に示すような幾つかの問題が発生する。先ず、ローパスフィルタの通過帯域幅を広げて高帯域の信号も通るようにすると、踏切の信号も通して踏切を動作させる軌道短絡器となってしまう。踏切を動作させないで高帯域の軌道回路の信号のみを通すようにするには、通過帯域幅の狭い急峻なフィルタが必要になる。急峻なフィルタだと、一つのフィルタで短絡できる軌道回路の周波数が限定されてしまうため、短絡したい軌道回路の信号がどの周波数かを正確に把握する必要が生じる。無絶縁形の軌道回路には多くの周波数が割り当てられ、各々の軌道回路はこれら多くの周波数の中から何れかを使用している。このため、全ての無絶縁形の軌道回路に対応するには、多くのフィルタが必要になる。人がフィルタを選択して短絡すると、フィルタの選択誤りが発生する可能性が生じるとともに、多くのフィルタを持ち運ぶ必要が生じる。 On the other hand, when trying to cope with a high-band signal with the same structure as that of a conventional track short circuit, the following problems occur. First, if the pass band width of the low-pass filter is widened to allow a high-bandwidth signal to pass through, a track short circuit that operates the railroad crossing also through the crossing signal is obtained. In order to pass only the signal of the high-band track circuit without operating the level crossing, a steep filter with a narrow pass bandwidth is required. If a steep filter is used, the frequency of the track circuit that can be short-circuited by a single filter is limited. Therefore, it is necessary to accurately grasp the frequency of the signal of the track circuit that is desired to be short-circuited. Many frequencies are assigned to the non-insulated track circuit, and each track circuit uses one of these many frequencies. For this reason, many filters are required to support all non-insulated track circuits. When a person selects a filter and short-circuits it, a filter selection error may occur, and many filters need to be carried.
このような問題を解消し、無絶縁形の軌道回路であっても踏切を動作させずに確実に軌道回路のみを短絡させるには、軌道回路の周波数を自動で検出し、検出結果に応じて自動でフィルタを切り替える機能が求められる。軌道回路の周波数は、一対のレール間の電圧に表れるため、この電圧から周波数を検出して、これに対応するフィルタを選択すればよいと考えられる。 In order to solve such problems and ensure that only the track circuit is short-circuited without operating the railroad crossing even in the case of a non-insulated track circuit, the frequency of the track circuit is automatically detected and the detection result is A function to automatically switch filters is required. Since the frequency of the track circuit appears in the voltage between the pair of rails, it is considered that the frequency is detected from this voltage and a filter corresponding to this is selected.
しかしながら、レール間の電圧から周波数を検出してフィルタを選択したのでは、無絶縁形の軌道回路において、例えば隣接する軌道回路の周波数が検出されて、フィルタが適切に選択されない場合があるという問題が生じた。以下では、軌道短絡器が設置される軌道回路を「設置区間の軌道回路」と呼び、これに隣接する軌道回路を「隣接区間の軌道回路」と呼ぶ。上記のようにフィルタが適切に選択されないと、軌道短絡器は設置区間の軌道回路の信号を余り通すことができず、設置区間の軌道回路に在線と検知させることができない。さらに、この軌道短絡器は、隣接区間の軌道回路の信号を通しても、隣接区間の外に設置されているため、通過する信号量は多くならず、隣接区間の軌道回路にも在線と検知させることができない。 However, when the filter is selected by detecting the frequency from the voltage between the rails, there is a problem that in the non-insulated track circuit, for example, the frequency of the adjacent track circuit is detected and the filter may not be selected properly. Occurred. Hereinafter, the track circuit in which the track short circuit is installed is referred to as “track circuit in the installation section”, and the track circuit adjacent thereto is referred to as “track circuit in the adjacent section”. If the filter is not properly selected as described above, the track short circuit cannot pass the signal of the track circuit in the installation section so much, and the track circuit in the installation section cannot be detected as an existing line. Furthermore, since this track short circuit is installed outside the adjacent section even through the signal of the track circuit in the adjacent section, the amount of signal passing through does not increase, and the track circuit in the adjacent section is also detected as a current line. I can't.
本発明は、軌道回路の信号の周波数が踏切制御の信号の周波数帯に近く、無絶縁形の軌道回路が設けられた線路においても、踏切を動作させずに軌道回路に確実に在線を検知させることのできる軌道短絡装置を提供することを目的としている。 The present invention enables the track circuit to reliably detect the presence line without operating the railroad crossing even in a track where the frequency of the track circuit signal is close to the frequency band of the level crossing control signal and the non-insulated track circuit is provided. An object of the present invention is to provide an orbital short-circuit device that can perform such a process.
本発明者らが調査したところ、無絶縁形の軌道回路では、軌道回路の境界周辺において、この軌道回路の信号電圧よりも、隣接する軌道回路の信号電圧の方が大きくなる場合があると判明した（図６（ｂ）の地点Ｐ１を参照）。一方、図６（ｃ）に示すように、軌道回路の電流に注目したところ、一つの軌道回路の周波数成分よりも、隣接する軌道回路の周波数成分が大きくなることがないと判明した。 As a result of investigations by the present inventors, it has been found that in the non-insulated track circuit, the signal voltage of the adjacent track circuit may be larger than the signal voltage of the track circuit around the boundary of the track circuit. (See point P1 in FIG. 6B). On the other hand, as shown in FIG. 6C, when attention is paid to the current of the track circuit, it has been found that the frequency component of the adjacent track circuit does not become larger than the frequency component of one track circuit.
上記知見に基づき、本発明に係る軌道短絡装置は、
一対のレールにそれぞれ電気的に接続される一対の電極と、
前記一対の電極を結ぶ信号経路に設けられ、設定された通過周波数の信号を通し、他の周波数の信号の通過を低減する周波数フィルタと、
前記一対のレールのうち少なくとも一つのレールに近接されて前記一つのレールに流れる電流を検出する電流センサと、
前記電流センサにより検出された電流の周波数成分を計測する電流周波数計測部と、
前記電流周波数計測部の計測結果に基づいて前記周波数フィルタの前記通過周波数を設定する制御部と、
を備えることを特徴とする構成とした。
Based on the above knowledge, the orbital short-circuit device according to the present invention is:
A pair of electrodes each electrically connected to a pair of rails;
A frequency filter that is provided in a signal path connecting the pair of electrodes, passes a signal of a set passing frequency, and reduces the passage of a signal of another frequency;
A current sensor for detecting a current flowing in the one rail in proximity to at least one of the pair of rails;
A current frequency measuring unit for measuring a frequency component of the current detected by the current sensor;
A control unit for setting the pass frequency of the frequency filter based on the measurement result of the current frequency measurement unit;
It was set as the structure characterized by providing.
このような構成によれば、無絶縁形の軌道回路であっても、レールに流れる電流の周波数成分を計測することで、設置区間の軌道回路の周波数を、隣接区間の軌道回路の周波数と間違うことなく判定できる。これにより、周波数フィルタの通過帯域を正しく設定して、設置区間の軌道回路に在線を検知させることができる。 According to such a configuration, even in an uninsulated track circuit, the frequency component of the current flowing in the rail is measured, so that the frequency of the track circuit in the installation section is mistaken for the frequency of the track circuit in the adjacent section. It can be judged without. Thereby, the pass band of a frequency filter can be set correctly, and a track can be detected by the track circuit of an installation area.
ここで、本発明に係る軌道短絡装置は、前記一対のレール間の電圧の周波数成分を解析する電圧周波数解析部をさらに備え、
前記周波数フィルタは、前記通過周波数より低域および広域の周波数の信号の通過を低減する帯域フィルタであり、複数種類の軌道回路の周波数に対応する複数の通過周波数に切り替え可能であり、
前記制御部は、前記電圧周波数解析部の解析結果と前記電流周波数計測部の計測結果とに基づき、前記一対の電極が接続される設置区間の軌道回路の周波数を判定して、前記周波数フィルタの前記通過周波数を選択するように構成するとよい。
Here, the track short-circuit apparatus according to the present invention further includes a voltage frequency analysis unit that analyzes a frequency component of the voltage between the pair of rails,
The frequency filter is a bandpass filter that reduces the passage of signals in a frequency range lower and wider than the pass frequency, and can be switched to a plurality of pass frequencies corresponding to frequencies of a plurality of types of track circuits,
The control unit determines the frequency of the track circuit in the installation section to which the pair of electrodes are connected based on the analysis result of the voltage frequency analysis unit and the measurement result of the current frequency measurement unit, and It may be configured to select the pass frequency.
この構成によれば、比較的に急峻な帯域フィルタを利用することで、軌道回路の周波数帯が踏切制御の周波数帯の近くにある場合でも、踏切制御の周波数を避け、且つ軌道回路の周波数の信号の通すように周波数フィルタの通過特性を設定しやすい。また、制御部は、設置区間の軌道回路の周波数を判定して、複数の通過周波数の中から１つの通過周波数を選択するので、フィルタを選択するために利用者の煩雑な処理が必要ない。 According to this configuration, by using a relatively steep band filter, even when the frequency band of the track circuit is close to the frequency band of the level crossing control, the frequency of the level crossing control is avoided and the frequency of the track circuit is reduced. It is easy to set the pass characteristics of the frequency filter so that the signal can pass. Further, since the control unit determines the frequency of the track circuit in the installation section and selects one pass frequency from among a plurality of pass frequencies, no complicated process for the user is required to select a filter.
さらに、前記制御部には、無絶縁形の軌道回路で使用される周波数と絶縁形の軌道回路で使用される周波数とが記憶され、
前記制御部は、前記一対のレール間の電圧に無絶縁形の軌道回路の周波数成分が計測されることを条件に、前記電流周波数計測部の計測結果と前記電圧周波数解析部の解析結果とを用いて、前記設置区間の軌道回路の周波数を判定するように構成するとよい。
レールに流れる電流の検出精度は、レール間の電圧の検出精度よりも低くなりやすいところ、上記構成によれば、先ず、電圧から無絶縁形の軌道回路が対象であるか判別し、その場合に、電流周波数計測の計測結果を用いて周波数が判定される。よって、総合的に信頼の高い周波数の判定を行うことができる。
Further, the control unit stores a frequency used in the non-insulated track circuit and a frequency used in the insulated track circuit,
The control unit obtains the measurement result of the current frequency measurement unit and the analysis result of the voltage frequency analysis unit on the condition that the frequency component of the non-insulated track circuit is measured in the voltage between the pair of rails. It may be configured to use and determine the frequency of the track circuit in the installation section.
The detection accuracy of the current flowing in the rail tends to be lower than the detection accuracy of the voltage between the rails. According to the above configuration, first, it is determined whether the non-insulated track circuit is the target from the voltage, and in that case The frequency is determined using the measurement result of the current frequency measurement. Therefore, it is possible to make a comprehensively reliable frequency determination.
また、前記制御部は、
前記一対のレール間の電圧に無絶縁形の軌道回路の複数の周波数成分が検出された場合に、検出された前記複数の周波数成分の中から電圧の高い順に２つの周波数成分を抽出し、抽出された前記２つの周波数成分の電流の大小に基づいて前記設置区間の軌道回路の周波数を判定するように構成するとよい。
この構成によれば、電圧から周波数を絞った上で、電流の周波数成分を比較して設置区間の軌道回路の周波数を判定するので、信頼のより高い周波数の判定を行うことができる。
In addition, the control unit
When a plurality of frequency components of the non-insulated track circuit are detected in the voltage between the pair of rails, two frequency components are extracted from the detected plurality of frequency components in descending order of voltage. The frequency of the track circuit in the installation section may be determined based on the magnitude of the current of the two frequency components.
According to this configuration, after the frequency is narrowed down from the voltage, the frequency components of the current are compared and the frequency of the track circuit in the installation section is determined, so that a more reliable frequency determination can be performed.
本発明によれば、軌道回路の信号の周波数が踏切制御の信号の周波数帯に近く、無絶縁形の軌道回路が設けられた線路においても、踏切を動作させずに軌道回路に在線を検知させることができるという効果が得られる。 According to the present invention, even when the frequency of the track circuit signal is close to the frequency band of the level crossing control signal and the non-insulated track circuit is provided, the track circuit is made to detect the presence line without operating the level crossing. The effect that it can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態の軌道短絡装置を示す構成図である。図２は、実施の形態の軌道短絡装置の内部構成を示すブロック図である。
本実施の形態の軌道短絡装置は、図１に示すように、短絡器本体１と、一対のレールＲ、Ｒに取り付けられる一対のレール接続子２、２と、電流センサ３とを備えている。短絡器本体１と、一対のレール接続子２、２および電流センサ３とは、ケーブル４、５をそれぞれ介して接続されている。
レール接続子２は、図２に示すように、電極２７、２８を有し、レールＲに取り付けられた場合に、電極２７、２８がレールＲに電気的に接続される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a track short-circuit apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the track short-circuit apparatus according to the embodiment.
As shown in FIG. 1, the track short-circuit apparatus according to the present embodiment includes a short-circuit main body 1, a pair of rails R and a pair of
As shown in FIG. 2, the
電流センサ３は、例えば、コイルを内蔵し、レールＲの一区画の上部を覆うように設置される。レールＲに流れる電流により電流センサ３のコイルに誘導起電力が生じ、この起電力からレールＲの電流を検出できる。
短絡器本体１は、マイクロコンピュータなどの制御回路１０と、表示器２１およびブザー２２などの通知手段と、一対の電極２７、２７間を結ぶ信号線Ｌ１に設けられる電流センサ１８、周波数フィルタ１９、および開閉器２０と、電池２４および電源スイッチ２３などを備えている。
レール接続子２の２つの電極２７、２８のうち、一方の電極２７は、短絡動作時に信号線Ｌ１に軌道回路の電流を流すものである。他方の電極２８は、レールＲ、Ｒ間の電圧を電流による電圧降下の影響なく計測するためのものである。
The
The short-circuit main body 1 includes a
Of the two
電流センサ１８は、短絡動作が正常に行われているか監視するために、信号線Ｌ１に流れる電流を計測する。電流センサ１８の検出信号は制御回路１０へ送られる。
開閉器２０は、制御部１３により制御され、開閉して短絡動作と短絡停止とに装置の状態を切り替える。
表示器２１は、装置の状態を表示したり、短絡電流、レール間電圧、選択周波数などを表示したりする。また、表示器２１は、ＬＥＤなどの発光部を含み、発光状態によって短絡動作の正常又は異常を表示するようにしてもよい。
ブザー２２は、例えば短絡動作中にレール接続子２がレールＲから外れるなどして、短絡動作に異常が発生した場合に、ブザー音を発生させて、使用者に異常を報知する。
The
The
The
The buzzer 22 generates a buzzer sound to notify the user of the abnormality when the abnormality occurs in the short-circuit operation, for example, when the
制御回路１０は、電流周波数計測部１１と、電圧周波数解析部１２と、制御部１３とを有する。制御部１３は、制御プログラムを実行して装置を統括的に制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）１４と、ＣＰＵ１４に作業用の記憶領域を提供するメモリ１５と、制御データおよび制御プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１６と、信号を入出力する入出力部（Ｉ／Ｏ）１７とを有する。
電流周波数計測部１１は、電流センサ３により検出されたレールＲを流れる電流のうち特定の周波数成分の電流量を計測する。電流周波数計測部１１は、フーリエ変換回路などを用いて、検出された電流の周波数成分の解析を行うように構成してもよいし、電流センサ３の出力電圧のうち特定の周波数成分を抽出してこの大きさを計測する構成としてもよい。
The
The current frequency measuring unit 11 measures the current amount of a specific frequency component among the current flowing through the rail R detected by the
電圧周波数解析部１２は、一対のレール接続子２、２の電極２８、２８からレール間電圧が入力され、フーリエ変換回路などを用いて周波数成分の解析を行う。
制御部１３は、ＣＰＵ１４がＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行することで、軌道短絡装置の動作を制御する。制御には、始動時に設置区間の軌道回路の周波数を判定して周波数フィルタ１９の通過周波数を選択する通過周波数決定処理と、初期設定が完了したら開閉器２０を切り替えて短絡動作を開始させる短絡制御処理と、短絡動作中にレール接続子２が外れるなど異常の発生を監視する照査機能処理とが含まれる。このうち、通過周波数決定処理について後に詳述する。
The voltage
The
図３は、周波数フィルタの一例を示す回路図である。図４は、周波数フィルタの通過特性の一例を示す特性図である。
周波数フィルタ１９は、信号が通る両端子間に、複数のコイルＬ１〜Ｌ３と、複数のコンデンサＣ１〜Ｃｎと、これらの接続を切り替えるスイッチ（半導体スイッチ等）３１〜３３、３４−１〜３４−ｎとを有している。スイッチ３１〜３３、３４−１〜３４−ｎは、制御部１３により開閉制御される。適宜な組み合わせでスイッチ３１〜３３、３４−１〜３４−ｎが開閉されることで、周波数フィルタ１９は、図４に示すように、通過周波数が異なる複数の狭帯域な通過特性に切り替わる。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a frequency filter. FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of the pass characteristic of the frequency filter.
The
図４は、主に、無絶縁形の軌道回路に割り当てられた高域（ＡＦ：オーディオ周波数）の周波数帯に対応した複数の通過特性を示している。図４に示す軌道回路の周波数帯は、低域側と広域側とに踏切制御用に割り当てられた周波数が近接しており、各通過特性は、通過周波数より高域および低域の信号の通過を低減する狭帯域な特性（帯域フィルタの特性）となっている。なお、周波数フィルタ１９の切り替え可能な通過特性には、図４のものに加えて、絶縁形の軌道回路に割り当てられた低域と中域の複数チャンネルの周波数に対応する複数の通過特性が含まれていてもよい。
FIG. 4 mainly shows a plurality of pass characteristics corresponding to the high frequency band (AF: audio frequency) assigned to the non-insulated track circuit. In the frequency band of the track circuit shown in FIG. 4, frequencies assigned for level crossing control are close to the low frequency side and the wide frequency range, and each pass characteristic has a high frequency and low frequency signal passing through the pass frequency. Narrow band characteristics (band filter characteristics). Note that the switchable pass characteristics of the
図５は、通過周波数決定処理の手順を示すフローチャートである。
続いて、本実施の形態の軌道短絡装置をレールＲ、Ｒに接続した後に、制御部１３のＣＰＵ１４が実行する通過周波数決定処理について説明する。
通過周波数決定処理は、電極２８、２８への電圧入力に基づいて制御部１３が自動的に開始するようにしてもよいし、制御スイッチを設けておき、これを使用者が操作したときに開始するようにしてもよい。
通過周波数決定処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ１４は、電圧周波数解析部１２に電圧の周波数成分の解析を行うよう指令する（ステップＳ１）。電圧周波数解析部１２はこの解析結果を制御部１３へ渡す。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the pass frequency determination process.
Next, a pass frequency determination process executed by the
The pass frequency determination processing may be started automatically by the
When the pass frequency determination process is started, first, the
解析結果が得られたら、ＣＰＵ１４は、低域又は中域に所定値以上の電圧レベルが有るか判別し（ステップＳ２）、有れば、検出された周波数から軌道回路が使用している周波数を判定し、これを通過周波数に決定する（ステップＳ７）。ＲＯＭ１６には、複数種類の軌道回路が使用する複数チャンネルの周波数を示すデータが記憶されており、ＣＰＵ１４はこれを用いて検出された周波数に合致する軌道回路の周波数を判定する。
また、低域又は中域の電圧レベルがなければ、高域に所定値以上の電圧レベルが有るか判別する（ステップＳ３）。その結果、無ければ、軌道回路の信号が入力されていないと判断できるので、異常終了とする。
When the analysis result is obtained, the
If there is no low or middle voltage level, it is determined whether there is a voltage level higher than a predetermined value in the high frequency (step S3). If there is no result, it can be determined that the signal of the track circuit has not been input, and therefore the process ends abnormally.
一方、高域の電圧レベルが有ったら、その周波数帯が、無絶縁形の軌道回路の周波数帯域か、絶縁形の軌道回路の周波数帯域かを判別する（ステップＳ４）。ＲＯＭ１６には、無絶縁形の軌道回路の周波数帯域を示すデータ、並びに、絶縁形の軌道回路の周波数帯域を示すデータが予め記憶されており、ＣＰＵ１４は、これらのデータを参照して無絶縁形か絶縁形かを判別する。その結果、無絶縁形でなければ、ＣＰＵ１４は、検出された周波数から軌道回路が使用している周波数を判定し、これを通過周波数として決定する（ステップＳ７）。
On the other hand, if there is a high voltage level, it is determined whether the frequency band is the frequency band of the non-insulated track circuit or the frequency band of the insulated track circuit (step S4). The
一方、無絶縁形であれば、ＣＰＵ１４は、無絶縁形の軌道回路の複数チャンネルの周波数のうち、電圧レベルが所定の閾値以上ある周波数を抽出する（ステップＳ５）。ここで、所定の閾値としては、設置区間の軌道回路の出力として想定される最も小さい電圧レベルを設定すればよい。そして、抽出数に基づいて処理を分岐する（ステップＳ６）。抽出数がゼロであれば、軌道回路の信号が入力されていないと判断できるので異常終了とし、抽出数が「１」であれば、この周波数に合致する軌道回路の周波数を通過周波数に決定する（ステップＳ７）。
一方、ステップＳ６の分岐処理の結果、抽出数が「２以上」であれば、抽出された周波数のうち電圧レベルの高い順に、２つの周波数ｆ１、ｆ２を候補として選択する（ステップＳ８）。
On the other hand, if it is a non-insulated type, the
On the other hand, if the number of extractions is “2 or more” as a result of the branching process in step S6, two frequencies f1 and f2 are selected as candidates from the extracted frequency in descending order of voltage level (step S8).
ここで、無絶縁形の軌道回路の特性について説明する。図６（ａ）は、２つの無絶縁形の軌道回路が設けられた線路区間を示す。図６（ａ）の中央より左が周波数Ａの信号を使用する第１軌道回路であり、中央より右が周波数Ｂの信号を使用する第２軌道回路である。受信機１０３は、第１軌道回路と第２軌道回路とで共有され、２つの周波数Ａ、Ｂの両方の信号を受信している。図６（ｂ）は一対のレールＲ、Ｒ間の電圧と位置との関係を示し、図６（ｃ）は一つのレールＲに流れる電流と位置との関係を示している。図６に示すように、無絶縁形では、第１軌道回路と第２軌道回路との境界の近傍で、互いの周波数の信号が混線する。その結果、第２軌道回路内でも、第１軌道回路の周波数Ａの電圧が高く表れるところがある（例えば地点Ｐ１の電圧を参照）。一方、送信機１０１、１０２が出力する周波数Ａの電流と周波数Ｂの電流は受信機１０３に流れて、隣接する区間に漏れにくい。このため、第１軌道回路内で隣接する第２軌道回路の周波数Ｂの電流が大きく検出されることは殆どなく（例えば地点Ｐ１の電流を参照）、逆に、第２軌道回路内で隣接する第１軌道回路の周波数Ａの電流が大きく検出されることも殆どない。
Here, characteristics of the non-insulated track circuit will be described. FIG. 6A shows a line section in which two non-insulated track circuits are provided. 6A is a first track circuit that uses a signal of frequency A, and the right of the center is a second track circuit that uses a signal of frequency B. The
このような特性があるため、ステップＳ８で、無絶縁形の軌道回路の２つの周波数ｆ１、ｆ２の候補を選択したら、次に、ＣＰＵ１４は、２つの周波数ｆ１、ｆ２の電圧レベルＶｆ１、Ｖｆ２を比べて、１番大きな電圧レベルＶｆ１が２番目の電圧レベルＶｆ２より、例えば４倍以上など非常に大きな差がないか判別する（ステップＳ９）。ここで、大きな差とは、隣接する軌道回路から混入された信号では生じえない大きな値に設定される。その結果、大きな差があれば、ＣＰＵ１４は、周波数ｆ１を軌道回路の周波数と判定してこれを通過周波数に決定する（ステップＳ１３）。
一方、電圧レベルＶｆ１、Ｖｆ２が近い場合には、設置区間の軌道回路の信号と隣接区間の軌道回路の信号とが混線している場合もあり得る。このため、ＣＰＵ１４は、電流周波数計測部１１に１本のレールＲに流れる電流の２つの周波数ｆ１、ｆ２の成分を計測するよう指令する（Ｓ１０）。計測結果はＣＰＵ１４へ送られる。
Because of such characteristics, if the candidates for the two frequencies f1 and f2 of the non-insulated track circuit are selected in step S8, the
On the other hand, when the voltage levels Vf1 and Vf2 are close, the signal of the track circuit in the installation section and the signal of the track circuit in the adjacent section may be mixed. For this reason, the
その結果、２つの周波数ｆ１、ｆ２の電流値Ｉｆ１、Ｉｆ２の両方が低い閾値レベル以下であれば、ＣＰＵ１４は、電流が計測できていないと判断して（ステップＳ１１のＮＯ）、異常終了とする。
一方、何れかが閾値レベル以上であれば（ステップＳ１１のＹＥＳ）、計測された周波数ｆ１の電流値Ｉｆ１と周波数ｆ２の電流値Ｉｆ２とを比較して（ステップＳ１２）、大きい方の周波数を設置区間の軌道回路の周波数と判定し、これを通過周波数に決定する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
以上のような通過周波数決定処理により、電圧周波数解析部１２による電圧の解析結果と、必要があれば電流周波数計測部１１の電流の計測結果とが利用されて、周波数フィルタ１９の通過周波数の選択が正しく行われる。
As a result, if both of the current values If1 and If2 of the two frequencies f1 and f2 are below the low threshold level, the
On the other hand, if either is above the threshold level (YES in step S11), the measured current value If1 of the frequency f1 is compared with the current value If2 of the frequency f2 (step S12), and the larger frequency is set. It determines with the frequency of the track circuit of an area, and determines this as a passing frequency (step S13, S14).
Through the pass frequency determination process as described above, the voltage analysis result by the voltage
通過周波数が決定されたら、制御部１３はスイッチ制御により周波数フィルタ１９の通過周波数を切り替え、且つ、開閉器２０を閉に切り替える。これにより、信号線Ｌ１に接続区間の軌道回路の周波数の信号が流れる。そして、接続区間の軌道回路に、一対のレールＲ、Ｒ間の短絡、すなわち軌道短絡装置の接続区間に列車が在線しているかのように検知させることができる。
短絡状態になったら、制御部１３は、正常な短絡電流が流れているか、並びに、レール接続子２、２の接続に異常が生じていないか監視を行い、異常が生じたら発光等の表示又はブザー音出力により異常を知らせる。
When the pass frequency is determined, the
When a short circuit occurs, the
以上のように、この実施の形態の軌道短絡装置によれば、無絶縁形の軌道回路が設けられた線路においても、接続区間の軌道回路の周波数を隣接区間の軌道回路の周波数と間違うことなく、高い信頼性を持って判定することができる。また、周波数フィルタ１９は、複数種類の軌道回路の周波数に対応させて予め設定された複数の狭帯域な通過特性の中から特性を切り替え可能に構成されている。そして、制御部１３は、軌道回路の周波数の判定結果に基づいて周波数フィルタ１９の通過特性を選択する。よって、軌道回路の周波数と踏切制御の周波数帯とが近接していても、踏切制御の信号を避けて、軌道回路の信号のみを通すようにできる。さらに、このような周波数フィルタ１９の特性の切り替えが自動的に行われるので、周波数フィルタ１９の特性を選択するために利用者の煩雑な処理が必要ない。
As described above, according to the track short-circuit apparatus of this embodiment, the frequency of the track circuit in the connection section is not mistaken for the frequency of the track circuit in the adjacent section even in the track provided with the non-insulated track circuit. Can be determined with high reliability. Further, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限られるものではない。例えば、上記実施の形態では、レールＲ、Ｒ間の電圧から無絶縁形の軌道回路の周波数帯の信号が検出されたことを条件に、１本のレールＲに流れる電流の周波数成分を計測し、これに基づき軌道回路の周波数の判定を行う構成を例にとって説明した。しかしながら、上記の条件なく、最初から１本のレールＲに流れる電流の周波数成分を計測して、電流および電圧の周波数成分の計測結果から軌道回路の周波数を判定してもよいし、電圧の周波数成分の解析を行わずに、電流の周波数成分の計測結果のみから軌道回路の周波数を判定してもよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the above embodiment, the frequency component of the current flowing in one rail R is measured on the condition that a signal in the frequency band of the non-insulated track circuit is detected from the voltage between the rails R and R. The configuration for determining the frequency of the track circuit based on this is described as an example. However, the frequency component of the current flowing in one rail R may be measured from the beginning without the above conditions, and the frequency of the track circuit may be determined from the measurement result of the current and voltage frequency components. You may determine the frequency of a track circuit only from the measurement result of the frequency component of an electric current, without analyzing a component. In addition, the details shown in the embodiments can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
１ 短絡器本体
２ レール接続子
３ 電流センサ
１０ 制御回路
１１ 電流周波数計測部
１２ 電圧周波数解析部
１３ 制御部
１４ ＣＰＵ
１６ ＲＯＭ
１９ 周波数フィルタ
２１ 表示器
２２ ブザー
２７、２８ 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
16 ROM
19
Claims (4)
前記一対の電極を結ぶ信号経路に設けられ、設定された通過周波数の信号を通し、他の周波数の信号の通過を低減する周波数フィルタと、
前記一対のレールのうち少なくとも一つのレールに近接されて前記一つのレールに流れる電流を検出する電流センサと、
前記電流センサにより検出された電流の周波数成分を計測する電流周波数計測部と、
前記電流周波数計測部の計測結果に基づいて前記周波数フィルタの前記通過周波数を設定する制御部と、
を備えていることを特徴とする軌道短絡装置。 A pair of electrodes each electrically connected to a pair of rails;
A frequency filter that is provided in a signal path connecting the pair of electrodes, passes a signal of a set passing frequency, and reduces the passage of a signal of another frequency;
A current sensor for detecting a current flowing in the one rail in proximity to at least one of the pair of rails;
A current frequency measuring unit for measuring a frequency component of the current detected by the current sensor;
A control unit for setting the pass frequency of the frequency filter based on the measurement result of the current frequency measurement unit;
An orbital short-circuit device comprising:
前記周波数フィルタは、前記通過周波数より低域および広域の周波数の信号の通過を低減する帯域フィルタであり、複数種類の軌道回路の周波数に対応する複数の通過周波数に切り替え可能であり、
前記制御部は、前記電圧周波数解析部の解析結果と前記電流周波数計測部の計測結果とに基づき、前記一対の電極が接続される設置区間の軌道回路の周波数を判定して、前記周波数フィルタの前記通過周波数を選択することを特徴とする請求項１記載の軌道短絡装置。 A voltage frequency analysis unit for analyzing a frequency component of the voltage between the pair of rails;
The frequency filter is a bandpass filter that reduces the passage of signals in a frequency range lower and wider than the pass frequency, and can be switched to a plurality of pass frequencies corresponding to frequencies of a plurality of types of track circuits,
The control unit determines the frequency of the track circuit in the installation section to which the pair of electrodes are connected based on the analysis result of the voltage frequency analysis unit and the measurement result of the current frequency measurement unit, and The track short-circuit device according to claim 1, wherein the passing frequency is selected.
前記制御部は、前記一対のレール間の電圧に無絶縁形の軌道回路の周波数成分が計測されることを条件に、前記電流周波数計測部の計測結果と前記電圧周波数解析部の解析結果とを用いて、前記設置区間の軌道回路の周波数を判定することを特徴とする請求項２記載の軌道短絡装置。 The control unit stores the frequency used in the non-insulated track circuit and the frequency used in the insulated track circuit,
The control unit obtains the measurement result of the current frequency measurement unit and the analysis result of the voltage frequency analysis unit on the condition that the frequency component of the non-insulated track circuit is measured in the voltage between the pair of rails. The track short-circuit apparatus according to claim 2, wherein the track short-circuit device is used to determine a frequency of the track circuit in the installation section.
前記一対のレール間の電圧に無絶縁形の軌道回路の複数の周波数成分が検出された場合に、検出された前記複数の周波数成分の中から電圧の高い順に２つの周波数成分を抽出し、抽出された前記２つの周波数成分の電流の大小に基づいて前記設置区間の軌道回路の周波数を判定することを特徴とする請求項３記載の軌道短絡装置。 The controller is
When a plurality of frequency components of the non-insulated track circuit are detected in the voltage between the pair of rails, two frequency components are extracted from the detected plurality of frequency components in descending order of voltage. 4. The track short circuit device according to claim 3, wherein the frequency of the track circuit in the installation section is determined based on the magnitude of the current of the two frequency components.
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