JP6635827B2 - Track shorting device - Google Patents
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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-circuiting device that short-circuits between rails and detects that a train is present in a track circuit, for example, 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。 2. Description of the Related Art A track circuit for detecting that a train is present is provided on a railway track. The track circuit includes a transmitter that transmits an electric signal of a predetermined frequency using a pair of rails as a signal path, and a receiver that receives the electric signal via the pair of rails. When the train enters between the rails, which are signal paths, and the rails are short-circuited via the wheels, the level of the received signal of the receiver decreases, and the presence of the train can be detected. A plurality of track circuits are provided for each predetermined section of the track, and the track section is recognized based on which track circuit detects the on-rail section. The signal security system is controlled by the detection of the presence of the train, and for example, the traffic light switches 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 insulated track circuit, signals of the same frequency can be used in multiple adjacent track circuits, but it is necessary to set the boundary of the track circuit at the joint of the rail and insert an insulator 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 joint of the rails, and it is not necessary to insert an insulator between the joints of the rails. In a non-insulated track circuit, signals of different frequencies are used between two adjacent track circuits, thereby avoiding signal crosstalk 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 device that short-circuits between rails has been used, for example, when performing construction around a track (for example, see Patent Document 1). Due to the short circuit between the rails, the track circuit detects the train's presence even if there is no train, and the traffic light is switched to red.
On the other hand, a signal used for railroad crossing control may flow on the rail. If the track shorting device also passes a signal for level crossing control, the level crossing will operate during construction. For this reason, a general track short-circuiting device is provided with a filter function of passing only the low-band signal of the track circuit without passing the high-band signal of the railroad 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 signal frequency is set to a relatively high band in order to make the frequencies of the signals different from each other and to avoid crosstalk between two adjacent track circuits. At present, there is no track short-circuit device corresponding to the non-insulated track circuit using such a high-bandwidth signal, and there is no track short-circuit device that can be used even if you want to short-circuit the non-insulated track circuit during construction. That is the fact.
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 correspond to a signal in a high band with a structure similar to that of a conventional track short-circuit device, there are some problems as described below. First, if the pass band width of the low-pass filter is widened so that a high-band signal is passed, a track short-circuit device that operates a railroad crossing through a signal of a railroad crossing will end up. In order to pass only the signal of the high-band track circuit without operating the railroad crossing, a steep filter having a narrow pass bandwidth is required. If the filter is steep, the frequency of the track circuit that can be short-circuited by one filter is limited. Therefore, it is necessary to accurately grasp the frequency of the signal of the track circuit to be short-circuited. Many frequencies are allocated to the non-insulated track circuit, and each track circuit uses any of these many frequencies. For this reason, many filters are needed to support all non-insulated track circuits. When a person selects a filter and short-circuits, the possibility of erroneous selection of the filter arises, and it becomes necessary to carry many filters.
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 a problem 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 according to the detection result. 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 should be detected from this voltage and the corresponding filter should be 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, if the filter is selected by detecting the frequency from the voltage between the rails, in a non-insulated track circuit, for example, the frequency of an adjacent track circuit is detected, and the filter may not be properly selected. Occurred. Hereinafter, the track circuit in which the track short-circuit device 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 device cannot sufficiently pass the signal of the track circuit in the installation section, and cannot detect the presence of the track circuit in the installation section. Furthermore, since the track short-circuit device is installed outside the adjacent section even through the signal of the track circuit in the adjacent section, the amount of passing signals does not increase, and the track circuit in the adjacent section is also detected as being on-rail. Can not.
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。 According to the present invention, the frequency of the signal of the track circuit is close to the frequency band of the signal of the railroad crossing control, and even on the line provided with the non-insulated track circuit, the railroad circuit reliably detects the presence of the track without operating the railroad crossing. It is an object of the present invention to provide an orbit short-circuit device capable of performing the following.
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。 The present inventors have investigated and found that in the non-insulated track circuit, the signal voltage of the adjacent track circuit may be higher than the signal voltage of the track circuit around the boundary of the track circuit in some cases. (See the point P1 in FIG. 6B). On the other hand, as shown in FIG. 6C, when attention was paid to the current of the track circuit, it was found that the frequency component of the adjacent track circuit did 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 findings, the track short-circuit device according to the present invention
A pair of electrodes respectively electrically connected to the pair of rails,
A frequency filter is provided in a signal path connecting the pair of electrodes, passes a signal having a set pass frequency, and reduces the passage of a signal having another frequency.
A current sensor that detects a current flowing through the one rail in proximity to at least one rail of the pair of rails,
A current frequency measurement unit that measures a frequency component of the current detected by the current sensor,
A control unit that sets the pass frequency of the frequency filter based on the measurement result of the current frequency measurement unit,
And a configuration characterized by comprising:
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 if the track circuit is a non-insulated type, by measuring the frequency component of the current flowing through the rail, the frequency of the track circuit in the installation section is mistaken for the frequency of the track circuit in the adjacent section. Can be determined without any need. Thereby, the pass band of the frequency filter can be set correctly, and the track circuit in the installation section can detect the presence of the track.
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 device according to the present invention further includes a voltage frequency analysis unit that analyzes a frequency component of a voltage between the pair of rails,
The frequency filter is a band-pass filter that reduces the passage of signals of lower and wider frequencies 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 a frequency of a track circuit in an installation section to which the pair of electrodes is connected, based on an analysis result of the voltage frequency analysis unit and a measurement result of the current frequency measurement unit. It is preferable that the pass frequency is selected.
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 near the frequency band of the railroad crossing control, the frequency of the railroad crossing control is avoided and the frequency of the railroad circuit is reduced. It is easy to set the pass characteristic of the frequency filter so that the signal passes. Further, the control unit determines the frequency of the track circuit in the installation section and selects one pass frequency from the plurality of pass frequencies, so that the user does not need to perform complicated processing to select the 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, on condition that the frequency component of the non-insulated track circuit is measured in the voltage between the pair of rails, the measurement result of the current frequency measurement unit and the analysis result of the voltage frequency analysis unit Preferably, the frequency of the track circuit in the installation section may be determined using the setting.
The detection accuracy of the current flowing through the rail is likely to be lower than the detection accuracy of the voltage between the rails.According to the above configuration, first, it is determined whether or not the non-insulated track circuit is the target from the voltage. The frequency is determined using the measurement result of the current frequency measurement. Therefore, it is possible to determine a frequency that is totally reliable.
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。
Further, the control unit includes:
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, and extracted. 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, the frequency of the track circuit in the installation section is determined by comparing the frequency components of the current after narrowing the frequency from the voltage, so that a more reliable frequency can be determined.
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the frequency of the signal of a track circuit is close to the frequency band of the signal of a railroad crossing control, and even in the line provided with the non-insulated track circuit, the railroad circuit detects the presence of a track without operating the railroad crossing. The effect that it can be obtained is 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 device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the track shorting device according to the embodiment.
As shown in FIG. 1, the track short-circuit device of the present embodiment includes a short-circuit device main body 1, 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 device body 1 includes a
One 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
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
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 the frequency filter. FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating 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 a high frequency band (AF: audio frequency) assigned to a non-insulated track circuit. In the frequency band of the track circuit shown in FIG. 4, the frequencies assigned for level crossing control are close to each other on the low band side and the wide band side, and each pass characteristic indicates that the signals in higher and lower bands than the pass frequency pass. Is narrow band characteristic (characteristic of band filter). 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 illustrating the procedure of the pass frequency determination process.
Next, a description will be given of a pass frequency determination process executed by the
The pass frequency determination processing may be automatically started 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 or not a high level has a voltage level equal to or higher than a predetermined value (step S3). As a result, if there is no signal, it can be determined that the signal of the track circuit has not been input, so that 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-level 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). Data indicating the frequency band of the non-insulated track circuit and data indicating the frequency band of the insulated track circuit are stored in 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 frequencies 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, the 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, the first track circuit using the signal of the frequency A is on the left from the center, and the second track circuit using the signal of the frequency B is on the right of the center. 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, in step S8, after selecting two candidates of the two frequencies f1 and f2 of the non-insulated track circuit, the
On the other hand, when the voltage levels Vf1 and Vf2 are close to each other, 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 the current values If1 and If2 of the two frequencies f1 and f2 are lower than the low threshold level, the
On the other hand, if any of them is equal to or higher than 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 is determined as the frequency of the track circuit in the section, and this is determined as the passing frequency (steps S13 and S14).
By the above-described pass frequency determination processing, the pass frequency of the
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 device of this embodiment, even on a line provided with a non-insulated track circuit, the frequency of the track circuit in the connection section is not mistaken with the frequency of the track circuit in the adjacent section. , Can be determined with high reliability. In addition, 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。 The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the frequency component of the current flowing through 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. The configuration for determining the frequency of the track circuit based on this has been described as an example. However, without the above conditions, the frequency component of the current flowing through one rail R may be measured from the beginning, and the frequency of the track circuit may be determined from the measurement results of the frequency components of the current and the voltage. The frequency of the track circuit may be determined based only on the measurement result of the frequency component of the current without analyzing the component. In addition, details shown in the embodiments can be appropriately changed 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 respectively electrically connected to the pair of rails,
A frequency filter is provided in a signal path connecting the pair of electrodes, passes a signal having a set pass frequency, and reduces the passage of a signal having another frequency.
A current sensor that detects a current flowing through the one rail in proximity to at least one rail of the pair of rails,
A current frequency measurement unit that measures a frequency component of the current detected by the current sensor,
A control unit that sets the pass frequency of the frequency filter based on the measurement result of the current frequency measurement unit,
A track 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。 Further comprising a voltage frequency analysis unit for analyzing a frequency component of the voltage between the pair of rails,
The frequency filter is a band-pass filter that reduces the passage of signals of lower and wider frequencies 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 a frequency of a track circuit in an installation section to which the pair of electrodes is connected, based on an analysis result of the voltage frequency analysis unit and a measurement result of the current frequency measurement unit. The orbit short-circuit device according to claim 1, wherein the pass 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 controller stores the frequency used in the non-insulated track circuit and the frequency used in the insulated track circuit,
The control unit, on condition that the frequency component of the non-insulated track circuit is measured in the voltage between the pair of rails, the measurement result of the current frequency measurement unit and the analysis result of the voltage frequency analysis unit 3. The track short-circuit device according to claim 2, wherein the frequency of the track circuit in the installation section is determined using the frequency.
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 control unit includes:
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, and extracted. 4. The track shorting device according to claim 3, wherein the frequency of the track circuit in the installation section is determined based on the magnitude of the currents of the two frequency components.
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