專利名稱：：一種軌道電路實時監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鐵路信號設(shè)備和安全防護設(shè)備的故障監(jiān)測方法，尤其是涉及軌道電路信號的在線采集記錄及離線分析。
背景技術(shù)：
：作為鐵路機車運行保障的機車三大件之一的機車信號系統(tǒng)與作為高速列車行車憑證的列車安全防護系統(tǒng)已在全路廣泛運用；但與之相適應(yīng)的運行監(jiān)測及運行記錄系統(tǒng)卻未進行相應(yīng)的開發(fā)運用。給負責維護與保障機車信號系統(tǒng)與安全防護系統(tǒng)正常運營的鐵路電務(wù)部門造成很大的壓力；正常的運營管理和維修工作與故障分析缺乏詳實的運行數(shù)據(jù)；無法對事故進行動態(tài)再現(xiàn)；事故責任與設(shè)備故障不能準確定位。在維修工作中無法針對事故隱患進行重點防護。目前全路的電務(wù)部門對機車信號系統(tǒng)與安全防護系統(tǒng)的事故分析和維修工作的依據(jù)局限在運營經(jīng)驗和借鑒機務(wù)部門的運行記錄器所記錄的數(shù)據(jù)和圖表。因此存在下列一些問題電務(wù)系統(tǒng)對信號系統(tǒng)的運營事故的責任不能準確定位，運營管理與設(shè)備故障定位缺乏依據(jù)；事故不能重放再現(xiàn)，對誘發(fā)事故的原因與信號設(shè)備的參數(shù)變化趨勢不能進行定性分析。因此，有必要對機車安全信息綜合檢測系統(tǒng)進行研究。
發(fā)明內(nèi)容軌道電路實時監(jiān)測方法作為一套鐵路運輸安全設(shè)計的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，可以記錄下列車的各種運行狀態(tài)或發(fā)生故障時的狀態(tài)和信號(或稱故障錄波)。保存下來的數(shù)據(jù)信息可以通過轉(zhuǎn)儲通訊接口，轉(zhuǎn)移到地面的計算機上，再利用分析軟件對其進行分析處理以獲取相應(yīng)的信息。這樣就可以為正常的運營管理和維修工作提供數(shù)據(jù)支持，對事故責任與設(shè)備故障進行定位，還可以為維修工作中的事故隱患的重點防護提供依據(jù)。為電務(wù)系統(tǒng)承擔信號車載設(shè)備的運營管理、維修保養(yǎng)、事故分析提供了必要的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的軌道電路實時監(jiān)測方法，由車載設(shè)備、轉(zhuǎn)儲設(shè)備和地面分析設(shè)備組成。其特征是由車載設(shè)備采集列車軌道信號、速度、超防制動開關(guān)量、各路工作電壓、信號燈狀態(tài)、公共信息等運行狀態(tài)信息，并根據(jù)不同的觸發(fā)條件，將采集到的信息區(qū)分為正確信息或故障信息按照不同的數(shù)據(jù)格式分別保存；記錄下來的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)儲設(shè)備，轉(zhuǎn)存到地面分析設(shè)備中；利用地面分析軟件對所記錄數(shù)據(jù)與手動輸入的運行線路固定信息相結(jié)合，對記錄的數(shù)據(jù)以可視的形式還原，以判斷出故障位置和原因。其中車載設(shè)備由主機模板、信號采集板和電源板組成；信號采集板采集列車速度、制動壓力、各路工作電源、超防制動開關(guān)量和公共信息，并通過串行接口將數(shù)據(jù)傳送主機板；主4機板包括CPU和軌道信號檢測DSP部分；軌道信號檢測DSP部分采集軌道信號波形，CPU采集和處理絕緣節(jié)信號、信號燈狀態(tài)信號，由DSP部分讀取軌道信號波形，接收采集板的發(fā)來的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)匯總，生成文件，以備轉(zhuǎn)儲。CPU和軌道信號檢測DSP部分通過雙口RAM進行通信;信號采集板與主機板通過RS232通信，與總線板通過RS485通信。轉(zhuǎn)儲設(shè)備采用移動硬盤作為存儲介質(zhì)，設(shè)有電源接口、USB接口和以太網(wǎng)接口。與車載設(shè)備之間采用以太網(wǎng)通信轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)，與地面分析設(shè)備通過USB口轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)。地面分析設(shè)備由一臺PC計算機和地面分析軟件組成，該設(shè)備將機車運行后車載設(shè)備采集到并經(jīng)轉(zhuǎn)儲設(shè)備轉(zhuǎn)儲到計算機的數(shù)據(jù)記錄以可視的形式還原出來，用以判斷故障發(fā)生的地點、時間和主要原因。地面分析軟件包括線路錄入和記錄分析兩部分。線路錄入部分是將機車運行線路上的固定信息以手動錄入的形式進行編輯，以文件的方式保存起來，當打開一個數(shù)據(jù)文件后，把與其相對應(yīng)的線路文件調(diào)出，使二者結(jié)合起來，以分析出故障發(fā)生點的位置；記錄分析部分的主要功能是將轉(zhuǎn)儲器轉(zhuǎn)存到計算機上的運行情況數(shù)據(jù)逐條進行信號波形的回放，同時將每條數(shù)據(jù)發(fā)生的時間、日期、車次、當時列車的速度、信號燈顏色和各路電壓的狀況等物理信息顯示在屏幕的窗口中。軌道電路動態(tài)監(jiān)測及記錄系統(tǒng)的主要監(jiān)測記錄內(nèi)容(節(jié)點)及作用1、感應(yīng)接收信號強度從機車信號感應(yīng)天線線圈后采集模擬量，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行檢測記錄，根據(jù)其強度可判別在該位置(列車運行公里數(shù))地面信號發(fā)送設(shè)備的故障和機車信號天線故障。2、安全防護系統(tǒng)對列車的防護作用(控制輸出)由安全防護系統(tǒng)控制輸出(超防制動開關(guān)量)采樣，定位在已知信號和防護關(guān)系的情況下，安全防護系統(tǒng)的控制輸出是否正確。該系統(tǒng)為電務(wù)系統(tǒng)承擔的信號地面和車載設(shè)備的運營管理、維修保養(yǎng)、事故分析、技術(shù)決策提供必要的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)主要解決下列問題1、對機車信號系統(tǒng)與安全防護系統(tǒng)設(shè)備的所有可檢測或應(yīng)檢測節(jié)點進行實時監(jiān)測，確保設(shè)備運行可靠及迅速準確地確定故障位置。2、結(jié)合總線提供的公共信息和檢測設(shè)備預(yù)置的線路參數(shù)進行全程實時記錄，便于進行離線分析和事故再現(xiàn)。4、電務(wù)系統(tǒng)可在地面對監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)進行離線分析，匯總成各種圖形、曲線、表格，便于運營管理和安排設(shè)備維修保養(yǎng)。圖l:車載設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖圖2:車載設(shè)備主機板工作軟件流程圖圖3:線路錄入界面圖圖4:文件打開界面圖圖5:調(diào)整記錄對話框界面圖圖6:打印瀏覽界面圖圖7:記錄分析界面圖圖8:數(shù)據(jù)的打開界面圖圖9:打開后的數(shù)據(jù)界面圖圖10:天氣錄入窗口圖ll:打印界面具體實施例機車安全信息綜合檢測系統(tǒng)由車載設(shè)備、轉(zhuǎn)儲設(shè)備和地面分析設(shè)備三部分構(gòu)成。它可以根據(jù)設(shè)定的條件，通過車載設(shè)備記錄此條件下的列車的各種運行狀態(tài)或發(fā)生故障時的狀態(tài)和信號(或稱故障錄波)。記錄下來的數(shù)據(jù)信息可以通過轉(zhuǎn)儲通訊接口，用轉(zhuǎn)儲設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到地面的計算機上，再利用分析軟件對其進行分析處理以獲取相應(yīng)的信息。1.車載設(shè)備-車載設(shè)備采用標準的4U高19"寬機箱，主要由主機模板、信號采集板(XHC)和電源板組成如圖1所示。1.1信號采集板-信號采集板的主要作用是采集列車速度、制動壓力、各路工作電源、掉電信息以及從總線采集的包括公里標、區(qū)段、時間等在內(nèi)的公共信息后將數(shù)據(jù)傳送給CPU板保存，CPU將這些匯總，生成文件，以備轉(zhuǎn)儲。信號采集板采用高性能16位單片機Intel80196為核心處理器。其CPU操作直接面向內(nèi)存所有數(shù)據(jù)寄存器，消除了某些單片機只用累加器做運算的瓶頸效應(yīng)，因而運算速度和數(shù)據(jù)吞吐能力大大提高。另外配有64KR0M存儲運行軟件，64KRAM和256KFLASH作為存儲介質(zhì)。通過后面的48芯插頭與總線底板連接為其供電?？偩€底板提供了3路模擬量輸入，一路用于采集110V電壓波動，一路用于采集24V電壓波動，一路用于采集5V電壓的波動。2路脈沖輸入，分別采集速度信號和壓力信號。8路超防制動的開關(guān)量輸入。生瞬間斷電時，該模板仍然能工作1分鐘以上，檢測并記錄電壓的變化情況，數(shù)據(jù)保存在FLASH中，并可隨時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺匕灞４?，這就避免了因特殊情況而造成數(shù)據(jù)不完整，甚至丟失的現(xiàn)象發(fā)生。Intel80196有7個I/0口，每個端口都是復用的，既可以作為標準的I/O口，也可以作為特殊功能信號端口配置和定義。本系統(tǒng)中P3口作為數(shù)據(jù)總線，P4口作為地址總線。P2口提供串口，中斷和控制信號則由其他端口配置。地址信號線通過M4-32/32芯片進行地址譯碼后，根據(jù)具體情況對存儲器、記時器、A\D芯片和脈沖記數(shù)等進行選通，以完成片選的功能。模擬量輸入采集到的3路電壓經(jīng)過處理后，分別接入MAX197(12位A/D)芯片的16、17、18管腳，將模擬量轉(zhuǎn)換為12位的數(shù)據(jù)送到總線。來自壓力傳感器的脈沖和來自速度傳感器的脈沖分別通過光耦進行隔離后連接到對應(yīng)的兩個74LS393上(計數(shù)器)，累加記數(shù)后送入不同的74HC541緩沖。8路超防制動開關(guān)量輸入同樣也是通過光耦隔離后經(jīng)過下拉電阻送入緩沖器的。74HC541再將這些數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)總線上，供Intel80196對他們進行存儲、傳送等操作處理。信號采集板的信息是通過RS232傳輸?shù)紺PU板上的而CPU板對信號采集板進行時間校正、掉電信息査詢等也是通過48芯插座上的RS232進行的。在本系統(tǒng)中RS232主要用到第2、3以及5腳它們的作用分別是接收字符、發(fā)送字符和接地端。兩塊電路板之間通過軟件編寫的協(xié)議進行通訊，實現(xiàn)不同功能。作為串行通信的另外一種形式，由于RS485能夠有效的防止外界環(huán)境對傳輸線路的噪聲干擾，所以在信號采集板中采用這種方式來傳遞公共信息，以盡量減少信號發(fā)生錯誤。車載設(shè)備的運行記錄軟件可以根據(jù)公共信息的具體內(nèi)容確定故障數(shù)據(jù)在線路上的位置。1.2主機模板主機模板作為記錄儀的重要組成部分，有采集軌道信號，維持設(shè)備正常運行，進行數(shù)據(jù)交換的作用，分為CPU和軌道信號檢測DSP兩部分。CPU部分采用高性能集成386嵌入式計算機，具有高速I/O能力和大容量電子盤配置。采集信號燈狀態(tài)和絕緣節(jié)信號。軌道信號檢測DSP部分采用單片計算機Intel8051為核心處理器，以40，000次/秒的速率采集軌道信號波形。板上的RJ45以太網(wǎng)接口連接轉(zhuǎn)儲器，可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出。在主機模板與總線底板相連接的48芯插座上分別有+5V、土12V三路電壓采集通道、8路信號燈狀態(tài)采集通道、1路絕緣節(jié)信號通道以及1路軌道信號的模擬量輸入采集，另外還有1路RS232的串行通訊與信號采集模板進行數(shù)據(jù)信息的傳遞。DSP部分的主要任務(wù)是采集軌道信號的波形數(shù)據(jù)，由軌道信號調(diào)理電路、高速A/D轉(zhuǎn)換和雙口RAM接口電路組成。軌道信號經(jīng)總線底板、通過48芯插座送到電路模板上后，首先經(jīng)過軌道信號調(diào)理電路進行運算放大處理，處理過后的模擬量連接到MAX165(A/D芯片)上，轉(zhuǎn)換成8為的開關(guān)量數(shù)據(jù)。為了保證高速率的采集信號波形，并且不間斷的將數(shù)據(jù)傳送出去，設(shè)計采用了8K雙口R細(IDT7005)，分成兩個區(qū)，每個區(qū)各祖，以乒乓方式工作，當一個4K的RAM區(qū)接收A/D數(shù)據(jù)的時候，另一個R細區(qū)可以讓CPU部分直接讀取，這樣就不會影響數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性。這一部分的核心處理器為98C52芯片。它的P0和P2端口分別通過緩沖器與雙口RAM接收區(qū)的數(shù)據(jù)線和地址線相連用以對數(shù)據(jù)的接收進行控制。其他接口則用作中斷、控制及與DSP相關(guān)芯片的選擇。模板的CPU部分采用高性能集成386嵌入式計算機，具有高速I/O能力和大容量電子盤配置。它主要是處理采集來的信號燈狀態(tài)信號和絕緣節(jié)信號，讀取軌道波形，同時負責與信號采集板的正常通信。當信號發(fā)生變化時會觸發(fā)主機模板對數(shù)據(jù)進行記錄，但是每種數(shù)據(jù)類型的觸發(fā)條件是不同的。正常記錄觸發(fā)條件1、信號燈發(fā)生變化。2、采集到絕緣節(jié)變化。故障數(shù)據(jù)觸發(fā)條件列車不在車站內(nèi)，檢測到白色信號燈，且車速不為0時，觸發(fā)故障記錄。1.4主機模板工作軟件主機模板的核心計算機386上運行的記錄儀監(jiān)測軟件，主要能夠完成下面的這些功能-1、接受DSP部分經(jīng)過雙口RAM傳送的軌道信號波形數(shù)據(jù)。2、接收信號采集板經(jīng)過RS232發(fā)送來的數(shù)據(jù)。3、采集信號燈狀態(tài)和絕緣節(jié)信號。4、發(fā)送記錄到的全部數(shù)據(jù)，包括正常數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)(分別保存在不同區(qū)域)。其流程如圖2所示1.3電源板由于機車上提供的電壓所限制，電源的輸入采用DC110V士35V，同時提供5V/5A、±12V/1A、24V/0.5A和15V/1.5A的電源輸出。2.轉(zhuǎn)儲設(shè)備由于機車條件和環(huán)境的限制，系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)文件必須由某種介質(zhì)進行機車與地面之間的過渡，將其讀取并處理。系統(tǒng)的轉(zhuǎn)儲設(shè)備，即轉(zhuǎn)儲器就是連接車載設(shè)備與地面分析軟件的主要途徑。由于記錄的數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)的RS232(或RS485)通信方式，由于通信速率底，不能滿足要求，該設(shè)備采用了廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)(10Mbps)接口，大大提高了轉(zhuǎn)儲效率。存儲介子采用移動硬盤，容量可達20G40G。轉(zhuǎn)儲設(shè)備為了方便地將記錄儀內(nèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到計算機進行數(shù)據(jù)分析，本系統(tǒng)配置了專對外接口只有三個電源接口、USB接口和以太網(wǎng)接口(RJ45)。設(shè)備要正常工作需要+5V土0.3V的電壓，通過電源接口可以對其供電。轉(zhuǎn)儲設(shè)備與車載設(shè)備之間采用以太網(wǎng)通信轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)儲設(shè)備和地面計算機之間連接USB，在計算機上可直接看到移動硬盤，將其數(shù)據(jù)拷貝到計算機即完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲。2.1機車轉(zhuǎn)儲機車轉(zhuǎn)儲是整個轉(zhuǎn)儲過程的開始，它主要的目的是將車載設(shè)備中的數(shù)據(jù)導出。轉(zhuǎn)儲設(shè)備準備完畢，并且與車載設(shè)備(記錄儀)連接后，進入等待狀態(tài)。車載設(shè)備每隔一段時間就會發(fā)送一幀以0x55為開頭的數(shù)據(jù)。在這幀數(shù)據(jù)中還包括正常數(shù)據(jù)數(shù)量、故障數(shù)據(jù)數(shù)量、機車號以及時間、日期等信息。當轉(zhuǎn)儲器接收到這些信息后，將回送一幀數(shù)據(jù)表示通訊已經(jīng)連接，并且處于隨時接收的狀態(tài)。車載設(shè)備在收到數(shù)據(jù)后，就會開始發(fā)送大量的正常、故障數(shù)據(jù)到轉(zhuǎn)儲器中，轉(zhuǎn)儲器接收并生成文件，其文件名格式為日期時間.機車號2.2地面轉(zhuǎn)儲地面轉(zhuǎn)儲就是將轉(zhuǎn)儲器硬盤中的文件轉(zhuǎn)存到地面分析設(shè)備的計算機的過程。USB作為用于主機和外設(shè)的通信方式，可以很方便的完成這個任務(wù)。USB(UniversalSerialBus，通用串行總線)是一種外部設(shè)備連接的技術(shù)，它是一種可共享的、可擴充的、使用方便的串行總線。USB與普通的串口并不完全相同，它不但可以連接許多設(shè)備，而且不同類型的設(shè)備組成可以通過USB集線器分離開來，這些都與傳統(tǒng)的串口上只能連接一個設(shè)備有著本質(zhì)區(qū)別的。另外，USB的優(yōu)點是易于使用、數(shù)據(jù)傳輸快速穩(wěn)定。由于數(shù)據(jù)文件的體積較大，9所以加快傳輸速率是很有必要的。USB接口可以以12Mb/s—480Mb/S的速度進行通訊，并且消除了大多數(shù)的可能引起數(shù)據(jù)錯誤的噪聲，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?.地面分析設(shè)備地面分析設(shè)備由一臺PC計算機和分析軟件組成。地面分析過程就是將機車運行后采集到，并已經(jīng)轉(zhuǎn)儲到算機上的數(shù)據(jù)記錄以可視的形式還原出來的過程。分析人員根據(jù)具體的信息判斷故障的發(fā)生點，發(fā)生時間，判斷故障的主要原因，也可以依此對信號設(shè)備進行有目的性的保養(yǎng)與維修。3.1地面分析數(shù)據(jù)格式地面分析就是將機車運行后采集到，并已經(jīng)轉(zhuǎn)儲到計算機上的數(shù)據(jù)記錄以可視的形式還原出來的過程。主要是通過二進制訪問模式對文件進行讀取與修改的。在二進制訪問模式中，可以把文件指針移到文件的任何地方。文件剛剛被打開時，文件指針指向第一個字節(jié)，以后將隨著文件處理命令的執(zhí)行而移動，文件一旦打開，就可以同時進行讀寫。當我們知道記錄儀數(shù)據(jù)的存儲格式后，就可以控制文件指針，對相應(yīng)的字節(jié)進行讀取。列車正常運行采集的數(shù)據(jù)按固定長度的記錄存儲，每條記錄分三部分(或數(shù)據(jù)項)1、時間信息6個字節(jié)。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>2、狀態(tài)及管理信息26字節(jié)，如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>以上三項數(shù)據(jù)(128個字節(jié))作為文件的一條正常記錄，每次過分區(qū)或變燈時存儲一次。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>故障數(shù)據(jù)格式與正常數(shù)據(jù)類似，也分3部分，判斷出現(xiàn)白燈時記錄一次，(速度為0時除外)第1、2部分32個字節(jié)與上面一致。第3部分軌道信號采樣數(shù)據(jù)，每秒種采集40，000個字節(jié)，大約采集15秒鐘的時間，按文件存儲時每條記錄共600，064個采樣字節(jié)。故障運行文件記錄格式如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>這樣，一個文件總的字節(jié)數(shù)就可以表示為總字節(jié)數(shù)=文件頭(1024字節(jié))+故障條數(shù)乂(600,064+32)+正常條數(shù)乂(96+32)了解了文件內(nèi)二進制數(shù)據(jù)的具體含義，就能對他它們進行有目的的讀取，才可以將所有采集到的信息，完整并且準確的反映出來。3.2.地面分析軟件地面分析軟件作為了解數(shù)據(jù)情況的主要途徑，應(yīng)該具備信息全面準確，操作簡單方便的特點。該軟件主要是通過二進制訪問模式對文件進行逐個字節(jié)的讀取與修改。地面分析軟件由線路錄入和記錄分析兩部分組成。功能各有不同，其具體如下線路錄入部分主要是將機車運行線路上的固定信息以手動錄入的形式進行編輯，以文件的方式保存起來，文件名為*.^1。這些信息主要包括車站名稱、車站代碼、信號機編號、信號機類型和公里標。當打開一個數(shù)據(jù)文件后，把與其相對應(yīng)的線路文件調(diào)出，這樣就可以使二者結(jié)合起來，根據(jù)每條記錄的具體信息對其發(fā)生地點的車站名稱、信號機代號、公里標等進行査詢，以分析出故障發(fā)生點的位置。記錄分析部分的主要功能是將轉(zhuǎn)儲器轉(zhuǎn)存到計算機上的運行情況數(shù)據(jù)逐條進行信號波形的回放，同時將其他一些物理信息顯示在屏幕的窗口中，這包括每條數(shù)據(jù)發(fā)生的時間、日期、車次、當時列車的速度、信號燈顏色和各路電壓的狀況等。我們可以按照記錄數(shù)據(jù)的基本格式控制文件指針，對相應(yīng)的字節(jié)進行操作完成對數(shù)據(jù)的的翻閱和査找，打印和保存?？傊孛娣治鲕浖闹饕δ芫褪菍⒉杉降臄?shù)據(jù)進行再處理，將原始數(shù)據(jù)翻譯并呈現(xiàn)出來，以完成工作人員對這些信息的需求。3.3設(shè)備軟件使用說明計算機通過鼠標點擊有關(guān)窗口可以有以下功能顯示在屏幕左上方有兩個可打開的窗口，分別是線路錄入、記錄分析。(1)線路錄入窗口單擊"線路錄入"后，會進入如圖3所示界面。該界面是為完成線路信息的錄入而設(shè)計的。當出現(xiàn)故障信號時，車載設(shè)備對其進行記錄，并且能夠記錄下故障點的公里標，但是不能對相應(yīng)點的其他基本信息進行記錄，例如所在車站名稱、發(fā)生故障的信號機編號和類型等。利用這個界面，通過手動錄入的方法就可以把這些信息與公里標以文件的形式結(jié)合起來，當進行數(shù)據(jù)分析時，就可以把相應(yīng)的文件調(diào)出，確定故障點的位置和基本情況。要錄入一條新的線路信息時，首先要在線路名稱和線路代號欄中添入名稱代號，如京九、京廣、308、080等。然后就可以分別在上下行的信息框中輸入信息了，信息包括車站名稱、信號機編號、信號機類型、公里標以及車站號。當錄入結(jié)束后，點擊保存，就可以以線路名稱為文件明保存在屏幕右冊所示的當前文件夾下，其后綴為.xl。該軟件可以對原有的線路信息文件進行調(diào)用修改。在屏幕的右側(cè)上方的瀏覽窗中可以選擇當前系統(tǒng)下任何路徑，雙擊后該文件夾中的所有線路文件就會顯示在右側(cè)下方的列表框中，其中還包括文件大小和創(chuàng)建時間，雙擊列表框中的文件名就可打開該文件，其內(nèi)容將顯示在信息框中，如圖4所示。雙擊信息框任何一欄，可以對其進行修改。單擊鼠標右鍵有修改菜單彈出，有插入行、刪除行和調(diào)整行數(shù)選項。選擇"調(diào)整行數(shù)"，彈出一個對話窗口，如圖5所示。寫入要調(diào)整的數(shù)目后，單擊"確定"。當填入數(shù)字大于當前記錄數(shù)時，信息框的記錄數(shù)會自動調(diào)整。當填入數(shù)字小于當前記錄數(shù)時，則會出現(xiàn)警告，提醒你"調(diào)整后的記錄數(shù)比當前的記錄少，多余記錄將丟失"如要繼續(xù)單擊確定即可。在線路信息的錄入過程中應(yīng)注意，左側(cè)的信息錄入框為上行線路信息框，右側(cè)為下行線路信息框，不要混淆填寫。12當需要將線路信息以書面的形式打印出來時可以單擊屏幕右下方的"打印"，就可以進入打印的首頁預(yù)覽，如圖6所示。其打印效果為固定格式不需要調(diào)整。單擊左上方的打印機按鈕即可開始打印。(1)記錄分析窗口記錄分析是實現(xiàn)數(shù)據(jù)重現(xiàn)的主要窗口，在主界面中單擊"記錄分析"會出現(xiàn)如圖7所示界面。屏幕左上方有"打開數(shù)據(jù)"和"打印預(yù)覽"兩個選項。在打開數(shù)據(jù)之前，先要將轉(zhuǎn)儲設(shè)備中的數(shù)據(jù)文件拷貝至計算機的"原始數(shù)據(jù)"文件夾中，然后單擊"打開數(shù)據(jù)"在"原始數(shù)據(jù)"文件夾中選擇所要分析瀏覽的數(shù)據(jù)文件，如圖8所示。每一個文件都是由若干條故障記錄和當正常記錄組成的，當數(shù)據(jù)打開后，它的相關(guān)信息就會分別顯示在各個信息框中。這包括信號記錄的時間、車次、機車號、列車行駛速度和當時設(shè)備電壓值等。它的故障和正常記錄的條數(shù)和波形的頻率也會顯示在最下方的狀態(tài)欄中。中間部分則會畫出記錄過程中的信號波形。故障數(shù)據(jù)為紅色，正常數(shù)據(jù)為綠色。當鼠標移動到波形上時，可以在下面的狀態(tài)欄里看到鼠標所在位置的信號電壓值。另外還可以通過拖動滾動條來翻看整條記錄的全部內(nèi)容，也可以通過"放大"和"縮小"按鈕對波形進行橫向的拉伸或擠壓，以方便觀察。當數(shù)據(jù)打開后，還要將線路信息裝入，配合使用。方法是單擊屏幕右側(cè)的"選擇線路"按鈕，然后選擇與數(shù)據(jù)文件對應(yīng)的線路文件。(該線路文件是在軟件的線路錄入功能中制作的文件)例如當數(shù)據(jù)文件記錄的是京九線路上的信息時，就選擇"京九.xl"文件。這時，線路信息欄中就會顯示此條記錄發(fā)生時的車站名稱、信號機編號類型，以及車輛行駛的方向，如圖9所示。當翻動記錄時，其信息會根據(jù)不同的記錄進行調(diào)整。利用査詢功能可以更快速有效的査找到，需要的數(shù)據(jù)。在界面的右下側(cè)提供了兩種查詢方式，一種是按序號査詢、另一種是按車站査詢。按序號査詢時只要在查詢框中寫入要査詢數(shù)據(jù)序號及類型(正常/故障)單擊"確定"就可以獲得相關(guān)信息。按車站名稱査找時需手動輸入車站名稱，選擇車輛行駛方向后再進行査詢。由于氣候會對信號變化產(chǎn)生影響，所以軟件的氣候錄入功能會對數(shù)據(jù)的分析帶來方便。這就需要每次轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)后由分析人員對此次行駛線路上的天氣情況進行手動記錄并保存，為以后的數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。當打開一個新的數(shù)據(jù)時，屏幕上都會彈出一個天氣錄入窗口，如圖io所示。根據(jù)車站名稱所在地理區(qū)域的氣象情況，對天氣進行記錄，在對話框中的下拉菜單中選擇天氣狀況后，單擊"確定"即可。當再次翻閱到該條記錄時，其天氣情況就會顯示在屏幕最上放的藍色長條中。同時系統(tǒng)將生成一個包括天氣信息和原文件信息在內(nèi)的新的文件，保存在"處理數(shù)據(jù)"文件夾中，其文件名是原文件名+C。原文件也更名為原文件名+Y。天氣錄入功能只限于故障數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)分析結(jié)束需要對信息進行打印時，單擊"打印預(yù)覽"進入打印界面，如圖ll所示。其打印格式固定不變，不需調(diào)整4.工作電源和環(huán)境溫度2.5.設(shè)備電源車載設(shè)備直流110V土35V(滿足機車電源要求);轉(zhuǎn)儲設(shè)備直流5V土0.3V;地面設(shè)備交流220V士100/0。2.6.系統(tǒng)工作環(huán)境溫度車載設(shè)備_25°C——+55°C;轉(zhuǎn)儲設(shè)備0°C——+55°C。權(quán)利要求1.一種軌道電路實時監(jiān)測方法，由車載設(shè)備、轉(zhuǎn)儲設(shè)備和地面分析設(shè)備組成。其特征是由車載設(shè)備采集列車軌道信號、速度、超防制動開關(guān)量、各工作電壓、信號燈狀態(tài)、公共信息等運行狀態(tài)信息，并根據(jù)不同的觸發(fā)條件，將采集到的信息區(qū)分為正確信息或故障信息按照不同的數(shù)據(jù)格式分別保存；記錄下來的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)儲設(shè)備，轉(zhuǎn)存到地面分析設(shè)備中；利用地面分析軟件對所記錄數(shù)據(jù)與手動輸入的運行線路固定信息相結(jié)合，對記錄的數(shù)據(jù)以可視的形式還原，以判斷出故障位置和原因。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路實時監(jiān)測方法，其特征是所述車載設(shè)備由主機模板、信號采集板和電源板組成；其中信號采集板采集列車速度、制動壓力、各路工作電源、超防制動開關(guān)量和公共信息，并通過串行接口將數(shù)據(jù)傳送主機板；主機板包括CPU和軌道信號檢測DSP部分；軌道信號檢測DSP部分采集軌道信號波形，CPU采集和處理絕緣節(jié)信號、信號燈狀態(tài)信號，由DSP部分讀取軌道信號波形，接收采集板的發(fā)來的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)匯總，生成文件，以備轉(zhuǎn)儲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路實時監(jiān)測方法，其特征是所述信號采集板采用低功耗設(shè)計，當110V輸入電源發(fā)生瞬間斷電時，該模板仍然能工作1分鐘以上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道電路實時監(jiān)測方法，其特征是所述CPU和軌道信號檢測DSP部分通過雙口RAM進行通信；信號采集板與CPU通過RS232通信，與總線板通過RS485通信。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路實時監(jiān)測方法，其特征是所述轉(zhuǎn)儲設(shè)備采用移動硬盤作為存儲介質(zhì)，設(shè)有電源接口、USB接口和以太網(wǎng)接口。與車載設(shè)備之間采用以太網(wǎng)通信轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)，與地面分析設(shè)備通過USB口轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路實時監(jiān)測方法，其特征是所述地面分析設(shè)備由一臺計算機和地面分析軟件組成，該設(shè)備將機車運行后由車載設(shè)備采集到并經(jīng)轉(zhuǎn)儲設(shè)備轉(zhuǎn)儲到計算機的數(shù)據(jù)記錄以可視的形式還原出來，用以判斷故障發(fā)生的地點、時間和主要原因。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道電路實時監(jiān)測方法，其特征是所述地面分析軟件包括線路錄入和記錄分析兩部分。線路錄入部分是將機車運行線路上的固定信息以手動錄入的形式進行編輯，以文件的方式保存起來，當打開一個數(shù)據(jù)文件后，把與其相對應(yīng)的線路文件調(diào)出，使二者結(jié)合起來，以分析出故障發(fā)生點的位置；記錄分析部分的主要功能是將轉(zhuǎn)儲器轉(zhuǎn)存到計算機上的運行情況數(shù)據(jù)逐條進行信號波形的回放，同時將每條數(shù)據(jù)發(fā)生的時間、日期、車次、當時列車的速度、信號燈顏色和各路電壓的狀況等物理信息顯示在屏幕的窗口中。全文摘要本發(fā)明涉及鐵路信號設(shè)備和安全防護設(shè)備的故障監(jiān)測方法，尤其是涉及軌道電路信號的在線采集記錄及離線分析。本發(fā)明由車載設(shè)備采集列車軌道信號、速度、超防制動開關(guān)量、各工作電壓、信號燈狀態(tài)、公共信息等運行狀態(tài)信息，并根據(jù)不同的觸發(fā)條件，將采集到的信息區(qū)分為正確信息或故障信息按照不同的數(shù)據(jù)格式分別保存；記錄下來的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)儲設(shè)備，轉(zhuǎn)存到地面分析設(shè)備中；利用地面分析軟件對所記錄數(shù)據(jù)與手動輸入的運行線路固定信息相結(jié)合，對記錄的數(shù)據(jù)以可視的形式還原，以判斷出故障位置和原因。文檔編號B61L23/00GK101590862SQ20081011333公開日2009年12月2日申請日期2008年5月28日優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日發(fā)明者荊荊申請人:北京人和路通科技有限公司