本實(shí)用新型涉及一種軌道電路，尤其是一種鋼軌式軌道電路分路系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

軌道電路軌面因?yàn)椴涣紝?dǎo)電物影響造成軌道電路分路不良，列車(chē)或者機(jī)車(chē)占用軌道時(shí)控制該軌道區(qū)段的軌道繼電器不能正常動(dòng)作，造成信號(hào)聯(lián)鎖失效。采用計(jì)軸傳感器方案時(shí)，機(jī)械傳感器依靠彈簧控制電極觸點(diǎn)的通斷來(lái)產(chǎn)生列車(chē)到來(lái)的信號(hào)，容易產(chǎn)生接點(diǎn)接觸不良和信號(hào)抖動(dòng)干擾；紅外傳感器的紅外線易被灰塵和雜物遮擋，且易受其他光照的干擾產(chǎn)生干擾脈沖；超聲的壓電轉(zhuǎn)換器由于必須裸露在外，無(wú)法進(jìn)行有效的防護(hù)，同時(shí)也易受到施工工人等其他障礙物的干擾影響，產(chǎn)生干擾脈沖；渦流線圈感應(yīng)、磁頭傳感器感應(yīng)容易受到金屬雜物的影響，例如，當(dāng)鐵路施工人員持鐵鍬滑過(guò)磁頭傳感器時(shí)，容易對(duì)磁頭判別造成干擾，輸出干擾脈沖。上述各種傳感器在車(chē)輪進(jìn)入或者退出檢測(cè)區(qū)間時(shí)，由于車(chē)輛經(jīng)過(guò)造成的傳感器震動(dòng)、車(chē)輪自身振動(dòng)以及傳感器自身觸點(diǎn)抖動(dòng)等原因，也會(huì)造成傳感信號(hào)邊沿產(chǎn)生抖動(dòng)脈沖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有軌道電路分路不良的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種鋼軌式軌道電路分路系統(tǒng)，包括左一磁頭式車(chē)輪傳感器、右一磁頭式車(chē)輪傳感器、左二磁頭式車(chē)輪傳感器、右二磁頭式車(chē)輪傳感器、左三磁頭式車(chē)輪傳感器、右三磁頭式車(chē)輪傳感器、左四磁頭式車(chē)輪傳感器、右四磁頭式車(chē)輪傳感器、第一計(jì)軸脈沖單元、第二計(jì)軸脈沖單元；第三計(jì)軸脈沖單元、第四計(jì)軸脈沖單元、計(jì)軸分路單元。

所述左一磁頭式車(chē)輪傳感器、右一磁頭式車(chē)輪傳感器、左二磁頭式車(chē)輪傳感器、右二磁頭式車(chē)輪傳感器、左三磁頭式車(chē)輪傳感器、右三磁頭式車(chē)輪傳感器、左四磁頭式車(chē)輪傳感器、右四磁頭式車(chē)輪傳感器分別輸出左一車(chē)輪傳感信號(hào)、右一車(chē)輪傳感信號(hào)、左二車(chē)輪傳感信號(hào)、右二車(chē)輪傳感信號(hào)、左三車(chē)輪傳感信號(hào)、右三車(chē)輪傳感信號(hào)、左四車(chē)輪傳感信號(hào)、右四車(chē)輪傳感信號(hào)。

所述左一車(chē)輪傳感信號(hào)和右一車(chē)輪傳感信號(hào)送至第一計(jì)軸脈沖單元，左二車(chē)輪傳感信號(hào)和右二車(chē)輪傳感信號(hào)送至第二計(jì)軸脈沖單元，左三車(chē)輪傳感信號(hào)和右三車(chē)輪傳感信號(hào)送至第三計(jì)軸脈沖單元，左四車(chē)輪傳感信號(hào)和右四車(chē)輪傳感信號(hào)送至第四計(jì)軸脈沖單元。

所述第一計(jì)軸脈沖單元輸出第一計(jì)軸脈沖信號(hào)，第二計(jì)軸脈沖單元輸出第二計(jì)軸脈沖信號(hào)，第三計(jì)軸脈沖單元輸出第三計(jì)軸脈沖信號(hào)，第四計(jì)軸脈沖單元輸出第四計(jì)軸脈沖信號(hào)；所述第一計(jì)軸脈沖信號(hào)、第二計(jì)軸脈沖信號(hào)、第三計(jì)軸脈沖信號(hào)、第四計(jì)軸脈沖信號(hào)送至計(jì)軸分路單元，所述計(jì)軸分路單元輸出軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)。

所述左一磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在左道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)、右一磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線上；所述左二磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在左道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)、右二磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線上；所述左三磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在左道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)、右三磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線上；所述左四磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在左道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)、右四磁頭式車(chē)輪傳感器安裝在右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線上。

所述計(jì)軸分路單元包括計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生模塊、計(jì)數(shù)器模塊、判別模塊；所述計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生模塊的輸入為第一計(jì)軸脈沖信號(hào)、第二計(jì)軸脈沖信號(hào)、第三計(jì)軸脈沖信號(hào)、第四計(jì)軸脈沖信號(hào)，輸出為加計(jì)數(shù)脈沖、減計(jì)數(shù)脈沖；所述加計(jì)數(shù)脈沖、減計(jì)數(shù)脈沖送至計(jì)數(shù)器模塊；所述判別模塊的輸入連接至計(jì)數(shù)器模塊的輸出，輸出為軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)。

所述鋼軌式軌道電路分路系統(tǒng)還包括第一脈沖干擾濾除單元、第二脈沖干擾濾除單元、第三脈沖干擾濾除單元、第四脈沖干擾濾除單元。

所述第一計(jì)軸脈沖信號(hào)、第二計(jì)軸脈沖信號(hào)、第三計(jì)軸脈沖信號(hào)、第四計(jì)軸脈沖信號(hào)分別經(jīng)第一脈沖干擾濾除單元、第二脈沖干擾濾除單元、第三脈沖干擾濾除單元、第四脈沖干擾濾除單元濾除干擾波形后再送至計(jì)軸分路單元。

所述第一脈沖干擾濾除單元、第二脈沖干擾濾除單元、第三脈沖干擾濾除單元、第四脈沖干擾濾除單元為結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的脈沖干擾濾除單元。

所述脈沖干擾濾除單元包括正向抗干擾電路、反向抗干擾電路、數(shù)據(jù)選擇器；所述正向抗干擾電路和反向抗干擾電路的輸入信號(hào)為脈沖干擾濾除單元的輸入脈沖；所述數(shù)據(jù)選擇器為二選一數(shù)據(jù)選擇器；所述數(shù)據(jù)選擇器的二個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別連接至正向抗干擾電路和反向抗干擾電路的輸出端；所述數(shù)據(jù)選擇器的輸出信號(hào)為脈沖干擾濾除單元的輸出脈沖；所述數(shù)據(jù)選擇器選擇控制端連接至輸出脈沖。

所述正向抗干擾電路包括快速放電二極管、充電電阻、正向抗干擾電容、正向抗干擾施密特電路；所述快速放電二極管陰極為正向抗干擾電路輸入端，陽(yáng)極連接至正向抗干擾施密特電路輸入端；所述充電電阻與快速放電二極管并聯(lián)；所述正向抗干擾電容的一端連接至正向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至脈沖干擾濾除單元的公共地或者是供電電源。

所述反向抗干擾電路包括快速充電二極管、放電電阻、反向抗干擾電容、反向抗干擾施密特電路；所述快速充電二極管陽(yáng)極為反向抗干擾電路輸入端，陰極連接至反向抗干擾施密特電路輸入端；所述放電電阻與快速充電二極管并聯(lián)；所述反向抗干擾電容的一端連接至反向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至脈沖干擾濾除單元的公共地或者是供電電源。

所述正向抗干擾施密特電路輸出端為正向抗干擾電路輸出端，反向抗干擾施密特電路輸出端為反向抗干擾電路輸出端。

本實(shí)用新型的有益效果是：所述系統(tǒng)依靠左、右兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)同一車(chē)軸上車(chē)輪，只有左、右兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)有效，才輸出有效的計(jì)軸脈沖信號(hào)，能夠有效地消除單一傳感器輸出的各種干擾信號(hào)；系統(tǒng)對(duì)4路計(jì)軸脈沖信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)判別，對(duì)進(jìn)出軌道閉塞區(qū)間的車(chē)軸進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)進(jìn)出軌道閉塞區(qū)間的車(chē)軸數(shù)量相同時(shí)，自動(dòng)使軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)無(wú)效；計(jì)軸脈沖信號(hào)由脈沖干擾濾除單元濾除窄脈沖干擾和信號(hào)邊沿的抖動(dòng)干擾，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，且脈沖干擾濾除單元過(guò)濾的窄脈沖最大寬度能夠通過(guò)改變充電時(shí)間常數(shù)與放電時(shí)間常數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

附圖說(shuō)明

圖1為磁頭式車(chē)輪傳感器安裝位置實(shí)施例；

圖2為鋼軌式軌道電路分路系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為計(jì)軸分路單元實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為第一計(jì)軸脈沖信號(hào)和第二計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)示例波形；

圖5為第一計(jì)軸脈沖信號(hào)和第二計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的駛出邏輯狀態(tài)示例波形；

圖6為第三計(jì)軸脈沖信號(hào)和第四計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的駛出邏輯狀態(tài)示例波形；

圖7為第三計(jì)軸脈沖信號(hào)和第四計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)示例波形；

圖8為加計(jì)數(shù)脈沖或者減計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路實(shí)施例；

圖9為脈沖干擾濾除單元實(shí)施例；

圖10為脈沖干擾濾除單元實(shí)施例的波形；

圖11為計(jì)數(shù)器模塊和判別模塊的實(shí)施例；

圖12為具有高輸入阻抗特性的施密特電路的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示為車(chē)輪傳感器安裝位置實(shí)施例。左一磁頭式車(chē)輪傳感器201、右一車(chē)輪傳感器202分別安裝在左道軌101、右道軌102的內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線B1上。在機(jī)車(chē)、列車(chē)的行進(jìn)中，當(dāng)車(chē)輪車(chē)軸行進(jìn)車(chē)軸線B1位置時(shí)，左一磁頭式車(chē)輪傳感器201和右一磁頭式車(chē)輪傳感器202分別感應(yīng)到左、右車(chē)輪并同時(shí)輸出有效信號(hào)。左一磁頭式車(chē)輪傳感器201和右一磁頭式車(chē)輪傳感器202需要分別安裝在左、右道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，可以同時(shí)或者分別安裝在道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，但必須處于同一車(chē)軸線上，即左一磁頭式車(chē)輪傳感器201和右一磁頭式車(chē)輪傳感器202需要同時(shí)對(duì)同一車(chē)軸上的左、右車(chē)輪進(jìn)行感應(yīng)。

左二磁頭式車(chē)輪傳感器203、右二磁頭式車(chē)輪傳感器204分別安裝在左道軌101、右道軌102的內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線B2上。在機(jī)車(chē)、列車(chē)的行進(jìn)中，當(dāng)車(chē)輪車(chē)軸行進(jìn)車(chē)軸線B2位置時(shí)，左二磁頭式車(chē)輪傳感器203和右二磁頭式車(chē)輪傳感器204分別感應(yīng)到左、右車(chē)輪并同時(shí)輸出有效信號(hào)。左二磁頭式車(chē)輪傳感器203和右二磁頭式車(chē)輪傳感器204需要分別安裝在左、右道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，可以同時(shí)或者分別安裝在道軌上、外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，但必須處于同一車(chē)軸線上，即左二磁頭式車(chē)輪傳感器203和右二磁頭式車(chē)輪傳感器204需要同時(shí)對(duì)同一車(chē)軸上的左、右車(chē)輪進(jìn)行感應(yīng)。

左三磁頭式車(chē)輪傳感器205、右三磁頭式車(chē)輪傳感器206分別安裝在左道軌101、右道軌102的內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線B3上。在機(jī)車(chē)、列車(chē)的行進(jìn)中，當(dāng)車(chē)輪車(chē)軸行進(jìn)車(chē)軸線B3位置時(shí)，左三磁頭式車(chē)輪傳感器205和右三磁頭式車(chē)輪傳感器206分別感應(yīng)到左、右車(chē)輪并同時(shí)輸出有效信號(hào)。左三磁頭式車(chē)輪傳感器205和右三磁頭式車(chē)輪傳感器206需要分別安裝在左、右道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，可以同時(shí)或者分別安裝在道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，但必須處于同一車(chē)軸線上，即左三磁頭式車(chē)輪傳感器205和右三磁頭式車(chē)輪傳感器206需要同時(shí)對(duì)同一車(chē)軸上的左、右車(chē)輪進(jìn)行感應(yīng)。

左四磁頭式車(chē)輪傳感器207、右四磁頭式車(chē)輪傳感器208分別安裝在左道軌101、右道軌102的內(nèi)側(cè)，且處于同一車(chē)軸線B4上。在機(jī)車(chē)、列車(chē)的行進(jìn)中，當(dāng)車(chē)輪車(chē)軸行進(jìn)車(chē)軸線B4位置時(shí)，左四磁頭式車(chē)輪傳感器207和右四磁頭式車(chē)輪傳感器208分別感應(yīng)到左、右車(chē)輪并同時(shí)輸出有效信號(hào)。左四磁頭式車(chē)輪傳感器207和右四磁頭式車(chē)輪傳感器208需要分別安裝在左、右道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，可以同時(shí)或者分別安裝在道軌上、外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，但必須處于同一車(chē)軸線上，即左四磁頭式車(chē)輪傳感器207和右四磁頭式車(chē)輪傳感器208需要同時(shí)對(duì)同一車(chē)軸上的左、右車(chē)輪進(jìn)行感應(yīng)。

圖2所示為鋼軌式軌道電路分路系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。左一磁頭式車(chē)輪傳感器201、右一磁頭式車(chē)輪傳感器202、左二磁頭式車(chē)輪傳感器203、右二磁頭式車(chē)輪傳感器204、左三磁頭式車(chē)輪傳感器205、右三磁頭式車(chē)輪傳感器206、左四磁頭式車(chē)輪傳感器207、右四磁頭式車(chē)輪傳感器208分別輸出左一車(chē)輪傳感信號(hào)Z1、右一車(chē)輪傳感信號(hào)Y1、左二車(chē)輪傳感信號(hào)Z2、右二車(chē)輪傳感信號(hào)Y2、左三車(chē)輪傳感信號(hào)Z3、右三車(chē)輪傳感信號(hào)Y3、左四車(chē)輪傳感信號(hào)Z4、右四車(chē)輪傳感信號(hào)Y4，Z1、Y1送至第一計(jì)軸脈沖單元301的輸入端，Z2、Y2送至第二計(jì)軸脈沖單元302的輸入端，Z3、Y3送至第三計(jì)軸脈沖單元303的輸入端，Z4、Y4送至第四計(jì)軸脈沖單元304的輸入端。

圖2所示系統(tǒng)實(shí)施例中，第一計(jì)軸脈沖單元301、第二計(jì)軸脈沖單元302、第三計(jì)軸脈沖單元303、第四計(jì)軸脈沖單元304為結(jié)構(gòu)功能相同的計(jì)軸脈沖單元，具有2個(gè)輸入端I1、I2，1個(gè)輸出端O1。計(jì)軸脈沖單元的功能是：只有當(dāng)2個(gè)輸入I1、I2信號(hào)都有效時(shí)，輸出O1才有效。如果輸入信號(hào)為高電平有效，即檢測(cè)到有車(chē)輪時(shí)，車(chē)輪傳感器輸出為高電平，則計(jì)軸脈沖單元為與門(mén)電路；如果輸入信號(hào)為低電平有效，即檢測(cè)到有車(chē)輪時(shí)，車(chē)輪傳感器輸出為低電平，則計(jì)軸脈沖單元為或門(mén)電路。如果輸入至計(jì)軸脈沖單元的2個(gè)車(chē)輪傳感器信號(hào)一個(gè)為高電平有效，另外一個(gè)為低電平有效，只需要在其中一個(gè)車(chē)輪傳感器的輸出端增加一個(gè)反相器就可以使2個(gè)車(chē)輪傳感器信號(hào)同時(shí)為高電平有效，或者同時(shí)為低電平有效。

圖2所示系統(tǒng)實(shí)施例中，第一計(jì)軸脈沖單元301、第二計(jì)軸脈沖單元302、第三計(jì)軸脈沖單元303、第四計(jì)軸脈沖單元輸出的第一計(jì)軸脈沖信號(hào)M1、第二計(jì)軸脈沖信號(hào)M2、第三計(jì)軸脈沖信號(hào)M3、第四計(jì)軸脈沖信號(hào)M4被送至計(jì)軸分路單元500，計(jì)軸分路單元500輸出軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)J1。

如圖3所示為計(jì)軸分路單元實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖，包括計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生模塊501、計(jì)數(shù)器模塊502、判別模塊503。

左一磁頭式車(chē)輪傳感器201、右一磁頭式車(chē)輪傳感器202、左二磁頭式車(chē)輪傳感器203、右二磁頭式車(chē)輪傳感器204安裝在軌道閉塞區(qū)間的一端用于檢測(cè)機(jī)車(chē)(列車(chē))是否從該端進(jìn)入或者駛出，左三磁頭式車(chē)輪傳感器205、右三磁頭式車(chē)輪傳感器206、左四磁頭式車(chē)輪傳感器207、右四磁頭式車(chē)輪傳感器208安裝在軌道閉塞區(qū)間的另外一端用于檢測(cè)機(jī)車(chē)(列車(chē))是否從該端進(jìn)入或者駛出。

如圖4所示為第一計(jì)軸脈沖信號(hào)和第二計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)示例波形，圖5所示為第一計(jì)軸脈沖信號(hào)和第二計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的駛出邏輯狀態(tài)示例波形。

圖1實(shí)施例中，機(jī)車(chē)(列車(chē))從左一磁頭式車(chē)輪傳感器201、右一磁頭式車(chē)輪傳感器202、左二磁頭式車(chē)輪傳感器203、右二磁頭式車(chē)輪傳感器204安裝端進(jìn)入軌道閉塞區(qū)間時(shí)，先有第一計(jì)軸脈沖信號(hào)M1，后有第二計(jì)軸脈沖信號(hào)M2，且車(chē)輪傳感器安裝位置的車(chē)軸線B1與車(chē)軸線B2的距離小于機(jī)車(chē)(列車(chē))的車(chē)輪直徑，保證了M1有效信號(hào)消失前M2即開(kāi)始有效。判別第一計(jì)軸脈沖信號(hào)M1和第二計(jì)軸脈沖信號(hào)M2滿(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)的條件是：在第二計(jì)軸脈沖信號(hào)M2有效期間，第一計(jì)軸脈沖信號(hào)M1從有效變?yōu)闊o(wú)效。圖4中，實(shí)施例中信號(hào)M1、信號(hào)M2都為低電平有效，在信號(hào)M2的低電平期間，信號(hào)M1從低電平變?yōu)楦唠娖綕M(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)，加計(jì)數(shù)脈沖輸出端H1輸出一個(gè)加計(jì)數(shù)脈沖，減計(jì)數(shù)脈沖輸出端L1不輸出脈沖。

機(jī)車(chē)(列車(chē))從左一磁頭式車(chē)輪傳感器201、右一磁頭式車(chē)輪傳感器202、左二磁頭式車(chē)輪傳感器203、右二磁頭式車(chē)輪傳感器204安裝端駛出軌道閉塞區(qū)間時(shí)，先有第二計(jì)軸脈沖信號(hào)M2，后有第一計(jì)軸脈沖信號(hào)M1，且M2有效信號(hào)消失前M1即開(kāi)始有效。判別第一計(jì)軸脈沖信號(hào)M1和第二計(jì)軸脈沖信號(hào)M2滿(mǎn)足車(chē)軸的駛出邏輯狀態(tài)的條件是：在第一計(jì)軸脈沖信號(hào)M1有效期間，第二計(jì)軸脈沖信號(hào)M2從有效變?yōu)闊o(wú)效。圖5中，實(shí)施例中信號(hào)M1、信號(hào)M2都為低電平有效，在信號(hào)M1的低電平期間，信號(hào)M2從低電平變?yōu)楦唠娖綕M(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)，減計(jì)數(shù)脈沖輸出端L1輸出一個(gè)減計(jì)數(shù)脈沖，加計(jì)數(shù)脈沖輸出端H1不輸出脈沖。

如圖6所示為第三計(jì)軸脈沖信號(hào)和第四計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的駛出邏輯狀態(tài)示例波形，圖7所示為第三計(jì)軸脈沖信號(hào)和第四計(jì)軸脈沖信號(hào)滿(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)示例波形。

圖1實(shí)施例中，機(jī)車(chē)(列車(chē))從左三磁頭式車(chē)輪傳感器205、右三磁頭式車(chē)輪傳感器206、左四磁頭式車(chē)輪傳感器207、右四磁頭式車(chē)輪傳感器208安裝端駛出軌道閉塞區(qū)間時(shí)，先有第三計(jì)軸脈沖信號(hào)M3，后有第四計(jì)軸脈沖信號(hào)M4，且車(chē)輪傳感器安裝位置的車(chē)軸線B3與車(chē)軸線B4的距離小于機(jī)車(chē)(列車(chē))的車(chē)輪直徑，保證了M3有效信號(hào)消失前M4即開(kāi)始有效。判別第三計(jì)軸脈沖信號(hào)M3和第四計(jì)軸脈沖信號(hào)M4滿(mǎn)足車(chē)軸的輸出邏輯狀態(tài)的條件是：在第四計(jì)軸脈沖信號(hào)M4有效期間，第三計(jì)軸脈沖信號(hào)M3從有效變?yōu)闊o(wú)效。圖6中，實(shí)施例中信號(hào)M3、信號(hào)M4都為低電平有效，在信號(hào)M4的低電平期間，信號(hào)M3從低電平變?yōu)楦唠娖綕M(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)，減計(jì)數(shù)脈沖輸出端L1輸出一個(gè)減計(jì)數(shù)脈沖，加計(jì)數(shù)脈沖輸出端H1不輸出脈沖。

機(jī)車(chē)(列車(chē))從左三磁頭式車(chē)輪傳感器205、右三磁頭式車(chē)輪傳感器206、左四磁頭式車(chē)輪傳感器207、右四磁頭式車(chē)輪傳感器208安裝端進(jìn)入軌道閉塞區(qū)間時(shí)，先有第四計(jì)軸脈沖信號(hào)M4，后有第三計(jì)軸脈沖信號(hào)M3，且M4有效信號(hào)消失前M3即開(kāi)始有效。判別第三計(jì)軸脈沖信號(hào)M3和第四計(jì)軸脈沖信號(hào)M4滿(mǎn)足車(chē)軸的駛出邏輯狀態(tài)的條件是：在第三計(jì)軸脈沖信號(hào)M3有效期間，第四計(jì)軸脈沖信號(hào)M4從有效變?yōu)闊o(wú)效。圖7中，實(shí)施例中信號(hào)M3、信號(hào)M4都為低電平有效，在信號(hào)M3的低電平期間，信號(hào)M4從低電平變?yōu)楦唠娖綕M(mǎn)足車(chē)軸的進(jìn)入邏輯狀態(tài)，加計(jì)數(shù)脈沖輸出端H1輸出一個(gè)加計(jì)數(shù)脈沖，減計(jì)數(shù)脈沖輸出端L1不輸出脈沖。

如圖8所示為加計(jì)數(shù)脈沖或者減計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路實(shí)施例。圖8中，C51、R51、D51組成的微分電路可以將K2信號(hào)中的上升沿轉(zhuǎn)換為一個(gè)正脈沖；反相器F51將負(fù)計(jì)軸脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為正計(jì)軸脈沖信號(hào)。設(shè)圖8中K1為M2，K2為M1，則與非門(mén)F52的輸出為加計(jì)數(shù)脈沖H11；設(shè)圖8中K1為M3，K2為M4，則與非門(mén)F52的輸出為加計(jì)數(shù)脈沖H12；加計(jì)數(shù)脈沖H11、加計(jì)數(shù)脈沖H12均為負(fù)脈沖；計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生模塊501中，當(dāng)加計(jì)數(shù)脈沖H11、加計(jì)數(shù)脈沖H12中任何一個(gè)有負(fù)脈沖輸出時(shí)，加計(jì)數(shù)脈沖H1輸出負(fù)脈沖。

設(shè)圖8中K1為M1，K2為M2，則與非門(mén)F52的輸出為減計(jì)數(shù)脈沖L11；設(shè)圖8中K1為M4，K2為M3，則與非門(mén)F52的輸出為減計(jì)數(shù)脈沖L12；減計(jì)數(shù)脈沖L11、減計(jì)數(shù)脈沖L12均為負(fù)脈沖；計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生模塊501中，當(dāng)減計(jì)數(shù)脈沖L11、減計(jì)數(shù)脈沖L12中任何一個(gè)有負(fù)脈沖輸出時(shí)，減計(jì)數(shù)脈沖L1輸出負(fù)脈沖。

計(jì)數(shù)器模塊502為可逆計(jì)數(shù)器，其CP+為加計(jì)數(shù)脈沖輸入端，CP-為減計(jì)數(shù)脈沖輸入端。計(jì)數(shù)器模塊502的輸出Q送至判別模塊503。當(dāng)計(jì)數(shù)器模塊502的輸出Q不等于0時(shí)，輸出的軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)J1有效，說(shuō)明軌道閉塞區(qū)間有機(jī)車(chē)(列車(chē))；J1有效時(shí)控制軌道繼電器線圈失電，接通紅燈電路或者使信號(hào)機(jī)顯示險(xiǎn)阻禁行。當(dāng)計(jì)數(shù)器模塊502的輸出Q等于0時(shí)，輸出的軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)J1無(wú)效，說(shuō)明軌道閉塞區(qū)間沒(méi)有機(jī)車(chē)(列車(chē))；J1無(wú)效時(shí)控制軌道繼電器線圈得電，接通綠燈電路或者使信號(hào)機(jī)顯示平安通行。MR為遠(yuǎn)程清零輸入端，用于計(jì)數(shù)器模塊502的遠(yuǎn)程統(tǒng)一清零。

第一計(jì)軸脈沖單元、第二計(jì)軸脈沖單元、第三計(jì)軸脈沖單元、第四計(jì)軸脈沖單元和計(jì)軸分路單元的功能可以采用各種中規(guī)模邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，還可以采用CPLD、FPGA、PAL、GAL等器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

如圖9所示為脈沖干擾濾除單元實(shí)施例，包括正向抗干擾電路、反向抗干擾電路、數(shù)據(jù)選擇器。實(shí)施例中，快速放電二極管、充電電阻、正向抗干擾電容、正向抗干擾施密特電路分別為二極管D11、電阻R11、電容C11、施密特電路F11，組成了正向抗干擾電路；快速充電二極管、放電電阻、反向抗干擾電容、反向抗干擾施密特電路分別為二極管D21、電阻R21、電容C21、施密特電路F21，組成了反向抗干擾電路。電容C11的一端接施密特電路F11的輸入端，另外一端連接至公共地；電容C21的一端接施密特電路F21的輸入端，另外一端連接至公共地。P1為輸入脈沖端，P2為輸出脈沖端。

圖9實(shí)施例中，數(shù)據(jù)選擇器T11為二選一數(shù)據(jù)選擇器，二個(gè)數(shù)據(jù)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間都是同相關(guān)系，施密特電路F11、施密特電路F21均為同相施密特電路，因此，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出與正向抗干擾電路輸入之間為同相關(guān)系，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出與反向抗干擾電路輸入之間也為同相關(guān)系。數(shù)據(jù)選擇器T11的功能為：當(dāng)選擇控制端A＝0時(shí)，輸出Y＝D1；當(dāng)選擇控制端A＝1時(shí)，輸出Y＝D2。數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端Y(即脈沖輸出端P2)直接連接至數(shù)據(jù)選擇器T11的選擇控制端A，輸出脈沖P2為低電平時(shí)，控制數(shù)據(jù)選擇器T11選擇施密特電路F11的輸出信號(hào)A3送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y；輸出脈沖P2為高電平時(shí)，控制數(shù)據(jù)選擇器T11選擇施密特電路F21的輸出信號(hào)A4送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y。

圖10為脈沖干擾濾除單元實(shí)施例的波形，包括輸入脈沖P1和施密特電路F11輸出A3、施密特電路F21輸出A4、輸出脈沖P2的波形。圖9中，二極管D11、電阻R11、電容C11構(gòu)成不對(duì)稱(chēng)充放電電路，施密特電路F11為同相施密特電路，當(dāng)輸入脈沖P1長(zhǎng)時(shí)間維持為低電平時(shí)，施密特電路F11的輸出A3為低電平；當(dāng)輸入脈沖P1長(zhǎng)時(shí)間維持為高電平時(shí)，A3為高電平。P1信號(hào)對(duì)電容C11放電快，當(dāng)輸入脈沖P1從高電平變成低電平時(shí)，A1電位立即變成低電平電位，A3立即從高電平變成低電平。P1信號(hào)對(duì)電容C11充電慢，當(dāng)輸入脈沖P1從低電平變成高電平時(shí)，A1電位由P1高電平信號(hào)通過(guò)電阻R11向電容C11充電而上升，當(dāng)充電時(shí)間達(dá)到T1，A1電位上升達(dá)到并超過(guò)施密特電路F11的上限門(mén)檻電壓時(shí)，A3從低電平變成高電平；當(dāng)P1的正脈沖寬度小于T1，充電時(shí)間小于T1，A1電位未達(dá)到施密特電路F11的上限門(mén)檻電壓時(shí)P1即變成低電平，A1電位立即變成低電平電位，A3維持低電平狀態(tài)。圖10中，P1和A3的初始狀態(tài)為低電平。正窄脈沖11、正窄脈沖12、正窄脈沖13的寬度均小于T1，A1電位無(wú)法經(jīng)充電達(dá)到或超過(guò)施密特電路F11的上限門(mén)檻電壓，對(duì)A3狀態(tài)沒(méi)有影響；P1的正脈沖14的寬度大于T1，因此，在P1的正脈沖14的上升沿過(guò)時(shí)間T1后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖?。P1的正脈沖14的下降沿使A3從高電平變?yōu)榈碗娖剑琍1的正脈沖15的寬度大于T1，在正脈沖15上升沿過(guò)時(shí)間T1后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖?。P1的正脈沖15的下降沿使A3從高電平變?yōu)榈碗娖剑琍1的正脈沖16、正脈沖17、正脈沖18的寬度均小于T1，因此，正脈沖16、正脈沖17、正脈沖18對(duì)A3沒(méi)有影響，A3維持低電平狀態(tài)。P1的正脈沖19的寬度大于T1，在正脈沖19上升沿過(guò)時(shí)間T1后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖健?/p>

圖9中，二極管D21、電阻R21、電容C21同樣構(gòu)成不對(duì)稱(chēng)充放電電路，施密特電路F21為同相施密特電路，當(dāng)輸入脈沖P1長(zhǎng)時(shí)間維持為低電平時(shí)，施密特電路F21的輸出A4為低電平；當(dāng)輸入脈沖P1長(zhǎng)時(shí)間維持為高電平時(shí)，A4為高電平。P1信號(hào)對(duì)電容C21充電快，當(dāng)輸入脈沖P1從低電平變成高電平時(shí)，A2電位立即變成高電平電位，A4立即從低電平變成高電平。P1信號(hào)對(duì)電容C21放電慢，當(dāng)輸入脈沖P1從高電平變成低電平時(shí)，A2電位由P1低電平信號(hào)通過(guò)電阻R21向電容C21放電，當(dāng)放電時(shí)間達(dá)到T2，A2電位下降到低于施密特電路F21的下限門(mén)檻電壓時(shí)，A4從高電平變成低電平；當(dāng)P1的負(fù)脈沖寬度小于T2，放電時(shí)間小于T2，A2電位未下降達(dá)到施密特電路F21的下限門(mén)檻電壓時(shí)，P1即變成高電平，A2電位立即變成高電平電位，A4維持高電平狀態(tài)。圖10中，P1和A4的初始狀態(tài)為低電平。P1的正脈沖11的上升沿使A4從低電平變?yōu)楦唠娖?，P1的負(fù)脈沖20的寬度大于T2，在負(fù)脈沖20下降沿過(guò)時(shí)間T2后，A4從高電平變?yōu)榈碗娖?。P1的正脈沖12的上升沿使A4從低電平變?yōu)楦唠娖剑琍1的負(fù)脈沖20、負(fù)脈沖21的寬度均小于T2，因此，負(fù)脈沖20、負(fù)脈沖21對(duì)A4沒(méi)有影響，A4維持低電平狀態(tài)。負(fù)脈沖23、負(fù)脈沖24、負(fù)脈沖25、負(fù)脈沖26的寬度均小于T2，A2電位無(wú)法經(jīng)放電達(dá)到或低于施密特電路F21的下限門(mén)檻電壓，對(duì)A4狀態(tài)沒(méi)有影響；P1的負(fù)脈沖27的寬度大于T2，因此，在P1的負(fù)脈沖27的下降沿過(guò)時(shí)間T2后，A4從高電平變?yōu)榈碗娖?。在P1的負(fù)脈沖27的上升沿，A4從低電平變?yōu)楦唠娖健?/p>

施密特電路F11的輸出A3在輸入脈沖P1為低電平時(shí)保持低電平，在輸入脈沖P1由低電平變?yōu)楦唠娖胶筮^(guò)時(shí)間T1才變?yōu)楦唠娖?。施密特電路F21的輸出A4在輸入脈沖P1為高電平時(shí)保持高電平，在輸入脈沖P1由高電平變?yōu)榈碗娖胶筮^(guò)時(shí)間T2才變?yōu)榈碗娖健；蛘哒f(shuō)，在A3為高電平時(shí)，A4必定為高電平；在A4為低電平時(shí)，A3必定為低電平。

圖10中，A3、A4的初始狀態(tài)均為低電平，數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出Y為低電平，數(shù)據(jù)選擇器T11選擇A3作為輸出Y且在A3為低電平的期間維持。當(dāng)A3在邊沿30從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸出Y變?yōu)楦唠娖?，?shù)據(jù)選擇器T11選擇A4作為輸出Y，此時(shí)A4必定為高電平，維持輸出Y的高電平狀態(tài)。當(dāng)A4在邊沿31從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，輸出Y變?yōu)榈碗娖?，?shù)據(jù)選擇器T11選擇A3作為輸出Y，此時(shí)A3必定為低電平，維持輸出Y的低電平狀態(tài)。當(dāng)A3在邊沿32從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸出Y變?yōu)楦唠娖?，?shù)據(jù)選擇器T11選擇A4作為輸出Y，此時(shí)A4必定為高電平，維持輸出Y的高電平狀態(tài)。

脈沖干擾濾除單元將P1信號(hào)中的窄脈沖11、窄脈沖12、窄脈沖13、窄脈沖23、窄脈沖24、窄脈沖25、窄脈沖26都過(guò)濾掉，而正寬脈沖14(包括正脈沖14、正脈沖15、正脈沖16、正脈沖17和正脈沖18，負(fù)脈沖23、負(fù)脈沖24、負(fù)脈沖25、負(fù)脈沖26為干擾脈沖)、負(fù)寬脈沖27能夠通過(guò)，使P2信號(hào)中出現(xiàn)相應(yīng)的正寬脈沖28和負(fù)寬脈沖29。輸出脈沖P2與輸入脈沖P1同相，而輸出的寬脈沖28上升沿比輸入的正寬脈沖14上升沿滯后時(shí)間T1，下降沿滯后時(shí)間T2。

正脈沖11、正脈沖12、正脈沖13為正窄脈沖，其中正脈沖11為單個(gè)干擾脈沖，正脈沖12、正脈沖13為連續(xù)的抖動(dòng)脈沖。時(shí)間T1為脈沖干擾濾除單元能夠過(guò)濾的最大正窄脈沖寬度。T1受到充電時(shí)間常數(shù)、輸入脈沖P1的高電平電位、低電平電位和施密特電路F11的上限門(mén)檻電壓共同影響。通常情況下，輸入脈沖P1的高電平電位、低電平電位為定值，因此，調(diào)整T1的值可以通過(guò)改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路F11的上限門(mén)檻電壓來(lái)進(jìn)行。圖9中，充電時(shí)間常數(shù)為充電電阻R11與電容C11的乘積。所述脈沖干擾濾除單元允許寬度大于T1的正脈沖信號(hào)通過(guò)。

負(fù)脈沖23、負(fù)脈沖24、負(fù)脈沖25、負(fù)脈沖26為負(fù)窄脈沖，其中負(fù)脈沖23為單個(gè)干擾脈沖，負(fù)脈沖24、負(fù)脈沖25、負(fù)脈沖26為連續(xù)的抖動(dòng)脈沖。時(shí)間T2為脈沖干擾濾除單元能夠過(guò)濾的最大負(fù)窄脈沖寬度。T2受到放電時(shí)間常數(shù)、輸入脈沖P1的高電平電位、低電平電位和施密特電路F21的下限門(mén)檻電壓共同影響。通常情況下，輸入脈沖P1的高電平電位、低電平電位為定值，因此，調(diào)整T2的值可以通過(guò)改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路F21的下限門(mén)檻電壓來(lái)進(jìn)行。圖9中，放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻R21與電容C21的乘積。所述脈沖干擾濾除單元允許寬度大于T2的負(fù)脈沖信號(hào)通過(guò)。

圖9中，電容C11接公共地的一端還可以改接在脈沖干擾濾除單元的供電電源端；同樣地，電容C21接公共地的一端也可以單獨(dú)或者與電容C11一起改接在脈沖干擾濾除單元的供電電源端。

圖9中，施密特電路F11、施密特電路F21還可以同時(shí)或者單獨(dú)選擇反相施密特電路，數(shù)據(jù)選擇器T11的輸入D1、D2與輸出Y之間還可以同時(shí)或者單獨(dú)為反相關(guān)系。當(dāng)施密特電路F11、施密特電路F21同時(shí)或者單獨(dú)選擇反相施密特電路，數(shù)據(jù)選擇器T11的輸入D1、D2與輸出Y之間同時(shí)或者單獨(dú)為反相關(guān)系時(shí)，需要滿(mǎn)足下面的條件，即：當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器T11輸出信號(hào)Y與正向抗干擾電路輸入信號(hào)之間為同相關(guān)系時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出信號(hào)Y與反向抗干擾電路輸入信號(hào)之間也為同相關(guān)系；Y的低電平控制選擇施密特電路F11的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端，Y的高電平控制選擇施密特電路F21的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端。當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器T11輸出信號(hào)Y與正向抗干擾電路輸入信號(hào)之間為反相關(guān)系時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出信號(hào)Y與反向抗干擾電路輸入信號(hào)之間也為反相關(guān)系；Y的低電平控制選擇施密特電路F21的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端，Y的高電平控制選擇施密特電路F11的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端。

圖11所示為計(jì)數(shù)器模塊和判別模塊的實(shí)施例。圖11中，F(xiàn)81、F82均為4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74HC193，共同構(gòu)成計(jì)數(shù)器模塊。F81、F82中，CPU為加計(jì)數(shù)輸入端，CPD為減計(jì)數(shù)輸入端，TCU為加進(jìn)位脈沖輸出端，TCD為減進(jìn)位脈沖輸出端，CR為高電平有效的清零輸入端，LD為低電平有效的數(shù)據(jù)預(yù)置控制輸入端，D3、D2、D1、D0為預(yù)置數(shù)據(jù)輸入端，Q3、Q2、Q1、Q0為計(jì)數(shù)輸出端。F81的TCU、TCD分別連接至F82的CPU、CPD，F(xiàn)81、F82以級(jí)聯(lián)的方式共同構(gòu)成8位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，計(jì)軸范圍最大達(dá)到255，其中，F(xiàn)81的計(jì)數(shù)輸出Q3、Q2、Q1、Q0為8位計(jì)數(shù)輸出的低4位，F(xiàn)82的計(jì)數(shù)輸出Q3、Q2、Q1、Q0為8位計(jì)數(shù)輸出的高4位，他們共同組成圖3實(shí)施例中計(jì)數(shù)器模塊502的輸出Q。F81、F82的LD端均直接輸入高電平，即LD均處于無(wú)效狀態(tài)，此時(shí)F81、F82的D3、D2、D1、D0可以接任何電平，圖11實(shí)施例中，F(xiàn)81、F82的D3、D2、D1、D0均連接至低電平。F81的CPU、CPD分別為計(jì)數(shù)器模塊的CP+、CP-信號(hào)端。電阻R81、電容C81構(gòu)成上電復(fù)位電路，上電復(fù)位電路的輸出連接至F81、F82的CR端，用于上電時(shí)對(duì)F81、F82的輸出Q3、Q2、Q1、Q0清零；MR為遠(yuǎn)程清零輸入端。+VDD為計(jì)數(shù)器模塊的供電電源。

圖11中，F(xiàn)83為8輸入或非門(mén)，型號(hào)為74HC4078，構(gòu)成判別模塊。F83的8個(gè)輸入為圖3實(shí)施例中判別模塊503的輸入DA，連接至F81、F82的計(jì)數(shù)輸出端。F83的輸出為軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)J1。當(dāng)F81、F82的計(jì)數(shù)輸出不全部為0時(shí)，輸出的軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)J1為低電平，且處于有效狀態(tài)；當(dāng)F81、F82的計(jì)數(shù)輸出全部為0時(shí)，輸出的軌道閉塞區(qū)間占用信號(hào)J1為高電平，且處于無(wú)效狀態(tài)。

所述正向抗干擾施密特電路、反向抗干擾施密特電路均為施密特電路，輸入信號(hào)為電容上的電壓，因此，要求施密特電路具有高輸入阻抗特性。施密特電路可以選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特反相器CD40106、74HC14，或者是選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特與非門(mén)CD4093、74HC24等器件。CMOS施密特反相器或者CMOS施密特與非門(mén)的上限門(mén)檻電壓、下限門(mén)檻電壓均為與器件相關(guān)的固定值。用施密特反相器或者施密特與非門(mén)構(gòu)成同相施密特電路，需要在施密特反相器或者施密特與非門(mén)后面增加一級(jí)反相器。

圖12所示為具有高輸入阻抗特性的施密特電路的實(shí)施例，其中，圖12(a)為同相施密特電路，圖12(b)為反相施密特電路。F91、F93選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特反相器74HC14，F(xiàn)92選擇反相器74HC06。

施密特電路還可以選擇采用運(yùn)算放大器來(lái)構(gòu)成，采用運(yùn)算放大器來(lái)構(gòu)成施密特電路可以靈活地改變上限門(mén)檻電壓、下限門(mén)檻電壓。同樣地，采用運(yùn)算放大器來(lái)構(gòu)成施密特電路時(shí)，需要采用具有高輸入阻抗特性的結(jié)構(gòu)與電路。

數(shù)據(jù)選擇器可以選擇74HC151、74HC152、74HC153、CD4512、CD4539等器件構(gòu)成二選一數(shù)據(jù)選擇器，也可以用門(mén)電路構(gòu)成二選一數(shù)據(jù)選擇器。

施密特電路、數(shù)據(jù)選擇器還可以與第一計(jì)軸脈沖單元、第二計(jì)軸脈沖單元、第三計(jì)軸脈沖單元、第四計(jì)軸脈沖單元和計(jì)軸分路單元一起采用CPLD、FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。