[發明專利]一種用于25hz相敏軌道電路信號檢測的方法及系統

在審

• 申請號: 202010590606.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111722013A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 魏臻;代林飛;胡敏;黃鵬;胡慶新;徐自軍;徐偉;李帥;楊偉;周東華;陳永峰;李謙
• 申請（專利權）人: 合肥工大高科信息科技股份有限公司
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00;G01R19/25;G01R19/02;G01R19/175;G05B19/042
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 閆客;金凱

本發明公開了一種用于25hz相敏軌道電路信號檢測的方法及系統，屬于軌道電路微電子接收器技術領域，利用基于ARM架構的32位單片機進行軌道電路信號檢測，包括獲取電子接收器采樣通道每周期采集的軌道電壓信號采樣值和局部信號采樣值；分別對每周期軌道電壓信號采樣值和局部信號采樣值進行有效性判斷，得到每周期軌道電壓信號的有效值和局部信號過零點的時間；根據每周期軌道電壓信號的有效值和局部信號過零點的時間，計算對應的軌道電源信號與局部電源信號之間的相位差。本發明可快速甄別軌道輸入信號階躍響應后的有效真實數據，并且確保可以濾除無效的軌道波動信號、快速檢測到有效的軌道電壓信號。

技術領域

本發明涉及軌道電路微電子接收器技術領域，特別涉及一種用于25hz相敏軌道電路信號檢測的方法及系統。

背景技術

數字化、信息化是鐵路信號控制系統發展的一個重要方向。數字信號處理技術隨著計算機和信息科學的發展應運而生，并得到迅速發展。近年來，數字信號處理已經在通信、自動化等領域得到了極為廣泛的應用。隨著電子技術的發展，25Hz相敏軌道電路信號檢測也逐步采用電子化代替以前二元二位繼電器電路，徹底解決了以前的繼電器接點卡阻、抗電氣化干擾能力差、返還系數低等問題，與原繼電器的接收阻抗、接收靈敏度相同，提高了安全性和可靠性。

目前國內用于檢測25hz相敏軌道電路信號的，除了采用機械式的二元二位繼電器，還有基于51單片機、DSP數據處理器開發的檢測裝置。二元二位繼電器存在接點卡阻、抗電氣化干擾能力弱，返還系數低等問題；而51單片機的數據處理能力低，處理方式只能采用查表方式，處理數據簡單，誤差范圍大。且上述信號檢測電路均存在工作參數硬置化通病，無法在工程現場進行靈活調整，現場適應能力弱等問題。

而且由于軌道電壓信號易受工頻信號、電碼化信號等信號干擾影響，以及電子接收器采樣通道的慣性，導致軌道信號在發生占用-空閑轉換時，采樣通道階躍響應的過渡過程較長，存在無效的軌道波動信號，導致軌道信號電壓檢測不準確。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，以提高25Hz相敏軌道電路的信號檢測準確性。

為實現以上目的，本發明采用一種用于25hz相敏軌道電路信號檢測的方法，其利用基于ARM架構的32位單片機進行軌道電路信號檢測，包括如下步驟：

獲取電子接收器采樣通道每周期采集的軌道電壓信號采樣值和局部信號采樣值；

分別對每周期軌道電壓信號采樣值和局部信號采樣值進行有效性判斷，得到每周期軌道電壓信號的有效值和局部信號過零點的時間值；

根據每周期軌道電壓信號的有效值和局部信號過零點的時間值，計算對應的軌道電源信號與局部電源信號之間的相位差。

進一步地，所述分別對每周期軌道電壓信號采樣值和局部信號采樣值進行有效性判斷，得到每周期軌道電壓信號的有效值和局部信號過零點的時間值，包括：

根據同一周期所采集的軌道電壓信號采樣值計算得到該周期的軌道電壓信號采樣平均值，以及根據同一周期所采集的局部信號采樣值計算得到該周期的局部信號采樣平均值；

將相鄰周期的軌道電壓信號采樣平均值進行比較計算得到第一誤差，以及將相鄰周期的局部信號采樣平均值進行比較計算得到第二誤差；

在第一誤差在設定的第一誤差范圍內時，將當前周期采集的軌道電壓信號采樣值作為軌道電壓信號的有效值；

在第二誤差在設定的第二誤差范圍內時，將當前周期采集的局部信號采樣值作為局部信號過零點的時間值。

進一步地，所述根據每周期軌道電壓信號的有效值和局部信號過零點的時間值，計算對應的軌道電源信號與局部電源信號之間的相位差，包括：

根據軌道電壓信號與局部信號的相位差的計算公式，計算對應的軌道電源信號與局部電源信號之間的相位差α：