高铁异物侵限监控系统优化方案的探讨
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进而影 响行 车效 率等 问题 ，因此 有必 要对 电路 加 以 条 件
优化 。
１ 基本原理
如 图 １所示 ，当异物 侵 限监控 系统 检测到 双 电 网断线时 ，电网继 电器 １ （ＤＷＪ１）和 电网继 电器 ２ （ＤＷＪ２）落 下 ，上 行 异 物 继 电器 ＳＹＷＪ和下 行 异 物继 电器 ＸＹＷＪ也 落 下 ，判 断 为异 物 侵 限 ，随 即 向列 控 、联锁 系统 和 监 控 终端 发 送 异 物 侵 限 信号 ， 进 行列 车联 动报警 ；当异物 侵 限监 控 系统检 测 到双 电 网中的一 路 中断 ，即 ＤＷＪ１、ＤＷＪ２中 的 １个 落 下 ，ｓＹｗＪ和 ＸＹＷＪ照 常 吸起 ，判 断 为设 备 故 障 ， 向监控终端发出单 电网断线故障告警 ，提示设备发 生故障 ，但不 向列 控 、联 锁 系 统 发送 异物 侵 限 信号 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｍ ａｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｎｏｒｍ ａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ａｉｎ ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｌｏｇｉｃ，ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｏｐｔｉｍ ｕｍ ｓｃｈｅｍ ｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｈａｖｅ ａｌｓｏ ｂｅｅｎ ｄｅｍ ｏｎｓｔｒａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ； Ｆｏｒｅｉｇｎ ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ； Ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； Ｏｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ
董云逸 ：北京交通大学电子信息工程学院 硕 士研究生 北 京
收 稿 日期 ：２０１６—０３—１６
１０００４４
３ 改进 方 案 １．增加 １台 区 分继 电器 ＱＦＪ，用 以 区 分 是 异
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Байду номын сангаас
ＲＡＩＬＷ ＡＹ ＳＩＧＮＡＬＬＩＮＧ ＆ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ１０Ｎ Ｖｏ１．５２ Ｎｏ．７ ２０１６
２ 问题 分 析 从 上述 原理 可 以看 出 ，电路 正 常 时 ，ＳＹＷＪ和
ｘＹｗＪ同时 吸起 、 同时 落 下 。若 ＳＹＷＪ和 ＸＹＷＪ
备问题 ，造成 的轨 道 电路 红光 带故 障，如 ：２０１３ 年 １１月 ７日，哈 大 客专 昌 图西 站 就发 生 过 端 子 虚 接 ，导致 ｓＹＷＪ落下 ，造 成 １—５ＤＧ 红光带 的故 障 。
物侵 限监 控 系 统 自身 设 备 故 障 ，还 是 确 有 异 物 侵 限 。如 图 ２所 示 ， 当 ＳＹＷＪ、 ＸＹＷＪ 同 时 吸 起 ， ＱＦＪ也 吸 起 ，判 定 为 设 备 正 常 ；当 ＳＹＷＪ和 ＸＹ— ＷＪ中的 １个落 下 ，切 断 ＱＦＪ的动作 电路 ，但 ＱＦＪ 能够 通 过 ＳＹＷＪ、ＸＹＷＪ接 点并 联 的 自闭 电路 保 持 吸起 ，判定 为异 物侵 限监 控 系统 自身 设备 故 障 ；当 ￥ＹＷＪ、ＸＹＷＪ同时落 下 ，ＱＦＪ因动作 电路 和 自闭 电路 都 被切 断而 落 下 ，判定 为异 物侵 限 。
ＤＯＩ：ｌ０．１３８７９／ｊ．ｉｓｓｎｌ０００—７４５８．２０１６—０７．１６１３５
为确保行 车安 全 ，我 国高速铁 路 全面装 备 了异
物 侵 限监控 系统 。该 系统在 异物侵 入铁 路 限界后 的
可靠 防护 和实时报 警方 面非 常可靠 ，但 在 电路设 计
上还不够完善，存 在 自身设备故障影 响轨道 电路 ， 驱 动
２０１６年 ７月 第 ５２卷 第 ７期
铁 道 通 信 信 号
ＲＡＩＬＷ ＡＹ ＳＩＧＮＡＬＬＩＮＧ ＆ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ
Ｊｕｌｙ ２０１６ Ｖｏ１．５２ Ｎｏ．７
高铁 异 物侵 限监 控 系 统优 化方 案 的探 讨
董 云逸
摘 要 ：目前的高铁异物侵 限监控 系统 ，存在 自身设备故障影响主体设备正常运用的问题 。在分 析设 计逻 辑 的基础上 ，提 出具 体 的优 化 方案 ，并 对改进后 的 实际效果进 行论 证 。 关键 词 ：高铁 ；异 物 ；监 控 ；优化
ＳＹＷＪ
ＷＪ落 下 ，以 ＳＹＷＪ落下 为例 ， 由于前 接点 采 集 电 路 中 ＳＹＷＪ前 接 点 与 ＱＦＪ前 接 点并 联 ，列 控 采 集 不 到 ＳＹＷＪ前 接 点 断开 条 件 ，而 后 接 点 采 集 电路 中 ｓＹＷＪ后 接点 与 ＱＦＪ后 接 点 串 联 ，列 控 也 采 集 不 到 ｓＹｗＪ后接 点接 通条 件 ；只有 当 ｓＹｗＪ、ｘＹ— ＷＪ和 ＱＦＪ同 时 落 下 ，列 控 才 采 集 到 ｓＹｗＪ和 ｘＹｗＪ的前 接点 断开 、后 接点 接通 条件 。
ＫＦ
ＫＦ
图 ２ 区分 继 电 器 励 磁 电路 图
２．修 改 轨 道 控 制 条 件 电路 ，在 ｓＹｗＪ、ｘＹ— ＷＪ控 制 轨道 的条 件 中加 入 ＱＦＪ并 联 接点 ，保 证 在 确 有异 物侵 限时 ，轨道 电路 才 出现 红 光 带 。如 图 ３ 所 示 ，当 ＳＹＷＪ、ＸＹＷＪ和 ＱＦＪ同 时 落 下 ，切 断 轨 道 电路 条 件 ，轨 道 电路 出现 红 光 带 ； 当 ＳＹＷＪ 或 ｘＹｗＪ落下 ，由于有 ＱＦＪ并联接点 的存在 ，不 切 断 轨 道 电 路 条 件 ，保 证 轨 道 电 路 正 常 工 作 。 同 时 ，也 保 证 了 ＱＦＪ因 电路 故 障 单 独 落 下 时 ，不 切 断轨 道 电路 条 件 。也 就 是 说 ，增 加 ＱＦＪ后 并 没 有 增 加 故 障点 。
图 １ 异 物 侵 限 监 控 系 统 电 路 原 理 图
中只要有 １个 落下 ，就 判定 为异 物侵 限 ，并 向列 控 和联 锁 系统发 送异 物侵 限信 号 ，切断 轨道 电路 ，让 轨 道 电路 红 光带 ，向轨道 电路发 送红 码 。于是 就 出 现 了一个 问题 ，当异 物侵 限监控 系统 自身 出现 设备 故 障 ，导 致 ＳＹＷＪ、ｘＹｗＪ中 的 １个 继 电 器 落 下 时 ，轨 道 电路也 会 出现红 光带 。也 就是说 ，监 控设 备 自身故 障影 响 了 主体 设 备 的正 常 运用 。实 际上 ， 既有 异物 侵 限监 控 系统也 确 实发生 过 多起 因 自身 设
优化 。
１ 基本原理
如 图 １所示 ，当异物 侵 限监控 系统 检测到 双 电 网断线时 ，电网继 电器 １ （ＤＷＪ１）和 电网继 电器 ２ （ＤＷＪ２）落 下 ，上 行 异 物 继 电器 ＳＹＷＪ和下 行 异 物继 电器 ＸＹＷＪ也 落 下 ，判 断 为异 物 侵 限 ，随 即 向列 控 、联锁 系统 和 监 控 终端 发 送 异 物 侵 限 信号 ， 进 行列 车联 动报警 ；当异物 侵 限监 控 系统检 测 到双 电 网中的一 路 中断 ，即 ＤＷＪ１、ＤＷＪ２中 的 １个 落 下 ，ｓＹｗＪ和 ＸＹＷＪ照 常 吸起 ，判 断 为设 备 故 障 ， 向监控终端发出单 电网断线故障告警 ，提示设备发 生故障 ，但不 向列 控 、联 锁 系 统 发送 异物 侵 限 信号 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｍ ａｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｎｏｒｍ ａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ａｉｎ ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｌｏｇｉｃ，ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｏｐｔｉｍ ｕｍ ｓｃｈｅｍ ｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｈａｖｅ ａｌｓｏ ｂｅｅｎ ｄｅｍ ｏｎｓｔｒａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ； Ｆｏｒｅｉｇｎ ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ； Ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； Ｏｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ
董云逸 ：北京交通大学电子信息工程学院 硕 士研究生 北 京
收 稿 日期 ：２０１６—０３—１６
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３ 改进 方 案 １．增加 １台 区 分继 电器 ＱＦＪ，用 以 区 分 是 异
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２ 问题 分 析 从 上述 原理 可 以看 出 ，电路 正 常 时 ，ＳＹＷＪ和
ｘＹｗＪ同时 吸起 、 同时 落 下 。若 ＳＹＷＪ和 ＸＹＷＪ
备问题 ，造成 的轨 道 电路 红光 带故 障，如 ：２０１３ 年 １１月 ７日，哈 大 客专 昌 图西 站 就发 生 过 端 子 虚 接 ，导致 ｓＹＷＪ落下 ，造 成 １—５ＤＧ 红光带 的故 障 。
物侵 限监 控 系 统 自身 设 备 故 障 ，还 是 确 有 异 物 侵 限 。如 图 ２所 示 ， 当 ＳＹＷＪ、 ＸＹＷＪ 同 时 吸 起 ， ＱＦＪ也 吸 起 ，判 定 为 设 备 正 常 ；当 ＳＹＷＪ和 ＸＹ— ＷＪ中的 １个落 下 ，切 断 ＱＦＪ的动作 电路 ，但 ＱＦＪ 能够 通 过 ＳＹＷＪ、ＸＹＷＪ接 点并 联 的 自闭 电路 保 持 吸起 ，判定 为异 物侵 限监 控 系统 自身 设备 故 障 ；当 ￥ＹＷＪ、ＸＹＷＪ同时落 下 ，ＱＦＪ因动作 电路 和 自闭 电路 都 被切 断而 落 下 ，判定 为异 物侵 限 。
ＤＯＩ：ｌ０．１３８７９／ｊ．ｉｓｓｎｌ０００—７４５８．２０１６—０７．１６１３５
为确保行 车安 全 ，我 国高速铁 路 全面装 备 了异
物 侵 限监控 系统 。该 系统在 异物侵 入铁 路 限界后 的
可靠 防护 和实时报 警方 面非 常可靠 ，但 在 电路设 计
上还不够完善，存 在 自身设备故障影 响轨道 电路 ， 驱 动
２０１６年 ７月 第 ５２卷 第 ７期
铁 道 通 信 信 号
ＲＡＩＬＷ ＡＹ ＳＩＧＮＡＬＬＩＮＧ ＆ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ
Ｊｕｌｙ ２０１６ Ｖｏ１．５２ Ｎｏ．７
高铁 异 物侵 限监 控 系 统优 化方 案 的探 讨
董 云逸
摘 要 ：目前的高铁异物侵 限监控 系统 ，存在 自身设备故障影响主体设备正常运用的问题 。在分 析设 计逻 辑 的基础上 ，提 出具 体 的优 化 方案 ，并 对改进后 的 实际效果进 行论 证 。 关键 词 ：高铁 ；异 物 ；监 控 ；优化
ＳＹＷＪ
ＷＪ落 下 ，以 ＳＹＷＪ落下 为例 ， 由于前 接点 采 集 电 路 中 ＳＹＷＪ前 接 点 与 ＱＦＪ前 接 点并 联 ，列 控 采 集 不 到 ＳＹＷＪ前 接 点 断开 条 件 ，而 后 接 点 采 集 电路 中 ｓＹＷＪ后 接点 与 ＱＦＪ后 接 点 串 联 ，列 控 也 采 集 不 到 ｓＹｗＪ后接 点接 通条 件 ；只有 当 ｓＹｗＪ、ｘＹ— ＷＪ和 ＱＦＪ同 时 落 下 ，列 控 才 采 集 到 ｓＹｗＪ和 ｘＹｗＪ的前 接点 断开 、后 接点 接通 条件 。
ＫＦ
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图 ２ 区分 继 电 器 励 磁 电路 图
２．修 改 轨 道 控 制 条 件 电路 ，在 ｓＹｗＪ、ｘＹ— ＷＪ控 制 轨道 的条 件 中加 入 ＱＦＪ并 联 接点 ，保 证 在 确 有异 物侵 限时 ，轨道 电路 才 出现 红 光 带 。如 图 ３ 所 示 ，当 ＳＹＷＪ、ＸＹＷＪ和 ＱＦＪ同 时 落 下 ，切 断 轨 道 电路 条 件 ，轨 道 电路 出现 红 光 带 ； 当 ＳＹＷＪ 或 ｘＹｗＪ落下 ，由于有 ＱＦＪ并联接点 的存在 ，不 切 断 轨 道 电 路 条 件 ，保 证 轨 道 电 路 正 常 工 作 。 同 时 ，也 保 证 了 ＱＦＪ因 电路 故 障 单 独 落 下 时 ，不 切 断轨 道 电路 条 件 。也 就 是 说 ，增 加 ＱＦＪ后 并 没 有 增 加 故 障点 。
图 １ 异 物 侵 限 监 控 系 统 电 路 原 理 图
中只要有 １个 落下 ，就 判定 为异 物侵 限 ，并 向列 控 和联 锁 系统发 送异 物侵 限信 号 ，切断 轨道 电路 ，让 轨 道 电路 红 光带 ，向轨道 电路发 送红 码 。于是 就 出 现 了一个 问题 ，当异 物侵 限监控 系统 自身 出现 设备 故 障 ，导 致 ＳＹＷＪ、ｘＹｗＪ中 的 １个 继 电 器 落 下 时 ，轨 道 电路也 会 出现红 光带 。也 就是说 ，监 控设 备 自身故 障影 响 了 主体 设 备 的正 常 运用 。实 际上 ， 既有 异物 侵 限监 控 系统也 确 实发生 过 多起 因 自身 设