【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道电路监测领域，更具体地说，它涉及一种轨道电路工作状态监测分析方法、系统、终端及介质。
技术介绍
1、轨道电路用于检查列车对轨道的占用和出清状态，是铁路信号系统中关键基础设备之一，轨道电路的工作状态对铁路运输效率和行车安全至关重要。
2、现有技术仅依靠简单的阈值比对法判断轨道电路的工作状态，即接收端电压幅值低于阈值时，判定轨道电路为占用状态，高于阈值判定为出清状态。但轨道电路易受室外恶劣环境影响，一方面，降雨量较大或道床潮湿时，轨道电路会出现大量的漏泄电流，造成轨道区段实际无车占用但接收端电压幅值低于阈值，因此错误地判定有车，一般将此种现象称为“红光带”故障，严重影响运输效率；另一方面，在钢轨生锈或者轨面污染严重时，列车占用轨道区段但列车轮对不能可靠地将轨道电路短路，造成轨道区段实际有车占用但接收端电压幅值高于阈值，因此错误地判定无车，一般将此种现象称为“分路不良”故障，严重威胁行车安全。
3、因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的轨道电路工作状态监测分析方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种轨道电路工作状态监测分析方法、系统、终端及介质，通过在既有轨道电路系统设备的基础上配置接收器接口获取接收端电压参数，采用暂态突变点检测和阈值比对相结合的方式综合判定轨道电路的实际工作状态，可有效解决现有技术仅采用阈值比对法受恶劣室外环境影响导致的红光带、分路不良状态误判问题
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、第一方面，提供了一种轨道电路工作状态监测分析方法，包括以下步骤：
4、采集轨道电路的接收端电压信号；
5、采用基于s变换时间幅值包络线极大值的检测算法检测接收端电压信号是否发生暂态突变，得到第一检测结果；
6、将接收端电压信号与判定阈值进行大小对比，得到第二检测结果；
7、结合第一检测结果和第二检测结果综合判定轨道电路的实际工作状态，得到状态判定结果。
8、进一步的，所述采用基于s变换时间幅值包络线极大值的检测算法检测接收端电压信号是否发生暂态突变的过程具体为：
9、对轨道电路的接收端电压信号进行s变换，得到s模矩阵；
10、对s模矩阵的各列求平方和均值，由平方和均值构成时间幅值包络线；
11、通过时间幅值包络线的极大值点确定轨道电路的接收端电压的暂态突变点。
12、进一步的，所述判定阈值的确定过程具体为：
13、在铁路现场对轨道电路的道床电阻r进行n次测量，n≥10；
14、从n次测量得到的道床电阻r中，筛选出最大测量值rmax和最小测量值rmin；
15、采用二端口网络理论建立轨道电路的数学模型；
16、将最大测量值rmax和最小测量值rmin输入到数学模型中，求得最大接收端电压umax和最小接收端电压umin；
17、根据最大接收端电压umax和最小接收端电压umin的平均值确定接收端电压的标准阈值。
18、进一步的，所述道床电阻r的测量过程具体为：
19、对于具有双端轨缝轨道的轨道电路，采用开路-短路法测量；
20、对于具有单端轨缝轨道和无缝轨道的轨道电路，采用短路-短路法测量。
21、进一步的，所述数学模型的表达式具体为：
22、；
23、其中，表示接收端电压；表示轨道电路长度；表示轨道电压频率；表示输入的测量值；表示发送端轨道电压幅值；表示通过数学模型推导的接收端电压与轨道电路长度、轨道电压频率、输入的测量值、发送端轨道电压幅值之间的数学函数关系。
24、进一步的，所述结合第一检测结果和第二检测结果综合判定轨道电路的实际工作状态的过程具体为：
25、若检测到接收端电压发生暂态突变，且电压幅值低于标准阈值，则判定轨道电路处于有车占用状态；
26、若检测到接收端电压发生暂态突变，且电压幅值高于标准阈值，则判定轨道电路处于分路不良故障状态；
27、若未检测到接收端电压发生暂态突变，且电压幅值低于标准阈值，则判定轨道电路处于红光带故障状态；
28、若未检测到接收端电压发生暂态突变，且电压幅值高于标准阈值，则判定轨道电路处于无车占用状态。
29、进一步的，该方法还包括：
30、当状态判定结果为车占用状态时，通过光学指示器显示黄色、声音指示器不做提示进行状态显示；
31、当状态判定结果为无车占用状态时，通过光学指示器显示绿色、声音指示器不做提示进行状态显示；
32、当状态判定结果为红光带故障状态时，通过光学指示器显示红色、声音指示器进行蜂鸣提示进行状态显示，直至现场人员按压复位按钮后声音指示器停止蜂鸣提示；
33、当状态判定结果为分路不良故障状态时，通过光学指示器显示闪红、声音指示器进行蜂鸣提示进行状态显示，直至现场人员按压复位按钮后声音指示器停止蜂鸣提示。
34、第二方面，提供了一种轨道电路工作状态监测分析系统，该系统用于实现如第一方面中任意一项所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，包括：
35、信号采集模块，用于采集轨道电路的接收端电压信号；
36、突变检测模块，用于采用基于s变换时间幅值包络线极大值的检测算法检测接收端电压信号是否发生暂态突变，得到第一检测结果；
37、阈值对比模块，用于将接收端电压信号与判定阈值进行大小对比，得到第二检测结果；
38、状态判定模块，用于结合第一检测结果和第二检测结果综合判定轨道电路的实际工作状态，得到状态判定结果。
39、第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法。
40、第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法。
41、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
42、1、本专利技术所提供的一种轨道电路工作状态监测分析方法，通过在既有轨道电路系统设备的基础上配置接收器接口获取接收端电压参数，采用暂态突变点检测和阈值比对相结合的方式综合判定轨道电路的实际工作状态，可有效解决现有技术仅采用阈值比对法受恶劣室外环境影响导致的红光带、分路不良状态误判问题；
43、2、本专利技术考虑到轨道电路工作在铁路现场的室外，受外界环境噪声的影响很大，将s变换在轨道电路接收端电压暂态突变中应用可以有效抵制外界噪声的影响，保证检测精度；
44、3、本专利技术考虑到每段轨道电路的长度和道床环境均不相同，由人工经验确定的标准阈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述采用基于S变换时间幅值包络线极大值的检测算法检测接收端电压信号是否发生暂态突变的过程具体为：
3.根据权利要求1所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述判定阈值的确定过程具体为：
4.根据权利要求3所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述道床电阻R的测量过程具体为：
5.根据权利要求3所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述数学模型的表达式具体为：
6.根据权利要求1所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述结合第一检测结果和第二检测结果综合判定轨道电路的实际工作状态的过程具体为：
7.根据权利要求1所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，该方法还包括：
8.一种轨道电路工作状态监测分析系统，其特征是，该系统用于实现如权利要求1-7任意一项所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，包括：
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10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征是，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-7中任意一项所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述采用基于s变换时间幅值包络线极大值的检测算法检测接收端电压信号是否发生暂态突变的过程具体为：
3.根据权利要求1所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述判定阈值的确定过程具体为：
4.根据权利要求3所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述道床电阻r的测量过程具体为：
5.根据权利要求3所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述数学模型的表达式具体为：
6.根据权利要求1所述的一种轨道电路工作状态监测分析方法，其特征是，所述结合第一检测结...
【专利技术属性】
技术研发人员：王梓丞，蒲晓波，高红兵，王珣，王鹏，许芳铭，
申请(专利权)人：中铁科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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