CN1013850B

CN1013850B - 铁路机车行车自控系统

Info

Publication number: CN1013850B
Application number: CN 88107997
Authority: CN
Inventors: 辛建国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1991-09-11
Also published as: CN1042688A

Abstract

本发明属于交通技术领域，涉及铁路机车的安全运行，适用于铁路蒸汽机车和内燃机车的自动控制，其主要由道口障碍信号机，地址标志器，中央处理器，键盘，执行部分组成。能够自动识别道口障碍物及制动等，可以避免因自然条件和司机本身的状况造成的行车事故。

Description

本发明属于交通技术领域，涉及铁路机车的安全运行，适用于铁路蒸汽机车和内燃机车的自动控制。

现有的铁路机车运行，完全由司机根据铁路行车标志和道路情况，用手动控制。使用这种控制方法，由于自然条件如雾、雨、黑夜的影响，及司机本身的状况容易出现控制失误，造成行车事故。

在专利文献中，曾公开过与本发明相关的技术，名称为“信息/指令的传输方法”（US4，655，421），用于铁路机车的行车控制。这种方法是在铁路沿线设有地面站，每个地面站包括多个无源转发器。转发器可以接收和发送电磁振荡波。在机车上安有发送器和接收器。转发器的接收装置与机车上的发送器相对应，转发器的发送装置与机车上的接收器相对应。机车上的发送器发送电磁振荡波，在经过地面站时，转发器接收并发送电磁振荡波，被机车上的接收器接收。机车接收电磁振荡波后，进行处理。根据预先的编码和接收到的电磁振荡波，机车可以获得各种信息或指令。该方法由于使用电磁振荡波作为信息传输方式，使结构较复杂，装置精度要求较高。其次转发器中的振荡容易产生频偏，影响信息指令的可靠性。

本发明的目的是提供一种机车运行自控系统，能够帮助司机，自动识别行车标志，及障碍物等，为控制机车速度或刹车提供迅速而准确的信息。

本发明主要由五部分组成。第一部分为道口障碍信号机;第二部分为地址标志器;第三部分为中央处理器;第四部分为键盘;第五部分为执行;当道口有障碍物如车辆时，超过规定时间，道口障碍信号机发出障碍信号，并传输给中央处理器。中央处理器接收到信号后，给出相应的指令，使执行部分工作，机车减速或刹车。通过键盘可以输入十六种速度及九十九个不停车站数。地址标志主要是用来确定机车运行位置和到站情况，从而决定车速和不停车站。利用键盘还可以决定手动和自动方式。执行部分为一可逆电机和五个三极管，三极管控制可逆电机的旋转方向，可逆电机带动机车速度控制器。

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的控制系统图。图中1为电磁铁，2为信号机，3传输电缆，4压力触点开关，5地址标志，6鸣笛标志，7钢轨，8速度传感器，9障碍传感器，10、11地址传感器，12鸣笛传感器，13传感器架，14机车。

图3为本发明压力触点开关4的结构图。图中15为承重板，16为承重弹簧，17限位块，18维修盖板，19保护弹簧，20微动开关。

图4、图5、图6为本发明的电子线路图。

信号机2主要由压力触点开关、延时判断和电子开关组成。延时判断用来识别障碍物，决定是否给电子开关信号。电子开关控制电磁铁1。电磁铁1为信号标志器。在道口有车辆等障碍物时，承重板15接触车辆等障碍后，与承重弹簧16一起下移，并带动保护弹簧19触动微动开关20，此时发出障碍信号，此信号立即送给信号机2，信号机2接收信号后进行识别判断。由上给出的障碍信号时间，即微动开关20接通时间小于或等于规定时间，信号机2判断障碍物通过，电磁铁1不得电，机车接收不到障碍信号;如果障碍信号时间大于规定的时间，也就是障碍物在压力开关4上停留时间超过规定范围，信号机2判断道口有障碍物。立即通过传输电缆3向距道口一定距离，一定间隔的电磁铁1发出障碍信号，机车在这一区间运行时，就会通过障碍传感器9拾取信号，并送中央处理器，障碍传感器9安装在机车传感器架13上，传感器架13固定在机车适当位置。

地址标志器由地址标志即行车标志和地址传感器10、11构成。地址标志为导磁性材料或导磁性材料，安装在铁路钢轨7的一侧，按BCD码编制，四位计十六个地址码，每个地址码表示一个特定的数据指令，每种指令确定一种速度。地址传感器10、11安装在机车传感器架13上。机车14根据地址标志和地址传感器10、11可以自动决定机车速度。

中央处理器由图1中虚框所示，有如下部分：鸣笛放大执行，计数器，制动输出、报警，放大整形，地址寄存，地址选通，数据Ⅰ，数据Ⅱ，数据比较器，寄存器，予置减法计数器，模拟开关，秒脉冲选通，二、十制转换。中央处理器可以是标准微机。

如图4、图5、图6所示，鸣笛放大执行主要由IC1-3、IC1-4、IC8组成;计数器为IC10;制动信号输出由IC12-1、IC12-2、IC11-4、完成，报警器由IC11-1、IC11-2、IC11-3组成，地址信号放大整形由IC1-1、IC1-2、IC14-1、IC14-2组成，地址寄存器为IC3，地址选通由IC5、IC6组成，数据Ⅰ为由二极管组成的矩阵编码器，其数据待编。数据Ⅱ由IC25、IC26、IC27组成，数据比较器由IC23、IC24组成，寄存器由IC16、IC17组成，予置减法计数器由IC18、IC19、IC20组成，模拟开关为IC7，秒脉冲选通为IC21，二、十制转换为IC27。

如图1和图5所示障碍传感器9拾取障碍信号后其中一路送给由IC9、IC7组成的地址选通向数据1查询，查询出该地址数据，送给由IC23和IC24组成的数据比较器与由IC25、IC27、IC27组成的行车速度数据Ⅱ（如图4）进行比较。由于原始存入障碍数据Ⅰ小于数据Ⅱ，数据比较器中的IC24第5脚A＞B端输出高电位信号。这一高电位信号使三极管G₂和G₃导通，电流沿三极管G₁、G₂电机，三极管G₅到地端，电机反转并带动机车速度控制器向减速方向移动使机车减速。

如图1和5所示障碍传感器9拾取的信号另一路送入由IC10组成的计数器进行计数，并起动由IC11-1、IC11-2、IC11-3组成的报警器发出报警信号。当计数器计数到11₂时即IC10的第1脚和第13脚都输出高电位，与非门IC12-1变为低电位。此时IC12-2倒相，输出高电位，驱动或非门IC11-4输出制动信号。如果计数器只计数到01₂或10₂便不再继续计数，那么IC12-2、输出低电位，IC11-4没有制动信号输出。此时IC9、IC7判断障碍物已经离开道口，障碍信号消失，机车恢复原始键入车速。

如图1和图2所示，地址标志5靠安装在机车14传感器架13上的地址传感器10、11识别，地址传感器10、11拾取的每一组地址码通过由IC1-1、IC1-2组成的放大器放大，再通过由IC14-1、IC14-2组成的比较整形电路整形后，送入由IC3组成的地址寄存器寄存。寄存的地址码送由IC5、IC6组成的地址选通。通过地址选通取出特定的数据Ⅰ，送到由IC23、IC24组成的数据比较器中与由IC25、IC26、IC27组成的行车速度数据Ⅱ（如图4）进行比较。根据数据Ⅰ和数据Ⅱ的大小，数据比较器输出加减或锁定车速的指令，供由G₁、G₂、G₃、G₄、G₅和直流电机组成的执行部分执行，即电机的正转，反转或停转。参照图1、2和图5当有鸣笛标志出现时，机车鸣笛传感器12拾取信号后，由IC1-3、IC1-4、IC8放大执行。同时通过与非门IC2封锁地址码进入由IC3组成的地址寄存器。

如图1和图6所示，键盘可输入两种指令，其一是速度指令十六个，可任意键入编定的十六种不同车速（0-160公里/小时），其二是置数指令，把数字予置减法计数器。键盘键入指令通过IC13、IC14-3、IC14-4、IC15转换为BCD码，存入由IC16、IC17组成的寄存器中，寄存器有两路输出，其一路由IC16的第1、13、14、15脚送入IC6的第10、11、13、14脚即地址选通，选出键入车速指令，送数据比较器。另一路由予置键对IC18、IC19进行置数，予置减法计数器一经置于数字便自行递减计数即每通过一个车站，IC5送出一个时钟信号，通过e送入予置减法计数器中，计数器便执行减一计算（如图5）。当IC18、IC19输出全部为低电位时，即予置减法计数器计数完毕，IC20输出高电位，通过f使IC7即模拟开关接通进站信号，表示该车站执行停车。否则机车则减速通过不停车站。键盘可键入一至九十九个中间不停车站。

执行部分参照图1和图4。由IC23、IC24组成的数据比较器，分别输出A＝B、A＞B、A＜B三种信号。当A＝B为高电位时A＞B、A＜B都为低电位，表示行车速度等于安全原始速度，三极管G₁截止不通电，电机不转动，机车速度控制器保持原位置，机车保持车速。当A＞B为高电位时，A＝B、A＜B都为低电位，表示机车速度超过安全行驶速度三极管G₃、G₄、G₁导通，电流反方向通过电机绕组，电机反转，带动机车速度控制器向减速方向移动。机车执行减速行驶，直至A＝B时机车保持车速。当A＜B输出高电位时，A＝B、A＞B为低电位，表示机车速度低于键盘键入原始车速，三极管G₁、G₂、G₅导通，电流经三极管G₁、G₂、G₅正方向通过电机绕组，电机正向旋转带动机车速度控制器向加速方向移动，机车执行加速行驶，直至A＝B机车保持车速。

本发明与现有技术相比，其优点是自动控制机车的行驶，可以帮助司机控制行车速度等，能够避免由于自然条件和司机本身的状况造成的行车事故。

Claims

1、一种铁路机车行车自控系统，主要在铁路轨道上设置标志装置，每种标志装置按一定方式进行编码，标志装置由编码把信息指令传输给机车，机车上的接收装置对标志装置的编码进行处理，本发明的特征在于标志装置包括地址标志器和障碍标志器，地址标志器的地址标志5和障碍标志器的电磁铁1安放在铁路轨道一侧上；地址标志5为磁性材料或导磁性材料；障碍标志为电磁铁；障碍标志的电磁铁1经障碍传感器9把障碍信号传输给机车上的中央处理器；地址标志5通过地址传感器10、11，把地址码信息传输给机车上的中央处理器处理；道口上的障碍物超过规定时间后，信号机经电缆把电输送给障碍标志的电磁铁1；地址标志器和障碍标志器经过磁电变化换输给中央处理机的信号都是电信号；中央处理机得到的障碍传感器9的电信号一路进地址选通、数据Ⅰ，至数据比较器与数据Ⅱ中数据进行比较，另一路进计数器，启动报警器和输送至制动输出；中央处理器得到的地址传感器10、11的电信号经放大整形、地址寄存、地址选通，至数据Ⅰ，然后输送数据比较器与数据Ⅱ中的数据进行比较，控制执行机构；信号机2是由铁路道口上的触点开关控制。

2、根据权利要求1所述的机车行车自控系统，其特征在于铁路道口上有障碍物时，触点开关的承重板15和承重弹簧16一起下移，带动保护弹簧19触动微动开关20，输送一个障碍信号给信号机2进行判断，超过规定时间，信号机通过电缆使障碍标志的电磁铁1得电，建立磁场。