CN105835905A - 一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，分别与新信号系统和旧信号系统连接，所述的倒接设备包括：壳体；转换开关电路，设在壳体内；引出接口，安装在壳体上，分别与转换开关电路、新信号系统和旧信号系统连接。与现有技术相比，本发明具有实现新旧系统的便捷、安全切换等优点。

Description

一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备

技术领域

本发明涉及铁路信号系统的改造技术，尤其是涉及一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备。

背景技术

在信号系统改造项目工程过渡及现场调试阶段，新信号系统与老信号系统的轨旁设备接口存在于新旧信号系统中联锁子系统对轨旁基础信号设备，如室外信号机，转辙机的控制与状态回采。

在既有项目实施过程中，普遍采用的方案是新旧信号系统倒接阶段，一次性拆除既有信号系统对轨旁基础信号设备的控制电路，同时将这些轨旁基础信号设备与新信号系统进行连接。实施上述技术方案的缺点在于：

无法先期在新信号系统控制下对系统进行整体调试；

项目倒接阶段，需要在运营线路停运阶段进行，且需要在短时间内完成大量设备拆配线及系统一致性验证工作，可能造成运营线路较长时间停运，安全上也无保障。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现新旧系统的便捷、安全切换的适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，具备很高的安全性，构成此设备的核心部件均为经第三方安全认证且授权使用产品，本发明已在国内外多条地铁信号改造项目中成功实施过，如北京地铁1号线信号消隐改造，荷兰阿姆斯特丹地铁路网改造等。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，分别与新信号系统和旧信号系统连接，所述的倒接设备包括：

壳体；

转换开关电路，设在壳体内；

引出接口，安装在壳体上，分别与转换开关电路、新信号系统和旧信号系统连接。

所述的转换开关电路包括至少一个双稳态继电器、供电电源、新旧切换开关、转换确认开关和新旧系统接入指示灯，所述的供电电源、转换确认开关、新旧切换开关和双稳态继电器的线圈依次连接，所述的供电电源通过双稳态继电器的触点与新旧系统接入指示灯连接。

所述的双稳态继电器设有多个，多个继电器的线圈采用并联方式接在新旧切换开关上，并把多个双稳态继电器某一稳态的触点串联后接在新旧系统接入指示灯和供电电源之间。

所述的新旧系统接入指示灯包括新信号系统指示灯和旧信号系统指示灯，所述的多个双稳态继电器的稳态包括新信号系统稳态和旧信号系统稳态，其中新信号系统稳态的触点串联后接在供电电源和新信号系统指示灯之间，旧信号系统稳态的触点串联后接在供电电源和旧信号系统指示灯之间。

所述的转换确认开关为选择式开关或自复位式开关，所述的新旧切换开关为自锁闭式开关。

所述的引出接口包括旧信号系统接口、新信号系统接口、输出接口和控制电源接口。

所述的旧信号系统接口、新信号系统接口、输出接口端子排设计为一排，中间用隔离端子进行分割。

用于新旧切换开关和转换确认开关的固定扣板通过螺钉固定在壳体上。

所述的双稳态继电器采用侧面出线的方式，所有到端子排的配线均为明线。

所述的壳体采用膨胀螺栓与墙体固定，同时底部预留防静电地板支架安装孔。

所述的壳体背部设计2条安装梁，前部内嵌钢化玻璃面板窗。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)适用范围广，由于转换开关内部采用了双稳态安全继电器组件标准化设计，可适用于任何铁路信号新旧系统之间的配线切换，包括转折机控制电路，信号点灯控制电路，安全门控制电路，紧急关闭控制电路等；

2)设备可靠性高，内部控制电路设计采用双断电路，双路状态指示灯串行反馈电路设计，符合“故障-安全”原则，避免“混线，短路”造成安全问题；

3)设备操作安全简便，操作电路采用双钥匙控制，需要2人同时操作完成，且“转换\确认”钥匙开关为自复位导向安全态设计，避免人为错误发生；

4)机柜设计紧凑，可适用于多种室内安装方式，输入输出接口采用标准化压线端子设计，方便工程现场配线；

5)扩展性高，由于内部采用继电器并联设计方式，因此可通过任意配置继电器数量方式增减倒接电缆数目，具有良好的扩展性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明转换开关电路的示意图；

其中1为壳体，2为引出接口，3为双稳态继电器，31为双稳态继电器的线圈，32为双稳态继电器的触点，4为新旧切换开关，5为转换确认开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，分别与新信号系统和旧信号系统连接，所述的倒接设备包括：壳体1；转换开关电路，设在壳体1内；引出接口2，安装在壳体1上，分别与转换开关电路、新信号系统和旧信号系统连接；

所述的转换开关电路包括至少一个双稳态继电器3、供电电源、新旧切换开关4、转换确认开关5和新旧系统接入指示灯，所述的供电电源、转换确认开关5、新旧切换开关4和双稳态继电器的线圈31依次连接，所述的供电电源通过双稳态继电器的触点32与新旧系统接入指示灯连接。

所述的双稳态继电器3设有多个，多个继电器的线圈31采用并联方式接在新旧切换开关4上，并把多个双稳态继电器4某一稳态的触点41串联后接在新旧系统接入指示灯和供电电源之间。

所述的双稳态继电器3为N.S1-B-24-4.16.4型，是安全型继电器产品。在继电器从一个稳态转换到另一个稳态状态后，切断继电器线圈的供电，继电器的触点状态将会锁闭在当前状态下不会发生改变。利用该继电器的产品特性，可在每组可用触点的中接点通过室内分线盘连接室外设备控制表示线，前触点及后触点分别连接新旧联锁设备转辙机控制表示线，在转换时驱动继电器从一个稳态转换到另一个稳态连接，转换完成后切断继电器线圈供电，完成锁闭，从而达到切换目的。

所述的新旧切换开关4采用“双断”架构，防止由于设备控制电路混电造成继电器状态误动，NS1.B型继电器为标准安全型继电器结构设计，所有触点之间用金属的“强制导向杆”连接(接触部分为塑性绝缘材料)，因此针对单一继电器之间，不会造成触点之间状态不一致的情况，保证工作触点与状态回采触点状态的一致性。对于多个继电器之间的状态一致性确认，在电路中有“日”“夜”状态指示灯的设计，该指示灯的点亮条件是把多个继电器某一稳态的触点串联起来构成的电路条件点亮，因此可以通过指示灯的状态确认是否转换到位。

转换确认开关5将线圈供电与转换动作分开处理。所述的转换确认开关为选择式开关或自复位式开关，默认位置为“确认”，所述的新旧切换开关为自锁闭式开关。设备需要转换时，转换确认开关5由“确认”扳至“转换”位置，在不松开的状态下接通转换电源；在转换确认开关5处于“转换”位时，通过旋转操作钥匙，将新旧切换开关4至对应位置，继电器导向相应稳态并完成转换；当转换过程结束，达到预期转换结果后，松开转换确认开关5，转换确认开关5自动返回“确认”位置，切断转换电源。这样的设计操作时基于两把钥匙，二人同时完成操作，能够有效防止转换过程中人为错误发生，且由于转换确认开关5为选择式开关设计，默认为“确认”状态，该状态切断转换开关动作电源，进一步防止了转换开关非预期的误动作。

所述的新旧系统接入指示灯包括新信号系统指示灯7和旧信号系统指示灯6，所述的多个双稳态继电器的稳态包括新信号系统稳态和旧信号系统稳态，其中新信号系统稳态的触点串联后接在供电电源和新信号系统指示灯7之间，旧信号系统稳态的触点串联后接在供电电源和旧信号系统指示灯6之间。

一个N.S1-B-24-4.16.4型双稳态继电器线圈电阻小于150欧姆，工作电压为24VDC，电流小于0.2A，如按一个新\旧系统倒接设备满配3个继电器设计，设备总电流小于1A，为其配置2A的断路器进行过流保护，设备总功率不大于20W(工作时)，当设备处于锁闭待机状态下，其功耗小于1W，仅新\旧系统指示灯点亮。

外部壳体封装设计采用如下理念：

外部接口做到统一，内部按不同站场规模需求灵活配置；

最大配置能力尽可能大；

考虑防水，防尘，防误碰；

便于安装及配线；

便于拆解。

本发明外部封装设计具有如下特点：

如配置3台N.S1-B-24-4.16.4双稳态继电器，最多具有16*3＝48组触点的切换能力，在此基础上可根据工程项目需要通过增加内置继电器数量拓展单设备倒接能力；

所述的引出接口包括旧信号系统接口、新信号系统接口、输出接口和控制电源接口，接口划分清晰，分别用格兰头进行外部防水防尘保护；所述的旧信号系统接口、新信号系统接口、输出接口端子排设计为一排，位置靠近壳体下方出线口，中间用隔离端子进行分割，采用如下方式：

A，B，C标示3个继电器；

J,X,C标示旧，新，出；

1～16，标示单一继电器的16组触点的一组：

AJ1，代表A继电器旧系统的第一根接线；BX10，代表B继电器新系统的第10根接线等。

内部接线端子排采用标准接线端子方式，方便安装配线；

用于新旧切换开关和转换确认开关的固定扣板通过螺钉固定在壳体上，为了维持其机械结构上的稳定，设计为用4个螺钉固定在壳体的框架上，便于拆卸；

所述的双稳态继电器采用侧面出线的方式，所有到端子排的配线均为明线。

机箱的最大质量不超过40kg，采用M8或M10的膨胀螺栓进行墙体固定，同时底部预留防静电地板支架安装孔。

所述的壳体背部设计2条安装梁，前部内嵌钢化玻璃面板窗，于操作及观察设备状态。

具体实施案例

以北京1号线信号系统改造项目为例，新系统与老系统的轨旁设备接口仅存在于新旧联锁子系统对室外转辙机的控制与状态回采，对于其它轨旁信号系统设备新系统完全采用全新设备安装，因此不涉及过渡倒接。

对新旧联锁子系统对室外转辙机的控制与状态回采的倒接部位，是将“新旧系统倒接开关”设备设置在旧系统信号机械室内分线盘外方。

在1号线信号改造项目实施过程中，新旧系统转换开关的使用遵循如下顺序：

在新信号机房内安装新信号系统设备，联锁设备，并完成室内配线；

在旧信号系统机房安装“新旧系统倒接开关”；

将新系统转辙机配线从其分线柜内方引入旧信号系统机房“新旧系统倒接开关”“新”端口；

将旧系统转辙机配线从其组合架内方引入旧信号系统机房“新旧系统倒接开关”“旧”端口；

将连接转辙机的操控配线从“新旧系统倒接开关”“输出”端口引出至旧机房分线盘，并引至室外转辙机；

白天，线路在既有信号系统监控状态下运行；夜间，通过新旧系统转换开关选择新信号系统进行调试，调试后转换回既有信号系统；

待新信号系统正式投入运营后，分步骤分阶段拆除新旧系统转换开关。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，分别与新信号系统和旧信号系统连接，其特征在于，所述的倒接设备包括：

壳体；

转换开关电路，设在壳体内；

引出接口，安装在壳体上，分别与转换开关电路、新信号系统和旧信号系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的转换开关电路包括至少一个双稳态继电器、供电电源、新旧切换开关、转换确认开关和新旧系统接入指示灯，所述的供电电源、转换确认开关、新旧切换开关和双稳态继电器的线圈依次连接，所述的供电电源通过双稳态继电器的触点与新旧系统接入指示灯连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的双稳态继电器设有多个，多个继电器的线圈采用并联方式接在新旧切换开关上，并把多个双稳态继电器某一稳态的触点串联后接在新旧系统接入指示灯和供电电源之间。

4.根据权利要求3所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的新旧系统接入指示灯包括新信号系统指示灯和旧信号系统指示灯，所述的多个双稳态继电器的稳态包括新信号系统稳态和旧信号系统稳态，其中新信号系统稳态的触点串联后接在供电电源和新信号系统指示灯之间，旧信号系统稳态的触点串联后接在供电电源和旧信号系统指示灯之间。

5.根据权利要求2所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的转换确认开关为选择式开关或自复位式开关，所述的新旧切换开关为自锁闭式开关。

6.根据权利要求1所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的引出接口包括旧信号系统接口、新信号系统接口、输出接口和控制电源接口。

7.根据权利要求6所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的旧信号系统接口、新信号系统接口、输出接口端子排设计为一排，中间用隔离端子进行分割。

8.根据权利要求2所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，用于新旧切换开关和转换确认开关的固定扣板通过螺钉固定在壳体上。

9.根据权利要求2所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的双稳态继电器采用侧面出线的方式，所有到端子排的配线均为明线。

10.根据权利要求1所述的一种适用于铁路信号系统控制电路转换的倒接设备，其特征在于，所述的壳体采用膨胀螺栓与墙体固定，同时底部预留防静电地板支架安装孔；所述的壳体背部设计2条安装梁，前部内嵌钢化玻璃面板窗。