CN108725263B - 一种自动过分相系统车载控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动过分相系统车载控制设备,包括控制系统，所述控制系统包括输入信号处理模块、输出信号处理模块、显示模块、试验模块和逻辑处理模块，所述输入模块连接逻辑处理模块，所述逻辑处理模块连接显示模块和输出信号处理模块，所述试验模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块设有反馈线路与输入信号处理模块连接。本发明自动、安全通过接触网电分相区指导信号实现实时输出监测以及设定自我初始状态恢复功能，提高设备可靠性，保障后续通过电分相区的可靠。

Description

一种自动过分相系统车载控制设备

技术领域

本发明涉及车载设备，特别是一种自动过分相系统车载控制设备。

背景技术

我国电气化铁路采用单相工频交流供电方式，为使电力系统的三相供电负荷平衡和提高电网的利用率，电气化铁路的供电接触网采用分相段供电，各分相段采用长度不等的绝缘间隔（即分相区间），电力机车通过分相区间必须断电惰行。国内采用车载自动过分相系统来保证电力机车安全通过分相区间。车载自动过分相系统由车载控制设备、信号接收设备和地面磁感应器构成。

目前，现有车载控制设备未对设备设定自我恢复功能，及其输出触点存在寿命缺陷，未能检测输出点状态。本案提出一种自动过分相系统车载控制设备实现、交互接口、结构，并实现对车载控制设备输出进行监测功能，以及设定自我初始状态恢复功能，预防在某个分相区地面信号点丢失情况下，后续仍然可以可靠通过电分相区。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种自动、安全通过接触网电分相区指导信号实现实时输出监测以及设定自我初始状态恢复功能的新型自动过分相系统车载控制设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动过分相系统车载控制设备,应用于铁路列车，包括控制系统，所述控制系统包括，

输入信号处理模块，用于接收信号，对输入信号进行滤波处理；

输出信号处理模块，采用隔离输出过分相指导信号，并将过分相指导信号的输出前级反馈给输入信号处理模块，实时监测输出通道状态，保证过分相指导信号输出的可靠性；

显示模块，显示设备实时工作状态；

试验模块，模拟输入信号接收设备信号，用以验证设备功能是否正常；

逻辑处理模块，接收输入信号处理模块处理后信号，结合列车输入方向信号，逻辑判断出列车在电分相区的相对位置，输出分相指导信号及判断输出通道是否正常，设置定时自检和自我初始状态恢复功能；

所述输入信号处理模块连接逻辑处理模块，所述逻辑处理模块连接显示模块和输出信号处理模块，所述试验模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块设有反馈线路与输入信号处理模块连接。

作为本发明的进一步改进：所述反馈线路包括光耦合器。

作为本发明的进一步改进：还包括金属机箱外壳，所述车载控制设备装在金属机箱外壳内，所述金属机箱外壳上设有电源开关、手动试验开关、连接器插座、状态显示灯、安装孔位和接地柱，所述电源开关、手动试验开关和状态显示灯均设于金属机箱外壳的前端，所述金属机箱外壳设有两个连接器插座，所述接地柱设于连接器插座之间，所述金属机箱外壳两侧伸出安装板，所述安装孔设于安装板上。

作为本发明的进一步改进：所述逻辑处理模块为PLC逻辑控制器或单片机，所述试验模块为信号模拟器。

一种车载控制设备自检和恢复初始状态的方法，其步骤是：

通过在铁路道路上安装地面磁感应器，用于发送信号接收设备信号；

输入信号处理模块接收到信号接收设备信号并进行滤波处理，将处理后的信号发送到逻辑处理模块；

所述逻辑处理模块当接收到滤波处理后的信号接收设备信号时，向列车组输出分相指导信号，同时车载控制设备启动定时；

在超过设定时间后,车载控制设备进行自检，检测车载控制设备状态,同时车载控制设备恢复为初始状态，等待下一次通过信号接收设备。

作为本发明的进一步改进：还包括一种输出通道实时监测方法，其步骤是：

所述输出信号处理模块采用隔离输出发出过分相指导信号时，同步通过光耦隔离将过分相指导信号的输出前级反馈给输入信号处理模块；

所述逻辑处理模块通过设置实时扫描输入端口，判断是否收到信号；

若是，则输出分相指导信号通道正常；

若否，则输出分相指导信号通道不正常；

所述逻辑处理模块通过实时扫描输入端口，判断信号持续时间是否正常；

若是，则输出分相指导信号通道正常；

若否，则输出分相指导信号通道不正常。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

可实时监测分相指导信号的输出通道状态，提高设备可靠性。

运用合理定时设定，当存在某个分相区地面信号点丢失情况，采用自检检测设备状态及恢复为初始状态，保障后续通过电分相区的可靠。

设置金属机箱外壳，保护设备安全且便于设备的安装。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明输入电路的结构示意图。

图3为本发明金属机箱外壳的结构示意图。

图4为本发明实施案例二的原理示意图。

图中：A驱动信号、B输出信号、1金属机箱外壳、2电源开关、3手动试验开关、4状态显示灯、5连接器插座、6安装板、7安装孔位、8接地柱、9列车轨道、10 G1点信号、11 G2点信号、12 G3点信号、13 G4点信号、14列车前进方向、15列车C车、16列车D车。

实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

本发明的详细描述：

参考图1至图4，一种自动过分相系统车载控制设备,应用于铁路列车，包括控制系统，所述控制系统包括，

输入信号处理模块，用于接收信号，对输入信号进行滤波处理；

输出信号处理模块，采用隔离输出过分相指导信号，并将过分相指导信号的输出前级反馈给输入信号处理模块，实时监测输出通道状态，保证过分相指导信号输出的可靠性；

显示模块，显示设备实时工作状态；

试验模块，模拟输入信号接收设备信号，用以验证设备功能是否正常；

逻辑处理模块，接收输入信号处理模块处理后信号，结合列车输入方向信号，逻辑判断出列车在电分相区的相对位置，输出分相指导信号及判断输出通道是否正常，设置定时自检和自我初始状态恢复功能；

所述输入信号处理模块连接逻辑处理模块，所述逻辑处理模块连接显示模块和输出信号处理模块，所述试验模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块设有反馈线路与输入信号处理模块连接。所述反馈线路包括光耦合器。

所述车载控制设备还设有金属机箱外壳，起保护、固定作用。所述车载控制设备装在金属机箱外壳内，所述金属机箱外壳上设有电源开关，可独立打开关闭设备；所述金属机箱外壳上设有手动试验开关，可手动对设备进行功能检测；所述金属机箱外壳上设有状态显示灯，用于显示设备工作实时状态；所述电源开关、手动试验开关和状态显示灯均设于金属机箱外壳的前端。所述金属机箱外壳上设有连接器插座，用于与外界的电气交互，所述连接器插座设于金属机箱外壳的右侧，所述连接器插座设于两个；所述金属机箱外壳两侧伸出安装板，所述金属机箱外壳上设有安装孔位，便于设备安装固定，所述安装孔设于安装板上；所述金属机箱外壳上设有接地柱，用于设备的接地保护，所述接地柱设于连接器插座之间。

所述逻辑处理模块为PLC逻辑控制器或单片机.

一种车载控制设备自检和恢复初始状态的方法，其步骤是：

通过在铁路道路上安装地面磁感应器，用于发送信号接收设备信号；

输入信号处理模块接收到信号接收设备信号并进行滤波处理，将处理后的信号发送到逻辑处理模块；

所述逻辑处理模块当接收到滤波处理后的信号接收设备信号时，向列车组输出分相指导信号，同时车载控制设备启动定时；

在超过设定时间后,车载控制设备进行自检，检测车载控制设备状态,同时车载控制设备恢复为初始状态，等待下一次通过信号接收设备。

其中还包括一种输出通道实时监测方法，其步骤是：

所述输出信号处理模块采用隔离输出发出过分相指导信号时，同步通过光耦隔离将过分相指导信号的输出前级反馈给输入信号处理模块；

所述逻辑处理模块通过设置实时扫描输入端口，判断是否收到信号；

若是，则输出分相指导信号通道正常；

若否，则输出分相指导信号通道不正常；

所述逻辑处理模块通过实时扫描输入端口，判断信号持续时间是否正常；

若是，则输出分相指导信号通道正常；

若否，则输出分相指导信号通道不正常。

实施案例一：

所述试验模块为信号模拟器，通过手动打开金属机箱外壳上的试验开关，试验模块的信号模拟器发出模拟信号到输入信号处理模块, 输入信号处理模块接收到信号接收设备信号通过滤波器进行滤波处理，将处理后的信号发送到所述逻辑处理模块；逻辑处理模块当接收到信号接收设备信号时，逻辑处理模块通过设置实时扫描输入端口，判断是否收到信号、信号持续时间是否正常；从而对车载控制设备进行检测。

实施案例二:

根据国内分相区布置（如图4所示），列车从左到右行驶，C车主控，为确保过分相的可靠，车载控制设备对每通过一个地面信号点后设置自检延时，当超过延时后，装置将进行自检工作，恢复为初始状态，准备进入下个分相区，确保不会因一个分相区地面信号点的故障，造成不能正常通过线路后续分相区，设定时间详见下表：

表1 过分相时动车组相应逻辑

序号	过分相位置	信号点作用	过分相自检延时时间
				1	G1	预告断	第一自检时间
2	G2	强迫断	第二自检时间
				3	G3	预告合	第三自检时间
4	G4	强迫合	第四自检时间

列车运行时，车载控制设备收到G1点信号后，向动车组输出“预告断”分相指导信号，车载控制设备在第一自检时间后自检；

车载控制设备收到G2点信号后，向列车输出“强迫断”分相指导信号，车载控制设备在第二自检时间后自检；

车载控制设备收到G3点信号后，向列车输出“恢复”分相指导信号，车载控制设备在第三自检时间后自检；

车载控制设备收到G4点信号后，车载控制设备在第四自检时间后自检；

通过以上自检逻辑时间设定，确保不会因一个分相区地面信号点的故障，造成不能正常通过线路后续分相区。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种自动过分相系统车载控制设备,应用于铁路列车，包括控制系统，其特征在于：所述控制系统包括，

输入信号处理模块，用于接收信号，对输入信号进行滤波处理；

输出信号处理模块，采用隔离输出过分相指导信号，并将过分相指导信号的输出前级反馈给输入信号处理模块；

显示模块，显示设备实时工作状态；

试验模块，模拟输入信号接收设备信号，用以验证设备功能是否正常；

逻辑处理模块，接收输入信号处理模块处理后信号，结合列车输入方向信号，逻辑判断出列车在电分相区的相对位置，输出分相指导信号及判断输出通道是否正常，设置定时自检和自我初始状态恢复功能；

所述输入信号处理模块连接逻辑处理模块，所述逻辑处理模块连接显示模块和输出信号处理模块，所述试验模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块连接输入信号处理模块，所述输出信号处理模块设有反馈线路与输入信号处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动过分相系统车载控制设备，其特征是：所述反馈线路包括光耦合器。

3.根据权利要求1所述的一种自动过分相系统车载控制设备，还包括金属机箱外壳，其特征是：所述车载控制设备装在金属机箱外壳内，所述金属机箱外壳上设有电源开关、手动试验开关、连接器插座、状态显示灯、安装孔位和接地柱，所述电源开关、手动试验开关和状态显示灯均设于金属机箱外壳的前端，所述金属机箱外壳设有两个连接器插座，所述接地柱设于连接器插座之间，所述金属机箱外壳两侧伸出安装板，所述安装孔设于安装板上。

4.根据权利要求1所述的一种自动过分相系统车载控制设备，其特征是：所述逻辑处理模块为PLC逻辑控制器或单片机。

5.一种车载控制设备自检和恢复初始状态的方法，其特征是：其步骤是，

通过在铁路道路上安装地面磁感应器，用于发送信号接收设备信号；

输入信号处理模块接收到信号接收设备信号并进行滤波处理，将处理后的信号发送到逻辑处理模块；

所述逻辑处理模块当接收到滤波处理后的信号接收设备信号时，向列车组输出分相指导信号，同时车载控制设备启动定时；

在超过设定时间后,车载控制设备进行自检，检测车载控制设备状态,同时车载控制设备恢复为初始状态，等待下一次通过信号接收设备；

还包括设备输出通道实时监测方法，其步骤是，

输出信号处理模块采用隔离输出发出过分相指导信号时，同步通过光耦隔离将过分相指导信号的输出前级反馈给输入信号处理模块；

所述逻辑处理模块通过设置实时扫描输入端口，判断是否收到信号；

若是，则输出分相指导信号通道正常；

若否，则输出分相指导信号通道不正常；

所述逻辑处理模块通过实时扫描输入端口，判断信号持续时间是否正常；

若是，则输出分相指导信号通道正常；

若否，则输出分相指导信号通道不正常。