CN108773392B - 全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置，包括点红灯继电器以及两个安全继电器，其中，两个安全继电器的常开和常闭接点保持在互斥状态，两个安全继电器的常开接点并接后输出，并控制点红灯继电器，两个安全继电器的常闭接点独立且用于实时检测安全继电器的输出状态，当全电子联锁系统正常运行时，安全继电器输出电源，点红灯继电器励磁吸起且常闭接点的电源断开，当全电子联锁系统运行故障时，安全继电器切断输出，点红灯继电器的常闭接点与信号机红灯构成回路，红灯点亮。本发明可以实时监测点红灯电路的工作状态及异常情况，避免电路短路失效无法检测的情况，单路在检测时不影响外部红灯状态，提高系统的可用性。

Description

全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及铁路联锁控制系统。
背景技术
信号机是铁路及城市轨道交通的轨旁关键设备，以地面信号为主体信号的铁路信号系统，司机必须按照信号机的显示运行；城市轨道交通在道岔区段，为了调车作业的需要设置地面信号机。信号机信号颜色分为红、黄、绿、蓝、月白，其中红色灯光点亮代表不准列车越过该信号机，属于铁路信号系统的安全状态，全电子联锁系统在故障退出运行后，需要将系统导向安全状态，禁止列车通行。
如图1所示，全电子联锁系统故障后，单板导向安全状态，通过外部的点红灯继电器将信号机红灯点亮。以三灯位信号机为例，当系统正常运行时，双通道MCU1/MCU2同时控制固态继电器SSR输出+24V电源，外部点红灯继电器励磁吸起，其常闭接点的AC220V电源断开，全电子联锁系统的输出控制单元3实现对信号机红灯的点灯控制。当系统运行故障时，导向安全状态，固态继电器SSR需要切断+24V输出，点红灯继电器失磁落下，其常闭接点的AC220V与信号机红灯构成回路，红灯点亮。
但是，其存在如下技术缺陷：
由于故障时系统已导向安全状态，固态继电器SSR的输出状态没有得到检测，如果固态继电器SSR器件发生短路失效，+24V可以输出至红灯继电器，红灯信号灯将不能被点亮。
正常工作时，固态继电器SSR处于一直导通状态，固态继电器SSR能否断开的功能一直没有得到检测，系统的故障覆盖率低，不利于系统失效的故障判断。
固态继电器SSR的控制电路使用MCU1/MCU2的GPIO管脚控制BJT/MOS管，从而控制固态继电器SSR的导通关断，BJT/MOS管发生短路失效时，系统无法检测的到，若BJT/MOS管都失效后，全电子联锁系统导向安全后，外部红色信号灯无法点亮。
由上，点红灯电路的设计未实现安全功能，系统失效后，不能保证+24V电源可以切断，即无法保证红灯信号灯会点亮。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置，提升可靠性，保证全电子联锁系统故障后红灯信号灯会点亮。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置，包括点红灯继电器以及两个安全继电器，其中，两个安全继电器的常开和常闭接点保持在互斥状态，两个安全继电器的常开接点并接后输出，并控制点红灯继电器，两个安全继电器的常闭接点独立且用于实时检测安全继电器的输出状态，当全电子联锁系统正常运行时，安全继电器输出电源，点红灯继电器励磁吸起且常闭接点的电源断开，当全电子联锁系统运行故障时，安全继电器切断输出，点红灯继电器的常闭接点与信号机红灯构成回路，红灯点亮。
优选的，所述两个安全继电器的驱动电路独立且同时由第一处理器和第二处理器控制，第一处理器和第二处理器需分别输出一个动态波形才能使安全继电器励磁吸起，第一处理器和第二处理器中任一输出常态值，驱动电路都无法励磁安全继电器。
优选的，分时对两个安全继电器进行动态检测。
本发明采用的技术方案，两个安全继电器的+24V并接后输出，同时，两个安全继电器的驱动控制及回采电路相互独立，可以分时对两个安全继电器进行“动态检测”，既可以检测每一个继电器的导通关断能力，也不影响+24V的输出，因此可以实时监测点红灯电路的工作状态及异常情况，避免电路短路失效无法检测的情况，单路在检测时不影响外部红灯状态，提高系统的可用性。
另外，继电器的驱动电路采用“动态控制”的方式，由此，单板在上电初始化、MCU复位、程序跑飞、驱动电路故障时，+24V都无输出，，可以有效的防范多种失效模式，提高系统的安全性。
附图说明
图1为现有技术信号机控制电路原理图；
图2为本发明的电路原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明改进后的电路包括两个安全继电器，即强制导向型继电器(Safety Relay,SR)及其控制电路。强制导向型安全继电器符合EN50205Class A VDE认证，其常开和常闭接点保持在互斥状态，不能同时闭合。
如图2所示，全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置，包括点红灯继电器以及两个安全继电器，其中，两个安全继电器的常开接点并接后输出，并控制点红灯继电器，两个安全继电器的常闭接点独立且用于实时检测安全继电器的输出状态，当全电子联锁系统正常运行时，安全继电器输出电源，点红灯继电器励磁吸起且常闭接点的AC220V电源断开，当全电子联锁系统运行故障时，安全继电器切断输出，点红灯继电器的常闭接点与信号机红灯构成回路，红灯点亮。两个安全继电器的驱动控制及回采电路相互独立，可以实时检测两个安全继电器+24V的输出状态，可以分时对两个安全继电器进行动态检测，判断继电器是否已发生接点黏连而失效，既可以检测每一个继电器的导通关断能力，也不影响+24V的输出，不影响信号机红灯的工作状态；
进一步的，安全继电器的驱动控制采用动态控制的方式。所述两个安全继电器的驱动电路独立且同时由第一处理器和第二处理器控制，第一处理器和第二处理器需分别输出一个动态波形才能使安全继电器励磁吸起，第一处理器和第二处理器中任一输出常态值，驱动电路都无法励磁安全继电器。由此，单板在上电初始化、MCU复位、程序跑飞、驱动电路故障时，+24V都无输出，可以有效的防范多种失效模式，提高系统的安全性。
综上，本发明具备以下优点：
实时检测+24V的输出状态，同时可以对安全继电器进行动态检测，判断继电器是否已发生接点黏连而失效；
检测过程中不会对+24V的输出产生影响，不影响信号机红灯的工作状态；
安全继电器的驱动控制采用动态控制的方式，可以有效的防范多种失效模式，提高系统的安全性。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (3)

1.全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置，其特征在于，包括点红灯继电器以及两个安全继电器，其中，两个安全继电器的常开和常闭接点保持在互斥状态，两个安全继电器的常开接点并接后输出，并控制点红灯继电器，两个安全继电器的常闭接点独立且用于实时检测安全继电器的输出状态，当全电子联锁系统正常运行时，安全继电器输出电源，点红灯继电器励磁吸起且常闭接点的电源断开，当全电子联锁系统运行故障时，安全继电器切断输出，点红灯继电器的常闭接点与信号机红灯构成回路，红灯点亮。
2.根据权利要求1所述的全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置，其特征在于，所述两个安全继电器的驱动电路独立且同时由第一处理器和第二处理器控制，第一处理器和第二处理器需分别输出一个动态波形才能使安全继电器励磁吸起，第一处理器和第二处理器中任一输出常态值，驱动电路都无法励磁安全继电器。
3.根据权利要求1所述的全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置，其特征在于，分时对两个安全继电器进行动态检测。
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