CN109050581B - 一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块及其使用方法，兼容道岔与道岔控制系统相连接；该兼容道岔表示模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2，第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2；其具有结构设计合理、操作使用方便、维护成本低、使用寿命长、通过电压消波方法实现了两种表示模式的兼容等优点。

Description

一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块及其使用方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块及其使用方法。

背景技术

目前我国所采用的道岔控制接口电路分为；4线制控制电路、5线制控制电路、6线制控制电路。现在所采用的道岔控制接口电路是根据不同的接口制式采用不同的定型继电器组合，继电器采用重力型继电器，以上做法的缺点是：(1)重力型继电器体积大、成本高、占用空间大；(2)重力型继电器电器寿命短、需要专业机构定期维修，除中国国铁外其他应用单位无此维修能力，严重影制约了中国信号产品走入国际市场。根据以上问题人们设计了小型模块化道岔接口电路，取消了重力型偏极表示继电器，改用电子电路采集道岔的位置状态，由于4、6线制和5线制的表示电压的整流模式不同，如图1所示；4/6线制表示信号采用的是二极管半波整流方式，由于二极管的单向导通特性使得在电容上的积分电压不会回流，所以经R-C滤波后可得到较高的电压输出，4/6线制表示电路如图5所示；5线制表示信号采用的是二极管并联产生不对称负载方式，在电容上的积分电压有回流，所以经R-C滤波后输出电压很低，5线制表示电路如图6所示；4/6线制表示信号和5线制表示信号采用相同普通R-C滤波后其输出电压存在巨大差距，两种表示信号无法兼容。本发明正是基于该研究背景下而提出。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中道岔控制接口电路存在的上述不足，提供一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块及其使用方法，其具有结构设计合理、操作使用方便、维护成本低、使用寿命长、通过电压消波方法实现了两种表示模式的兼容等优点。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块，所述兼容道岔与道岔控制系统相连接；该兼容道岔表示模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2，第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2；

其中，该道岔表示模块还包括信号正端J1、信号负端J2，

所述第一双向稳压二极管D1的一端与信号正端J1的一端连接，第一双向稳压二极管D1另一端与第二电阻R2的一端相连接；

第二电阻R2的另一端还分别与第一电阻R1的一端、第一电容C1的正极相连接；

第一电阻R1的另一端与A路经过滤波后的输出电压V2相连接,第一电容C1的负极连接GND；

所述第二双向稳压二极管D2的一端与信号正端J2的另一端连接，第二双向稳压二极管D2另一端与第三电阻R3的一端相连接；

第三电阻R3的另一端还分别与第四电阻R4的一端、第二电容C2的正极相连接；

第四电阻R4的另一端与B路经过滤波后的输出电压V3相连接,第二电容C2的负极连接GND；

信号负端J2的两端均与GND连接；

所述道岔控制系统采集A路经过滤波后的输出电压V2、B路经过滤波后的输出电压V3，并将采集的输出电压V2与输出电压V3进行差值比较，当两者的差值超出预设的阈值时，则说明电路发生故障，道岔控制系统作安全紧急处理；反之，则电路无故障，道岔控制系统不作处理。

作为上述方案的进一步优化，第一电容C1、第二电容C2均选择100uF/50V电解电容；第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2均选择导通电压等于经滤波后的输出电压V1的压敏电阻或双向TVS二极管；所述经滤波后的输出电压V1大于5线制表示信号的负半周信号的峰值电压，且小于5线制表示信号的正半周信号峰值电压的50％。

本发明上述的4、6线制和5线制兼容道岔表示模块的使用方法包括如下步骤：

1)信号经A通道的导通电压经第一双向稳压二极管D1消波、第二电阻R2限流、第一电容C1滤波后通过第一电阻R1输出滤波后的输出电压V2；

2)信号经B通道的导通电压经第二双向稳压二极管D2消波、第三电阻R3限流、第二电容C2滤波后通过第四电阻R4输出滤波后的输出电压V3；

3)所述道岔控制系统采集A路经过滤波后的输出电压V2、B路经过滤波后的输出电压V3，并将采集的输出电压V2与输出电压V3进行差值比较，当两者的差值超出预设的阈值时，则说明电路发生故障，道岔控制系统作安全紧急处理；反之，则电路无故障，道岔控制系统不作处理；当第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2的击穿电压相同，第二电阻R2、第三电阻R3的阻值相同，第一电容C1、第二电容C2的电容值相同、第一电阻R1、第四电阻R4的阻值相同时，输出滤波后的输出电压V2与输出滤波后的输出电压V3才相同。

采用本发明的一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块及其使用方法具有如下有益效果：

(1)一般传统道岔组合的表示电路成本加工程费用大于3000元/每组道岔，4、6线制和5线制兼容道岔表示模块的成本加工程费用不大于300元/每组道岔，投资减少90％，4、6线制和5线制兼容道岔表示模块直接放置在转辙机的电子化控制接口模块内部，不另占空间。

(2)传统道岔组合的表示继电器电器寿命为50万次，4、6线制和5线制兼容道岔表示模块无动作次数限制。

附图说明

附图1为本发明背景技术中提及的一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块的表示信号波形图(110V表示电压)的示意图。

附图2为本发明4、6线制和5线制兼容道岔表示模块的D1、D2的导通电压＝V1的波形图。

附图3为本发明4、6线制和5线制兼容道岔表示模块井D1、D2消波后的波形图。

附图4为本发明4、6线制和5线制兼容道岔表示模块的工作原理图。

附图5为本发明背景技术中提及的4/6线制表示电压产生原理简图。

附图6为本发明背景技术中提及的5线制表示电压产生原理简图。

具体实施方式

下面结合附图2-4对本发明一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块及其使用方法作以详细说明。

如图4示出的：一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块，所述兼容道岔与道岔控制系统相连接；该兼容道岔表示模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2，第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2；

其中，该道岔表示模块还包括信号正端J1、信号负端J2，

所述第一双向稳压二极管D1的一端与信号正端J1的一端连接，第一双向稳压二极管D1另一端与第二电阻R2的一端相连接；

第二电阻R2的另一端还分别与第一电阻R1的一端、第一电容C1的正极相连接；

第一电阻R1的另一端与A路经过滤波后的输出电压V2相连接,第一电容C1的负极连接GND；

所述第二双向稳压二极管D2的一端与信号正端J2的另一端连接，第二双向稳压二极管D2另一端与第三电阻R3的一端相连接；

第三电阻R3的另一端还分别与第四电阻R4的一端、第二电容C2的正极相连接；

第四电阻R4的另一端与B路经过滤波后的输出电压V3相连接,第二电容C2的负极连接GND；

信号负端J2的两端均与GND连接；

所述道岔控制系统采集A路经过滤波后的输出电压V2、B路经过滤波后的输出电压V3，并将采集的输出电压V2与输出电压V3进行差值比较，当两者的差值超出预设的阈值时，则说明电路发生故障，道岔控制系统作安全紧急处理；反之，则电路无故障，道岔控制系统不作处理。

第一电容C1、第二电容C2均选择100uF/50V电解电容；第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2均选择导通电压等于经滤波后的输出电压V1的压敏电阻或双向TVS二极管；所述经滤波后的输出电压V1大于5线制表示信号的负半周信号的峰值电压，且小于5线制表示信号的正半周信号峰值电压的50％，如图2所示的。

如图2-4，本发明上述的4、6线制和5线制兼容道岔表示模块的使用方法包括如下步骤：

1)信号经A通道的导通电压经第一双向稳压二极管D1消波、第二电阻R2限流、第一电容C1滤波后通过第一电阻R1输出滤波后的输出电压V2；

2)信号经B通道的导通电压经第二双向稳压二极管D2消波、第三电阻R3限流、第二电容C2滤波后通过第四电阻R4输出滤波后的输出电压V3；

3)所述道岔控制系统采集A路经过滤波后的输出电压V2、B路经过滤波后的输出电压V3，并将采集的输出电压V2与输出电压V3进行差值比较，当两者的差值超出预设的阈值时，则说明电路发生故障，道岔控制系统作安全紧急处理；反之，则电路无故障，道岔控制系统不作处理；当第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2的击穿电压相同，第二电阻R2、第三电阻R3的阻值相同，第一电容C1、第二电容C2的电容值相同、第一电阻R1、第四电阻R4的阻值相同时，输出滤波后的输出电压V2与输出滤波后的输出电压V3才相同。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种4、6线制和5线制兼容道岔表示模块，所述兼容道岔与道岔控制系统相连接；其特征在于：该兼容道岔表示模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2，第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2；

其中，该道岔表示模块还包括信号正端J1、信号负端J2，

所述第一双向稳压二极管D1的一端与信号正端J1的一端连接，第一双向稳压二极管D1另一端与第二电阻R2的一端相连接；

第二电阻R2的另一端还分别与第一电阻R1的一端、第一电容C1的正极相连接；

第一电阻R1的另一端与A路经过滤波后的输出电压V2相连接,第一电容C1的负极连接GND；

所述第二双向稳压二极管D2的一端与信号正端J1的另一端连接，第二双向稳压二极管D2另一端与第三电阻R3的一端相连接；

第三电阻R3的另一端还分别与第四电阻R4的一端、第二电容C2的正极相连接；

第四电阻R4的另一端与B路经过滤波后的输出电压V3相连接,第二电容C2的负极连接GND；

信号负端J2的两端均与GND连接；

所述道岔控制系统采集A路经过滤波后的输出电压V2、B路经过滤波后的输出电压V3，并将采集的输出电压V2与输出电压V3进行差值比较，当两者的差值超出预设的阈值时，则说明电路发生故障，道岔控制系统作安全紧急处理；反之，则电路无故障，道岔控制系统不作处理；

第一电容C1、第二电容C2均选择100uF/50V电解电容；第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2均选择导通电压等于经滤波后的输出电压V1的压敏电阻或双向TVS二极管；所述经滤波后的输出电压V1大于5线制表示信号的负半周信号的峰值电压，且小于5线制表示信号的正半周信号峰值电压的50％；

所述的4、6线制和5线制兼容道岔表示模块的使用方法包括如下步骤：

1)信号经A通道的导通电压经第一双向稳压二极管D1消波、第二电阻R2限流、第一电容C1滤波后通过第一电阻R1输出滤波后的输出电压V2；

2)信号经B通道的导通电压经第二双向稳压二极管D2消波、第三电阻R3限流、第二电容C2滤波后通过第四电阻R4输出滤波后的输出电压V3；

3)所述道岔控制系统采集A路经过滤波后的输出电压V2、B路经过滤波后的输出电压V3，并将采集的输出电压V2与输出电压V3进行差值比较，当两者的差值超出预设的阈值时，则说明电路发生故障，道岔控制系统作安全紧急处理；反之，则电路无故障，道岔控制系统不作处理；当第一双向稳压二极管D1、第二双向稳压二极管D2的击穿电压相同，第二电阻R2、第三电阻R3的阻值相同，第一电容C1、第二电容C2的电容值相同、第一电阻R1、第四电阻R4的阻值相同时，输出滤波后的输出电压V2与输出滤波后的输出电压V3才相同。