CN109981006A - 一种无节点直流转辙机安全驱动方法及驱动模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无节点直流转辙机安全驱动方法及驱动模块，将轨旁电源输入经高频电压变换后输出，为直流转辙机供电；采集检测所述高频电压变换的输出信息，以及直流转辙机位置状态信息；接收远程控制命令，并根据高频电压变换的输出信息和直流转辙机位置状态信息，控制高频电压变换的输出，通过软启动方式驱动直流转辙机。本发明采用高频电压变换技术驱动直流转辙机，采用高频变压器将输入与输出进行物理隔离，输出电路采用“无节点”控制输出，驱动电路可实现定时自检，到位表示电路采用动态采集表示电路的方式保证整个模块的安全性、可靠性；减少信号缆的敷设工程，减少设备室的数量，减轻维护人员的工作量，缩短故障排除时间。

Description

一种无节点直流转辙机安全驱动方法及驱动模块

技术领域

本发明属于转辙机驱动设备技术领域，特别涉及一种无节点直流转辙机安全驱动方法及驱动模块。

背景技术

在国内，大多数的铁路信号控制系统采用集中控制方式，通过将控制系统集中安装在室内，采用信号电缆作为传输介质，连接信号楼内的控制系统与室外的被控设备。

现有的集中控制方式存在信号缆敷设长度受限、容易存在混线、不宜于检查及造价昂贵等缺陷。同时随着我国对铁路运输能力要求的提高，轨旁设备的可靠性及安全性的要求日趋严格。

特别是对于直流转辙机的集中控制方式，目前，现有的直流转辙机的集中控制方式是通过继电器控制直流转辙机的驱动，而且需要长距离进行信号线缆的铺设，但是在实际工作中，信号线缆的铺设长度受到限制，集中控制的转辙机与电源屏之间的信号线缆最多为10km，这进一步提高了集中控制方式的成本。

由于转辙机驱动采用的继电器驱动方式，即有节点的驱动方式，在转辙机上电瞬间存在冲击电流的问题，在转辙机开始供电时会产生的5-7倍的电流冲击的问题，容易对转辙机内部电路造成损害，影响转辙机的使用寿命。

为此，需要改变传统的转辙机的控制和驱动方式，解决直流转辙机的集中控制受到距离限制的问题，以及直流转辙机控制工作成本较高的问题。更重要的是在不采用继电器节点的情况下，确保直流转辙机能安全可靠的进行工作，同时解决直流转辙机在驱动时存在冲击电流的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种无节点直流转辙机安全驱动方法，包括：

将轨旁电源输入经高频电压变换后输出，为直流转辙机供电；

采集检测所述高频电压变换的输出信息，以及直流转辙机位置状态信息；

接收远程控制命令，并根据高频电压变换的输出信息和直流转辙机位置状态信息，控制高频电压变换的输出，通过软启动方式驱动直流转辙机。

优选的，所述高频电压变换经双断方式输出至直流转辙机。

优选的，高频电压变换通过对高频变压器的输出进行整流滤波后为直流转辙机供电。

优选的，所述高频变压器的输入为高频脉冲信号。

优选的，所述高频脉冲信号通过高频转换电路对高压直流信号转换得到。

优选的，所述高压直流信号通过对工频交流电源进行整流滤波得到。

优选的，所述采集检测所述高频电压变换的输出信息包括采集检测高频电压变换输出的电流信息、采集检测高频电压变换输出的电压信息。

优选的，所述直流转辙机位置状态信息通过对直流转辙机的动态信号进行采集得到，所述直流转辙机的动态信号通过动态电路采集。

优选的，所述高频电压变换的输出通过双CPU采集，所述双CPU采用二取二方式采集高频电压变换的输出。

优选的，所述双CPU与远程控制中心通信，接收远程控制中心的命令，并向远程控制中心发送高频电压变换的输出信息。

优选的，双CPU之间进行信息同步验证。

优选的，双CPU同步远程控制中心的命令后，执行远程控制中心的命令。

优选的，双CPU产生安全与信号和控制信号，控制所述高频变换输出。

一种无节点直流转辙机安全驱动模块，包括强电输出模块，以及与强电输出模块连接的采集检测模块，以及与强电模块连接的控制电路模块，控制电路模块与强电输出模块连接，采集检测模块包括驱动采集模块和到位采集模块；

强电输出模块：用于将轨旁电源输入经高频电压变换后输出，为直流转辙机供电；

驱动采集模块：用于采集检测高频电压变换的输出信息；

到位采集模块：用于采集直流转辙机位置状态信息；

控制电路模块：用于接收远程控制命令，并根据高频电压变换的输出信息和直流转辙机位置状态信息，控制高频电压变换的输出，通过软启动方式驱动直流转辙机。

优选的，所述强电输出模块包括高频变压器，以及连接在高频变压器原边绕组的高频变换电路，高频变换电路通过工频滤波整流电路接入工频交流电源，高频变压器副边绕组通过高频整流滤波电路输出。

优选的，所述工频整流滤波电路包括与工频交流电源连接的工频整流电路，以及连接在工频整流电路和高频变换电路之间的功率因数校正电路。

优选的，所述功率因数校正电路接入轨旁工频交流电源。

优选的，所述高频整流滤波电路通过双断开关与直流转辙机连接。

优选的，所述驱动采集模块包括双CPU，双CPU分别连接采集检测电路，对高频整流滤波电路的输出进行二取二采集检测。

优选的，所述采集检测电路包括与高频整流滤波电路输出连接的隔离运放单元，通过隔离运放单元获取高频整流滤波电路输出的电流和电压，隔离运放单元连接AD采集模块，通过AD采集模块采样高频整流滤波电路输出的电流信号、电压信号。

优选的，所述到位采集模块为动态采集电路，连接在双CPU和直流转辙机之间，通过对直流转辙机动态信号的采集判断直流转辙机处于定位状态、反位状态还是撕开状态。

优选的，所述控制电路模块包括驱动芯片，通过驱动芯片控制高频电压变换电路控制信号的幅值以及双断开关的开启和断开，所述驱动芯片及双断开关通过安全与电路供电，安全与电路通过双CPU控制进行输出，为驱动芯片及双断开关供电，双CPU与驱动芯片连接，控制驱动芯片的工作。

优选的，所述双CPU分别通过光耦隔离器连接驱动芯片和安全与电路。

优选的，所述双CPU之间连接同步模块，通过同步模块同步验证双CPU的信息。

优选的，所述双CPU通过冗余通信模块连接冗余通信总线，通过冗余通信总线连接远程控制中心，完成双CPU与远程控制中心的通信。

优选的，所述双CPU连接第三CPU，通过第三CPU接收双CPU对强电输出模块的采集检测信息，第三CPU连接监测总线，并通过监测总线连接微机检测系统，通过微机检测系统检测强电输出模块的工作。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的驱动电路采用高频电压变换技术，采用高频变压器将输入与输出进行物理隔离，输出电路采用“无节点”控制输出，可极大的提高直流转辙机运行控制的安全性和可靠性；

2、驱动电路可实现定时自检，到位表示电路采用动态采集表示电路的方式保证整个模块的安全性、可靠性；

3、采用旁轨取电的就地取电方式为直流转辙机的工作供电，极大的方便本发明的铺设；

4、本发明采用软启动方式启动直流转辙机，有效解决直流转辙机驱动时出现电流冲击的问题，从而对直流转辙机及驱动电路进行保护，提高直流转辙机和整个电路的使用寿命；

5、本发明可与远程控制中心通信，远程监控直流转辙机的位置状态，减少直流转辙机信号缆的敷设工程，减少设备室的数量，减轻维护人员的工作量，缩短故障排除时间；

6、本发明能够实时采集转辙机的位置及状态，并且对远程控制中心的控制指令进行校验，在双CPU校验通过后方可执行控制指令，保证控制的安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的无节点直流转辙机安全驱动方法流程图；

图2示出了本发明的无节点直流转辙机安全驱动模块的硬件系统结构图；

图3示出了本发明的无节点直流转辙机安全驱动模块的采集检测电路原理图；

图4示出了本发明的无节点直流转辙机安全驱动模块的驱动输出电路原理图；

图5示出了本发明的无节点直流转辙机安全驱动方法的软件流程图；

图6示出了本发明的无节点直流转辙机安全驱动模块的结构示意图；

图7示出了ZD-6直流转辙机的控制原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

还将理解，当一个元件被称为在另一元件“之间”、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可以直接在另一元件之间、直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接”在另一元件“之间”、直接“连接到”或“结合到”另一元件时，不存在中间元件。

以ZD-6直流转辙机驱动控制为例进行示例性说明，但是，需要注意的是，本发明提出的方法和系统不仅适用于直流转辙机，同样适用于其他类型的直流转辙机，例如ZD-9与ZY系列的直流转辙机。如图7所示，ZD-6转辙机采用四线制接口，四线中包括一根转动专用线L1，一根表示专用线L2，一根定位转动和定位表示线L3，一根反位转动和反位表示线L4，定位转动和定位表示线L3以及反位转动和反位表示线L4额定驱动电压为160V直流，电流为2A。转动专用线L1通过开关S1连接至供电输入，定位转动和定位表示线L3通过开关S2连接供电输入，反位转动和反位表示线L4通过开关S6连接供电输入，转动专用线L1、定位转动和定位表示线L3、反位转动和反位表示线L4与供电输入构成直流转辙机的驱动回路。表示专用线L2通过变压器连接至220V工频交流电，变压器将220V工频交流电变换为48V交流电，为表示专用线L2供电，表示专用线L2上设置开关S3，定位转动和定位表示线L3连接开关S4，通过开关S4将定位转动和定位表示线L3连接至定位表示输出，反位转动和反位表示线L4连接开关S5，通过开关S5将反位转动和反位表示线L4连接至反位表示输出。开关S1、开关S2、开关S4、开关S5、开关S6选用耐压高、通流量大的电力电子器件进行控制，保证切断工作。

一种无节点直流转辙机安全驱动方法，如图1所示的无节点直流转辙机安全驱动方法流程图，包括：

步骤一、接收远程控制命令，并根据高频电压变换的输出信息和直流转辙机位置状态信息，控制高频电压变换的输出，通过软启动方式驱动直流转辙机。

双CPU与远程控制中心通信，接收远程控制中心的命令，并向远程控制中心发送高频电压变换的输出信息，示例性的，图2示出了一种无节点直流转辙机安全驱动模块的驱动状态结构示意图，双CPU包括CPU1和CPU2，CPU1和CPU2通过冗余通信线路连接至冗余通信总线，并通过冗余通信总线连接远程控制中心，以此建立远程控制中心与CPU1和CPU2的通信，并通过远程控制中心向双CPU发送控制命令。

双CPU之间进行信息同步验证，双CPU同步远程控制中心的命令后，执行远程控制中心的命令，示例性的，CPU1和CPU2之间进行数据通信和验证，判断CPU1和CPU2接收到的远程控制中心的命令是否一致时，在判断CPU1和CPU2接收到的远程控制中心的命令一致时，执行远程控制中心的命令；在判断CPU1和CPU2接收到的远程控制中心的命令不一致时，不执行远程控制中心的命令。

双CPU产生安全与信号和控制信号，控制所述高频变换输出以及双断开关的开启和断开，示例性的，CPU1和CPU2通过向安全与电路输出控制高频变换电路的工作，保证当任意一路CPU故障时高频变换电路无输出，保证高频变换电路控制的安全性，并且通过CPU1和CPU2同时向控制电路输出控制信号对高频变换电路进行控制，进一步保证对高频变换电路控制的安全性。

示例性的，远程控制中心向CPU1和CPU2发出由定位向反位转动的指令，CPU1和CPU2校验接收指令比较后，通过产生安全与输出信号，给驱动芯片及双断开关供电，同时产生高频变换电路的驱动信号及开关信号，由此控制反位开关导通及定位开关关断，并且，通过驱动芯片控制高频变换电路的幅值按线性增长，使高频整流滤波电路输出电压在1s内到达直流转辙机的额定电压，对直流转辙机进行驱动输出，解决了原有转辙机驱动时，刚开始供电时产生的5-7倍的电流冲击的问题，进而对转辙机及驱动电路进行了保护。

图4示出了一种无节点直流转辙机安全驱动模块的采集检测电路原理图的驱动输出电路原理图，控制电路包括安全与电路和驱动芯片，CPU1和CPU2通过光耦隔离器连接至安全与电路，并通过安全与电路为驱动芯片供电，并且CPU1和CPU2通过光耦隔离器连接至驱动芯片，向驱动芯片发出控制信号，通过驱动芯片控制高频电压变换电路工作，调节高频电压变换电路输出的电压幅值。

步骤二、采集检测所述高频电压变换的输出信息，以及直流转辙机位置状态信息。

采集检测的信息包括高频电压变换输出的电流和电压以及直流转辙机的动态信号，示例性的，图3示出了一种采集检测电路原理图，通过两组隔离运放电路分别连接至定位转动和定位表示线L3以及反位转动和反位表示线L4，对于定位转动和定位表示线L3，隔离运放电路的电压采集点位于开关S1与S2之间，隔离运放电路的电流采集点位于S2上；对于反位转动和反位表示线L4，隔离运放电路采集点位于开关S1和开关S6之间，隔离运放电路的电流采集点位于S6上。通过AD采集电路连接隔离运放电路，隔离运放电路采用现有的隔离运放芯片，隔离运放电路是特殊的测量放大电路，其输入、输出和电源电路之间没有直接电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端，防止AD采集电路遭受定位转动和定位表示线L3以及反位转动和反位表示线L4出现的潜在破坏性电压的影响，从而保证AD采集电路的稳定工作，且通过AD采集电路对定位转动和定位表示线L3以及反位转动和反位表示线L4的电压信号和电流信号进行实时采集。

通过双CPU采用二取二方式采集高频电压变换采集高频电压变换的输出，示例性的，双CPU包括CPU1和CPU2，CPU1通过磁耦隔离连接AD采集电路1，CPU2通过磁耦隔离连接至AD采集电路2，AD采集电路1连接隔离运放电路1，AD采集电路2连接隔离运放电路2，隔离运放电路1和隔离运放电路2均连接至整流滤波电路的定位转动和定位表示线L3以及反位转动和反位表示线L4，通过隔离运放电路1和隔离运放电路2对定位转动和定位表示线L3以及反位转动和反位表示线L4输出的电流信号和电压信号进行传输，AD采集电路1和AD采集电路2通过隔离运放电路对定位转动和定位表示线L3以及反位转动和反位表示线L4进行电流信号、电压信号进行采集工作，AD采集电路1和AD采集电路2采用采样电路异构的采集方式，保证AD采集电路1及AD采集电路2对与定位转动和定位表示线L3、反位转动和反位表示线L4的电压与电流信号实时检测，方便CPU1和CPU2对采集信息进行比较，确保采集工作的准确性，并以此断高频变换输出是否正常、驱动是否到位等信息。

直流转辙机通过动态采集电路采集直流转辙机的动态信号，通过对动态信号的采集判断转辙机处于定、反位还是撕开状态。直流转辙机的表示专用线L2通过变压器连接至220V工频交流电，变压器将220V工频交流电变换为48V交流电，为表示专用线L2供电，表示专用线L2上设置开关S3，定位转动和定位表示线L3和反位转动和反位表示线L4上均连接开关S4，通过开关S4将定位转动和定位表示线L3连接至供电输入或定位表示输出，通过开关S5将反位转动和反位表示线L4连接至供电输入或反位表示输出，定位表示输出和反位表示输出均连接至CPU1和CPU2，以此检测直流转辙机当前状态。

步骤三、将电源输入经高频电压变换输出为直流转辙机供电。

电源输入通过接入轨旁电路接入交流供电，示例性的，图2示出了一种无节点直流转辙机安全驱动模块的硬件系统结构图，交流供电取自轨旁220V工频交流电，可极大的方便对直流转辙机进行供电，减少建设成本，并且轨旁220V工频交流电通过电源转换电路输出低压信号为采集检测电路和双CPU供电。

通过对交流电源进行整流滤波得到高压直流信号；通过高频转换电路对高压直流信号转换得到上百kHz的高频脉冲信号，并作为高频变压器的输入；通过整流滤波高频变压器的输出为直流转辙机供电；高频电压变换经双断方式输出至直流转辙机。

示例性的，图4示出了一种无节点直流转辙机安全驱动模块的驱动输出电路原理图，轨旁220工频交流电通过功率因数校正电路(PFC电路)进行校正，降低220V工频交流电输入中电压信号和电流信号的相位差，并在通过功率因数校正电路对220V工频交流电进行因数校正后，通过整流电路将220V工频交流电转换为310-400V的工频高压直流信号；通过高频转换电路将310-400V的工频高压直流信号转换得到100kHz的高频脉冲信号，作为高频变压器的输入；通过高频变压器将100kHz的高频脉冲信号转化为高频交流电输出，并将高频交流电输出通过高频整流滤波电路转换为直流转辙机的额定工作电压；即，通过高频变压器将100kHz的高频脉冲信号转化为高频交流电输出，将高频交流电输出通过高频整流滤波电路转换为直流转辙机的160V直流电压；高频整流滤波电路的正向输入将160V的直流电通过开关S2连接ZD-6直流转辙机的定位转动和定位表示线L3和反位转动和反位表示线L4，高频整流滤波电路通过开关S1连接至转动专用线L1，通过转动专用线L1与定位转动和定位表示线L3形成ZD-6直流转辙机的定位驱动线路，通过转动专用线L1和反位转动和反位表示线L4形成直流转辙机的反位驱动线路。

为了实现本实施例中一种无节点直流转辙机安全驱动方法在直流转辙机中能够顺利实施，在轨旁安全执行单元中设计一种无节点直流转辙机安全驱动模块。如图6所示，一种无节点直流转辙机安全驱动模块，包括强电输出模块，以及与强电输出模块连接的采集检测模块，以及与强电模块连接的控制电路模块，控制电路模块与强电输出模块连接，采集检测模块包括驱动采集模块和到位采集模块；

强电输出模块：将电源输入经高频电压变换后输出，为直流转辙机供电；

驱动采集模块：采集检测高频电压变换的输出信息；

到位采集模块：采集直流转辙机位置状态信息；

控制电路模块：接收远程控制命令，并根据高频电压变换的输出信息和直流转辙机位置状态信息，控制高频电压变换的输出，从而通过软启动方式驱动直流转辙机。

强电输出模块包括高频变压器，以及连接在高频变压器原边绕组的高频变换电路，高频变换电路通过工频滤波整流电路接入工频交流电源，高频变压器副边绕组通过高频整流滤波电路输出。

工频整流滤波电路包括与工频交流电源连接的工频整流电路，以及连接在工频整流电路和高频变换电路之间的功率因数校正电路。

功率因数校正电路接入轨旁工频交流电源。

高频整流滤波电路通过双断开关与直流转辙机连接。

驱动采集模块包括双CPU，双CPU分别连接采集检测电路，对高频整流滤波电路的输出进行二取二采集检测。

采集检测电路包括与高频整流滤波电路输出连接的隔离运放单元，通过隔离运放单元获取高频整流滤波电路输出的电流和电压，隔离运放单元连接AD采集模块，通过AD采集模块采样高频整流滤波电路输出的电流信号、电压信号。

到位采集模块为动态采集电路，连接在双CPU和直流转辙机之间，通过对直流转辙机动态信号的采集判断直流转辙机处于定位状态、反位状态还是撕开状态。

控制电路模块包括驱动芯片，通过驱动芯片控制高频电压变换电路控制信号的幅值以及双断开关的开启和断开，所述驱动芯片及双断开关通过安全与电路供电，安全与电路通过双CPU控制进行输出，为驱动芯片及双断开关供电，双CPU与驱动芯片连接，控制驱动芯片的工作。

双CPU分别通过光耦隔离器连接驱动芯片和安全与电路。

双CPU之间连接同步模块，通过同步模块同步验证双CPU的信息。

双CPU通过冗余通信模块连接冗余通信总线，通过冗余通信总线连接远程控制中心，完成双CPU与远程控制中心的通信。

双CPU连接第三CPU，通过第三CPU接收双CPU对强电输出模块的采集检测信息，第三CPU连接监测总线，并通过监测总线连接微机检测系统，通过微机检测系统检测强电输出模块的工作。

一种无节点直流转辙机安全驱动模块主要可以实现以下几个功能：

接收远程中心的控制信号，并进行自我校验，双CPU校验通过后方可执行，示例性的，如图2所示的无节点直流转辙机安全驱动模块的驱动状态结构示意图，其中，CPU1和CPU2通过冗余通讯总线接收远程控制中心的控制信号，并进行自我校验，CPU1和CPU2校验通过后执行远程控制中心的指令。

实时采集转辙机的位置及状态，示例性的，CPU1通过检测采集电路1采集直流转辙机的位置和状态，CPU2通过检测采集电路采集2采集直流转辙机的位置和状态，CPU1和CPU2共同将信息发送给第三CPU3，第三CPU3通过通信电路将直流转辙机的位置和状态信息传输到检测总线，微机检测系统通过接入检测总线，采集转辙机的位置和状态。

驱动转辙机进行定反位操作时，实现软启动功能，减少启动电流，具体的，在对直流转辙机进行驱动时，无节点直流转辙机安全驱动模块的输出电压按线性增长，1s内到达直流转辙机的额定电压，对直流转辙机进行驱动输出，解决了原有转辙机驱动时，刚开始供电时产生的5-7倍的电流冲击的问题，进而对转辙机及驱动电路进行了保护。

驱动转辙机运行，当转辙机到位后自动停止输出，示例性的，远程控制中心控制无节点直流转辙机安全驱动模块驱动直流转辙机置于定位状态，通过检测采集电路1和检测采集电路2获取直流转辙机的位置状态，检测采集电路1将直流转辙机的位置状态信息发送给CPU2，检测采集电路2将直流转辙机的位置状态信息发送给CPU1，CPU1和CPU2通过同步模块进行信息同步后，CPU1和CPU2向安全与电路发出安全与信号，安全与电路对安全与信号进行处理后，向高频电压转换器发出控制信号，同时CPU1和CPU2向控制电路发出控制信号，由控制电路控制高频电压转换器的工作。通过高频电压转换器为直流转辙机供电，直流转辙机输出驱动并转到定位状态，之后，检测采集电路1和检测采集电路2获取直流转辙机的位置状态，检测采集电路1将直流转辙机的位置状态信息发送给CPU2，检测采集电路2将直流转辙机的位置状态信息发送给CPU1，CPU1和CPU2将直流转辙机的位置状态和位置信息发送给第三CPU3，通过第三CPU3将信息发送给微机检测系统。

采用标准的“二取二结构”，每个CPU分别从通信线上获取控制信息，独立的构成闭环控制结构，通过二取二逻辑判断命令是否一致，进行转辙机位置判断，定、反位驱动控制及检测。CPU与采集、驱动之间采用高频磁耦隔离，通过两个CPU产生的安全信号来控制驱动输出芯片的供电，保证当一系CPU异常时，整个模块无输出。

当转辙机启动输出时，对高频转换电路采用软启动方式进行控制，保证启动时启动电流不大于工作时的正常电流，提高电路的可靠性，延长转辙机及整个电路的寿命。

由于高频变压器具有天然的原副边隔离优势，因此即使高频变压器的原边的器件发生器件故障时，也不会将变压器原边的能量向变压器副边传递或直接使变压器原边短路，烧断入口保险，保证变压器副边无能量输出。变压器副边元器件发生故障时，由采集电路发现后，采用停止安全与电路输出供电，来切断高频电压变换电路的驱动供电，停止驱动，由此保证驱动输出的安全性及可靠性。

无节点直流转辙机安全驱动模块集监测、控制、驱动及通信多元一体化的方式，具有远程通信，道岔位置监测，转辙机驱动及监测等功能，可以实现远程控制中心对轨旁转辙机的实时监控。无节点的特点降低了整个系统的风险性，此模块还具有配线简单，维护方便，成本低廉等特点。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (26)

1.一种无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，包括：

将轨旁电源输入经高频电压变换后输出，为直流转辙机供电；

采集检测所述高频电压变换的输出信息，以及直流转辙机位置状态信息；

接收远程控制命令，并根据高频电压变换的输出信息和直流转辙机位置状态信息，控制高频电压变换的输出，通过软启动方式驱动直流转辙机。

2.根据权利要求1所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述高频电压变换经双断方式输出至直流转辙机。

3.根据权利要求2所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，高频电压变换通过对高频变压器的输出进行整流滤波后为直流转辙机供电。

4.根据权利要求3所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述高频变压器的输入为高频脉冲信号。

5.根据权利要求4所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述高频脉冲信号通过高频转换电路对高压直流信号转换得到。

6.根据权利要求5所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述高压直流信号通过对工频交流电源进行整流滤波得到。

7.根据权利要求1所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述采集检测所述高频电压变换的输出信息包括采集检测高频电压变换输出的电流信息、采集检测高频电压变换输出的电压信息。

8.根据权利要求1所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述直流转辙机位置状态信息通过对直流转辙机的动态信号进行采集得到，所述直流转辙机的动态信号通过动态电路采集。

9.根据权利要求1所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述高频电压变换的输出通过双CPU采集，所述双CPU采用二取二方式采集高频电压变换的输出。

10.根据权利要求10所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，所述双CPU与远程控制中心通信，接收远程控制中心的命令，并向远程控制中心发送高频电压变换的输出信息。

11.根据权利要求11所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，双CPU之间进行信息同步验证。

12.根据权利要求12所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，双CPU同步远程控制中心的命令后，执行远程控制中心的命令。

13.根据权利要求10所述的无节点直流转辙机安全驱动方法，其特征在于，双CPU产生安全与信号和控制信号，控制所述高频变换输出。

14.一种无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，包括强电输出模块，以及与强电输出模块连接的采集检测模块，以及与强电模块连接的控制电路模块，控制电路模块与强电输出模块连接，采集检测模块包括驱动采集模块和到位采集模块；

强电输出模块：用于将轨旁电源输入经高频电压变换后输出，为直流转辙机供电；

驱动采集模块：用于采集检测高频电压变换的输出信息；

到位采集模块：用于采集直流转辙机位置状态信息；

控制电路模块：用于接收远程控制命令，并根据高频电压变换的输出信息和直流转辙机位置状态信息，控制高频电压变换的输出，通过软启动方式驱动直流转辙机。

15.根据权利要求14所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述强电输出模块包括高频变压器，以及连接在高频变压器原边绕组的高频变换电路，高频变换电路通过工频滤波整流电路接入工频交流电源，高频变压器副边绕组通过高频整流滤波电路输出。

16.根据权利要求15所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述工频整流滤波电路包括与工频交流电源连接的工频整流电路，以及连接在工频整流电路和高频变换电路之间的功率因数校正电路。

17.根据权利要求16所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述功率因数校正电路接入轨旁工频交流电源。

18.根据权利要求15所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述高频整流滤波电路通过双断开关与直流转辙机连接。

19.根据权利要求15所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述驱动采集模块包括双CPU，双CPU分别连接采集检测电路，对高频整流滤波电路的输出进行二取二采集检测。

20.根据权利要求19所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述采集检测电路包括与高频整流滤波电路输出连接的隔离运放单元，通过隔离运放单元获取高频整流滤波电路输出的电流和电压，隔离运放单元连接AD采集模块，通过AD采集模块采样高频整流滤波电路输出的电流信号、电压信号。

21.根据权利要求19所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述到位采集模块为动态采集电路，连接在双CPU和直流转辙机之间，通过对直流转辙机动态信号的采集判断直流转辙机处于定位状态、反位状态还是撕开状态。

22.根据权利要求19所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述控制电路模块包括驱动芯片，通过驱动芯片控制高频电压变换电路控制信号的幅值以及双断开关的开启和断开，所述驱动芯片及双断开关通过安全与电路供电，安全与电路通过双CPU控制进行输出，为驱动芯片及双断开关供电，双CPU与驱动芯片连接，控制驱动芯片的工作。

23.根据权利要求22所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述双CPU分别通过光耦隔离器连接驱动芯片和安全与电路。

24.根据权利要求23所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述双CPU之间连接同步模块，通过同步模块同步验证双CPU的信息。

25.根据权利要求24所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述双CPU通过冗余通信模块连接冗余通信总线，通过冗余通信总线连接远程控制中心，完成双CPU与远程控制中心的通信。

26.根据权利要求25所述的无节点直流转辙机安全驱动模块，其特征在于，所述双CPU连接第三CPU，通过第三CPU接收双CPU对强电输出模块的采集检测信息，第三CPU连接监测总线，并通过监测总线连接微机检测系统，通过微机检测系统检测强电输出模块的工作。