CN110406562A - 检测道岔位置信号的装置和方法以及道岔控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测道岔位置信号的装置和方法以及道岔控制系统，该检测道岔位置信号的装置包括N个位置检测模块、N个处理模块和位置提示模块，其中，N个位置检测模块安装在道岔的同一个检测位置，用于检测同一个检测位置的位置信号，其中，N为大于或等于2的正整数；N个处理模块与N个位置检测模块一一对应设置，处理模块根据位置检测模块检测的位置信号进行位置预判并输出位置预判信号；位置提示模块用于汇总N个处理模块输出的位置预判信号，并在N个处理模块输出的位置预判信号一致时提示最终位置状态。相较于检测位置安装单个位置检测模块的单路检测方案，本申请采用多输入单输出的方案，提高位置信号表示的准确性，提高系统稳定性。

Description

检测道岔位置信号的装置和方法以及道岔控制系统

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，尤其涉及一种检测道岔位置信号的装置，以及包括该装置的道岔控制系统和检测道岔位置信号的方法。

背景技术

道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是轨道的薄弱环节之一，通常在车站、编组站大量铺设。因此，道岔转辙的位置信号的检测是非常重要的。

在相关技术中，通常通过在检测位置设置一个限位开关来检测道岔的位置信号，位置检测的准确度不高，容易发生误判。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种检测道岔位置信号的装置，该装置可以提高道岔位置信号表示的正确率。

本发明的另一个目的在于提出一种包括上述检测道岔位置信号的装置的道岔控制系统。

本发明的再一个目的在于提出一种检测道岔位置信号的方法。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的检测道岔位置信号的装置，包括：N个位置检测模块，N个所述位置检测模块安装在道岔的同一个检测位置，用于检测所述同一个检测位置的位置信号，其中，N为大于或等于2的正整数；N个处理模块，N个所述处理模块与N个所述位置检测模块一一对应设置，所述处理模块根据所述位置检测模块检测的位置信号进行位置预判并输出位置预判信号；位置提示模块，用于汇总N个所述处理模块输出的位置预判信号，并在N个所述处理模块输出的位置预判信号一致时提示最终位置状态。

根据本发明实施例的检测道岔位置信号的装置，通过在道岔的同一检测位置设置N个位置检测模块，位置提示模块在N个位置预判信号一致时才进行最终位置状态的提示，即对同一检测位置的位置信号采用多输入单输出的检测方式，相较于检测位置设置一个检测模块的单路检测，检测准确度更高，降低位置信号表示错误几率。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的道岔控制系统，包括所述的检测道岔位置信号的装置。

根据本发明实施例的道岔控制系统，通过上述方面实施例的检测道岔位置信号的装置，可以获得更加准确的位置信号，提高道岔控制的稳定性。

为了达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的检测道岔位置信号的方法，其中，检测道岔位置信号的装置包括N个位置检测模块、N个处理模块和位置提示模块，其中，N各所述位置检测模块安装在道岔的同一检测位置，N个所述处理模块与N个所述位置检测模块一一对应设置，所述方法包括：检测所述同一检测位置的位置信号；根据所述位置检测模块检测的位置信号进行位置预判，并输出位置预判信号；汇总N个所述处理模块输出的位置预判信号，并在N个所述处理模块输出的位置预判信号一致时，提示最终位置状态。

根据本发明实施例的检测道岔位置信号的方法，通过在道岔的同一检测位置设置N个位置检测模块，在N个位置预判信号一致时才进行最终位置状态的提示，即对同一检测位置的位置信号采用多输入单输出的检测方式，相较于检测位置设置一个检测模块的单路检测，检测准确度更高，降低位置信号表示错误几率。

在本发明的一些实施例中还公开一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的检测道岔位置信号的方法。

附图说明

图1是根据本发明实施例的检测道岔位置信号的装置的框图；

图2是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的信号流示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的电气原理图一；

图5是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的电气原理图二；

图6是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的电气原理图三；

图7是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的电气原理图四；

图8是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的电气原理图五；

图9是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的装置的电气原理图六；

图10是根据本发明实施例的道岔控制系统的框图；

图11是根据本发明实施例的检测道岔位置信号的方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例的检测道岔位置信号的装置。

图1是根据本发明实施例的检测道岔位置信号的装置的框图，如图1所示，本发明实施例的检测道岔位置信号的装置100包括N个位置检测模块10、N个处理模块20和位置提示模块30。

其中，N个位置检测模块10安装在道岔的同一个检测位置，用于检测该同一个检测位置的位置信号，其中，N为大于或等于2的正整数。在本发明的一些实施例中，检测位置可以包括锁定位置、解锁位置和转辙位置中的至少一个，例如，在控制道岔转辙时，需要解锁、锁定以及启动转辙，解锁位置、锁定位置以及转辙位置的位置信号的正确检测可以保证道岔转辙安全顺利地进行。即言，在本发明的实施例中，在同一个检测位置安装多个位置检测模块10例如限位开关。

N个处理模块20与N个位置检测模块10一一对应设置，处理模块20，例如PLC模块，根据位置检测模块10检测的位置信号进行位置预判并输出位置预判信号。例如，每个处理模块20根据接收到的位置信号判断是否解锁或锁定到位或转辙到位，并输出初始判断结果。

位置提示模块30用于汇总N个处理模块20输出的位置预判信号，并在N个处理模块20输出的位置预判信号一致时提示最终位置状态。例如，在N个位置预判信号都是表示解锁或锁定到位或转辙到位时，位置提示模块30进行位置状态提示，例如通过指示灯或显示屏来提示位置信息，即言，本申请采用多输入单输出的检测方式。当其中一路位置预判信号不同，则不进行最终位置状态的提示，可以避免误判，降低道岔位置信号表示错误的几率。

根据本发明实施例的检测道岔位置信号的装置100，通过在道岔的同一检测位置设置N个位置检测模块10，位置提示模块30在N个位置预判信号一致时才进行最终位置状态的提示，即对同一检测位置进行多路位置信号的检测，相较于检测位置设置一个检测模块的单路检测，检测准确度更高，降低位置信号表示错误几率。

进一步地，在本发明的实施例中，如图2所示，位置检测模块10可以包括限位开关，每个限位开关包括常开信号接点和常闭信号接点，常开信号接点和常闭信号接点均与限位开关对应的处理模块20相连；处理模块20还用于同时采集限位开关的常开信号和常闭信号，并根据常开信号和常闭信号预判位置信号是否有误。

举例说明，位置检测模块10为肯定断开型的限位开关，处理模块20通过常开信号接点和常闭信号接点同时采集同一个肯定断开限位开关的一个常开信号和一个常闭信号，通过常开信号来验证开关的闭合状态，通过常闭信号来验证开关的常开状态，也可以通过常开信号和常闭信号相互验证，从而，可以有效防止开关本身误动作，提高处理模块20输入位置信号的正确性。

在本发明的一些实施例中，位置提示模块30的输出端分别与N个处理模块20相连；处理模块20还用于根据最终位置状态进行闭环检测。具体地，位置提示模块30将输出的最终位置状态分别反馈给N个处理模块20，以对处理模块20的位置判断结果进行闭环检测，例如判断反馈的最终位置状态与输入的位置信号是否一致，如果不一致处理模块20自身判断可能出现偏差，则进行自检和纠正，可以降低处理模块20自身判断的错误率，进一步提高位置信号表示的准确性。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，每个处理模块20包括输入单元21、处理单元22和输出单元23。其中，输入单元21用于接收位置检测模块10检测的位置信号；处理单元22，例如CPU单元，用于根据位置信号进行位置预判并生成位置预判信号；输出单元23用于输出位置预判信号。

如图2所示，本发明实施例的处理模块20还包括预判表示单元24，预判表示单元24用于根据位置预判信号进行表示，预判表示单元24可以以不同的状态表示不同的位置信号，例如预判表示单元24以开关状态的形式表示转辙位置，开关闭合状态表示转辙到位，反之开关打开状态表示不到位，并将表示信息提供给位置提示模块30和输入单元21。位置提示模块30汇总N个预判表示单元24输出的预判信号，并在N个预判信号一致时提示最终位置状态。以及，预判表示单元24将预判信号反馈至输入单元21，对处理单元22的位置预判结果进行闭环检测，例如处理单元22根据接收的位置预判信号判断预判表示单元24是否按照预设要求动作，实现闭环控制。预判表示单元24的反馈信号和位置提示模块30的反馈信号，可以实现处理模块20的双闭环处理，可以避免CPU单元本身出错，进一步保证位置信号表示的准确性。

下面以N＝2为例进行说明，在本发明的实施例中，如图3所示，在同一个检测位置安装有两个肯定断开型的限位开关如图3中的限位开关A和限位开关B，限位开关A的常开信号接点和常闭信号接点连接与其对应的同一个处理模块20的输出单元A的两个地址输入端，CPU单元A检测到的输入信号经过编写的程序由相应的输出单元A的相应地址控制对应的预判表示单元24例如表示器件A动作，通过输入单元A来检测表示器件A的工作，将结果反馈给CPU单元A并判断表示器件A是否按照设计要求动作，从而可以保证采集的位置信号的正确性。另一路限位开关B采用的方案与上面限位开关A的方案同样，以保证CPU单元B所采集位置信号的准确性并避免CPU单元B本身出错。

在道岔系统正常时，同一检测位置的两个限位开关的动作应该是一致的，限位开关A和限位开关B输出的位置信号再分别流经相应的CPU单元A和CPU单元B进行处理，并分别控制表示器件A和表示器件B进行动作，再将表示器件A和表示器件B的动作信号串联后输出至位置提示模块30即最终位置信号表示器件，动作与否由最终位置信号表示器件体现，并且最终位置信号表示器件的动作信息反馈至输入单元A和输入单元B，以实现CPU单元A和CPU单元B的双闭环检测。

下面以四处位置的检测为例说明，如图4所示，1位置1号限位开关_NO与1位置1号限位开关_NC接入F-DIA.1的DI0,即输入单元A的第一个通道，如图5所示，CPU-A的程序处理后由F-DQA.1的P0/M0通道输出使KA1A得电；同时，如图6所示，1位置2号限位开关_NO与1位置2号限位开关_NC接入F-DIB.1的DI0,即输入单元B的第一个通道，如图7所示，CPU-B的程序处理后由F-DQB.1的P0/M0通道输出使KA1B得电；如图8所示，因KA1A的两对常开点分别与KA1B的两对常开点的动作信号串联(即一路控制正极，一路控制负极)，需同时得电时KA1才得电，如图9所示，HL1作为1位置指示灯点亮与否作为最终结果的表示。其他位置例如位置2、位置3和位置4的检测过程同理于位置1的检测过程。

概括来说，本发明实施例的检测道岔位置信号的装置100，通过在同一个检测位置安装多个位置检测模块10，相应地由多路处理模块20相互独立运算处理，相较于单个位置检测模块的单路检测方案，可以保证位置信号表示的准确性，并且处理模块20均采用双闭环处理方式，同时可以降低因处理模块20控制电路出错而产生信号表示错误事件发生的几率，可以消除处理模块20自身的部分运算错误，极大地提高位置信号表示的准确性，提高道岔系统运行的可靠性。

基于上述方面实施例的检测道岔位置信号的装置100，本发明第二方面实施例提出一种道岔控制系统。

如图5所示为根据本发明实施例的道岔控制系统的框图，本发明实施例的道岔控制系统1000包括上述方面实施例的检测道岔位置信号的装置100，当然，道岔控制系统1000还包括其他实现道岔工作的相关系统例如信号系统、驱动控制系统、驱动系统。其中，本发明实施例的检测道岔位置信号的装置100的工作过程，可以参照上面实施例的描述，在此不再赘述。

根据本发明实施例的道岔控制系统1000，通过上述方面实施例的检测道岔位置信号的装置100，可以获得更加准确的位置信号，提高道岔控制的稳定性。

下面参照附图描述根据本发明第三方面实施例的检测道岔位置信号的方法。

在本发明的实施例中，检测道岔位置信号的装置包括N个位置检测模块、N个处理模块和位置提示模块，其中，N个位置检测模块安装在道岔的同一检测位置，N个所述处理模块与N个所述位置检测模块一一对应设置。在本发明的一些实施例中，N＝2，即在同一个检测位置安装两个位置检测模块。

图6是根据本发明的一个实施例的检测道岔位置信号的方法的流程图，如图6所示，本发明实施例的方法包括：

S1，检测同一检测位置的位置信号。

S2，根据位置检测模块检测的位置信号进行位置预判，并输出位置预判信号。

S3，汇总N个处理模块输出的位置预判信号，并在N个处理模块输出的位置预判信号一致时，提示最终位置状态。

根据本发明实施例的检测道岔位置信号的方法，通过在道岔的同一检测位置设置N个位置检测模块，在N个位置预判信号一致时才进行最终位置状态的提示，即对同一检测位置的位置信号采用多输入单输出的检测方式，相较于检测位置设置一个检测模块的单路检测，检测准确度更高，降低位置信号表示错误几率。

在本发明的一些实施例中，位置检测模块包括限位开关，每个限位开关包括常开信号接点和常闭信号接点，常开信号接点和常闭信号接点均与限位开关对应的处理模块相连，本发明实施例的方法还包括：同时采集限位开关的常开信号和常闭信号，并根据常开信号和常闭信号预判位置信号是否有误，可以有效防止开关本身误动作，提高处理模块20输入位置信号的正确性。

在一些实施例中，本发明实施例的检测道岔位置信号的方法还包括：根据最终位置状态对位置判断结果进行闭环检测。例如，判断反馈的最终位置状态与输入的位置信号是否一致，如果不一致处理模块自身判断可能出现偏差，则进行自检和纠正，可以降低处理模块自身判断的错误率，进一步提高位置信号表示的准确性。

在一些实施例中，本发明实施例的检测道岔位置信号的方法还包括：根据位置预判信号进行表示，并生成表示信息；以及，根据表示信息对位置预判结果进行闭环检测。例如，根据接收的位置预判信号判断预判表示单元是否按照预设要求动作，实现闭环控制。位置预判信号的反馈和位置提示模块的反馈信号，可以实现处理模块的双闭环处理，可以避免CPU单元本身出错，进一步保证位置信号表示的准确性。

总的来说，本发明实施例的检测道岔位置信号的方法，通过在同一个检测位置安装多个位置检测模块，相应地由多路处理模块相互独立运算处理，相较于单个位置检测模块的单路检测方案，可以保证位置信号表示的准确性；处理模块均采用双闭环处理方式，极大地提高位置信号表示的准确性，提高道岔系统运行的可靠性。

在本发明的一些实施例还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上面实施例的检测道岔位置信号的方法。

在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种检测道岔位置信号的装置，其特征在于，包括：

N个位置检测模块，N个所述位置检测模块安装在道岔的同一个检测位置，用于检测所述同一个检测位置的位置信号，其中，N为大于或等于2的正整数；

N个处理模块，N个所述处理模块与N个所述位置检测模块一一对应设置，所述处理模块根据所述位置检测模块检测的位置信号进行位置预判，并输出位置预判信号；

位置提示模块，用于汇总N个所述处理模块输出的位置预判信号，并在N个所述处理模块输出的位置预判信号一致时，提示最终位置状态。

2.如权利要求1所述的检测道岔位置信号的装置，其特征在于，

所述位置检测模块包括限位开关，每个所述限位开关包括常开信号接点和常闭信号接点，所述常开信号接点和所述常闭信号接点均与所述限位开关对应的处理模块相连；

所述处理模块，还用于同时采集所述限位开关的常开信号和常闭信号，并根据所述常开信号和所述常闭信号预判所述位置信号是否有误。

3.如权利要求1所述的检测道岔位置信号的装置，其特征在于，

所述位置提示模块分别与N个所述处理模块相连；

所述处理模块，还用于根据所述最终位置状态进行闭环检测。

4.如权利要求1所述的检测道岔位置信号的装置，其特征在于，每个所述处理模块包括：

输入单元，用于接收所述位置检测模块检测的位置信号；

处理单元，用于根据所述位置信号进行位置预判并生成位置预判信号；

输出单元，用于输出所述位置预判信号。

5.如权利要求4所述的检测道岔位置信号的装置，其特征在于，所述处理模块还包括：

预判表示单元，用于根据所述位置预判信号进行表示，并将表示信息提供给所述位置提示模块和所述输入单元。

6.如权利要求1-5任一项所述的检测道岔位置信号的装置，其特征在于，所述检测位置包括锁定位置、解锁位置和转辙位置中的至少一个。

7.如权利要求2所述的检测道岔位置信号的装置，其特征在于，所述限位开关为肯定断开型的限位开关。

8.如权利要求1-5任一项所述的检测道岔位置信号的装置，其特征在于，N＝2。

9.一种道岔控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的检测道岔位置信号的装置。

10.一种检测道岔位置信号的方法，其特征在于，检测道岔位置信号的装置包括N个位置检测模块、N个处理模块和位置提示模块，其中，N个所述位置检测模块安装在道岔的同一检测位置，N个所述处理模块与N个所述位置检测模块一一对应设置，所述方法包括：

检测所述同一检测位置的位置信号；

根据所述位置检测模块检测的位置信号进行位置预判，并输出位置预判信号；

汇总N个所述处理模块输出的位置预判信号，并在N个所述处理模块输出的位置预判信号一致时，提示最终位置状态。

11.如权利要求10所述的检测道岔位置信号的方法，其特征在于，所述位置检测模块包括限位开关，每个所述限位开关包括常开信号接点和常闭信号接点，所述常开信号接点和所述常闭信号接点均与所述限位开关对应的处理模块相连，所述方法还包括：

同时采集所述限位开关的常开信号和常闭信号，并根据所述常开信号和所述常闭信号预判所述位置信号是否有误。

12.如权利要求10所述的检测道岔位置信号的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述最终位置状态对位置判断结果进行闭环检测。

13.如权利要求10所述的检测道岔位置信号的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述位置预判信号进行表示，并生成表示信息；以及

根据所述表示信息对位置预判结果进行闭环检测。

14.如权利要求10-13任一项所述的检测道岔位置信号的方法，其特征在于，所述检测位置包括锁定位置、解锁位置和转辙位置中的至少一个。

15.如权利要求10-13任一项所述的检测道岔位置信号的方法，其特征在于，N＝2。

16.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求10-15中任一所述的检测道岔位置信号的方法。