CN1114179C - 用于监控灯光信号的电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于监视灯光信号的电路，其中可以采用控制继电器(S0、S1)对安全灯光信号(LS)的信号灯实施开关控制，该控制继电器带有非强制性触点。控制继电器的机械设计应使单个转换触点，一旦它被熔接在一个位置上时，在有关继电器换向时不再能转换。触点设置在通向信号灯(LR、LG)的馈线上，从而使一个触点的机械固定最迟在紧随此故障的出现需要进行下一个控制调节过程时显现出。此点是通过有关的信号灯不再能被接通或者没有特定的监视信号实现的。本发明的电路尤其考虑用于控制和监视铁路的灯光信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于监控灯光信号的电路。
背景技术
在DE-PS 22 55 200中对一种这样的电路作了公开。在该文献中公开了一种用于确定电缆芯线接触与否的继电器监视电流回路的电路布置，该电路布置仅用一个监视继电器足以监视一灯光信号的停车信号灯和容许信号灯。两个串联连接的调节器用于接通容许信号灯，这两个调节器中的首先吸合的调节器通过其动作将接通停车信号电流回路的监视继电器断开，并将待连接的容许信号灯通过尚处于断路状态的监视继电器的线圈实现单级加压。通过从停车信号显示向容许信号显示转换时的对监视继电器的有意识的断路，使该监视继电器经受了一次释放检验。在第一调节器接通后不久，第二调节器也接通。后者用一个触点将迄今尚处于闭合状态的停车信号灯的电源回路断开，并将通向容许信号灯的第二根芯线接通。在灯光信号处于正常工作状态时，这时监视继电器重新吸合，其中在监视继电器中的电流方向与在停车信号灯接通时的电流方向反向。当在容许信号灯接通时，容许信号电流回路在任意时刻与停车信号灯芯线接触时，监视继电器由于短路而动作。
为实现上述转换周期，已知的电路不得不依赖于各调节器触点的同时接通。这意味着，调节器必须是带有强制性触点结构的信号继电器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于监控灯光信号的电路，使之可以采用通用的控制继电器替代信号继电器，控制继电器仅根据电气运行条件所要求的可靠性和费用进行选择。
本发明的目的是这样实现的，即采用一种用于监控灯光信号的电路，其具有一个用于停车信号灯和/或容许信号灯的唯一的监视器，该监视器通过在信号灯或多个信号灯的馈线和回路上的两个串联的调节器的触点，根据需要接入停车信号电流回路或容许信号电流回路，其中监视器通过顺序接通的控制器的触点分别在断开停车信号灯时及单极接通容许信号灯时进行释放检验，在进行释放检验时为接通容许信号灯作准备而首先接通的调节器的触点改变监视器的电流方向，其特点在于：至少首先接通的调节器是带有非强制性转换触点的控制继电器，其中第一转换触点用于改变监视器的电流方向，并且相对于第一转换触点所附加的，设置在第一转换触点与监视器之间的第二转换触点在断开停车信号灯及单极接通容许信号灯时，将有关停车信号电流回路分离并通过接通对监视器的连接，将有关的容许信号电流回路单极连通。
附图说明
下面将对照附图所示实施例对本发明作进一步的说明，附图中：
图1为本发明带有停车信号灯和容许信号灯的监控灯光信号的电路；
图2至图5均为假定一个开关触点被熔接时的电路图；
图6为带有多个停车信号灯和容许信号灯的监控灯光信号的电路，这些信号灯由配属的统一结构的信号模块控制和监视。
具体实施方式
图1中所示的灯光信号LS备有一个容许信号灯LG和一个停车信号灯LR，这两个信号灯由一个控制调节机构交替接通。为此，两个信号灯通过图示的较长的电源线L1、L2与控制调节机构的内部设备连接。由控制调节机构开始以已知的方式顺序接通的调节器S0和S1用于接通信号灯。这个控制调节机构为一个安全的计算机系统，它的一条通道用于控制一个调节器，它的另一条通道用于控制另一个调节器。图1中用点线表示通道的分隔。虚线则表示电路各元件间永久性电位分隔。
这两个调节器S0和S1与已有技术不同的是，它们不是带有强制性工作触点和静触点的信号继电器，而是带有非强制性转换触点S0/1和S0/2及S1/1的控制继电器。它们的机械设计应使各单个转换触点，当它们被熔接在一个位置时，则在有关继电器转换时不再能转接；常闭触点保持闭合，并且常开触点保持断开；这意味着，在出现故障时所考虑的转换触点中的一个被机械固定，而继电器的另一触点继续正常工作。
在图1中设定，灯光信号LS的停车信号灯LR是接通的。信号灯由一个不接地的交流电压源供电。电源电流流经闭合在调节器S1基本位置上的调节器S1的触点S1/1，通向停车信号灯LR的线路L2，停车信号灯LR，一个接入电源电流回路的监视器U和闭合在调节器S0基本位置上的调节器S0的触点S0/2和S0/1。其中在监视器U内的电阻Rx上形成一相应于电源电流的信号电压，该信号电压经过一个用于电位分隔的光电耦合器OK3加在用于评价的窗鉴别器FD上。对此窗鉴别器下面还将进一步加以说明。
在下面设定，灯光信号LS示出容许信号。为此，控制计算机系统通过其中一条通道首先接通调节器S0，然后通过另一条通道接通调节器S1。在接通调节器S0时，其转换触点S0/1和S0/2换接到另一开关位置。两个开关触点同时断开迄今接通的停车信号灯LR的经过监视器U的电源电流回路，但停车信号灯并未熄灭，这是因为通过跨接开关触点S0/2和监视器U的开关触点S0/1可继续保持供电。当然在此时被短路的电阻Rx上的信号电压将为零，从而使监视装置U转换到无流状况(继电器释、吸测试)。这时信号灯LG通过触点S0/1、电阻Rx、触点S0/2被单极接通。如果此刻在通向容许信号灯的芯线上由于芯线接触，例如与一条通向停车信号灯的芯线接触或由于耦合的外部电压加有反电位，则在电阻Rx上就会产生信号电压，该信号电压将被窗鉴别器检测出。接着窗鉴别器将一相应的监视信号加到进行评价的计算机系统上，计算机系统根据这个不合时宜的监视信号判断出故障，并接着作出一定的反应，该反应可以断开调节器S0。其中单极连通的通向容许信号灯LG的电源回路被断开，并且停车信号灯LR又被接通。
如果没有发生上述故障，监视器U在接通调节器S0后进行正常的释、吸测试，则计算机系统滞后地也将调节器S1接通，其中其转换触点S1/1转接。同时仍存在的停车信号电流回路被断开，并且通向容许信号灯LG的第二条芯线被连通。经调节器S1闭合在第二调节器工作位置上的触点S1/1、线路L1和信号灯LG、调节器S0闭合在第一调节器工作位置上的触点S0/2、电阻Rx和第一调节器的触点S0/1形成该信号灯的电源回路和监视回路。
由于采用的是带有非强制性触点的控制继电器，有可能会出现如下情况，由继电器S0控制的触点不再同步工作。当触点S0/1、S0/2中的一个触点熔接时，就是这种情况。该触点被机械固定，而另一个继电器触点继续正常工作。下面将对照图2至5对当一个触点被固定在一个或另一个位置时将发生的情况加以说明；有关的触点及其触接位置用粗线明显示出。监视器U用继电器线圈象征性地示意表示。
在图2中所示的信号模块SM中设定，调节器S0的触点S0/1熔接在其接通停车信号灯LR所到达的位置。如果这时调节器S0被接通，以便接通容许信号显示，则仅有触点S0/2换接。同时迄今被接通的停车信号灯LR的电源回路被中断，并且监视器U(如所预期的那样)释放。随着调节器S1的接通，其开关触点S1/1换接。此时通向停车信号灯的第二根芯线也被断开，并且通向容许信号灯LG的相应芯线同时被连通。但容许信号灯并未点亮，这是因为经第一调节器的被机械固定的触点S0/1的电源电流回路被中断。监视器U向控制调节机构报告由其检测出的工作状况，控制调节机构将被告知存在信号故障。
在图3中设定，同一开关触点被固定在另一位置。在此位置时，没有监视器U的监视信号，因而控制调节机构可以判断出出现了故障，并且不会给出发车许可的信号。
在图4中，第一调节器的转换触点S0/2被机械固定在其在单极接通容许信号灯LG所到达的位置。由此导致，随着以后的容许信号灯LG的断开和停车信号灯LR的接通，并没有相应的监视器监视信号，由于缺少监视信号控制调节机构被告知出现了故障。
在图5中设定，同一开关触点持续地保持在另一个位置。在断开容许信号灯LG时，该触点到达此位置。由于设定的触点S0/2的机械固定，容许信号灯没有被接通，仍没有相应的监视信号；由此判定出现了故障。
如果触点S1/1熔接在一个或另一个位置上，则将阻碍停车信号灯LR及容许信号灯LG的接通。与此有关的监视器监视信号告知控制调节机构出现了故障。
上述设定表明，要求得到专利保护的带有非机械耦合的转换触点的监视电路与DE-PS 22 55 200提前公开的电路同样可靠，在后者中采用的是带有机械耦合的静触点和工作触点的信号继电器。最迟在紧随故障的出现，需要使用信号灯时，才显现出连接故障，在操作该信号灯时产生故障。
如上所述，在电阻Rx上流经接通的灯丝的灯电流产生一个信号电压，该信号电压经过光电耦合器OK3被加到窗鉴别器FD上，以便进行判定。在德国实用新型9411807中对这种窗鉴别器的工作方式已做了详细的说明。由一直流电源对窗鉴别器进行供电。监视信号，即有关某被检测的灯电流值是否在预定的公差范围内的信息，将通过另一光电耦合器OK1加到进行判定的计算机系统上，并且在系统中的两条计算机通道上相互不受影响地进行处理。为了可以监视日间工作和夜间工作的不同的电流窗，可以把窗鉴别器调整到不同的开关门限上。此点是通过光电耦合器OK2实现的，由控制调节机构可以把相应的控制电位加到该光电耦合器上。可采用如下方式对窗鉴别器进行功能检验，暂时改变由其监视的开关门限，同时检测流动的灯电流是在夜间工作的电流窗内，还是在日间工作的电流窗内，并且是否超出确定的开关门限。用于将电路与计算机通道永久性电位分隔的光电耦合器采用的是安全结构。采用图中未示出的接地监视对对地绝缘的灯光信号电流回路的接地进行监测。
根据所采用的信号灯的灯功率的不同，灯电流值也不同，其中在测量电阻Rx上也会产生不同大小的信号电压。为了将该信号电压均衡到一个预定的、对所有灯功率相同的值上，测量电阻Rx必须是可调的；随着灯功率的增大，其阻值变小。
在上述本发明电路的实施例中设定，有待于控制和监视的灯光信号具有一个可交替接通的停车信号灯和一个容许信号灯，并且为对一个或另一个灯电流进行监视，为该灯光信号配置有一个窗鉴别器。但实际上灯光信号可以具有两个以上交替接通的信号灯，尤其是当该灯光信号既包含主信号，又包含预告信号时。为了把监视灯电流的花费保持在低的程度，本发明电路的进一步设计是，周期性地将多个信号灯的信号电压输送给一个共同的窗鉴别器，并把求出的测量值存储在一个进行判定的计算机系统中，直至其被新的测量结果更新。通过特殊的配电措施保证了实际上由不同的灯电流衍生的信号电压的周期接入。
根据本发明的一个优选实施方式，鉴别器应可以周期地监视每个分别带有一个或两个可交替接通的信号灯的四个信号元件模块。这种信号元件模块的布线在图6中示出。每个信号元件模块SM1至SM4具有属于两个控制继电器的已经说明的转换触点S01/1、S01/2、S11/1；S02/1、S02/2、S12/1；S03/1、S03/2、S13/1；S04/1、S04/2、S14/1和一个配属的监视器U1至U4，该监视器在图中用测量电阻表示，在测量电阻上可以分接出用于窗鉴别器的由灯电流衍生出的信号电压。控制继电器的触点以与图1相同的方式加以标示，仅仅在某个触点归属的控制继电器的标记后面补加了一个流水号。从图中看出，与在图1中的情况相同，在控制元件模块SM1上接有一个停车信号灯LR1和一个容许信号灯LG1。通过交替地接通一个或另一个信号灯，使待判定的信号电压被明确地分配给一个或另一个信号灯。在其它的控制元件模块中分别仅备有一个信号灯LG2、LR2或LG3。分别根据涉及的是一个容许信号灯，还是一个停车信号灯，通向信号灯的馈线接在有关信号元件模块的一个或另一个输出端子对上，确切地说，与图1信号灯的接线方法完全相同。从而实现了为控制和监视任何设计的灯光信号总是可以反馈到相同的信号元件模块上。每个信号元件模块都能控制和监视某配属的信号灯或多个配属的信号灯，其中作为开关件采用的是通用的具有转换触点的控制继电器。意外的触点熔接最迟在启动控制调节过程时发现，该触点熔接事先发生在调节过程前。就监视信号而言，触点熔接以与在相同的灯光信号或不同的灯光信号的停车信号电流回路和容许信号电流回路的处于相反电位的芯线间的芯线接触的相同方式发生作用。
替代进行控制和监视的控制调节机构，也可以采用另一种控制和监视装置，例如一种没有控制机构的计算机系统。
Claims (10)
1.一种用于监视灯光信号的电路，其具有一个用于停车信号灯和/或容许信号灯的唯一的监视器，该监视器通过在信号灯或多个信号灯的馈线和回路上的两个串联的调节器的触点，根据需要接入停车信号电流回路或容许信号电流回路，其中监视器通过顺序接通的控制器的触点分别在断开停车信号灯时及单极接通容许信号灯时进行释放检验，在进行释放检验时为接通容许信号灯作准备而首先接通的调节器的触点改变监视器的电流方向，其特征在于：至少首先接通的调节器是带有非强制性转换触点(S0/1、S0/2)的控制继电器(S0)，其中第一转换触点(S0/1)用于改变监视器(U)的电流方向，并且相对于第一转换触点所附加的，设置在第一转换触点(S0/1)与监视器(U)之间的第二转换触点(S0/2)在断开停车信号灯(LR)及单极接通容许信号灯(LG)时，将有关停车信号电流回路分离并通过接通对监视器的连接，将有关的容许信号电流回路单极连通。
2.按照权利要求1所述的电路，其特征在于：两个调节器是带有非强制性转换触点(S0/1、S0/2、S1/1)的控制继电器。
3.按照权利要求1或2所述的电路，其特征在于：每个控制继电器(S0、S1)的机械设计应使每个转换触点，一旦它被熔接在一个位置上，在有关继电器换向时就不再能转换：即常闭触点保持闭合，并且常开触点保持开启。
4.按照权利要求3所述的电路，其特征在于：为将容许信号灯和停车信号灯(LG1、LR1、LG2、LR2、LR3)交替地并单独地接入控制和监视位置，备有相应数量的同类结构的信号元件模块(SM1至SM4)，为通向外部设备通过相应的馈线要么将至少一个容许信号灯和一个停车信号灯(LG1、LR1)要么将仅至少一个停车信号灯或一个容许信号灯(LG2、LR2、LR3)连接在这些信号元件模块上。
5.按照权利要求3所述的电路，其特征在于：成对配合作用的控制继电器(S0、S1)由一安全的双计算机系统的一条通道或另一条通道控制。
6.按照权利要求1所述的电路，其特征在于：按照需要可将监视器(U)调整到不同的开关门限。
7.按照权利要求6所述的电路，其特征在于：监视器(U)是一个根据要求可调的某待监视信号灯(LR、LG)的电源回路上的电阻(Rx)，其信号电压输送给窗鉴别器(FD)，以便判断。
8.按照权利要求7所述的电路，其特征在于：设置有用于检测信号电压的窗鉴别器(FD)，通过周期地从多个信号元件模块接入在不同信号元件模块(SM1至SM4)中探测到的信号电压，来监视信号灯(LR1、LG1、LG2、LR2、LG3)。
9.按照权利要求7或8所述的电路，其特征在于：对鉴别器的信号电压的输出耦合和将其评判结果分别通过光电耦合器(OK3、OK1)向进行判定的计算机系统的传递是以安全结构形式实现的。
10.按照权利要求9中任一项所述的电路，其特征在于：信号灯与地绝缘，并且备有至少一个接地报警器，用于信号灯电流回路的接地监视。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |