CN111694269A - 一种机车信号处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种机车信号处理装置，涉及一种机车信号控制技术，为了解决现有的机车信号主机结构复杂、体积大以及连接接口不可靠的问题。本发明的机车信号处理板A和机车信号处理板B的结构相同，并且其中一块机车信号处理板应用于正常工作状态，另一块机车信号处理板为备用状态；机车信号处理板A和机车信号处理板B以插板的形式集成在一起。有益效果为体积小，质量轻，连接可靠。

Description

一种机车信号处理装置
技术领域
本发明涉及一种机车信号控制技术。
背景技术
随着铁路行业的发展，设备向小型号，集成化，安全化方向发展。目前机车信号车载系统设备包括机车信号主机、列车运行监控记录装置和机车安全信息综合监测装置。但是目前现有的机车信号主机存在以下问题：设备结构复杂，由两块电源板卡、一块连接板卡，两块主机板卡和一块记录板卡组成；设备体积大，质量重，在机车上安装，携带和使用均不方便；与其他设备之间使用线缆连接，连接接口不可靠。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的机车信号主机结构复杂、体积大以及连接接口不可靠的问题，提出了一种机车信号处理装置。
本发明所述的一种机车信号处理装置包括机车信号处理板A和机车信号处理板B；
所述机车信号处理板A和机车信号处理板B的结构相同，并且其中一块机车信号处理板应用于正常工作状态，另一块机车信号处理板为备用状态；
机车信号处理板A和机车信号处理板B以插板的形式集成在一起。
进一步的，机车信号处理板A/B包括主备机切换单元，并分别设有外部通信信号输入输出接口、外部控制信号输入接口、主路线圈信号采集输入接口和辅路线圈信号采集输入接口；
主备机切换单元用于接收外部设备发送的切机信号或在检测到自身故障时，控制应用于工作状态的机车信号处理板由正常工作状态转换为备用状态；备用状态的机车信号处理板在应用于工作状态的机车信号处理板进入备用状态后自动转换为正常工作状态；
主路线圈信号采集输入接口和辅路线圈信号采集输入接口分别用于与外部接收线圈相连，外部控制信号输入接口用于接收外部控制信号；外部通信信号输入输出接口用于与外部通信单元相连，并与外部通信单元进行相互通讯以及数据交换。
进一步的，机车信号处理板A根据输入的外部控制信号或通讯信号对主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号以及对辅路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号进行分别译码，并对分别译码后的结果进行比较，如果译码后的结果一致，则机车信号处理板A对外输出灯色信号，否则不对外输出灯色信号；而在机车信号处理板A对外输出灯色信号时，机车信号处理板A实时采集其对外输出的灯色信号，并与主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号经过译码后的结果进行对比，如果对比的结果不一致，则机车信号处理板A停止对外输出灯色信号；否则机车信号处理板A保持对外输出灯色信号。
进一步的，机车信号处理板A还包括主路信号处理单元、主路线圈信号采集单元、主路控制信号采集单元、主路通讯单元、辅路信号处理单元、辅路线圈信号采集单元、辅路控制信号采集单元、辅路通讯单元和信号输出单元；
辅路通讯单元用于接收外部通信单元发出的通讯信号，并将该通讯信号传送到辅路信号处理单元，同时用于将辅路信号处理单元的译码结果发送至外部通信单元；辅路控制信号采集单元用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号传送到辅路信号处理单元；
辅路线圈信号采集单元设有辅路线圈信号采集输入接口，并通过辅路线圈信号采集输入接口与外部接收线圈相连；辅路线圈信号采集单元也用于接收外部接收线圈采集的线圈信号，并将该线圈信号传送到辅路信号处理单元；
辅路信号处理单元用于以辅路通讯单元传送的通讯信号或辅路控制信号采集单元传送的外部控制信号作为译码条件，对辅路线圈信号采集单元传送的线圈信号进行译码，并将译码结果传送到主路信号处理单元；
主路通讯单元用于接收外部通信单元发出的通讯信号，并将该通讯信号传送到主路信号处理单元，同时用于将主路信号处理单元的译码结果发送至外部通信单元；
主路控制信号采集单元用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号传送到主路信号处理单元；
主路线圈信号采集单元设有主路线圈信号采集输入接口，并通过该主路线圈信号采集输入接口与外部接收线圈相连；主路线圈信号采集单元用于接收外部接收线圈采集的线圈信号，并将该线圈信号传送到主路信号处理单元；
主路信号处理单元用于以主路通讯单元传送的通讯信号或主路控制信号采集单元传送的外部控制信号作为译码条件，对主路线圈信号采集单元传送的线圈信号进行译码，并将译码结果与辅路信号处理单元传送的译码结果进行比较，如果译码后的结果一致，通过信号输出单元输出灯色信号，否则，信号输出单元不输出灯色信号；主路信号处理单元还用于在信号输出单元输出灯色信号时，采集其输出的灯色信号，并与其译码后的结果进行对比，如果对比的结果不一致，则信号输出单元停止输出灯色信号；否则信号输出单元保持输出灯色信号。
进一步的，机车信号处理板A还包括主路电源管理单元和辅路电源管理单元；
主路电源管理单元，用于分别为主路信号处理单元、主路线圈信号采集单元、主路控制信号采集单元、主路通讯单元以及信号输出单元供电；
辅路电源管理单元，用于分别为辅路信号处理单元、辅路线圈信号采集单元、辅路控制信号采集单元、辅路通讯单元以及信号输出单元供电。
进一步的，信号输出单元设有主路控制开关和辅路控制开关；
主路信号处理单元当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭主路控制开关，通过关闭信号输出单元中的主路控制开关，从而控制主备机切换单元从正常工作状态切换为备用状态；辅路信号处理单元当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭辅路控制开关，通过关闭信号输出单元中的辅路控制开关，从而控制主备机切换单元从正常工作状态切换为备用状态。
本发明的有益效果是结构简单，由六块电路板卡变为两块完全相同的电路板卡；体积小，质量轻，便于携带，安装和使用方便，体积只是机车信号主机的1/4，质量只是机车信号主机的1/10；同时该机车信号处理装置以插板的形式与其他装置集成在一台装置内，连接可靠。
附图说明
图1为具体实施方式二中机车信号处理板的外部接口框图；
图2为具体实施方式一中机车信号处理板A以及机车信号处理板B与信号机其他设备的连接框图；
图3为具体实施方式四中机车信号处理板的结构框图；
图4为具体实施方式六中信号输出单元的结构框图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式所述的一种机车信号处理装置包括机车信号处理板A和机车信号处理板B；
所述机车信号处理板A和机车信号处理板B的结构相同，并且其中一块机车信号处理板应用于正常工作状态，另一块机车信号处理板为备用状态；
机车信号处理板A和机车信号处理板B以插板的形式集成在一起。
在本实施方式中，该机车信号处理装置采用两块结构相同的机车信号处理板机车信号处理板A和机车信号处理板B组成，实现“二乘二取二”热备冗余容错安全结构，保证机车行车安全；该机车信号处理装置将现有的机车信号主机由六块电路板卡变为两块完全相同的电路板卡；体积小，质量轻，便于携带，安装和使用方便，体积只是机车信号主机的1/4，质量只是机车信号主机的1/10；同时该机车信号处理装置以插板的形式与其他装置集成在一台装置内，连接可靠。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种机车信号处理装置进一步限定，在本实施方式中，机车信号处理板A/B包括主备机切换单元12，并分别设有外部通信信号输入输出接口、外部控制信号输入接口、主路线圈信号采集输入接口和辅路线圈信号采集输入接口；
主备机切换单元12用于接收外部设备发送的切机信号或在检测到自身故障时，控制应用于工作状态的机车信号处理板由正常工作状态转换为备用状态；备用状态的机车信号处理板在应用于工作状态的机车信号处理板进入备用状态后自动转换为正常工作状态；
主路线圈信号采集输入接口和辅路线圈信号采集输入接口分别用于与外部接收线圈相连，外部控制信号输入接口用于接收外部控制信号；外部通信信号输入输出接口用于与外部通信单元相连，并与外部通信单元进行相互通讯以及数据交换。
在本实施方式中，限定了该机车信号处理装置所具有的外部接口，以及限定了其具有外部接口的功能。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的一种机车信号处理装置进一步限定，在本实施方式中，
机车信号处理板A根据输入的外部控制信号或通讯信号对主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号以及对辅路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号进行分别译码，并对分别译码后的结果进行比较，如果译码后的结果一致，则机车信号处理板A对外输出灯色信号，否则不对外输出灯色信号；而在机车信号处理板A对外输出灯色信号时，机车信号处理板A实时采集其对外输出的灯色信号，并与主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号经过译码后的结果进行对比，如果对比的结果不一致，则机车信号处理板A停止对外输出灯色信号；否则机车信号处理板A保持对外输出灯色信号。
在本实施方式中，该机车信号处理装置在工作过程中，机车信号处理板A作为主机处于工作状态，机车信号处理板B作为备机处于备用状态,或者机车信号处理板B作为主机处于工作状态，机车信号处理板A作为备机处于备用状态,实现“二乘”功能；机车信号处理板A根据输入的外部控制信号或通讯信号对主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号以及对辅路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号进行分别译码，并对分别译码后的结果进行比较，如果译码后的结果一致，则机车信号处理板A对外输出灯色信号，否则不对外输出灯色信号；而在机车信号处理板A对外输出灯色信号时，机车信号处理板A实时采集其对外输出的灯色信号，并与主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号经过译码后的结果进行对比，如果对比的结果不一致，则机车信号处理板A停止对外输出灯色信号；否则机车信号处理板A保持对外输出灯色信号；实现“二取二”功能。
在本实施方式中，机车信号处理板A的信号输出单元与机车信号处理板B信号输出单元的输出接口相连，并连接到信号机或其他外部设备；同一时刻只有一块板卡作为主机另一块板卡作为备机，所以只有一块板卡的信号输出单元输出有效信息。
机车信号处理板A的主备机切换单元与机车信号处理板B主备机切换单元的接口相连；当工作主机接收到外部控制切换信息或检测自身故障时，则控制主备机切换单元将主机状态切换为备机状态，备机通过主备切换单元自动切换为备机。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的一种机车信号处理装置进一步限定，在本实施方式中，机车信号处理板A还包括主路信号处理单元2、主路线圈信号采集单元3、主路控制信号采集单元4、主路通讯单元5、辅路信号处理单元7、辅路线圈信号采集单元8、辅路控制信号采集单元9、辅路通讯单元10和信号输出单元11；
辅路通讯单元10用于接收外部通信单元发出的通讯信号，并将该通讯信号传送到辅路信号处理单元7，同时用于将辅路信号处理单元7的译码结果发送至外部通信单元；辅路控制信号采集单元9用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号传送到辅路信号处理单元7；
辅路线圈信号采集单元8设有辅路线圈信号采集输入接口，并通过辅路线圈信号采集输入接口与外部接收线圈相连；辅路线圈信号采集单元8也用于接收外部接收线圈采集的线圈信号，并将该线圈信号传送到辅路信号处理单元7；
辅路信号处理单元7用于以辅路通讯单元10传送的通讯信号或辅路控制信号采集单元9传送的外部控制信号作为译码条件，对辅路线圈信号采集单元8传送的线圈信号进行译码，并将译码结果传送到主路信号处理单元2；
主路通讯单元5用于接收外部通信单元发出的通讯信号，并将该通讯信号传送到主路信号处理单元2，同时用于将主路信号处理单元2的译码结果发送至外部通信单元；
主路控制信号采集单元4用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号传送到主路信号处理单元2；
主路线圈信号采集单元3设有主路线圈信号采集输入接口，并通过该主路线圈信号采集输入接口与外部接收线圈相连；主路线圈信号采集单元3用于接收外部接收线圈采集的线圈信号，并将该线圈信号传送到主路信号处理单元2；
主路信号处理单元2用于以主路通讯单元5传送的通讯信号或主路控制信号采集单元4传送的外部控制信号作为译码条件，对主路线圈信号采集单元3传送的线圈信号进行译码，并将译码结果与辅路信号处理单元7传送的译码结果进行比较，如果译码后的结果一致，通过信号输出单元11输出灯色信号，否则，信号输出单元11不输出灯色信号；主路信号处理单元2还用于在信号输出单元11输出灯色信号时，采集其输出的灯色信号，并与其译码后的结果进行对比，如果对比的结果不一致，则信号输出单元11停止输出灯色信号；否则信号输出单元11保持输出灯色信号。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四所述的一种机车信号处理装置进一步限定，在本实施方式中，
机车信号处理板A还包括主路电源管理单元1和辅路电源管理单元6；
主路电源管理单元1，用于分别为主路信号处理单元2、主路线圈信号采集单元3、主路控制信号采集单元4、主路通讯单元5以及信号输出单元11供电；
辅路电源管理单元6，用于分别为辅路信号处理单元7、辅路线圈信号采集单元8、辅路控制信号采集单元9、辅路通讯单元10以及信号输出单元11供电。
在本实施方式中，机车信号处理板A具有两路独立的电源。
具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的一种机车信号处理装置进一步限定，在本实施方式中，信号输出单元11设有主路控制开关和辅路控制开关；
主路信号处理单元2当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭主路控制开关，通过关闭信号输出单元11中的主路控制开关，从而控制主备机切换单元12从正常工作状态切换为备用状态；辅路信号处理单元7当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭辅路控制开关，通过关闭信号输出单元11中的辅路控制开关，从而控制主备机切换单元12从正常工作状态切换为备用状态。
在本实施方式中，主路信号处理单元2当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭主路控制开关，通过关闭信号输出单元11中的主路控制开关，从而控制主备机切换单元12从主机状态切换为备机；辅路信号处理单元7当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭辅路控制开关，通过关闭信号输出单元11中的辅路控制开关，从而控制主备机切换单元12从主机状态切换为备机。

Claims (6)

1.一种机车信号处理装置，其特征在于，该机车信号处理装置包括机车信号处理板A和机车信号处理板B；
所述机车信号处理板A和机车信号处理板B的结构相同，并且其中一块机车信号处理板应用于正常工作状态，另一块机车信号处理板为备用状态；
机车信号处理板A和机车信号处理板B以插板的形式集成在一起。
2.根据权利要求1所述的一种机车信号处理装置，其特征在于，机车信号处理板A/B包括主备机切换单元(12)，并分别设有外部通信信号输入输出接口、外部控制信号输入接口、主路线圈信号采集输入接口和辅路线圈信号采集输入接口；
主备机切换单元(12)用于接收外部设备发送的切机信号或在检测到自身故障时，控制应用于工作状态的机车信号处理板由正常工作状态转换为备用状态；备用状态的机车信号处理板在应用于工作状态的机车信号处理板进入备用状态后自动转换为正常工作状态；
主路线圈信号采集输入接口和辅路线圈信号采集输入接口分别用于与外部接收线圈相连，外部控制信号输入接口用于接收外部控制信号；外部通信信号输入输出接口用于与外部通信单元相连，并与外部通信单元进行相互通讯以及数据交换。
3.根据权利要求2所述的一种机车信号处理装置，其特征在于，机车信号处理板A根据输入的外部控制信号或通讯信号对主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号以及对辅路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号进行分别译码，并对分别译码后的结果进行比较，如果译码后的结果一致，则机车信号处理板A对外输出灯色信号，否则不对外输出灯色信号；而在机车信号处理板A对外输出灯色信号时，机车信号处理板A实时采集其对外输出的灯色信号，并与主路线圈信号采集输入接口输入的线圈信号经过译码后的结果进行对比，如果对比的结果不一致，则机车信号处理板A停止对外输出灯色信号；否则机车信号处理板A保持对外输出灯色信号。
4.根据权利要求3所述的一种机车信号处理装置，其特征在于，机车信号处理板A还包括主路信号处理单元(2)、主路线圈信号采集单元(3)、主路控制信号采集单元(4)、主路通讯单元(5)、辅路信号处理单元(7)、辅路线圈信号采集单元(8)、辅路控制信号采集单元(9)、辅路通讯单元(10)和信号输出单元(11)；
辅路通讯单元(10)用于接收外部通信单元发出的通讯信号，并将该通讯信号传送到辅路信号处理单元(7)，同时用于将辅路信号处理单元(7)的译码结果发送至外部通信单元；辅路控制信号采集单元(9)用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号传送到辅路信号处理单元(7)；
辅路线圈信号采集单元(8)设有辅路线圈信号采集输入接口，并通过辅路线圈信号采集输入接口与外部接收线圈相连；辅路线圈信号采集单元(8)也用于接收外部接收线圈采集的线圈信号，并将该线圈信号传送到辅路信号处理单元(7)；
辅路信号处理单元(7)用于以辅路通讯单元(10)传送的通讯信号或辅路控制信号采集单元(9)传送的外部控制信号作为译码条件，对辅路线圈信号采集单元(8)传送的线圈信号进行译码，并将译码结果传送到主路信号处理单元(2)；
主路通讯单元(5)用于接收外部通信单元发出的通讯信号，并将该通讯信号传送到主路信号处理单元(2)，同时用于将主路信号处理单元(2)的译码结果发送至外部通信单元；
主路控制信号采集单元(4)用于接收外部控制信号，并将该外部控制信号传送到主路信号处理单元(2)；
主路线圈信号采集单元(3)设有主路线圈信号采集输入接口，并通过该主路线圈信号采集输入接口与外部接收线圈相连；主路线圈信号采集单元(3)用于接收外部接收线圈采集的线圈信号，并将该线圈信号传送到主路信号处理单元(2)；
主路信号处理单元(2)用于以主路通讯单元(5)传送的通讯信号或主路控制信号采集单元(4)传送的外部控制信号作为译码条件，对主路线圈信号采集单元(3)传送的线圈信号进行译码，并将译码结果与辅路信号处理单元(7)传送的译码结果进行比较，如果译码后的结果一致，通过信号输出单元(11)输出灯色信号，否则，信号输出单元(11)不输出灯色信号；主路信号处理单元(2)还用于在信号输出单元(11)输出灯色信号时，采集其输出的灯色信号，并与其译码后的结果进行对比，如果对比的结果不一致，则信号输出单元(11)停止输出灯色信号；否则信号输出单元(11)保持输出灯色信号。
5.根据权利要求4所述的一种机车信号处理装置，其特征在于，机车信号处理板A还包括主路电源管理单元(1)和辅路电源管理单元(6)；
主路电源管理单元(1)，用于分别为主路信号处理单元(2)、主路线圈信号采集单元(3)、主路控制信号采集单元(4)、主路通讯单元(5)以及信号输出单元(11)供电；
辅路电源管理单元(6)，用于分别为辅路信号处理单元(7)、辅路线圈信号采集单元(8)、辅路控制信号采集单元(9)、辅路通讯单元(10)以及信号输出单元(11)供电。
6.根据权利要求4所述的一种机车信号处理装置，其特征在于，信号输出单元(11)设有主路控制开关和辅路控制开关；
主路信号处理单元(2)当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭主路控制开关，通过关闭信号输出单元(11)中的主路控制开关，从而控制主备机切换单元(12)从正常工作状态切换为备用状态；辅路信号处理单元(7)当接收到外部切机信号或检测自身出现故障时则关闭辅路控制开关，通过关闭信号输出单元(11)中的辅路控制开关，从而控制主备机切换单元(12)从正常工作状态切换为备用状态。
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