CN112572543B - 一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，包括：设置在交通轨道上的若干个微动定位开关；与所述微动定位开关连接的输入模块；与所述输入模块连接的连锁控制器；与所述连锁控制器连接的区域控制器、输出模块；当所述微动定位开关被车辆碾压产生输入信号时，所述输入模块采集所述输入信号，所述连锁控制器根据所述输入信号得到轨道占用信息，并发送至所述区域控制器；所述区域控制器根据所述轨道占用信息生成轨道区段控制信息，并发送至连锁控制器，所述连锁控制器根据所述轨道区段控制信号控制输出模块，从而实现了移动闭塞控制，且解决了现有的列车车辆定位技术存在的成本高、安装不方便、定位误差大、维修麻烦的问题。

Description

一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及的是一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统。

背景技术

现有的列车车辆定位方式包括但不限于计轴定位技术、GPS定位技术、超宽带(Ultra Wideband，简称UWB))定位技术。

其中，计轴定位技术是指在列车线路上安装计轴磁头，每个计轴磁头包括两个磁感线的发送器和接收器，通过检测列车经过计轴磁头时产生的磁感线的变化情况来判断列车是否经过了计轴所包含的轨道区段，以及经过计轴的方向和列车的轮对数量，从而检测轨道区段的占用和空闲状态。然而，由于需要安装计轴磁头，利用霍尔开关特性，计轴定位技术存在建设投资和运营成本高、安装不方便、维修麻烦等问题。

GPS定位技术是指将GPS接收机接收到的信号经过误差处理后解算得到位置信息，再将位置信息传给所连接的设备，连接设备对该信息进行一定的计算和变换，如地图投影变换、坐标系统的变换等，从而得到位置信息。然而，由于受环境因素限制，对于接收不到卫星信号的地方，比如室内、隧道内、低下通道，无法使用GPS定位技术，定位误差大，不能实现无误差定位。

UWB定位技术和卫星原理很相似，是指通过在室内布置数个已知坐标的定位基站，需要定位的人员携带定位标签，通过定位标签发射脉冲，不断和定位基站进行测距，再通过精确算法计算出定位标签的位置。然而，由于依赖定位基站，UWB定位技术的作用范围小、稳定性差，且系统复杂。

综上所述，现有的列车车辆定位技术存在成本高、安装不方便、定位误差大、维修麻烦的问题；且需要对同一区段内运行的列车设定较大间隔，无法实现高密度发车的需求，也无法实现完全的移动闭塞控制。

发明内容

本发明提供一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，以解决现有的列车车辆定位技术存在的成本高、安装不方便、定位误差大、维修麻烦的问题，实现完全的移动闭塞控制。

本发明的是这样实现的，本发明提供一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，包括：

设置在交通轨道上的若干个微动定位开关；

与所述若干个微动定位开关连接的输入模块；

与所述输入模块连接的连锁控制器；

与所述连锁控制器连接的区域控制器、输出模块；

与所述连锁控制器、输出模块连接的电源模块；

当所述微动定位开关被交通轨道上运行的车辆碾压产生输入信号时，所述输入模块采集所述输入信号并发送至所述连锁控制器，所述连锁控制器根据所述输入信号得到轨道占用信息，并将所述轨道占用信息发送至所述区域控制器；所述区域控制器根据所述轨道占用信息生成轨道区段控制信息，并将所述轨道区段控制信息发送至连锁控制器，所述连锁控制器根据所述轨道区段控制信号控制输出模块，以实现移动闭塞控制；所述电源模块对所述连锁控制器及所述输出模块进行供电。

进一步地，所述基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统还包括：车载控制器；

所述车载控制器与所述区域控制器、连锁控制器之间通过无线网络连接通信；

所述区域控制器根据所述轨道占用信息生成移动授权信息，并将所述移动授权信息发送至所述连锁控制器，所述连锁控制器将所述移动授权信息分发至对应的车载控制器，所述车载控制器接收所述移动授权信息，根据所述移动授权信息指示车辆在所述交通轨道上运行。

进一步地，所述微动定位开关包括：

微动开关本体，设置在所述微动开关本体顶部的按压触头和设置在所述微动定位开关底部的接近传感器。

所述微动定位开关安装在交通轨道的轨道梁中，且所述按压触头12露出轨道梁表面；

当所述微动定位开关的按压触头被碾压时，微动开关本体向下压缩后弹起，并自锁，接近传感器产生锁闭信号；当所述微动定位开关的按压触头再次被碾压时，微动开关本体向下压缩后弹起，并解锁，接近传感器产生解锁信号。

进一步地，所述输入模块包括CPCI背板，设置在所述CPCI背板上的若干个输入采集单元；

每个所述输入采集单元包括安全输入电路，以及第一输入处理器、第二输入处理器；

所述安全输入电路的第一端与所述微动定位开关连接，所述安全输入电路的第二端与所述第一输入处理器的第一端连接，所述安全输入电路的第三端与所述第二输入处理器的第一端连接；

所述第一输入处理器的第二端与所述CPCI背板上的CAN总线连接，第三端与所述CPCI背板上的串行总线连接；

所述第二输入处理器的第二端与所述第一输入处理器的第四端连接；

当所述微动定位开关被交通轨道上运行的车辆碾压产生输入信号时，所述安全输入电路根据所述第一输入处理器的控制信号生成第一采集信号，以及根据所述第二输入处理器的控制信号生成第二采集信号，所述第一输入处理器和第二输入处理器根据所述第一采集信号和第二采集信号判断所述输入信号的状态，并判断所述安全输入电路是否存在故障；若无故障，所述安全输入电路采集到的输入信号由所述第一输入处理器通过CAN总线和串行总线发送至连锁控制器。

进一步地，所述连锁控制器包括：

CPCI背板，设置在所述CPCI背板上的第一主控模块、第二主控模块、通信模块；

所述第一主控模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述CPCI背板上的CAN总线连接，第三端与所述CPCI背板上的串行总线连接，第四端与所述电源模块的输入端连接；

所述第二主控模块的第一端与所述第一主控模块连接，第二端与所述电源模块的输入端连接；

所述通信模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述区域控制器连接，第三端与所述电源模块的输出端连接；

所述第一主控模块或所述第二主控模块接收输入模块发送过来的输入信号，根据所述输入信号判断所述车辆的轨道占用信息，并将所述轨道占用信息通过通信模块送至所述区域控制器，以及通过所述通信模块接收区域控制器返回的轨道区段控制信息和移动授权信息，通过CAN总线和串行总线将所述轨道区段控制信息发送至输出模块，或者，通过通信模块将所述移动授权信息发送至车载控制器。

进一步地，所述连锁控制器还可以包括：

串行通信模块以及CAN通信模块。

所述串行通信模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述电源模块的输出端连接；

所述CAN通信模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述电源模块的输出端连接。

进一步地，所述第一主控模块、第二主控模块均为二乘二取二结构的双CPU主控模块。

进一步地，所述输出模块包括：

CPCI背板，设置在所述CPCI背板上的若干个输出单元；

每一所述输出单元包括第一输出处理器、第二输出处理器、安全与门电路；

所述第一输出处理器的第一端与所述CPCI背板上的CAN总线连接，第二端与所述CPCI背板上的串行总线连接，第三端与所述安全与门电路的第一端连接；

所述第二输出处理器的第一端与所述第一输出处理器的第四端连接，第二端与所述安全与门电路的第二端连接；

所述安全与门电路的第一端与所述第一输出处理器的第三端连接，所述安全与门电路的第二端与所述第二输出处理器的第二端连接，所述安全与门电路的第三端与安全继电器连接，所述安全与门电路的第四端与所述电源模块的输出端连接；

所述第一输出处理器通过CAN总线和串行总线接收所述区域控制器返回的轨道区段控制信号，并将所述轨道区段控制信号发送至第二输出处理器；所述第一输出处理器根据所述轨道区段控制信号输出第一脉冲控制信号至所述安全与门电路，所述第二输出处理器根据所述轨道区段控制信号输出第二脉冲控制信号至所述安全与门电路，所述安全与门电路接收所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，并在所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号相同时输出驱动信号至安全继电器。

进一步地，所述电源模块包括：

电源和看门狗控制电路；

所述看门狗控制电路的第一输入端与所述电源连接，所述看门狗控制电路的第二输入端与所述连锁控制器中的第一主控模块连接，所述看门狗控制电路的输出端分别与所述连锁控制器中的通信模块、串行通信模块、CAN通信模块连接以及所述输出模块中的安全与门电路连接；

所述看门狗控制电路接收所述第一主控模块输出的电源控制信号，并根据所述电源控制信号分别向所述通信模块、串行通信模块、CAN通信模块连接以及输出模块中的安全与门电路供电。

本发明提供一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，包括设置在交通轨道沿线上的若干个微动定位开关；与所述若干微动定位开关中的多个微动定位开关连接的输入模块；与所述输入模块连接的连锁控制器；与所述连锁控制器连接的区域控制器、输出模块；与所述连锁控制器、输出模块连接的电源模块。通过将交通轨道划分为若干个区域，每个轨道区域对应一个区域控制器，控制该区域内的若干个车站，每个车站对应一个连锁控制器，采集该车站所在轨道区段内的微动定位开关以及控制该车站所在区段内的信号灯、道岔、计轴开关等外部设备。当所述微动定位开关被交通轨道上运行的车辆碾压产生输入信号时，所述输入模块采集所述输入信号并发送至所述连锁控制器，所述连锁控制器根据所述输入信号得到轨道占用信息，并将所述轨道占用信息发送至所述区域控制器；所述区域控制器根据所述轨道占用信息生成轨道区段控制信息，并将所述轨道区段控制信息发送至连锁控制器，所述连锁控制器根据所述轨道区段控制信号控制输出模块，从而实现了轨道的移动闭塞控制；且所述微动定位开关的价格便宜、安装方便，解决现有的列车车辆定位技术存在的成本高、安装不便、维修麻烦的问题；还可以根据轨道梁和车辆的需求量身定制对应的轨道梁和定位并举的施工方案，提高了定位精度和移动闭塞控制的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的电路示意图；

图2是本发明另一实施例提供的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的电路示意图；

图3是本发明另一实施例提供的微动定位开关的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的电路示意图；

图5是本发明另一实施例提供的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的电路示意图；

图6是本发明另一实施例提供的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的电路示意图；

图7是本发明另一实施例提供的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的电路示意图；

图8是本发明另一实施例提供的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统的结构示意图，如图1所示，包括：

设置在交通轨道上的若干个微动定位开关1；

与所述若干微动定位开关1连接的输入模块2；

与所述输入模块2连接的连锁控制器3；

与所述连锁控制器3连接的区域控制器4、输出模块5；

与所述连锁控制器3、输出模块5连接的电源模块6；

当所述微动定位开关1被交通轨道上运行的车辆碾压产生输入信号时，所述输入模块2采集所述输入信号并发送至所述连锁控制器3，所述连锁控制器3根据所述输入信号得到轨道占用信息，并将所述轨道占用信息发送至所述区域控制器4；所述区域控制器4根据所述轨道占用信息生成轨道区段控制信息，并将所述轨道区段控制信息发送至连锁控制器3，所述连锁控制器3根据所述轨道区段控制信号控制输出模块5，以实现移动闭塞控制。所述电源模块6根据连锁控制器3的电源控制信号对自身及所述输出模块5进行供电。

其中，所述微动定位开关1具有自锁功能。所述输入信号包括锁闭信号和解锁信号，当微动定位开关检测到车辆碾压时锁闭，并产生锁闭信号，当再次检测到车辆碾压时解锁，并产生解锁信号。所述微动定位开关1布放在交通轨道沿线的轨道梁上。微动定位开关可以根据需要按照几毫秒的间隔距离设置，该间隔距离决定了微动定位开关的定位分辨率。

微动定位开关1产生的输入信号，通过输入模块2进行采集。每个输入模块2与若干个微动定位开关1连接，采集所述若干个微动定位开关1产生的输入信号，并将所述输入信号发送至连锁控制器3。每个所述连锁控制器3与轨道梁上同一区段内的多个输入模块2来接，接收同一区段内的多个输入模块2传输过来的输入信号。示例性地，可以根据交通轨道沿线上的车站分布，将轨道梁划分为多个区段，每一个区段对应一个车站及其附近范围内的轨道梁。因此每个连锁控制器3接收一个区段内，即一个车站内的微动定位开关的输入信号。不同连锁控制器3接收不同区段内的输入模块2的输入信号。所述连锁控制器3根据同一区段内的所述输入信号，识别当前车辆在交通轨道上的占用区间，计算出车辆前后方禁止其他车辆进入的闭塞区间，生成轨道占用信息，并将所述轨道占用信息发送至所述区域控制器4。

每个所述区域控制器4与同一区域内的多个连锁控制器3连接，对同一区域内的不同区段上的连锁控制器3进行管理。所述区域控制器4接收连锁控制器3产生的轨道占用信息，根据所述轨道占用信息生成轨道区段控制信息，并将所述轨道区段控制信息发送至连锁控制器3。所述连锁控制器3根据所述轨道区段控制信号控制输出模块5。在这里，所述输出模块5通过输出安全继电器驱动信号，控制外部设备以实现对轨道车站的信号灯、道岔、计轴开关的开启/关闭，为车辆运行触发进路，达到车辆在两个区域控制器对应的区域之间的无缝切换。

具体地，作为一种实施方式，如图2所示，所述基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统还包括：车载控制器7。

所述车载控制器7与所述区域控制器4、连锁控制器3之间通过无线网络连接通信。

所述区域控制器4根据所述轨道占用信息生成移动授权信息，并将所述移动授权信息发送至所述连锁控制器3，所述连锁控制器3将所述移动授权信息分发至对应的车载控制器7，所述车载控制器7接收所述移动授权信息，根据所述移动授权信息指示车辆在所述交通轨道上运行。

在这里，每条交通轨道上有若干车辆运行，每一车辆对应一车载控制器(vehicleon-board controller，简称VOBC)。所述车载控制器7可以通过无线网络与交通轨道上的所有区域控制器4、连锁控制器3进行连接通信。所述区域控制器4能够根据连锁控制器3发送的所述轨道占用信息，生成当前车辆及其他车辆的移动授权信息，并将所述生成移动授权信息发送至车辆所在区段的连锁控制器3。在这里，所述移动授权信息包括车辆在交通轨道上的移动指令。所述连锁控制器3将所述移动授权信息分发至对应的车辆的车载控制器7，以使得车辆根据所述移动授权信息在指定的交通轨道上运行。区域控制器不停地产生移动授权信息，车辆根据所述移动授权信息运行直到目的地停车。

具体地，作为一种实施方式，如图3所示，所述微动定位开关1包括：

微动开关本体11，设置在所述微动开关本体11顶部的按压触头12和设置在所述微动定位开关底部的接近传感器13。

所述微动定位开关1安装在交通轨道的轨道梁中，且所述按压触头12露出轨道梁表面，所述接近传感器13与所述输入模块2连接；

当所述微动定位开关1的按压触头12被碾压时，微动开关本体11向下压缩后弹起，并自锁，接近传感器13产生锁闭信号；当所述微动定位开关1的按压触头12再次被碾压时，微动开关本体11向下压缩后弹起，并解锁，接近传感器13产生解锁信号。

可选地，所述微动定位开关1呈螺丝钉形状，可以从钢轨背面拧紧在轨道梁上，从而方便了对微动定位开关1的安装以及检修、更换。所述微动定位开关1的按压触头12露出轨道梁表面，优选地该按压触头12露出轨道梁的部分为几毫米，小于开关行程，对车轮前进没有影响，也不影响轨道寿命。

所述微动开关本体11可采用机械干节点微动开关，可以在云轨的混凝土轨道上使用，也可以预埋在钢筋混凝土轨道梁中。可选地，以下给出微动开关本体11的锁闭及解锁原理。当按压触头12被碾压时，所述微动开关本体11的压杆下压，在回弹的上升过程中，锁止件受开关连杆末端弹簧作用，沿斜面向右旋转，使得压杆落入相邻的卡槽中，实现锁止；压杆再次下压，并在随后回弹的上升过程中，锁止件再次沿着斜面向右旋转，使得压杆落入锁止件相邻的卡槽，实现解锁。

所述接近触感器13可采用磁控开光、霍尔开关、光电开关等可按压传感器，可任意选定安装位置，只要是车轮胎面能够压到的位置。定位分辨率可小于一厘米，以便于在交通轨道上布置足够多的微动定位开关。本发明实施例采用按压式接近传感器，相比计轴定位方式采用的感应式霍尔传感器，可靠性更高，有利于提高定位精度和准确性。

可选地，以下给出本发明实施例提供的一个实际应用场景。所述微动定位开关可以对称的方式布置在左右两边行车轨道或者导向轮轨道上，在转弯处则位于同一转弯圆弧半径上，以保证左右车轮同时接触按压和释放对应传感器。交通轨道上的每一个微动定位开关具有对应的编码信息，用以区分不同的微动定位开关，实现定位。车辆前轮碾压按压触头，微动开关本体被按下又弹起，并锁闭，接近传感器输出高电平信号，表示区段占用；车辆后轮再次碾压按压触头，微动开关本体再次被按下又弹起，并解锁，接近传感器输出低电平信号，表示区段空闲。每一个微动定位开关输出的高低电平信号同时携带该微动定位开关对应的编码信息。前后轮依次经过布放在轨道上的微动定位开关，每次碾压产生的输入信号信号通过输入模块采集，再通过连锁控制器和区域控制器进行连锁控制。与计轴位置传感器采用软件三点式解锁方法推算，本发明实施例提供的微动定位开关具有自锁、解锁功能，定位可靠性高，能够实现移动闭塞，解决了现有列车车辆定位技术可靠性不高的问题，以及避免了移动闭塞降级为固定闭塞模式；且所述微动定位开关的价格便宜、安装方便，可以根据轨道梁和车辆的需求量身定制对应的轨道梁和定位并举的施工方案，解决现有的列车车辆定位技术存在的成本高、安装不便、维修麻烦的问题。

具体地，作为一种实施方式，如图4所示，所述输入模块2包括CPCI背板21，设置在所述CPCI背板21上的若干个输入采集单元22；

每个所述输入采集单元22包括安全输入电路221，以及第一输入处理器222、第二输入处理器223；

所述安全输入电路221的第一端与所述微动定位开关1连接，所述安全输入电路221的第二端与所述第一输入处理器222的第一端连接，所述安全输入电路221的第三端与所述第二输入处理器223的第一端连接；

所述第一输入处理器222的第二端与所述CPCI背板21上的CAN总线连接，第三端与所述CPCI背板21上的串行总线连接；

所述第二输入处理器223的第二端与所述第一输入处理器222的第四端连接；

当所述微动定位开关1被交通轨道上运行的车辆碾压产生输入信号时，所述安全输入电路221根据所述第一输入处理器222的控制信号生成第一采集信号，以及根据所述第二输入处理器223的控制信号生成第二采集信号，所述第一输入处理器222和第二输入处理器223根据所述第一采集信号和第二采集信号判断所述输入信号的状态，并判断所述安全输入电路221是否存在故障；

安全输入电路221采集到的输入信号进一步由所述第一输入处理器222通过CAN总线和串行总线发送至连锁控制器3。

在本发明实施例中，每一输入模块2包括设置在CPCI背板21上的若干个输入采集单元22，所述输入采集单元22与所述CPCI背板21上的CAN总线和串行总线连接。每一输入模块2又通过CAN总线和串行总线与连锁控制器3连接通信，所述CAN总线用于传输通信数据，所述串行总线用于传输诊断数据。可选地，所述输入采集单元22支持16路安全输入，可通过所述安全输入电路221与16个微动点位开关连接，采集所述16个微动定位开关的输入信号。微动定位开关的输入信号通过数字量输入表示，本发明实施例中所述安全输入电路通过安全继电器采集外部的数字量输入。第一输入处理器222和第二输入处理器223均独立采集安全继电器的触点，对于第一输入处理器222和第二输入处理器223采集继电器触点的方式，所述安全输入电路采用动态采集电路。在采集数字量输入时，所述动态采集电路连续读取数字量输入，当多次采集的数字量输入的值相同时，判断该值为当前的数字量输入。对于动态采集电路的故障检测，本发明实施例采用动态采集的方式进行检测，通过第一输入处理器222和第二输入处理器223输出检测信号，优选为动态脉冲信号，控制所述动态采集电路，使得所述动态采集电路根据所述第一输入处理器222的检测信号和数字量输入生成第一采集信号，以及根据所述第二输入处理器223的检测信号和数字量输入生成第二采集信号。所述第一输入处理器222和第二输入处理器223根据所述第一采集信号和第二采集信号判断输入信号的状态，进而确定开关的状态。可选地，所述输入信号的状态包括高电平和低电平，其中高电平对应开关状态为锁闭，低电平对应开关状态为解锁。进一步地，所述第一输入处理器222和第二输入处理器223还结合安全继电器的触发信号对所述输入信号的状态进行表决，判断所述安全输入电路221是否存在故障。可选地，若表决错误，则判定所述安全输入电路可能存在故障。在所述安全输入电路无故障时，安全输入电路采集到的微动定位开关的输入信号进一步由所述第一输入处理器222通过CAN总线和串行总线发送至连锁控制器3。

在本发明实施例中，输入模块2通过安全输入电路221、第一输入处理器222和第二输入处理器223采集微动定位开关的输入信号，最大程度避免了由于采集电路故障造成的信号采集错误，保证了输入信号是安全的、可靠的，提高了移动闭塞控制的准确度和可靠性。

具体地，作为一种实施方式，如图5所示，所述连锁控制器3包括：

CPCI背板31，设置在所述CPCI背板31上的第一主控模块32、第二主控模块33、通信模块34；

所述第一主控模块32的第一端与所述CPCI背板31上的CPCI总线连接，第二端与所述CPCI背板31上的CAN总线连接，第三端与所述CPCI背板31上的串行总线连接，第四端与所述电源模块6的输入端连接；

所述第二主控模块33的第一端与所述第一主控模块32连接，第二端与所述电源模块6的输入端连接；

所述通信模块34的第一端与所述CPCI背板31上的CPCI总线连接，第二端与所述区域控制器4连接，第三端与所述电源模块6的输出端连接。

所述第一主控模块32或所述第二主控模块33接收输入模块2发送过来的输入信号，根据所述输入信号判断所述车辆的轨道占用信息，并将所述轨道占用信息通过通信模块34送至所述区域控制器4，以及通过所述通信模块34接收区域控制器4返回的轨道区段控制信息和移动授权信息，通过CAN总线和串行总线将所述轨道区段控制信息发送至输出模块5，或者，通过通信模块34将所述移动授权信息以无线通信的方式发送至车载控制器7。

其中，所述第一主控模块32、第二主控模块33均为二乘二取二结构的双CPU主控模块，是SIL4级应用平台。所述第一主控模块32和第二主控模块33构成了“主用-备用”关系，通过各自板上的主备切换继电器形成互锁逻辑，确定主备关系，并通过两者之间的通信接口进行数据交换。第一主控模块32或第二主控模块33接收输入模块2发送过来的微动定位开关1的输入信号，根据所述输入信号判断轨道使用情况，包括但不限于列车的车门和站台门的开关信息、刹车信息、道岔信息、信号灯信息等，生成车辆的轨道占用信息，并将所述轨道占用信息通过通信模块34以有线以太网的方式发送至所述区域控制器4，以通过所述区域控制器4根据所述轨道占用信息进行联合调控，生成轨道区段控制信息和车辆的移动授权信息。所述连锁控制器3进一步通过所述通信模块34接收区域控制器4返回的轨道区段控制信息和移动授权信息，并通过CAN总线和串行总线将所述轨道区段控制信息发送至输出模块5，以控制轨道区段上的信号灯、道岔、计轴开关；以及，通过通信模块34将所述移动授权信息以无线通信的方式发送至车载控制器7，以授权车辆移动，从而可以进一步缩小同一区段内运行的列车之间的间隔，提高行车密度，达到高密度发车的需求，实现完全的移动闭塞控制。

可选地，如图6所示，所述连锁控制器3还可以包括：串行通信模块35以及CAN通信模块36。

所述串行通信模块35的第一端与所述CPCI背板31的CPCI总线连接，第二端与所述电源模块6的输出端连接；

所述CAN通信模块36的第一端与所述CPCI背板31上的CPCI总线连接，第二端与所述电源模块6的输出端连接。

在这里，所述连锁控制器3通过所述串行通信模块35和CAN通信模块36与其他外部设备交互、通信，发送轨道区段控制信息和/或移动授权信息。

具体地，作为一种实施方式，如图7所示，所述输出模块5包括：CPCI背板51，设置在所述CPCI背板51上的若干个输出单元52；

每一所述输出单元52包括第一输出处理器521、第二输出处理器522、安全与门电路523；

所述第一输出处理器521的第一端与所述CPCI背板51上的CAN总线连接，第二端与所述CPCI背板51上的串行总线连接，第三端与所述安全与门电路523的第一端连接；

所述第二输出处理器522的第一端与所述第一输出处理器521的第四端连接，第二端与所述安全与门电路523的第二端连接；

所述安全与门电路523的第一端与所述第一输出处理器521的第三端连接，所述安全与门电路523的第二端与所述第二输出处理器522的第二端连接，所述安全与门电路523的第三端与安全继电器连接，所述安全与门电路523的第四端与所述电源模块6的输出端连接；

所述第一输出处理器521通过CAN总线和串行总线接收所述区域控制器4返回的轨道区段控制信号，并将所述轨道区段控制信号发送至第二输出处理器522；所述第一输出处理器521根据所述轨道区段控制信号输出第一脉冲控制信号至所述安全与门电路523，所述第二输出处理器522根据所述轨道区段控制信号输出第二脉冲控制信号至所述安全与门电路523，所述安全与门电路523接收所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，并在所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号相同时输出驱动信号至安全继电器。

在本发明实施例中，所述安全与门电路523的输出端与安全继电器连接，所述安全继电器的至少一个输出触点串联于外部设备的负载继电器的正负极之间。所述外部设备为轨道区段上的交通设备，包括但不限于信号灯、道岔、计轴开关。每一输出模块5中的第一输入处理器521、第二输出处理器522通过所述CPCI背板上的CAN总线和串行总线接收连锁控制器3返回的轨道区段控制信号，并根据所述轨道区段控制信号分别输出第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，至所述安全与门电路523；安全与门电路523判断所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号的电平状态，并在所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号均为高电平时，输出驱动信号至安全继电器，以使得所述安全继电器根据所述驱动信号接通至少一个输出触点，形成通路，从而实现外部设备的开/关，比如对信号灯、道岔、计轴的开启或关闭。所述第一脉冲控制信号和/或第二脉冲控制信号为低电平的情况下，所述安全与门电路523不输出信号至安全继电器，安全继电器不动作，从而保证了输出模块的驱动信号是安全的、可靠的，提高了移动闭塞控制的准确性和可靠性。

具体地，作为一种实施方式，如图8所示，所述电源模块6包括：

电源61和看门狗控制电路62；

所述看门狗控制电路62的第一输入端与所述电源61连接，所述看门狗控制电路62的第二输入端与所述连锁控制器3中的第一主控模块32连接，所述看门狗控制电路62的输出端分别与所述连锁控制器3中的通信模块34、串行通信模块35、CAN通信模块36连接以及所述输出模块5中的安全与门电路连接523；

所述看门狗控制电路62接收所述第一主控模块32输出的电源控制信号，并根据所述电源控制信号分别向所述通信模块34、串行通信模块35、CAN通信模块36连接以及输出模块5中的安全与门电路523供电。

本发明实施例通过所述第一主控模块32来控制所述电源模块6。如前所述，所述第一主控模块32为二乘二取二结构的双CPU主控模块。本发明实施例通过所述第一主控模块32中的两个CPU分别向所述看门狗控制电路62发送电源控制信号。所述看门狗控制电路62包括安全与门，通过所述安全与门对两路电源控制信号进行比较判断。当所述两路电源控制信号相同时，安全与门导通，分别向所述通信模块34、串行通信模块35、CAN通信模块36连接以及输出模块5中的安全与门电路523供电。

所述输出模块5中的安全与门电路523通过看门狗控制电路供电，当看门狗检测到两路电源控制信号不同而动作时，安全与门电路523的输出关断，导向安全侧，从而保证了输出模块的输出是安全的，进一步提高了移动闭塞控制的可靠性。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，包括：设置在交通轨道上的若干个微动定位开关；

与所述若干个微动定位开关连接的输入模块；

与所述输入模块连接的连锁控制器；

与所述连锁控制器连接的区域控制器、输出模块；

与所述连锁控制器、输出模块连接的电源模块；

当所述微动定位开关检测到车辆碾压时锁闭，并产生锁闭信号，当再次检测到车辆碾压时解锁，并产生解锁信号，所述锁闭 信号和所述解锁信号均为所述微动定位开关被交通轨道上运行的车辆碾压时产生的输入信号，所述输入模块采集所述输入信号并发送至所述连锁控制器，所述连锁控制器根据所述输入信号得到轨道占用信息，并将所述轨道占用信息发送至所述区域控制器；所述区域控制器根据所述轨道占用信息生成轨道区段控制信息，并将所述轨道区段控制信息发送至连锁控制器，所述连锁控制器根据所述轨道区段控制信息控制输出模块，所述输出模块的输出驱动信号用于控制安全继电器，以控制实现移动闭塞控制的外部设备的供电；所述电源模块对所述连锁控制器及所述输出模块进行供电。

2.如权利要求1所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，还包括：车载控制器；

所述车载控制器与所述区域控制器、连锁控制器之间通过无线网络连接通信；

所述区域控制器根据所述轨道占用信息生成移动授权信息，并将所述移动授权信息发送至所述连锁控制器，所述连锁控制器将所述移动授权信息分发至对应的车载控制器，所述车载控制器接收所述移动授权信息，根据所述移动授权信息指示车辆在所述交通轨道上运行。

3.如权利要求1或2所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，所述微动定位开关包括：

微动开关本体，设置在所述微动开关本体顶部的按压触头和设置在所述微动定位开关底部的接近传感器；

所述微动定位开关安装在交通轨道的轨道梁中，且所述按压触头12露出轨道梁表面；

当所述微动定位开关的按压触头被碾压时，微动开关本体向下压缩后弹起，并自锁，接近传感器产生锁闭信号；当所述微动定位开关的按压触头再次被碾压时，微动开关本体向下压缩后弹起，并解锁，接近传感器产生解锁信号。

4.如权利要求3所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，所述输入模块包括CPCI背板，设置在所述CPCI背板上的若干个输入采集单元；

每个所述输入采集单元包括安全输入电路，以及第一输入处理器、第二输入处理器；

所述安全输入电路的第一端与所述微动定位开关连接，所述安全输入电路的第二端与所述第一输入处理器的第一端连接，所述安全输入电路的第三端与所述第二输入处理器的第一端连接；

所述第一输入处理器的第二端与所述CPCI背板上的CAN总线连接，第三端与所述CPCI背板上的串行总线连接；

所述第二输入处理器的第二端与所述第一输入处理器的第四端连接；

当所述微动定位开关被交通轨道上运行的车辆碾压产生输入信号时，所述安全输入电路根据所述第一输入处理器的控制信号生成第一采集信号，以及根据所述第二输入处理器的控制信号生成第二采集信号，所述第一输入处理器和第二输入处理器根据所述第一采集信号和第二采集信号判断所述输入信号的状态，并判断所述安全输入电路是否存在故障；若无故障，所述安全输入电路采集到的输入信号由所述第一输入处理器通过CAN总线和串行总线发送至连锁控制器。

5.如权利要求3所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，所述连锁控制器包括：

CPCI背板，设置在所述CPCI背板上的第一主控模块、第二主控模块、通信模块；

所述第一主控模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述CPCI背板上的CAN总线连接，第三端与所述CPCI背板上的串行总线连接，第四端与所述电源模块的输入端连接；

所述第二主控模块的第一端与所述第一主控模块连接，第二端与所述电源模块的输入端连接；

所述通信模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述区域控制器连接，第三端与所述电源模块的输出端连接；

所述第一主控模块或所述第二主控模块接收输入模块发送过来的输入信号，根据所述输入信号判断所述车辆的轨道占用信息，并将所述轨道占用信息通过通信模块送至所述区域控制器，以及通过所述通信模块接收区域控制器返回的轨道区段控制信息和移动授权信息，通过CAN总线和串行总线将所述轨道区段控制信息发送至输出模块，或者，通过通信模块将所述移动授权信息发送至车载控制器。

6.如权利要求5所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，所述连锁控制器还可以包括：

串行通信模块以及CAN通信模块；

所述串行通信模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述电源模块的输出端连接；

所述CAN通信模块的第一端与所述CPCI背板上的CPCI总线连接，第二端与所述电源模块的输出端连接。

7.如权利要求5所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，所述第一主控模块、第二主控模块均为二乘二取二结构的双CPU主控模块。

8.如权利要求3所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，所述输出模块包括：

CPCI背板，设置在所述CPCI背板上的若干个输出单元；

每一所述输出单元包括第一输出处理器、第二输出处理器、安全与门电路；

所述第一输出处理器的第一端与所述CPCI背板上的CAN总线连接，第二端与所述CPCI背板上的串行总线连接，第三端与所述安全与门电路的第一端连接；

所述第二输出处理器的第一端与所述第一输出处理器的第四端连接，第二端与所述安全与门电路的第二端连接；

所述安全与门电路的第一端与所述第一输出处理器的第三端连接，所述安全与门电路的第二端与所述第二输出处理器的第二端连接，所述安全与门电路的第三端与安全继电器连接，所述安全与门电路的第四端与所述电源模块的输出端连接；

所述第一输出处理器通过CAN总线和串行总线接收所述区域控制器返回的轨道区段控制信号，并将所述轨道区段控制信号发送至第二输出处理器；所述第一输出处理器根据所述轨道区段控制信号输出第一脉冲控制信号至所述安全与门电路，所述第二输出处理器根据所述轨道区段控制信号输出第二脉冲控制信号至所述安全与门电路，所述安全与门电路接收所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，并在所述第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号相同时输出驱动信号至安全继电器。

9.如权利要求3所述的基于微动定位开关的移动闭塞连锁系统，其特征在于，所述电源模块包括：

电源和看门狗控制电路；

所述看门狗控制电路的第一输入端与所述电源连接，所述看门狗控制电路的第二输入端与所述连锁控制器中的第一主控模块连接，所述看门狗控制电路的输出端分别与所述连锁控制器中的通信模块、串行通信模块、CAN通信模块连接以及所述输出模块中的安全与门电路连接；

所述看门狗控制电路接收所述第一主控模块输出的电源控制信号，并根据所述电源控制信号分别向所述通信模块、串行通信模块、CAN通信模块连接以及输出模块中的安全与门电路供电。

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