CN113060185B - 新型全电子联锁道岔控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型全电子联锁道岔控制方法及系统，包括：步骤S1：控制中心向联锁主机发送列车运行联锁功能控制命令；步骤S2：联锁主机接收并评估来自控制中心发出联锁功能控制命令，并将评估后得到的安全命令发送至目标控制器；步骤S3：目标控制器接受来自联锁主机的命令，执行联锁主机的命令，将数字信号转换为模拟信号发送至轨旁对象；步骤S4：区域ATP接受联锁主机采集的轨旁对象信息，控制列车运行速度和移动授权；步骤S5：轨旁对象接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的状态。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及新型全电子联锁道岔控制方法及系统，更为具体地，涉及新型全电子联锁道岔控制软件的开发。
背景技术
全电子计算机联锁系统在执行环节，取代了传统计算机联锁里面的执行电路，突破了传统的联锁继电接触方法，采用电子电力的零接触功率零件，让整个系统更加灵活和简洁，大大提高了系统的可靠性，国内在这一领域目前基本上处于空白，不过也有以卡斯柯信号有限公司为首的一些企业开始研发属于自己的全电子联锁。
全电子联锁系统对网络通信技术、计算机硬件和软件技术、电子电力控制技术等多种技术进行了综合，使用智能化程度和控制水平极高的全电子模块，对配线进行了精简，取消了电路熔丝，有效的提高设备的安全性。但是全电子联锁制造工艺还不能做到尽善尽美，还存在明显的不足，需要依靠先进的技术手段去加强，加强自身的质量控制，虽然模块化给系统带来了便利，但是也使得电路被整体封装了，在减少现场工作人员工作量的同时，也降低了透明度，这需要设备自身的质量非常可靠，在背板数量有限的情况下确保设备能够稳定的运行。
通过开发新的道岔控制模块软件，增加了道岔控制模块的灵活性，可以完全适应于国内各种道岔控制电路的接口，非常利于战场扩建和改造，对于不同的战场，只需要改变相对应的数据就可以适应，非常灵活，便于施工。但新开发的道岔控制模块软件，只能与EBILock 950联锁主机进行通信，对于特定的道岔控制电路需要适配性的修改硬件电路。
专利文献CN110979392A(申请号：202010007985.6)公开了一种联锁道岔控制系统，包括轨道-Ⅰ与轨道-Ⅱ，所述轨道-Ⅰ与轨道-Ⅱ两条轨道组成岔道进口轨道，轨道-Ⅰ与轨道-Ⅱ分别与移动轨道连接，移动轨道的出口连接在单条岔道出口轨道上，轨道-Ⅰ与轨道-Ⅱ分别设置有进口红外线对射装置，岔道出口轨道上设置有出口红外线对射装置，在轨道的道岔路口处设置有一个带有主控制系统的总制箱，进在轨道车上设置有信息接收装置与轨道车控制系统，在轨道车下端的滚轮上设置有制动系统。当红外线对射装置获取到前车未穿过岔道时，后进入道岔路口的轨道车控制系统控制制动装置工作，使得后进入道岔路口的轨道车停止前行，防止出现碰撞情况发生。
专利文献CN207523723U(申请号：201721671662.7)公开了一种全电子道岔控制模块，该全电子道岔控制模块连接于计算机联锁系统的联锁逻辑单元和室外转辙机之间，包括：相互连接的逻辑控制单元和强电控制单元；其中，逻辑控制单元用于通过联锁逻辑单元接收计算机联锁系统中的操作表示机的控制指令，并根据控制指令对强电控制单元实施控制；强电控制单元用于通过执行控制指令实现对室外转辙机的控制。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新型全电子联锁道岔控制方法及系统。
根据本发明提供的一种新型全电子联锁道岔控制方法，包括：
步骤S1：控制中心向联锁主机发送列车运行联锁功能控制命令；
步骤S2：联锁主机接收并评估来自控制中心发出联锁功能控制命令，并将评估后得到的安全命令发送至目标控制器；
步骤S3：目标控制器接受来自联锁主机的命令，执行联锁主机的命令，将数字信号转换为模拟信号发送至轨旁对象；
步骤S4：区域ATP接受联锁主机采集的轨旁对象信息，控制列车运行速度和移动授权；
步骤S5：轨旁对象接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的显示。
优选地，所述控制中心包括：控制中心实现对列车运行的监督和控制，包括列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表和自动检测设备运行状态。
优选地，还包括本地控制，所述本地控制是控制中心的后备控制系统，当控制中心模块故障，则由本地控制实现新型全电子联锁道岔控制系统的控制。
优选地，所述目标控制器包括：负责控制和监督轨旁对象，监督目标状态并将目标状态信息发送至联锁主机；
所述目标控制器包括：信号机控制模块、道岔控制模块、应答器控制模块和输入输出控制模块；
所述道岔控制模块包括硬件板卡和软件控制；
所述硬件板卡包括CCM-E和VOR；基于硬件板卡控制4个安全输入通道和5个安全输出通道；
所述软件控制包括Monorail Point Controller；基于软件控制实时监测地址码、控制码和数据长度，当发现错误的信息时，则道岔控制模块禁止输出任何命令；以及时间监测道岔的状态，当发生故障时，将故障信息发送给联锁主机。
优选地，还包括：相邻联锁，所述相邻联锁实现相邻联锁区的联锁控制，相邻联锁与本区联锁通过TCP/IP实现通信，实现联锁的互联互通。
根据本发明提供的一种新型全电子联锁道岔控制系统，包括：
模块M1：控制中心向联锁主机发送列车运行联锁功能控制命令；
模块M2：联锁主机接收并评估来自控制中心发出联锁功能控制命令，并将评估后得到的安全命令发送至目标控制器；
模块M3：目标控制器接受来自联锁主机的命令，执行联锁主机的命令，将数字信号转换为模拟信号发送至轨旁对象；
模块M4：区域ATP接受联锁主机采集的轨旁对象信息，控制列车运行速度和移动授权；
模块M5：轨旁对象接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的显示。
优选地，所述控制中心包括：控制中心实现对列车运行的监督和控制，包括列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表和自动检测设备运行状态。
优选地，还包括本地控制，所述本地控制是控制中心的后备控制系统，当控制中心模块故障，则由本地控制实现新型全电子联锁道岔控制系统的控制。
优选地，所述目标控制器包括：负责控制和监督轨旁对象，监督目标状态并将目标状态信息发送至联锁主机；
所述目标控制器包括：信号机控制模块、道岔控制模块、应答器控制模块和输入输出控制模块；
所述道岔控制模块包括硬件板卡和软件控制；
所述硬件板卡包括CCM-E和VOR；基于硬件板卡控制4个安全输入通道和5个安全输出通道；
所述软件控制包括Monorail Point Controller；基于软件控制实时监测地址码、控制码和数据长度，当发现错误的信息时，则道岔控制模块禁止输出任何命令；以及时间监测道岔的状态，当发生故障时，将故障信息发送给联锁主机。
优选地，还包括：相邻联锁，所述相邻联锁实现相邻联锁区的联锁控制，相邻联锁与本区联锁通过TCP/IP实现通信，实现联锁的互联互通。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过开发新型的道岔控制器软件，解决了既有道岔控制器与道岔控制电路不配的问题；
2、本发明通过修改硬件板卡配置和接口电路，解决了联锁线道岔状态互相不能传递的问题；
3、本发明通过开发新型的道岔控制器软件和修改硬件电路，解决了全电子联锁与既有设备无法通用的问题；
4、本发明通过开发新型全电子联锁道岔控制器软件和修改硬件电路的方式，增加道岔控制模块的灵活性，实现全电子联锁道岔控制器与既有道岔控制电路互联。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为EBI Lock 950全电子联锁机与目标控制器连接图；
图2为目标控制器(OCS 950)模块示意图；
图3为CCM-E板卡与道岔控制电路连接示意图；
图4为VOR板卡与道岔控制电路连接示意图；
图5为道岔控制模块示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明通过开发新型全电子联锁道岔控制器软件和修改硬件电路的方式，增加道岔控制模块的灵活性，实现全电子联锁道岔控制器与既有道岔控制电路互联。
根据本发明提供的一种新型全电子联锁道岔控制方法，如图1所示，包括：
步骤S1：控制中心向联锁主机发送列车运行联锁功能控制命令；
步骤S2：联锁主机接收并评估来自控制中心发出联锁功能控制命令，并将评估后得到的安全命令发送至目标控制器；
步骤S3：目标控制器接受来自联锁主机的命令，执行联锁主机的命令，将数字信号转换为模拟信号发送至轨旁对象；
步骤S4：区域ATP接受联锁主机采集的轨旁对象信息，控制列车运行速度和移动授权；
步骤S5：轨旁对象接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的显示。
具体地，所述控制中心包括：控制中心实现对列车运行的监督和控制，包括列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表和自动检测设备运行状态。
具体地，还包括本地控制，所述本地控制是控制中心的后备控制系统，当控制中心模块故障，则由本地控制实现新型全电子联锁道岔控制系统的控制。
具体地，所述目标控制器包括：负责控制和监督轨旁对象，监督目标状态并将目标状态信息发送至联锁主机；
所述目标控制器包括：信号机控制模块、道岔控制模块、应答器控制模块和输入输出控制模块；
所述道岔控制模块包括硬件板卡和软件控制，如图5所示；
所述硬件板卡包括CCM-E和VOR；基于硬件板卡控制4个安全输入通道和5个安全输出通道；
所述软件控制包括Monorail Point Controller；基于软件控制实时监测地址码、控制码和数据长度，当发现错误的信息时，则道岔控制模块禁止输出任何命令；以及时间监测道岔的状态，当发生故障时，将故障信息发送给联锁主机；
所述道岔控制模块通过联锁主机的命令，控制转辙机转动到不同的位置，从而达到控制列车运行方向的作用。
所述信号机控制模块包括硬件板卡CCM-E和LMP以及软件控制Control_Signal；
所述信号机控制模块可以最多控制8个独立的信号机，通过联锁主机(CIS)的命令，控制信号机点亮不同颜色的信号机，从而达到控制列车运行的作用。
所述应答器控制模块是对应答机的控制；
所述输入输出控制模块包括硬件板卡CCM-E和SRC以及软件控制Control_VIOBV；
所述输入输出控制模块可以最多控制4个独立的继电器，通过联锁主机(CIS)的命令，控制继电器的吸起落下，从而达到安全输出命令的传输。
具体地，还包括：相邻联锁，所述相邻联锁实现相邻联锁区的联锁控制，相邻联锁与本区联锁通过TCP/IP实现通信，实现联锁的互联互通。
根据本发明提供的一种新型全电子联锁道岔控制系统，如图1所示，包括：
模块M1：控制中心向联锁主机发送列车运行联锁功能控制命令；
模块M2：联锁主机接收并评估来自控制中心发出联锁功能控制命令，并将评估后得到的安全命令发送至目标控制器；
模块M3：目标控制器接受来自联锁主机的命令，执行联锁主机的命令，将数字信号转换为模拟信号发送至轨旁对象；
模块M4：区域ATP接受联锁主机采集的轨旁对象信息，控制列车运行速度和移动授权；
模块M5：轨旁对象接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的显示。
具体地，所述控制中心包括：控制中心实现对列车运行的监督和控制，包括列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表和自动检测设备运行状态。
所述联锁主机负责执行联锁功能，通过安全或非安全通信接收和评估控制中心发出的命令，向目标控制器发送命令，从目标控制器接受状态信息并将状态指示发挥控制中心；
所述区域ATP(RATP)确保列车运行的安全，防止追尾和冲突，提高运行效率(在保证安全的前提下，缩短行车间距)，实现列车运行的信息化和自动化；
所述目标控制器负责控制轨旁对象(如信号机、转辙机和计轴)；接收和执行来自联锁系统的命令；监控目标状态并将状态信息发回联锁系统；
所述轨旁对象包括道岔、信号机和计轴，接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的显示；
具体地，还包括本地控制，所述本地控制是控制中心的后备控制系统，当控制中心模块故障，则由本地控制实现新型全电子联锁道岔控制系统的控制。
具体地，所述目标控制器包括：负责控制和监督轨旁对象，监督目标状态并将目标状态信息发送至联锁主机；
如图2所示，所述目标控制器包括：信号机控制模块、道岔控制模块、应答器控制模块和输入输出控制模块；
所述道岔控制模块包括硬件板卡和软件控制，如图3-5所示；图3和图4主要与新开发道岔控制软件相匹配的硬件电路，图3和图4中仅为图示，不包括备用线。新开发的道岔控制控制软件硬件板卡主要由CCM-E和VOR构成。
所述硬件板卡包括CCM-E和VOR；基于硬件板卡控制4个安全输入通道和5个安全输出通道；
所述软件控制包括Monorail Point Controller；基于软件控制实时监测地址码、控制码和数据长度，当发现错误的信息时，则道岔控制模块禁止输出任何命令；以及时间监测道岔的状态，当发生故障时，将故障信息发送给联锁主机；
通过目标控制器道岔控制模块的软件，相应的修改硬件板卡配置和接口电路，实现全电子联锁系统和道岔控制电路的互联。
所述道岔控制模块通过联锁主机的命令，控制转辙机转动到不同的位置，从而达到控制列车运行方向的作用。
所述信号机控制模块包括硬件板卡CCM-E和LMP以及软件控制Control_Signal；
所述信号机控制模块可以最多控制8个独立的信号机，通过联锁主机(CIS)的命令，控制信号机点亮不同颜色的信号机，从而达到控制列车运行的作用。
所述应答器控制模块是对应答机的控制；
所述输入输出控制模块包括硬件板卡CCM-E和SRC以及软件控制Control_VIOBV；
所述输入输出控制模块可以最多控制4个独立的继电器，通过联锁主机(CIS)的命令，控制继电器的吸起落下，从而达到安全输出命令的传输。
具体地，还包括：相邻联锁，所述相邻联锁实现相邻联锁区的联锁控制，相邻联锁与本区联锁通过TCP/IP实现通信，实现联锁的互联互通。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种新型全电子联锁道岔控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1：控制中心向联锁主机发送列车运行联锁功能控制命令；
步骤S2：联锁主机接收并评估来自控制中心发出联锁功能控制命令，并将评估后得到的安全命令发送至目标控制器；
步骤S3：目标控制器接受来自联锁主机的命令，执行联锁主机的命令，将数字信号转换为模拟信号发送至轨旁对象；
步骤S4：区域ATP接受联锁主机采集的轨旁对象信息，控制列车运行速度和移动授权；
步骤S5：轨旁对象接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的状态；
所述目标控制器负责控制和监督轨旁对象，监督目标状态并将目标状态信息发送至联锁主机；
所述目标控制器包括：信号机控制模块、道岔控制模块、应答器控制模块以及输入输出控制模块；
所述信号机控制模块通过联锁主机的命令，控制信号机点亮不同颜色的信号机，从而达到控制列车运行的作用；
所述道岔控制模块通过联锁主机的命令，控制转辙机转动到不同的位置，从而达到控制列车运行方向的作用；
所述道岔控制模块 包括硬件板卡和软件控制；
所述硬件板卡包括CCM-E和VOR；基于硬件板卡控制4个安全输入通道和5个安全输出通道；
所述软件控制包括Monorail Point Controller；基于软件控制实时监测地址码、控制码和数据长度，当发现错误的信息时，则道岔控制模块禁止输出任何命令；以及时间监测道岔的状态，当发生故障时，将故障信息发送给联锁主机；
所述应答器控制模块是对应答机的控制；
所述输入输出控制模块是通过联锁主机的命令，控制继电器的吸起落下，从而达到安全输出命令的传输。
2.根据权利要求1所述的新型全电子联锁道岔控制方法，其特征在于，所述控制中心包括：控制中心实现对列车运行的监督和控制，包括列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表和自动检测设备运行状态。
3.根据权利要求1所述的新型全电子联锁道岔控制方法，其特征在于，还包括本地控制，所述本地控制是控制中心的后备控制系统，当控制中心模块故障，则由本地控制实现新型全电子联锁道岔控制系统的控制。
4.根据权利要求1所述的新型全电子联锁道岔控制方法，其特征在于，还包括：相邻联锁，所述相邻联锁实现相邻联锁区的联锁控制，相邻联锁与本区联锁通过TCP/IP实现通信，实现联锁的互联互通。
5.一种新型全电子联锁道岔控制系统，其特征在于，包括：
模块M1：控制中心向联锁主机发送列车运行联锁功能控制命令；
模块M2：联锁主机接收并评估来自控制中心发出联锁功能控制命令，并将评估后得到的安全命令发送至目标控制器；
模块M3：目标控制器接受来自联锁主机的命令，执行联锁主机的命令，将数字信号转换为模拟信号发送至轨旁对象；
模块M4：区域ATP接受联锁主机采集的轨旁对象信息，控制列车运行速度和移动授权；
模块M5：轨旁对象接收来自目标控制器命令，执行命令并给出正确的显示；
所述目标控制器负责控制和监督轨旁对象，监督目标状态并将目标状态信息发送至联锁主机；
所述目标控制器包括：信号机控制模块、道岔控制模块、应答器控制模块以及输入输出控制模块；
所述信号机控制模块通过联锁主机的命令，控制信号机点亮不同颜色的信号机，从而达到控制列车运行的作用；
所述道岔控制模块通过联锁主机的命令，控制转辙机转动到不同的位置，从而达到控制列车运行方向的作用；
所述道岔控制模块 包括硬件板卡和软件控制；
所述硬件板卡包括CCM-E和VOR；基于硬件板卡控制4个安全输入通道和5个安全输出通道；
所述软件控制包括Monorail Point Controller；基于软件控制实时监测地址码、控制码和数据长度，当发现错误的信息时，则道岔控制模块禁止输出任何命令；以及时间监测道岔的状态，当发生故障时，将故障信息发送给联锁主机；
所述应答器控制模块是对应答机的控制；
所述输入输出控制模块是通过联锁主机的命令，控制继电器的吸起落下，从而达到安全输出命令的传输。
6.根据权利要求5所述的新型全电子联锁道岔控制系统，其特征在于，所述控制中心包括：控制中心实现对列车运行的监督和控制，包括列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表和自动检测设备运行状态。
7.根据权利要求5所述的新型全电子联锁道岔控制系统，其特征在于，还包括本地控制，所述本地控制是控制中心的后备控制系统，当控制中心模块故障，则由本地控制实现新型全电子联锁道岔控制系统的控制。
8.根据权利要求5所述的新型全电子联锁道岔控制系统，其特征在于，还包括：相邻联锁，所述相邻联锁实现相邻联锁区的联锁控制，相邻联锁与本区联锁通过TCP/IP实现通信，实现联锁的互联互通。
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| GR01 | Patent grant | ||
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