CN113562017A - 一种铁路道岔联锁控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路道岔联锁控制系统，包括联锁模块、执行系统、电源系统；联锁模块包括计算机、操作信息输入接口模块、状态信息采集模块以及控制信息输出接口模块；其中操作信息输入接口模块通过光耦合管输入操作信号进入计算机；所述状态信息采集模块包括用于采集轨道状态的轨道继电器、光耦合单元，光耦合单元连接计算机。本发明中采用光电隔离的方式，对输入信号、输出信号、采集信号均进行了隔离，减少了外部信号干扰，提高了联锁准确度，接入脉冲信号后，配合计算机内置的逻辑处理模块，减少故障率。
Description
技术领域
本发明涉及铁道岔安全管理技术领域，具体涉及一种一种铁路道岔联锁控制系统。
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，有了道岔，可以充分发挥线路的通过能力，即使是单线铁路，铺设道岔，修筑一段大于列车长度的叉线，就可以对开列车，道岔在铁路线路上起到重要作用。因此对道岔的安全控制就格外重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铁路道岔联锁控制系统，减少外部信号的干扰。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铁路道岔联锁控制系统，包括联锁模块、执行系统、电源系统；所述联锁模块用于处理进路内的道岔、信号机、轨道区段之间安全联锁关系，接受操作人员的控制指令，输出联锁操作命令；所述执行系统与联锁模块连接，用于接收到的联锁模块的联锁操作命令；其特征在于：所述联锁模块包括计算机、操作信息输入接口模块、状态信息采集模块以及控制信息输出接口模块；其中操作信息输入接口模块通过光耦合管输入操作信号进入计算机；所述状态信息采集模块包括用于采集轨道状态的轨道继电器、光耦合单元，光耦合单元连接计算机，当轨道继电器吸起时，光耦合单元导通，输入高电平进入计算机；所述控制信息输出接口模块包括控制电源、光电耦合器、电阻R2、电容C1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容R3、电容C2以及偏极继电器J,光电耦合器的输入端接入脉冲信号，输出端连接二极管D1,当光电耦合器断开时，控制电源通过电阻R2、二极管D1、二极管D2对电容C1充电，当光电耦合器导通后，电容C1放电将偏极继电器J吸起，并经过电阻R3向电容器C2充电；当光电耦合器断开输入侧有高电平变为低电平时，电容C2放电将继电器吸起。
进一步的，所述操作信息输入接口模块包括光电耦合管，光电耦合器的输入侧接入控制按钮，光电耦合器的输出侧连接电源以及计算机，光电耦合器连接电源的一侧还连接控制线。
进一步的，所述状态信息采集模块包括多个并联的光电耦合器，光电耦合器的输入侧连接轨道继电器，输出端通过并行输入口连接计算机，计算机对各光电耦合器的输入信号进行逻辑运算。
进一步的，所述状态信息采集模块包括光电耦合管G2和光电耦合管G3，光电耦合管G2的输入级和光电耦合管G3的输出级串联，光电耦合管G3的输入侧连接计算机的输出口，光电耦合管G2的输出端连接计算机的输入口，光电耦合管的输入端连接轨道继电器。。
从上述技术方案可以看出本发明具有以下优点：本发明中采用光电隔离的方式，对输入信号、输出信号、采集信号均进行了隔离，减少了外部信号干扰，提高了联锁准确度，接入脉冲信号后，配合计算机内置的逻辑处理模块，减少故障率。
附图说明
图1操作信息输入接口模块的电路原理图；
图2为静态信息采集模块原理图；
图3为动态信息采集模块原理图；
图4为控制信息输出接口模块的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做具体说明。
本发明的铁路道岔联锁控制系统，包括联锁模块、执行系统、电源系统以及手动控制模块；所述联锁模块用于处理进路内的道岔、信号机、轨道区段之间安全联锁关系，接受操作人员的控制指令，输出联锁操作命令；所述执行系统与联锁模块连接，用于接收到的联锁模块的联锁操作命令。
其中联锁模块包括计算机、操作信息输入接口模块、状态信息采集模块以及控制信息输出接口模块。操作信息输入接口模块如图1所示，光电耦合管，光电耦合器的输入侧接入控制按钮，光电耦合器的输出侧连接电源以及计算机，光电耦合器连接电源的一侧还连接控制线。按钮接点断开时，光电耦合管G截止，相应的列线为低电位。若控制线为低电位时，即使按压了按钮光电耦合管G也不能导通，相应的列线上仍为低电位。只有控制线为高电位时，按压按钮后，光电耦合管G导通，相应的列线变为高电位。
状态信息采集模块状态信息采集接口电路有两种形式，一种是对静态信息的采集，另一种是对动态信息的采集。其中，静态信息采集电路如图2所示，所述状态信息采集模块包括多个并联的光电耦合器，光电耦合器的输入侧连接轨道继电器，输出端通过并行输入口连接计算机，计算机对各光电耦合器的输入信号进行逻辑运算。当GJ励磁吸起时，四个光电耦合管全部导通，各端输出均为高电平。这样轨道电路的危险侧状态由电平信息变成代码1111，经由通用并行输入口送入计算机。反之，当GJ失磁落下时，光电耦合器全部截止，其输出端均为低电平，轨道电路的安全侧状态变换成代码0000，经由通用并行输入口送入计算机。计算机对四个码元进行“与”运算，结果为“1”说明轨道电路在空闲状态；如果结果为“0”，说明轨道电路在占用状态。显然电路发生故障时，运算的结果为“0”的概率远远大于运算结果为“1”的概率，实现了故障导向安全。
动态信息采集电路如图3所示，包括光电耦合管G2和光电耦合管G3，光电耦合管G2的输入级和光电耦合管G3的输出级串联，光电耦合管G3的输入侧连接计算机的输出口，光电耦合管G2的输出端连接计算机的输入口，光电耦合管的输入端连接轨道继电器。G3导通时，由GJ前接点控制G2的导通与截止。G3的输入级由计算机的输出口控制它的通断，G2的输出则接向计算机的输入口。在GJ前接点闭合的情况下，若计算机输出高电平“1”信号，则使G3导通，从而使G2亦导通。于是G2输出端输出一个低电平“0”信号送入计算机。反之，若计算机输出一个低电平“0”信号，则G3截止，G2亦截止，读入计算机的则是高电平“1”信号。因此，计算机的输入输出互为反向关系。当系统需要采集GJ的状态信息时，由计算机输出脉冲序列，例如1010在GJ前接点闭合(危险侧)且电路未发生故障的情况下，返回计算机的必然是反向脉冲序列0101；而当GJ落下(安全侧)或电路任何一点发生故障时，G3的输出端必然呈稳定电平(1或0)。计算机读入该稳定信号，则表明收到了安全侧信息。
控制信息输出接口模块如图4所示，其包括控制电源、光电耦合器、电阻R2、电容C1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容R3、电容C2以及偏极继电器J,光电耦合器的输入端接入脉冲信号，输出端连接二极管D1。其具体的工作原理如下：在电路正常情况下，当计算机没有控制命令输出时，A端为低电平，光电耦合器G1截止，由控制电源经由R2、D1和D2向电容器C1充电。当充电电压接近电源电压时，充电过程结束，此刻电路处于稳态。由于R3、C2没有电流流过，电容器C2两端没有电压，此时偏极继电器J处于释放状态。当有控制命令输出时，传送到A端的则是脉冲序列。当A端处于高电位时，G1导通，电容器C1放电，C1放电的电流一方面通过G1的集—射极、偏极继电器J的线圈、D3形成回路，使J吸起；另一方面经R3向电容器C2充电。当A端由高电平变为低电电平时，G1又重新截止，电容器C1恢复充电。此时靠C2的放电时J维持不落。这样，在脉冲序列作用下，随着A端电平的高低变化，G1不断地导通截止，C1和C2也就不断地充放电，使继电器励磁并保持吸起，直到A端无控制命令(脉冲序列)输入，G1截止，C2得不到能量补充，待其端电压降到继电器落下值时，J才失磁落下。该电路不仅能防止一两个脉冲的干扰而使继电器误动。同时由于J采用了偏极继电器，能够鉴别电流方向，还可以防止当C1和D3都击穿时造成继电器错误吸起。
Claims (4)
1.一种铁路道岔联锁控制系统，包括联锁模块、执行系统、电源系统；
所述联锁模块用于处理进路内的道岔、信号机、轨道区段之间安全联锁关系，接受操作人员的控制指令，输出联锁操作命令；
所述执行系统与联锁模块连接，用于接收到的联锁模块的联锁操作命令；
其特征在于：所述联锁模块包括计算机、操作信息输入接口模块、状态信息采集模块以及控制信息输出接口模块；
其中操作信息输入接口模块通过光耦合管输入操作信号进入计算机；
所述状态信息采集模块包括用于采集轨道状态的轨道继电器、光耦合单元，光耦合单元连接计算机，当轨道继电器吸起时，光耦合单元导通，输入高电平进入计算机；
所述控制信息输出接口模块包括控制电源、光电耦合器、电阻R2、电容C1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容R3、电容C2以及偏极继电器J,光电耦合器的输入端接入脉冲信号，输出端连接二极管D1,当光电耦合器断开时，控制电源通过电阻R2、二极管D1、二极管D2对电容C1充电，当光电耦合器导通后，电容C1放电将偏极继电器J吸起，并经过电阻R3向电容器C2充电；当光电耦合器断开输入侧有高电平变为低电平时，电容C2放电将继电器吸起。
2.根据权利要求1所述的铁路道岔联锁控制系统，其特征在于：所述操作信息输入接口模块包括光电耦合管，光电耦合器的输入侧接入控制按钮，光电耦合器的输出侧连接电源以及计算机，光电耦合器连接电源的一侧还连接控制线。
3.根据权利要求1所述的铁路道岔联锁控制系统，其特征在于：所述状态信息采集模块包括多个并联的光电耦合器，光电耦合器的输入侧连接轨道继电器，输出端通过并行输入口连接计算机，计算机对各光电耦合器的输入信号进行逻辑运算。
4.根据权利要求1所述的铁路道岔联锁控制系统，其特征在于：所述状态信息采集模块包括光电耦合管G2和光电耦合管G3，光电耦合管G2的输入级和光电耦合管G3的输出级串联，光电耦合管G3的输入侧连接计算机的输出口，光电耦合管G2的输出端连接计算机的输入口，光电耦合管的输入端连接轨道继电器。
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