CN114194247A - 用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统及方法,该控制系统分别与集中控制中心、46线制转辙机连接,所述的控制系统包括道岔控制模块、通信模块、光纤通信模块、电源模块和温湿度采集模块,所述的道岔控制模块分别与通信模块、电源模块、温湿度采集模块和46线制转辙机连接,所述的通信模块通过光纤通信模块与集中控制中心连接,所述的电源模块与46线制转辙机连接;所述道岔控制模块负责执行通信模块收到的命令,将道岔动作到位并采集道岔位置信息后通过通信模块上传给集中控制中心。与现有技术相比,本发明具有可以适应高海拔的高温差,高湿度的室外环境,同时实现成本较低等优点。

Description

用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种道岔控制系统,尤其是涉及一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统。
背景技术
通常道岔控制设备都需要配套建设专用的设备机房,以维持较为稳定的温湿度,为设备提供可靠的运行环境。而在我国幅员辽阔的西部地区,线路狭长,人员稀少,环境恶劣,道岔控制设备又比较的分散,若每处都建设一座专用的设备机房,将大大增加线路的建设和维护成本。
经过检索中国专利公开号CN110789575A公开了一种适用于高原稀疏铁路的列车运行控制系统,包括:中心层、网络层、车载层和轨旁层;所述中心层用于对信号关键设备进行维修养护管理,以及实现各专业的信息共享和自动化综合管控;所述网络层采用基于IP的通信方式,实现所述中心层和所述车载层之间的数据传输;所述车载层用于实现基于车车通信的多车安全间隔控制,对道岔进行直接控制,其目的是为了提高高原铁路的信息化水平、运行效率和安全性;但是对于道岔控制通过车车通信方式来实现,但是对于一般的国铁无法适用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
根据本发明的一个方面,提供了一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,该控制系统分别与集中控制中心、46线制转辙机连接,所述的控制系统包括道岔控制模块、通信模块、光纤通信模块、电源模块和温湿度采集模块,所述的道岔控制模块分别与通信模块、电源模块、温湿度采集模块和46线制转辙机连接,所述的通信模块通过光纤通信模块与集中控制中心连接,所述的电源模块与46线制转辙机连接;
所述道岔控制模块负责执行通信模块收到的命令,将道岔动作到位并采集道岔位置信息后通过通信模块上传给集中控制中心。
作为优选的技术方案,所述的通信模块用于传递命令、表示信息和配置数据,并采用内部总线进行通信。
作为优选的技术方案,所述的道岔控制模块包括:
初始化单元,用于系统初始化;
命令处理单元,用于命令逻辑检查和解析控制命令;
信息收集单元,用于收集各转辙机的表示信息,并进行逻辑处理从而显示道岔的表示信息;
系统状态检测单元,用于实时检测系统状态,一旦检测到故障时,切断输出倒向安全。
作为优选的技术方案,所述的系统初始化包括:系统自检,配置数据的检查,通信的检查
作为优选的技术方案,所述的命令逻辑检查和解析控制命令具体包括:
道岔的操作、道岔的锁闭、转辙机动作异常时的切断命令,以及道岔的启动顺序。
作为优选的技术方案,所述的电源模块用于实现外部接入电源的管理和再转换。
作为优选的技术方案,所述的电源模块包括:
220VAC转24VDC单元,用于将输入的220VAC转换成道岔控制模块使用的24VDC电源;
220VAC转110VAC单元,用于将输入的220VAC转换成道岔表示电源使用的110VAC;
220VAC转220VDC单元,用于将输入的220VAC转换成驱动4/6线制转辙机使用的220VDC。
作为优选的技术方案,所述的光纤通信模块用于完成通信模块与集中控制中心之间的远距离信号传输,实现集中控制中心向道岔控制系统的命令发送,道岔控制系统向集中控制中心上传道岔表示信息和系统运行信息。
作为优选的技术方案,所述的温湿度采集模块实现当前道岔控制系统的温湿度信息,提供道岔控制系统运行环境参数的采集并提供预警。
根据本发明的另一个方面,提供了一种采用所述用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统的方法,该方法包括以下步骤:
(1)道岔控制模块和通信模块初始化,自检,配置数据检查;
(2)道岔控制模块和通信模块周期性自检,若出现故障,则进入安全态,倒向安全,切断输出;
(3)利用光纤通信模块接收来自集中控制中心联锁系统的控制命令,经过解析后通过通信模块分发给道岔控制模块由道岔控制模块驱动相应的道岔并动作到位;
(4)道岔控制模块采集道岔的表示信息后,通过通信模块汇总系统的运行信息和温湿度采集模块采集的温湿度信息后通过光纤通信模块上传至集中控制中心,当设备处于故障或者道岔未到位的异常情况时,上传无表示信息并给出报警信息。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)本发明主要应用于海拔高度超过3300米的需要部署在室外轨旁的高海拔地区(3300-5500米)铁路线路上。本发明可以在线路轨旁分布式部署,远距离集中控制,可以适应高海拔的高温差,高湿度的室外环境,同时实现成本较低。
2)维护简单,板卡会自动对关键器件进行周期性自检,并且温湿度模块会采集运行环境的温湿度信息,提示维护人员进行维护。
附图说明
图1为本发明的结构框图;
图2为本发明的立体结构示意图;
图3为本发明的内部结构示意图;
图4为本发明部署方式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,该控制系统分别与集中控制中心6、46线制转辙机连接,所述的控制系统包括道岔控制模块1、通信模块2、光纤通信模块3、电源模块4和温湿度采集模块5,所述的道岔控制模块1分别与通信模块2、电源模块4、温湿度采集模块5和46线制转辙机连接,所述的通信模块2通过光纤通信模块3与集中控制中心6连接,所述的电源模块4与46线制转辙机连接;
在整个系统中,道岔控制模块和通信模块处于核心地位,所述道岔控制模块1负责执行通信模块2收到的命令,将道岔动作到位并采集道岔位置信息后通过通信模块2上传给集中控制中心6。
所述的通信模块2主要是将命令,表示信息,配置数据等用于内部逻辑处理的重要数据在控制模块和功能模块等之间传递,数据采用内部总线进行通信。
所述的道岔控制模块1包括:
初始化单元,用于系统初始化;
命令处理单元,用于命令逻辑检查和解析控制命令;
信息收集单元,用于收集各转辙机的表示信息,并进行逻辑处理从而显示道岔的表示信息;
系统状态检测单元,用于实时检测系统状态,一旦检测到故障时,切断输出倒向安全。
所述的系统初始化包括:系统自检,配置数据的检查,通信的检查
所述的命令逻辑检查和解析控制命令具体包括:道岔的操作、道岔的锁闭、转辙机动作异常时的切断命令,以及道岔的启动顺序。
所述的电源模块4用于实现外部接入电源的管理和再转换。所述的电源模块4包括:220VAC转24VDC单元,用于将输入的220VAC转换成道岔控制模块1使用的24VDC电源;220VAC转110VAC单元,用于将输入的220VAC转换成道岔表示电源使用的110VAC;220VAC转220VDC单元,用于将输入的220VAC转换成驱动4/6线制转辙机使用的220VDC。
所述的光纤通信模块3用于完成通信模块2与集中控制中心6之间的远距离信号传输,实现集中控制中心6向道岔控制系统的命令发送,道岔控制系统向集中控制中心6上传道岔表示信息和系统运行信息。
所述的温湿度采集模块5实现当前道岔控制系统的温湿度信息,提供道岔控制系统运行环境参数的采集并提供预警。
根据本发明的另一个方面,提供了一种采用所述用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统的方法,该方法包括以下步骤:
(1)道岔控制模块1和通信模块2初始化,自检,配置数据检查;
(2)道岔控制模块1和通信模块2周期性自检,若出现故障,则进入安全态,倒向安全,切断输出;
(3)利用光纤通信模块3接收来自集中控制中心6联锁系统的控制命令,经过解析后通过通信模块2分发给道岔控制模块1由道岔控制模块1驱动相应的道岔并动作到位;
(4)道岔控制模块1采集道岔的表示信息后,通过通信模块2汇总系统的运行信息和温湿度采集模块5采集的温湿度信息后通过光纤通信模块3上传至集中控制中心6,当设备处于故障或者道岔未到位的异常情况时,上传无表示信息并给出报警信息。
图4为单个道岔的轨旁部署示意图,集中控制中心的主控设备通过
电源线缆、光纤、连接部署在轨旁的本设备,本设备使用驱动线缆和驱动道岔的转辙机相连。集中控制中心的联锁设备通过光纤通信向部署在轨旁的本设备发送驱动命令,设备收到驱动命令后驱动转辙机使道岔动作到位,采集道岔的位置后通过光纤上到集中控制中心的主控设备。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,该控制系统分别与集中控制中心、46线制转辙机连接,其特征在于,所述的控制系统包括道岔控制模块、通信模块、光纤通信模块、电源模块和温湿度采集模块,所述的道岔控制模块分别与通信模块、电源模块、温湿度采集模块和46线制转辙机连接,所述的通信模块通过光纤通信模块与集中控制中心连接,所述的电源模块与46线制转辙机连接;
所述道岔控制模块负责执行通信模块收到的命令,将道岔动作到位并采集道岔位置信息后通过通信模块上传给集中控制中心。
2.根据权利要求1所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的通信模块用于传递命令、表示信息和配置数据,并采用内部总线进行通信。
3.根据权利要求1所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的道岔控制模块包括:
初始化单元,用于系统初始化;
命令处理单元,用于命令逻辑检查和解析控制命令;
信息收集单元,用于收集各转辙机的表示信息,并进行逻辑处理从而显示道岔的表示信息;
系统状态检测单元,用于实时检测系统状态,一旦检测到故障时,切断输出倒向安全。
4.根据权利要求3所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的系统初始化包括:系统自检,配置数据的检查,通信的检查。
5.根据权利要求3所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的命令逻辑检查和解析控制命令具体包括:
道岔的操作、道岔的锁闭、转辙机动作异常时的切断命令,以及道岔的启动顺序。
6.根据权利要求1所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的电源模块用于实现外部接入电源的管理和再转换。
7.根据权利要求6所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的电源模块包括:
220VAC转24VDC单元,用于将输入的220VAC转换成道岔控制模块使用的24VDC电源;
220VAC转110VAC单元,用于将输入的220VAC转换成道岔表示电源使用的110VAC;
220VAC转220VDC单元,用于将输入的220VAC转换成驱动4/6线制转辙机使用的220VDC。
8.根据权利要求1所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的光纤通信模块用于完成通信模块与集中控制中心之间的远距离信号传输,实现集中控制中心向道岔控制系统的命令发送,道岔控制系统向集中控制中心上传道岔表示信息和系统运行信息。
9.根据权利要求1所述的一种用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统,其特征在于,所述的温湿度采集模块实现当前道岔控制系统的温湿度信息,提供道岔控制系统运行环境参数的采集并提供预警。
10.一种采用权利要求1所述用于高原室外环境下的轨旁46线制道岔控制系统的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)道岔控制模块和通信模块初始化,自检,配置数据检查;
(2)道岔控制模块和通信模块周期性自检,若出现故障,则进入安全态,倒向安全,切断输出;
(3)利用光纤通信模块接收来自集中控制中心联锁系统的控制命令,经过解析后通过通信模块分发给道岔控制模块由道岔控制模块驱动相应的道岔并动作到位;
(4)道岔控制模块采集道岔的表示信息后,通过通信模块汇总系统的运行信息和温湿度采集模块采集的温湿度信息后通过光纤通信模块上传至集中控制中心,当设备处于故障或者道岔未到位的异常情况时,上传无表示信息并给出报警信息。
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