CN1151042C - 道岔监测系统 - Google Patents

Abstract

一种道岔监测糸统，其特征在于每组道岔设采集机，采集道岔信息，各采集机通过增加电网噪声处理的220V或110V二线制电力线与道岔分机相连，再经CAN总线连接至信号微机监测网络系统的道岔监测系统。

Description

道岔监测系统

技术领域

本发明涉及铁路信号技术领域，具体说是对铁路车站内各个分散道岔的实际位置、密贴状态及液压转辙机的液压性能进行监测并将监测信息与信号微机监测网络相结合的一套监测系统。

背景技术

铁路部门道岔位置决定列车的走向，一旦道岔位置出错，立即会导致重大行车事故的发生。道岔由铁路信号设备按联锁关系控制，目前铁路系统广泛采用的信号设备为6502电气集中设备，该设备无法控制和发现在维修、施工时违章操作造成的室外道岔实际位置与室内表示道岔位置的表示继电器不一致的问题。申请人多年致力于信号设备微机监测系统的研究、制造，并二度参与铁道部对该项目的攻关。申请人于1997年10月月17目向专利局提出“道岔位置校核方法”的发明专利申请，申请号971066612。申请人于2000年3月16日又提出了“信号微机监测网络系统”的发明专利申请，申请号00114927X，该系统对道岔工作状态的监测设立了独立的道岔分机，完成对6502电气集中设备道岔动作继电器及道岔动作电流的监测，但以上成果包括铁道部攻关的“TJWX-2K信号微机监测系统”对道岔定、反位转换过程如何确定检查柱是否落入检查块并且缺口应＜1.5±0.5mm、道岔基本轨与尖轨的密贴应＜4mm并不能解决，对控制道岔转换的液压转辙机转换力是否正常也不能监测。1999年申请人又研制成三线制传输的道岔监测设备已安装试用，但一般车站并无足够的电缆备用芯线，使用条件受限。

发明内容

本发明的目的是在上述成果基础上，完善对道岔全方位监测的一种系统，即对道岔在定、反位转换过程，检查杜落入检查块缺口应＜1.5±0.5mm、逆岔基本轨与尖轨的密帖应＜4mm及操纵逆岔转换的液压转辙机液压性能是否符合要求进行实时监测，并将以上信息与信号微机监测网络相连接以便集中显示、控制，同时对车站内的几十组甚至上百组分散设置的道岔，利用原有电力二线制供电线兼作道岔监测信息输通道并形成网络的一种道岔监测系统。

为完成上述目的所采用的技术方案，每组道岔旁设采集机采集道岔信息，各采集机通过经电网噪声处理的原有二线制220V(或110V)电力线与道岔监测分机相连形成网络，再经CAN总线连接至信号微机监测网络系统。采集机由道岔定位、反位、密贴传感器及液压转辙机传感器分别完成开关量、模拟量采集。采集机和道岔监测分机均设多重防雷及抑制工频电路、耦合模块、扩频模块及CPU。本发明采集机由压敏电阻R₂₁₆、稳压二极管D₂₀₁-D₂₀₄、高频耐压隔离变压器T₂₀₁组成多重防雷电路，采集机发送信息经R₂₀₉、C₂₁₂、三极管Q₂₁放大和C₂₁₃、C₂₁₄、L₂₀₃滤波后至耦合模块U₁₁SSCP₁₁₁输出，接收电路则通过三极管Q₁₁连接扩频模块U₂₂。道岔监测分机除具有采集机相同的防雷、耦合、扩频功能外，通过光耦电路U₁₀、U₁₁、经P₁与CAN总线接口。

同时，本发明通过原有电力线二线制连接，将分散安装的道岔形成网络。采集机工作于实时监测状态，通过二线制电力线与道岔监视分机进行数据交换，道岔监测分机还通过CAN总线与上位机-信号设备微机监测系统相连，完善、扩大了铁道部攻关项目“TJWX-2K信号设备微机监测系统”的功能。

附图说明

本发明实施例结合附图加以详细描述。

图1，系统结构图

图2，采集机结构图

图3，道岔监测分机结构图

图4，采集机电路原理图

图5，道岔监测分机电路原理图

具体实施方式

根据图1可见，道岔监测系统在每组道岔旁设一个采集机，若干个采集机通过经电网噪声处理的二线制电力线接入道岔监测分机形成网络。采集机由定位Sence、反位Sence、密贴Sence、液压Sence各传感器采样，将信息连接至CPU，再经扩频模块、耦合模块与二线制电力相连见图2。道岔监测分机除耦合模块、扩频模块、CPU外再通过CAN接口经光隔后连接CAN总线如图3所示。根据图4所示，传感器采集的信息由P₁₁口进入CPU。U₂₂SSCP300为扩频模块，完成输出信号的扩频调制，A/D转换和输入信号的扩频解调、D/A转换。扩频信号的发送经Q₂₁放大及L₂₀₃、C₂₁₃、C₂₁₄滤波至耦合模块U₁₁SSCP111。经C₂₀₄、C₂₀₂至前端保护元件D₂₀₃、D₂₀₄、高频耐压变压器T₂₀₁、工频抑制电路C₂₀₁、R₂₀₁防雷元件D₂₀₁、D₂₀₂、R₂₁₅的多重防雷电路连接至二线制电力线接口P₂₁。扩频接收信号由电力线P₂₁口输入，经多重防雷电路、带通滤波器L₂₀₁、L₂₀₂、C₂₀₄、C₂₀₅至Q₁₁放大整形进入U₂₂SSCP300扩频模块解调再进入CPU。状态显示灯D₂₃₁、D₂₃₂、D₂₃₃用以显示通讯正常与否，U₃₀MAX814实现电源监控和复位，光敏元件R₂₁₆用来判断维修状态以防误报。

根据图5所示，道岔监测分机，其通讯部分和采集机相同，输入电力钱由P₄输入，经U₁SSCP111耦合模块，连接U₂的SSCP300扩频模块再进入U₆CPU；CPU以CAN总线方式经光电隔离电路U₁₀、U₁₁连接CAN驱动接口。

道岔监测分机与采集机间经电力线二线制连接形成网络实时监测，若监测状态有异常，采集机向道岔监测分机主动发送异常状态，道岔监测分机接收信息后向上位传送包括机号、故障代码等故障信息，道岔监测分机也可向采集机呼叫、查询、采集机在收到信息后向道岔监测分机传送本地故障信息，以一种主从式半双工同信方式工作。

Claims (4)

1.一种由采集机、道岔分机组成的道岔监测系统，其特征在于每组道岔设采集机，采集道岔信息，各采集机通过经电网噪声处理的交流220V或110V二线制电力线供电并与道岔监测分机进行数据交换，道岔监测分机则经CAN总线连接至信号微机监测网络系统。

2.根据权利要求1所述的道岔监测系统，其特征在于采集机由道岔定位、反位、密贴传感器及液压转辙机传感器并分别完成开关量和模拟量的采样。

3.根据权利要求1或2所述的道岔监测系统，其特征在于采集机和道岔监测分机均设多重防雷及抑制工烦电路、耦合模块、扩频模块及CPU。

4.根据权利要求1所述的道岔监测系统，其特征在于二线制电力线连接分散安装的道岔形成网络，通过二线制电力线与道岔监测分机进行数据交换。

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