CN115158397B - 一种车站地面控制系统及道岔表示控制器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车站地面控制系统及道岔表示控制器控制方法，属于列车控制技术领域。控制系统，包括联锁逻辑运算单元和道岔控制单元；道岔控制单元包括道岔驱动装置和道岔表示控制器；道岔表示控制器包括电源控制单元，回路导向单元，定表表示单元和反表表示单元；联锁逻辑运算单元接收定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端发送的信号及道岔驱动电机动作停止信号。控制方法，包括以下步骤：a.对道岔驱动电机动作停止信号及定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端的输出信号进行循环采集；b.根据信号采集结果，按逻辑关系生成相应的状态信息及报警信息。它具有自诊断功能，工作安全可靠。

Description

一种车站地面控制系统及道岔表示控制器控制方法

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域。

背景技术

ZD6直流道岔转辙机是车站内广泛使用的转辙机。道岔控制单元包括道岔驱动装置和道岔表示控制器，道岔驱动装置通过机械连接杆连接道岔的芯轨，转辙机转动连接动作杆拉、推芯轨动作使道岔处于定位或反位(定位指道岔直股，反位指道岔弯股)。道岔表示控制器用于将道岔处于定位或反位的位置状态反馈给车站地面控制系统，随着铁路信号的发展，之前采用铁路信号继电器电路实现转辙机控制和表示采集的方式转变为采用模块化、智能化的控制方式。采用微处理+接口电路的方式实现对转辙机的控制。其中道岔表示控制器是非常重要的接口电路，道岔表示控制器故障给出错误表示可能严重的行车事故。

目前所使用的道岔表示控制器，表示电源通过道岔驱动电机方向控制继电器、转辙机相应定位表示开关或者反位表示开关连通定位表示继电器或反位表示继电器的供电回路，得到直流信号驱动相应定位表示继电器或反位表示继电器吸起，通过采集继电器接点状态确定道岔处于定位或反位。电路结构比较简单，存在以下缺点：1.所需定位表示继电器或反位表示继电器为重力型安全继电器大而笨重，无法实现智能化、小型化设计；2.通过直流信号将继电器吸起的原理，继电器落下电压不大于4V，对于线路上有直流电压残压或者感应电压，极可能使得继电器无法落下，存在安全隐患；3.对于现场出现的混线，有可能使得继电器吸起，而无法检测，存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种车站地面控制系统及道岔表示控制器控制方法，它具有自诊断功能，工作安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种车站地面控制系统，包括联锁逻辑运算单元和道岔控制单元；

联锁逻辑运算单元用于接收人工输入的行车指令，并根据行车指令，发送相应的定位启动信号和反位启动信号，以控制道岔驱动装置将道岔驱动至定位位置或反位位置，使机车按照行车指令指定的方法行进，并接收道岔表示控制器所发出的道岔位置状态检测信号，以确定道岔位置是否正确，确保行车安全；

道岔控制单元包括道岔驱动装置和道岔表示控制器；

道岔表示控制器包括电源控制单元，回路导向单元，定表表示单元和反表表示单元；

电源控制单元包括一个变压器和一个电子开关，变压器的次级线圈具有由电源线连接端A和电源线连接端B构成的位置检测电压输出端，以输出位置检测交流电压Uab；电子开关用于接收道岔驱动电机动作停止信号，当接收到上述信号之后，产生一个开关量控制信号，控制变压器输出位置检测交流电压Uab；位置检测电压输出端分别通过定表表示单元供电回路和反表表示单元供电回路向定表表示单元与反表表示单元供电；

回路导向单元包括定表表示单元正向半波导通支路和反表表示单元负向半波导通支路；

定表表示单元正向半波导通支路主要由整流二极管和至少一个定表位置检测开关串接组成，定表表示单元正向半波导通支路串接于定表表示单元供电回路中，当道岔处于定位时，定表位置检测开关闭合，定表表示单元供电回路处于通路状态，整流二极管的连接方向使定表表示单元供电回路中的负向半波截止，以向定表表示单元提供正向半波电源；

反表表示单元负向半波导通支路主要由整流二极管和至少一个反表位置检测开关串接组成，反表表示单元负向半波导通支路串接于反表表示单元供电回路中，当道岔处于反位时，反表位置检测开关闭合，反表表示单元供电回路处于通路状态，整流二极管的连接方向使反表表示单元供电回路中的正向半波截止，以向反表表示单元提供负向半波电源；

定表表示单元具有定表表示单元信号采集端，包括设置在定表表示单元供电回路中的检测元件，检测元件包括下述中的至少两种：定表检测正接光电耦合器，定表检测反接光电耦合器和定表表示单元供电回路电压传感器，定表检测正接光电耦合器正接在定表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于导通状态，以受定表表示单元供电回路正向半波电源的控制，使其输出端输出高电平脉动检测信号，定表检测正接光电耦合器的输出端为定表表示单元高电平检测输出端；定表检测反接光电耦合器反接在定表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于截止状态，使其输出端输出低电平检测信号，定表检测反接光电耦合器的输出端为定表表示单元低电平检测输出端；定表表示单元供电回路电压传感器用于检测定表表示单元供电回路中的位置检测交流电压Uab的电压值信号，定表表示单元高电平检测输出端，定表表示单元低电平检测输出端和定表表示单元供电回路电压传感器输出端构成定表表示单元信号采集端；

反表表示单元具有反表表示单元信号采集端，包括设置在反表表示单元供电回路中的检测元件，检测元件包括下述中的至少两种：反表检测正接光电耦合器，反表检测反接光电耦合器和反表表示单元供电回路电压传感器，反表检测正接光电耦合器正接在反表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于导通状态，以受反表表示单元供电回路负向半波电源的控制，使其输出端输出高电平脉动检测信号；反表检测正接光电耦合器的输出端为反表表示单元高电平检测输出端；反表检测反接光电耦合器反接在反表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于截止状态，使其输出端输出低电平检测信号，反表检测反接光电耦合器的输出端为反表表示单元低电平检测输出端；反表表示单元供电回路电压传感器用于检测反表表示单元供电回路中的位置检测交流电压Uab的电压值信号，反表表示单元高电平检测输出端，反表表示单元低电平检测输出端和反表表示单元供电回路电压传感器输出端构成反表表示单元信号采集端；

联锁逻辑运算单元接收定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端发送的信号及道岔驱动电机动作停止信号，以确定道岔处于正位状态或反位状态。

本发明进一步改进在于：

在回路导向单元中，定表表示单元正向半波导通支路和反表表示单元负向半波导通支路共用一个整流二极管D；该整流二极管D与至少一个定表位置检测开关串接形成定表表示单元正向半波导通支路，该整流二极管D与至少一个反表位置检测开关串接形成反表表示单元负向半波导通支路；位于该整流二极管D正极一侧的定表表示单元正向半波导通支路的端部和位于该整流二极管D负极一侧的反表表示单元负向半波导通支路的端部连接在一起，形成回路导向单元公共连接端E，用于与变压器的电源线连接端A连接，从而使其形成定表表示单元供电回路和反表表示单元供电回路的公共连接端；位于该整流二极管D负极一侧的定表表示单元正向半波导通支路的端部为定表表示单元连接端F，用于与定表表示单元连接，从而在电源线连接端A与电源线连接端B之间形成定表表示单元供电回路，向定表表示单元提供正向半波电源；位于该整流二极管D正极一侧的反表表示单元负向半波导通支路的端部为反表表示单元连接端G，用于与反表表示单元连接，从而在电源线连接端A与电源线连接端B之间形成反表表示单元供电回路，向反表表示单元提供负向半波电源。

它还包括道岔驱动电机检测单元：变压器的次级线圈还设有中心抽头C，定表表示单元连接端F经反表位置检测开关、道岔驱动电机第一绕组L1与中心抽头C连接；反表表示单元连接端G经定表位置检测开关、道岔驱动电机第二绕组L2与中心抽头C连接；

当道岔处于定位时，反表位置检测开关断开，定表位置检测开关闭合，从而使中心抽头C与电源线连接端B之间形成反表表示单元供电回路，向反表表示单元提供第二绕组检测交流电压Ucb2，反表检测正接光电耦合器与反表检测反接光电耦合器输入端的发光二极管在交流电源的作用下交替导通，其输出端输出高电平脉动检测信号，反表表示单元供电回路电压传感器检测位置检测交流电压Uab；

当道岔处于反位时，定表位置检测开关断开，反表位置检测开关闭合，从而使中心抽头C与电源线连接端B之间形成定表表示单元供电回路，向定表表示单元提供第一绕组检测交流电压Ucb1，定表检测正接光电耦合器与定表检测反接光电耦合器输入端的发光二极管在交流电源的作用下交替导通，其输出端输出高电平脉动检测信号，定表表示单元供电回路电压传感器检测位置检测交流电压Uab；

联锁逻辑运算单元接收定表表示单元信号采集端及反表表示单元信号采集端发送的信号，以确定道岔驱动电机第一绕组L1及道岔驱动电机第二绕组L2是否正常。

一种道岔表示控制器控制方法，包括以下步骤：

a.对道岔驱动电机动作停止信号及定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端的输出信号进行循环采集；

b.根据信号采集结果，按下述逻辑关系生成相应的状态信息及报警信息：

未采集到道岔驱动电机动作停止信号，但采集到定表表示单元信号采集端和/或反表表示单元信号采集端有电压输出信号，则判断结果为电压输出信号无效，发出干扰串扰报警信号，提示有干扰信号串入道岔表示控制器致使其工作异常；

采集到道岔驱动电机动作停止信号，所采集的定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端输出信号有效，根据所采集的有效信号采集结果，按下述逻辑关系生成相应的状态信息或报警信息：

定表表示单元高电平检测输出端输出高电平脉动检测信号，定表表示单元低电平检测输出端输出低电平检测信号，定表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的电压值信号，则判断结果为道岔处于定位，发出道岔定位表示信号，道岔表示控制器的定表表示单元工作正常；

判断结果为道岔处于定位时，反表表示单元高电平检测输出端与反表表示单元低电平检测输出端均输出高电平脉动检测信号，反表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的交流电压值信号，则判断为道岔驱动电机第二绕组L2正常，道岔表示控制器工作正常；

判断结果为道岔处于定位时，反表表示单元信号采集端的反表表示单元高电平检测输出端和反表表示单元低电平检测输出端无信号输出，则判断为道岔驱动电机第二绕组L2处于断路状态；发出道岔驱动电机第二绕组L2断路报警信号；

反表表示单元高电平检测输出端输出高电平脉动检测信号，反表表示单元低电平检测输出端输出低电平检测信号，反表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的电压值信号，则判断结果为道岔处于反位，发出道岔反位表示信号，道岔表示控制器的反表表示单元工作正常；

判断结果为道岔处于反位时，定表表示单元高电平检测输出端与定表表示单元低电平检测输出端均输出高电平脉动检测信号，定表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的交流电压值信号，则判断为道岔驱动电机第一绕组L1正常，道岔表示控制器工作正常；

判断结果为道岔处于反位时，定表表示单元信号采集端的定表表示单元高电平检测输出端和定表表示单元低电平检测输出端无信号输出，则判断为道岔驱动电机第一绕组L1处于断路状态；发出道岔驱动电机第一绕组L1断路报警信号；

所采集的有效信号与上述道岔处于定位、道岔驱动电机第二绕组L2正常、道岔处于反位、道岔驱动电机第一绕组L1正常时的信号不符时，发出道岔表示控制器故障报警信号，提示道岔表示控制器出现故障。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1.本发明具有模拟量与开关量两种不同类型的信号输出，其中的开关量输出信号又分为两个，分别为幅值相反的高电平脉动检测信号与低电平检测信号，较之前通过单一继电器(继电器触点开闭两种状态)表示的方式更加安全，提高了道岔两个位置状态(处于定位或反位)以及道岔驱动电机两种故障状态(电机的两个绕组是否烧毁)表示的可靠性；同时，由于道岔表示控制器各输出信号的组合与其所对应的表示结果具有唯一对应关系，如果检测到各输出信号的组合与其所对应的表示结果之间不对应时，即可判断为道岔表示控制器出现故障，因此其具有自诊断功能，以避免因道岔表示控制器出现故障而出现的错误表示；

2.通过电源控制单元断开位置检测交流电压Uab，检查表示信号变为无效，判断表示信号是电路输出的，而不是外部混线导致的，有效检查混线；

3.模拟量对道位置检测交流电压Uab进行测试，可以上传给维修系统，表示电压的变化对应有效检查转辙机内部电路的变化，给出外部设备的维修建议，扩展电路功能；

4.省去了定位表示继电器和反位表示继电器，两个均为大而笨重的重力型安全继电器，更加小型化，智能化。

它具有自诊断功能，工作安全可靠。

附图说明

图1是车站地面控制系统的电路模块结构示意图；

图2是图1中的道岔表示控制器结构示意图；

图3是图2的左半部分电路结构示意图；

图4是图2的右半部分电路结构示意图；

图5是转辙机中道岔驱动装置的结构示意图。

在附图中：1.道岔驱动电机；2.第一齿轮；3.第二齿轮；4.输入轴；5.外齿轮；6.滚轮；7.速动爪；8.主轴；9.动作杆；10.第一位置表示开关组；11.表示杆；12.第二位置表示开关组。

本申请中对支路的定义为电路中能通过同一电流的每个分支。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

由图1～4所示的实施例可知，本实施例包括联锁逻辑运算单元和道岔控制单元；

联锁逻辑运算单元用于接收人工输入的行车指令，并根据行车指令，发送相应的定位启动信号和反位启动信号，以控制道岔驱动装置将道岔驱动至定位位置或反位位置，使机车按照行车指令指定的方法行进，并接收道岔表示控制器所发出的道岔位置状态检测信号，以确定道岔位置是否正确，确保行车安全；

道岔控制单元包括道岔驱动装置和道岔表示控制器；

道岔表示控制器包括电源控制单元，回路导向单元，定表表示单元和反表表示单元；

电源控制单元包括一个变压器T1和一个电子开关可控硅SSR1，变压器的次级线圈具有由电源线连接端A和电源线连接端B构成的位置检测电压输出端，以输出位置检测交流电压Uab；电子开关用于接收道岔驱动电机动作停止信号(当道岔驱动电机驱动道岔至定位或反位时，定表位置检测开关或反表位置检测开关闭合，即，定表位置检测开关或反表位置检测开关的闭合信号为道岔驱动电机动作停止信号)，当接收到上述信号之后，其输出的开关信号控制变压器T1的初级线圈与交流电源连通，从而使变压器T1的次级线圈位置检测电压输出端输出位置检测交流电压Uab，位置检测电压输出端分别通过定表表示单元供电回路和反表表示单元供电回路向定表表示单元与反表表示单元供电；

回路导向单元包括定表表示单元正向半波导通支路和反表表示单元负向半波导通支路；

定表表示单元正向半波导通支路由整流二极管和定表位置检测开关串接组成，反表表示单元负向半波导通支路由整流二极管和反表位置检测开关串接组成，定表表示单元正向半波导通支路和反表表示单元负向半波导通支路共用一个整流二极管D；定表表示单元正向半波导通支路由下述元件依次串联：定表位置检测开关KZ5、定表位置检测开关KZ2、整流二极管D的正极、整流二极管D的负极、定表位置检测开关KZ1；反表表示单元负向半波导通支路由下述元件依次串联：反表位置检测开关KF2、反表位置检测开关KF5、整流二极管D的负极、整流二极管D的正极、反表位置检测开关KF4；

位于该整流二极管D正极一侧的定表位置检测开关KZ5端部和位于该整流二极管D负极一侧的反表位置检测开关KF2端部连接在一起，形成回路导向单元公共连接端E，用于与变压器的次级线圈电源线连接端A连接；

位于该整流二极管D负极一侧的定表位置检测开关KZ1端部为定表表示单元连接端F，用于与定表表示单元连接，从而在电源线连接端A与电源线连接端B之间形成定表表示单元供电回路，当道岔处于定位时，各定表位置检测开关闭合，定表表示单元供电回路处于通路状态，整流二极管的连接方向使定表表示单元供电回路中的负向半波截止，以向定表表示单元提供正向半波电源；

定表表示单元具有定表表示单元信号采集端，包括设置在定表表示单元供电回路中的检测元件，检测元件包括下述中的至少两种：定表检测正接光电耦合器GO02，定表检测反接光电耦合器GO01和定表表示单元供电回路电压传感器SV1(型号：LV25-P)，光电耦合器GO02输入端的发光二极管正向接在定表表示单元连接端F与电源线连接端B之间，光电耦合器GO01输入端的发光二极管反向接在定表表示单元连接端F与电源线连接端B之间，R1和R2为限流电阻；在光电耦合器GO01和光电耦合器GO02输出端光敏二极管的正极连接电源VCC，在光电耦合器GO01和光电耦合器GO02光敏二极管的负极分别通过取压电阻R13和R12接地；

当道岔处于定位时，定表表示单元供电回路向光电耦合器GO01和光电耦合器GO02输入端提供正向半波电源，光电耦合器GO02输入端的发光二极管处于正向导通状态，其输出端CPU_IO_DB+输出高电平脉动检测信号，定表检测正接光电耦合器GO02的输出端CPU_IO_DB+为定表表示单元高电平检测输出端；光电耦合器GO01输入端的发光二极管处于反向截止状态，其输出端CPU_IO_DB-输出低电平检测信号，定表检测反接光电耦合器GO01的输出端CPU_IO_DB-为定表表示单元低电平检测输出端；定表表示单元供电回路电压传感器SV1检测交流电压Uab的电压值信号,由其输出端CPU_AD_DE输出，定表表示单元高电平检测输出端，定表表示单元低电平检测输出端和定表表示单元供电回路电压传感器SV1输出端构成定表表示单元信号采集端；

位于该整流二极管D正极一侧的反表位置检测开关KF4端部为反表表示单元连接端G，用于与反表表示单元连接，从而在电源线连接端A与电源线连接端B之间形成反表表示单元供电回路，当道岔处于反位时，各反表位置检测开关闭合，反表表示单元供电回路处于通路状态，整流二极管D的连接方向使反表表示单元供电回路中的正向半波截止，以向反表表示单元提供负向半波电源；

反表表示单元具有反表表示单元信号采集端，包括设置在反表表示单元供电回路中的检测元件，检测元件包括下述中的至少两种：反表检测正接光电耦合器GO03，反表检测反接光电耦合器GO04和反表表示单元供电回路电压传感器SV2(型号：LV25-P)，光电耦合器GO04输入端的发光二极管正向接在反表表示单元连接端G与电源线连接端B之间，光电耦合器GO03输入端的发光二极管反向接在反表表示单元连接端G与电源线连接端B之间，R3和R4为限流电阻；在光电耦合器GO03和光电耦合器GO04输出端光敏二极管的正极连接电源VCC，在光电耦合器GO03和光电耦合器GO04光敏二极管的负极分别通过取压电阻R14和R15接地；

当道岔处于反位时，反表表示单元供电回路向光电耦合器GO03和光电耦合器GO04输入端提供负向半波电源，光电耦合器GO04输入端的发光二极管处于正向导通状态，其输出端CPU_IO_FB-输出高电平脉动检测信号，反表检测正接光电耦合器GO04的输出端CPU_IO_FB-为反表表示单元高电平检测输出端；光电耦合器GO03输入端的发光二极管处于反向截止状态，其输出端CPU_IO_FB+输出低电平检测信号，反表检测反接光电耦合器GO03的输出端CPU_IO_FB+为反表表示单元低电平检测输出端；反表表示单元供电回路电压传感器SV2检测交流电压Uab的电压值信号,由其输出端CPU_AD_FB输出，反表表示单元高电平检测输出端，反表表示单元低电平检测输出端和反表表示单元供电回路电压传感器SV2输出端构成反表表示单元信号采集端；

它还包括道岔驱动电机检测单元：变压器的次级线圈还设有中心抽头C，定表表示单元连接端F经反表位置检测开关KF1、道岔驱动电机第一绕组L1与中心抽头C连接；反表表示单元连接端G经定表位置检测开关KZ4、道岔驱动电机第二绕组L2与中心抽头C连接；

当道岔处于定位时，反表位置检测开关KF1断开，定表位置检测开关KZ4闭合，从而使中心抽头C与电源线连接端B之间形成反表表示单元供电回路，向反表表示单元提供第二绕组检测交流电压Ucb2，反表检测正接光电耦合器GO03和反表检测反接光电耦合器GO04输入端的发光二极管在交流电源的作用下交替导通，光电耦合器GO03的输出端CPU_IO_FB+和光电耦合器GO04的输出端CPU_IO_FB-交替输出高电平脉动检测信号，即，反表表示单元高电平检测输出端与反表表示单元低电平检测输出端交替输出高电平脉动检测信号；反表表示单元供电回路电压传感器SV2检测位置检测交流电压Uab,由其输出端CPU_AD_FB输出，即，反表表示单元供电回路电压传感器SV2输出端输出交流电压Uab的交流电压值检测信号；

当道岔处于反位时，定表位置检测开关KZ4断开，反表位置检测开关KF1闭合，从而使中心抽头C与电源线连接端B之间形成定表表示单元供电回路，向定表表示单元提供第一绕组检测交流电压Ucb1，光电耦合器GO01和光电耦合器GO02输入端的发光二极管在交流电源的作用下交替导通，光电耦合器GO01的输出端CPU_IO_DB-和光电耦合器GO02的输出端CPU_IO_DB+交替输出高电平脉动检测信号，即，定表表示单元高电平检测输出端与定表表示单元低电平检测输出端交替输出高电平脉动检测信号；定表表示单元供电回路电压传感器SV1检测位置检测交流电压Uab,由其输出端CPU_AD_DE输出，即，定表表示单元供电回路电压传感器SV1输出端输出交流电压Uab的交流电压值检测信号；

联锁逻辑运算单元接收定表表示单元信号采集端及反表表示单元信号采集端发送的信号与道岔驱动电机动作停止信号，以确定道岔处于正位状态或反位状态，道岔驱动电机第一绕组L1及道岔驱动电机第二绕组L2是否正常，并确定道岔表示控制器是否处于正常工作状态。

一种道岔表示控制器控制方法，包括以下步骤：

a.对道岔驱动电机动作停止信号及定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端的输出信号进行循环采集；

b.根据信号采集结果，按下述逻辑关系生成相应的状态信息及报警信息：

未采集到道岔驱动电机动作停止信号，但采集到定表表示单元信号采集端和/或反表表示单元信号采集端有电压输出信号，则判断结果为电压输出信号无效，发出干扰串扰报警信号，提示有干扰信号串入道岔表示控制器致使其工作异常；

采集到道岔驱动电机动作停止信号，所采集的定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端输出信号有效，根据所采集的有效信号采集结果，按下述逻辑关系生成相应的状态信息或报警信息：

定表表示单元高电平检测输出端输出高电平脉动检测信号，定表表示单元低电平检测输出端输出低电平检测信号，定表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的电压值信号，则判断结果为道岔处于定位，发出道岔定位表示信号，道岔表示控制器的定表表示单元工作正常；

判断结果为道岔处于定位时，反表表示单元高电平检测输出端与反表表示单元低电平检测输出端均输出高电平脉动检测信号，反表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的交流电压值信号，则判断为道岔驱动电机第二绕组L2正常，道岔表示控制器工作正常；

判断结果为道岔处于定位时，反表表示单元信号采集端的反表表示单元高电平检测输出端和反表表示单元低电平检测输出端无信号输出，则判断为道岔驱动电机第二绕组L2处于断路状态；发出道岔驱动电机第二绕组L2断路报警信号；

反表表示单元高电平检测输出端输出高电平脉动检测信号，反表表示单元低电平检测输出端输出低电平检测信号，反表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的电压值信号，则判断结果为道岔处于反位，发出道岔反位表示信号，道岔表示控制器的反表表示单元工作正常；

判断结果为道岔处于反位时，定表表示单元高电平检测输出端与定表表示单元低电平检测输出端均输出高电平脉动检测信号，定表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的交流电压值信号，则判断为道岔驱动电机第一绕组L1正常，道岔表示控制器工作正常；

判断结果为道岔处于反位时，定表表示单元信号采集端的定表表示单元高电平检测输出端和定表表示单元低电平检测输出端无信号输出，则判断为道岔驱动电机第一绕组L1处于断路状态；发出道岔驱动电机第一绕组L1断路报警信号；

所采集的有效信号与上述道岔处于定位、道岔驱动电机第二绕组L2正常、道岔处于反位、道岔驱动电机第一绕组L1正常时的信号不符时，发出道岔表示控制器故障报警信号，提示道岔表示控制器出现故障。

转辙机中道岔驱动装置(现有技术)工作原理介绍：

参见图5，道岔驱动电机1转动带动第一齿轮2和第二齿轮3转动，联动输入轴4转动，输入轴4的转动带动外齿轮5转动，通过主轴8转动联动动作杆9水平伸缩，带动外部道岔芯轨动作。同时主轴8带动滚轮6和速动爪7动作。速动爪7连接表示杆11和第一位置表示开关组10、第二位置表示开关组12；当道岔芯轨移动到位置时，表示杆11带动速动爪7联动第一位置表示开关组10、第二位置表示开关组12动作。当道岔位于定位时，第一位置表示开关组10和第二位置表示开关组12中KZ1 KZ2 KZ3 KZ4 KZ5KZ6开关闭合；KF1 KF2 KF3 KF4KF5 KF6开关断开；当道岔从定位动作到反位时，第一位置表示开关组10和第二位置表示开关组12中KZ1 KZ2 KZ3KZ4 KZ5 KZ6开关断开；KF1 KF2 KF3 KF4 KF5 KF6开关闭合；第一位置表示开关组10和第二位置表示开关组12的开合状态通过表示杆11等一系列的联动机械结构间接反应了道岔位置状态。

Claims (4)

1.一种车站地面控制系统，包括联锁逻辑运算单元和道岔控制单元；

所述联锁逻辑运算单元用于接收人工输入的行车指令，并根据行车指令，发送相应的定位启动信号和反位启动信号，以控制道岔驱动装置将道岔驱动至定位位置或反位位置，使机车按照行车指令指定的方法行进，并接收道岔表示控制器所发出的道岔位置状态检测信号，以确定道岔位置是否正确，确保行车安全；

所述道岔控制单元包括道岔驱动装置和道岔表示控制器；其特征在于：

所述道岔表示控制器包括电源控制单元，回路导向单元，定表表示单元和反表表示单元；

所述电源控制单元包括一个变压器和一个电子开关，所述变压器的次级线圈具有由电源线连接端A和电源线连接端B构成的位置检测电压输出端，以输出位置检测交流电压Uab；所述电子开关用于接收道岔驱动电机动作停止信号，当接收到上述信号之后，产生一个开关量控制信号，控制所述变压器输出位置检测交流电压Uab；所述位置检测电压输出端分别通过定表表示单元供电回路和反表表示单元供电回路向定表表示单元与反表表示单元供电；

所述回路导向单元包括定表表示单元正向半波导通支路和反表表示单元负向半波导通支路；

所述定表表示单元正向半波导通支路主要由整流二极管和至少一个定表位置检测开关串接组成，所述定表表示单元正向半波导通支路串接于定表表示单元供电回路中，当道岔处于定位时，定表位置检测开关闭合，定表表示单元供电回路处于通路状态，整流二极管的连接方向使所述定表表示单元供电回路中的负向半波截止，以向定表表示单元提供正向半波电源；

所述反表表示单元负向半波导通支路主要由整流二极管和至少一个反表位置检测开关串接组成，所述反表表示单元负向半波导通支路串接于反表表示单元供电回路中，当道岔处于反位时，反表位置检测开关闭合，反表表示单元供电回路处于通路状态，整流二极管的连接方向使所述反表表示单元供电回路中的正向半波截止，以向反表表示单元提供负向半波电源；

所述定表表示单元具有定表表示单元信号采集端，包括设置在所述定表表示单元供电回路中的检测元件，所述检测元件包括下述中的至少两种：定表检测正接光电耦合器，定表检测反接光电耦合器和定表表示单元供电回路电压传感器，所述定表检测正接光电耦合器正接在所述定表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于导通状态，以受定表表示单元供电回路正向半波电源的控制，使其输出端输出高电平脉动检测信号，所述定表检测正接光电耦合器的输出端为定表表示单元高电平检测输出端；所述定表检测反接光电耦合器反接在所述定表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于截止状态，使其输出端输出低电平检测信号，所述定表检测反接光电耦合器的输出端为定表表示单元低电平检测输出端；所述定表表示单元供电回路电压传感器用于检测所述定表表示单元供电回路中的位置检测交流电压Uab的电压值信号，所述定表表示单元高电平检测输出端，所述定表表示单元低电平检测输出端和所述定表表示单元供电回路电压传感器输出端构成定表表示单元信号采集端；

所述反表表示单元具有反表表示单元信号采集端，包括设置在所述反表表示单元供电回路中的检测元件，所述检测元件包括下述中的至少两种：反表检测正接光电耦合器，反表检测反接光电耦合器和反表表示单元供电回路电压传感器，所述反表检测正接光电耦合器正接在所述反表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于导通状态，以受反表表示单元供电回路负向半波电源的控制，使其输出端输出高电平脉动检测信号；所述反表检测正接光电耦合器的输出端为反表表示单元高电平检测输出端；所述反表检测反接光电耦合器反接在所述反表表示单元供电回路中，以使其输入端的发光二极管处于截止状态，使其输出端输出低电平检测信号，所述反表检测反接光电耦合器的输出端为反表表示单元低电平检测输出端；所述反表表示单元供电回路电压传感器用于检测所述反表表示单元供电回路中的位置检测交流电压Uab的电压值信号，所述反表表示单元高电平检测输出端，所述反表表示单元低电平检测输出端和所述反表表示单元供电回路电压传感器输出端构成反表表示单元信号采集端；

所述联锁逻辑运算单元接收所述定表表示单元信号采集端与所述反表表示单元信号采集端发送的信号及所述道岔驱动电机动作停止信号，以确定道岔处于正位状态或反位状态。

2.根据权利要求1所述的一种车站地面控制系统，其特征在于：在所述回路导向单元中，所述定表表示单元正向半波导通支路和所述反表表示单元负向半波导通支路共用一个整流二极管D；该整流二极管D与至少一个所述定表位置检测开关串接形成定表表示单元正向半波导通支路，该整流二极管D与至少一个所述反表位置检测开关串接形成反表表示单元负向半波导通支路；位于该整流二极管D正极一侧的所述定表表示单元正向半波导通支路的端部和位于该整流二极管D负极一侧的所述反表表示单元负向半波导通支路的端部连接在一起，形成回路导向单元公共连接端E，用于与所述变压器的电源线连接端A连接，从而使其形成所述定表表示单元供电回路和所述反表表示单元供电回路的公共连接端；位于该整流二极管D负极一侧的所述定表表示单元正向半波导通支路的端部为定表表示单元连接端F，用于与所述定表表示单元连接，从而在所述电源线连接端A与所述电源线连接端B之间形成定表表示单元供电回路，向所述定表表示单元提供正向半波电源；位于该整流二极管D正极一侧的所述反表表示单元负向半波导通支路的端部为反表表示单元连接端G，用于与所述反表表示单元连接，从而在所述电源线连接端A与所述电源线连接端B之间形成反表表示单元供电回路，向所述反表表示单元提供负向半波电源。

3.根据权利要求1或2所述的一种车站地面控制系统，其特征在于：它还包括道岔驱动电机检测单元：所述变压器的次级线圈还设有中心抽头C，所述定表表示单元连接端F经所述反表位置检测开关、道岔驱动电机第一绕组L1与所述中心抽头C连接；所述反表表示单元连接端G经所述定表位置检测开关、道岔驱动电机第二绕组L2与所述中心抽头C连接；

当道岔处于定位时，所述反表位置检测开关断开，所述定表位置检测开关闭合，从而使所述中心抽头C与所述电源线连接端B之间形成反表表示单元供电回路，向所述反表表示单元提供第二绕组检测交流电压Ucb2，所述反表检测正接光电耦合器与所述反表检测反接光电耦合器输入端的发光二极管在交流电源的作用下交替导通，其输出端输出高电平脉动检测信号，所述反表表示单元供电回路电压传感器检测所述位置检测交流电压Uab；

当道岔处于反位时，所述定表位置检测开关断开，所述反表位置检测开关闭合，从而使所述中心抽头C与所述电源线连接端B之间形成定表表示单元供电回路，向所述定表表示单元提供第一绕组检测交流电压Ucb1，所述定表检测正接光电耦合器与所述定表检测反接光电耦合器输入端的发光二极管在交流电源的作用下交替导通，其输出端输出高电平脉动检测信号，所述定表表示单元供电回路电压传感器检测所述位置检测交流电压Uab；

所述联锁逻辑运算单元接收所述定表表示单元信号采集端及所述反表表示单元信号采集端发送的信号，以确定道岔驱动电机第一绕组L1及道岔驱动电机第二绕组L2是否正常。

4.一种道岔表示控制器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.对道岔驱动电机动作停止信号及定表表示单元信号采集端与反表表示单元信号采集端的输出信号进行循环采集；

b.根据信号采集结果，按下述逻辑关系生成相应的状态信息及报警信息：

未采集到道岔驱动电机动作停止信号，但采集到定表表示单元信号采集端和/或反表表示单元信号采集端有电压输出信号，则判断结果为所述电压输出信号无效，发出干扰串扰报警信号，提示有干扰信号串入所述道岔表示控制器致使其工作异常；

采集到道岔驱动电机动作停止信号，所采集的所述定表表示单元信号采集端与所述反表表示单元信号采集端输出信号有效，根据所采集的有效信号采集结果，按下述逻辑关系生成相应的状态信息或报警信息：

所述定表表示单元高电平检测输出端输出高电平脉动检测信号，所述定表表示单元低电平检测输出端输出低电平检测信号，所述定表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的电压值信号，则判断结果为道岔处于定位，发出道岔定位表示信号，所述道岔表示控制器的所述定表表示单元工作正常；

判断结果为道岔处于定位时，所述反表表示单元高电平检测输出端与所述反表表示单元低电平检测输出端均输出高电平脉动检测信号，所述反表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的交流电压值信号，则判断为所述道岔驱动电机第二绕组L2正常，所述道岔表示控制器工作正常；

判断结果为道岔处于定位时，所述反表表示单元信号采集端的所述反表表示单元高电平检测输出端和所述反表表示单元低电平检测输出端无信号输出，则判断为所述道岔驱动电机第二绕组L2处于断路状态；发出道岔驱动电机第二绕组L2断路报警信号；

所述反表表示单元高电平检测输出端输出高电平脉动检测信号，所述反表表示单元低电平检测输出端输出低电平检测信号，所述反表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的电压值信号，，则判断结果为道岔处于反位，发出道岔反位表示信号，所述道岔表示控制器的所述反表表示单元工作正常；

判断结果为道岔处于反位时，所述定表表示单元高电平检测输出端与所述定表表示单元低电平检测输出端均输出高电平脉动检测信号，所述定表表示单元供电回路电压传感器输出位置检测交流电压Uab的交流电压值信号，则判断为所述道岔驱动电机第一绕组L1正常，所述道岔表示控制器工作正常；

判断结果为道岔处于反位时，所述定表表示单元信号采集端的所述定表表示单元高电平检测输出端和所述定表表示单元低电平检测输出端无信号输出，则判断为所述道岔驱动电机第一绕组L1处于断路状态；发出道岔驱动电机第一绕组L1断路报警信号；

所采集的有效信号与上述道岔处于定位、道岔驱动电机第二绕组L2正常、道岔处于反位、道岔驱动电机第一绕组L1正常时的信号不符时，发出所述道岔表示控制器故障报警信号，提示所述道岔表示控制器出现故障。