CN200942785Y - 车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种能够保证铁路行车安全的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，由过荷防护电路、直流稳压电源电路、光电隔离电路、开关量输入电路、中央处理器、信号联锁电路、输出电路、执行电路、室外显示电路顺序电连接构成，其控制部分以线路板的形式固定在一个长方体的工程塑料盒内，取样与控制电路的连接均通过塑料盒底部的插接件完成。本系统将微处理器技术与铁路信号安全技术相结合，联锁控制信号的显示与止轮装置的工作状态。本系统采用智能化软件多次校核方法来保证输入、输出指令的可靠性；采用输出指令与定型信号联控方法确保控制电路的严密性，最终达到防止车辆意外溜逸之目的。

Description

车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统

所属技术领域

本实用新型是一种铁路车站行车安全防护装置。适于我国铁路各种电气集中型车站及编组站具有一定坡度的的到发线停车线配套装用。

多年的铁路运输实践证明，具有一定坡度的铁路车站到发线，在有车辆停留状态，由于人为止轮操作失误或车辆刹车系统故障等原因，时常导致到发线停留车辆意外溜逸，轻者导致车辆撞土挡、挤岔、脱线，重者造成机车冲进有车占用线与停留车辆或进、出站列车以及编解作业中的车列撞车，进而导致车毁人亡的重大事故。迫切需要一种具有防止到发线车辆溜逸自动报警与自动控制功能，能够解决目前车站到发线车辆在停留过程中时常意外溜逸的自动控制系统。

背景技术

既有的类似装置，采用机械传动或者人工铁鞋止轮防溜方式，存在着体积笨重、劳动强度大、危险性强、不能与车站信号联锁联控、安全可靠性差，自动化程度低、管理困难等弊端。不适应目前我国铁路运输安全、高效、高速发展的实际需要。

发明内容

本实用新型的目的是研制一种具有防止到发线停留车辆溜逸、自动报警与自动控制功能的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，能够较好的解决目前车站到发线车辆在停留过程中意外溜逸，进而导致溜逸车辆与其它停留车辆或运行中的列车冲撞等重大行车事故时常发生的安全隐患问题。

本实用新型的任务是由以下方法完成的：车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统由过荷防护电路、直流稳压电源电路、光电隔离电路、开关量输入电路、中央处理器、信号联锁电路、输出电路、执行电路、室外显示电路顺序连接组成，其特征是：中央处理器(5)的输入端与光电隔离电路(3)的输出端电连接，中央处理器(5)的输出端与输出电路(7)的输入端电连接。

过荷防护电路(1)是由两只容量为0.5安培的熔断器(10、11)组成的双断式过荷防护技术，其作用是当系统发生电流超限时，确保本系统的故障不再扩大，同时避免对其他设备产生不利影响。

直流稳压电源电路(2)以DC-DC电源模块为中心，将输入的24伏电压降压、滤波、稳压之后输出5伏和12伏直流电压。

光电隔离电路(3)是由排电阻(36)与组合式光电耦合器(35、37))组合而成，用于对输入的开关量进行A/D转换，从而保证中央处理器(19)的输入信号的稳定可靠。

开关量输入电路(4)是由至少21个继电开关接点组合而成，用于完成各种输入信号的隔离与转换。其中(38)是一个定位操作按钮接点，(39)是一个反位操作按钮接点，(40)是定位表示继电器(97)的一组接点，(41)是反位表示继电器(98)的一组接点，(42)是现场传感继电器(83)的一组接点，(43)是到发线白光带灯的控制条件，(44)是到发线红光带灯的控制条件，(45)是下坡方向第一道岔轨道区段白光带灯的控制条件，(46)是下坡方向第一道岔轨道区段红光带灯的控制条件，(47)是上坡方向第一道岔轨道区段白光带灯的控制条件，(48)是上坡方向第一道岔轨道区段红光带灯的控制条件，(49)是下坡接车方向到发线调车信号控制条件，(50)是上坡接车方向到发线调车信号控制条件，(51)是下坡发车方向到发线发车绿灯信号控制条件，(52)是上坡发车方向到发线发车信号控制条件，(53)是下坡发车方向到发线调车信号控制条件，(54)是上坡发车方向到发线调车信号控制条件，(55)是上坡发车方向到发线列车进路按钮的一组接点，(56)是下坡发车方向到发线列车进路按钮的一组接点，(57)是下坡接车方向到发线调车进路按钮的一组接点，(58)是上坡接车方向到发线调车进路按钮的一组接点。

止轮铁鞋被车辆压上的信号是由连接在室外第一位止轮铁鞋(130)上的行程开关(80)控制电流放大器(82)状态，最后由传感继电器(83)记录后通过其接点(42)送入中央处理器(19)的。

中央处理器(5)是以89C51型芯片为核心与上电自动复位电路(12、13)和时序控制电路(15、16、17)共计三个部分组成，主要任务是不间断的监测输入信号的变化状态，并且按照预定的程序进行逻辑判断，当条件满足时方输出相应的驱动信号或者显示信号。

联锁电路(6)是由至少4个联控单元组成，用于实现本系统与原有的电气集中电路联锁联控。具体办法是本系统在到发线下坡接车方向调车信号白灯(67)的供电回路串联反映到发线防溜逸装置状态的反位继电器(98)的一组接点(65)，在到发线上坡接车方向调车信号白灯(74)供电回路串联反映到发线防溜逸装置状态的定位继电器(97)的一组接点(72)，在引导信号按钮继电器(77)供电回路串联反映到发线防溜逸装置状态的定位继电器(97)的一组接点(76)。

联锁电路(6)四个联控单元中的的熔断器(61、62、69、69、78、79、84、85)用于过流防护；变压器(66、73、87)用于降压；其他控制条件(63、、64、70、71、75)是电气集中电路原有联锁条件。

输出电路(7)是由三只电阻(21、23、25)与三只发光二极管(22、24、26)组成的系统动态指示部分、由两只微型继电器(30、34)和两只对应的电流放大器(31、32)以及两只续流二极管(29、33)组成的电机正反转控制部分、由语音模块(28)和扬声器(27)组成的语音播报部分共三个部分组合而成的。

执行电路(8)主要是由铁路信号专用双动道岔电动转辙机启动部分(90、91、92、93、94、95、96)、表示部分(97、98、103、104、105、113、118、124)、换向驱动部分(100、101、106、107、108、109、110、111、112、119、120、121、122、114、115、116、117、125、126、127、128)共三个部分配套组合而成，用于对到发线防溜逸装置的驱动与控制。其中(95)是定位表示继电器(97)的一组接点，此接点接通将带动电动转辙机(116、127)正向转动，(96)是反位表示继电器(98)的一组接点，此接点接通将带动电动转辙机(116、127)反向转动。

室外显示电路(9)主要是由行程开关(86)、电源变压器(87)、闪光器(88)和闪光灯(89)组成，用于车列接近自动告警。

控制电路由自动控制与手动控制两部分组成；手动转换单操按钮(38、39)设在信号楼控制台(129)上；而自动控制部分安装在信号机械室内。驱动与执行部分安装在到发线下坡一端发车信号机前3-5米处。室外与室内的电气联系通过电缆(135)与电缆分线盒(136)完成。

防溜逸装置的现场执行部分，由两台ZD6-D型电动转辙机(132、133)通过机械传动装置(137、138)分别驱动两只止轮铁鞋(130、131)完成。

系统规定，防溜逸装置的控制系统加电后由程序检测无误则自动进入不作用状态，即定位状态，定位表示灯(22)亮。作用状态设为反位，反位表示灯(24)亮。车轮压上止轮铁鞋时设定为事故状控制系统分自动控制与手动控制两部分；手动控制主要指设在信号楼控制态，事故表示灯(26)闪亮。

若防溜装置变换状态，由语音模块(28)输出如下相应的语音提示：

(1)定位表示灯亮时输出：“某道防溜器已经下轨”。

(2)反位表示灯亮时输出：“某道防溜器已经上轨”。

(3)防溜逸装置处于非正常状态，且持续时间大于3S，或者系统认为电源部分、输入部分、其他输出部分不正常，则输出：某道防溜器故障”。

(4)由上坡方向进入到发线调车，而且是调车车列进到发线取送车辆，先将防溜逸装置带至轨下，当调车车列全部进入到发线开始计时输出：“某道防溜器延时30秒解锁”。

(5)向到发线接车，先将防溜逸装置带至轨下；等待列车头部进入到发线开始计时3分钟，此时输出：“某道防溜器延时3分钟解锁”。

到发线防溜逸装置安装点，设有昼夜显示机车停车位标志(89)，当车列接近防溜逸装置安装点时，室外显示电路(9)即发出接近告警信号，提醒现场行车人员注意。

本实用新型的基本工作原理如下：

向到发线接车或者调车(向下坡方向调车时除外)，自动控制系统均将防溜逸装置带至定位并且不间断检查确认系统状态。

向下坡方向调车，自动控制系统首先检查防溜逸装置处于反位。必要时，允许值班人员可以手动单操至反位，使之满足开放调车信号条件。

当由上坡道方向，向到发线下坡道方向调车时，自动控制系统不将防溜逸装置带至定位，但自动控制系统要执行防溜逸装置反位锁闭，并实行延时解锁。若到发线无车，说明到发线无车不再需要防护，自动控制系统则不再驱动电转机反位。

由到发线发车或者调车，自动控制系统均将防溜逸装置带至定位，同时进行定位锁闭，并且不间断予以检查确认。

向到发线接车，自动控制系统均先将防溜逸装置带至定位，并且不间断予以检查确认。当列车头部进入到发线轨道电路区段，此时输出：“某道防溜器延时3分钟解锁”。

列车全部进入到发线，机车按调车信号驶离到发线并且出清出站兼调车信号机或者调车信号机内方第一道岔区段后，自动控制系统则驱动电转机转向反位。若本系统未能及时将防溜装置带至轨上，允许值班人员单操至轨上。

当由下坡方向，向到发线上坡方向调车时，自动控制系统先将防溜逸装置带之定位，即当按压到发线调车按钮时，驱动电转机转向定位，并进入系统定位锁闭状态。若此时自动控制系统失效，允许由值班人员单操至轨下。

调车机按调车信号离开到发线，并且出清出站或调车信号机内方第一道岔区段后，确认到发线尚留有车辆，本控制系统将防溜逸装置带至轨上。若此时自动控制系统失效，允许值班人员单操至轨上。如果到发线空闲，自动控制系统将不再将防溜逸装置带至轨上。

同一到发线两端不能同时向同一到发线办理调车进路。因为技术条件规定向到发线上坡道方向调车时要求检查防溜逸装置的定位即轨下位置；向到发线下坡道方向调车时要求检查防溜逸装置的反位即轨上位置。

当到发线一端向到发线排列调车进路时，另一端只能在此调车进路解锁、调车车列全部进入到发线并且防溜逸装置经过30秒延时解锁后，方可办理再向到发线的调车进路。

当遇到因轨道区段故障导致引导接车时，要检查防溜逸装置必须在轨下并且处于锁闭状态，才能开放引导信号。

当止轮铁鞋(130、131)由反位被带至或者单操至定位时，第一、第二位两台电动转辙机(132、133)按电气集中普通双动道岔的控制及方式工作；反之，亦然。

在第1位止轮铁鞋(130)的前方设有车列接近标志(89)，当车列已经接近防溜逸装置时，由第一位行程开关(86)接点接通12V交流电源，由闪光器(88)驱动标志牌上的红色标志灯(89)以闪光的方式通知有关人员：车列已经接近。此行程开关(86)一般设于距离第一位止轮铁鞋(130)前3米处。

本实用新型具有防止到发线车辆溜逸、接近自动报警与自动控制功能，能够解决目前车站车辆在停留过程中意外溜逸，导致溜逸车辆与其它停留车辆或运行中的列车冲撞等重大行车事故时常发生的安全隐患问题。本实用新型具有性能稳定、与原有信号联锁联控、安全可靠、经济实用、免现场维护等特点，适应我国铁路运输安全、高效、高速发展的需要。

附图说明

结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图是本实用新型的一个实施例子。

图1是车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统方框图。

图2是车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统电原理图。

图3是车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统信号联锁及接近告警原理图。

图4是车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统现场驱动及状态表示原理图。

图5是车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统安装现场平面设施示意图。

具体实施方式

本实用新型是由由过荷防护电路(1)、直流稳压电源电路(2)、光电隔离电路(3)、开关量输入电路(4)、中央处理器(5)、信号联锁电路(6)、输出电路(7)、执行电路(8)、室外显示电路(9)组成，其特征是：中央处理器(5)的输入端与光电隔离电路(3)的输出端电连接，中央处理器(5)的输出端与输出电路(7)的输入端电连接。

光电隔离电路(3)由排电阻(36、37)与组合式光电耦合器(35)组合。

开关量输入电路(4)由至少21个触点式继电开关接点组合。

中央处理器(5)以89C51型芯片为核心与上电自动复位电路(12、13)和时序控制电路(15、16、17)共计三个部分组合。

联锁电路(6)由至少4个联控单元组成。

输出电路(7)由三只电阻(21、23、25)与三只发光二极管组成的系统动态指示部分与由两只微型继电器(30、34)和两只对应的电流放大器(31、32)以及两只续流二极管(29、33)组成的电机正反转控制部分与由语音模块(28)和扬声器(27)组成语音播报部分电连接。

执行电路(8)由驱动铁路双动道岔转辙的标准电动转辙机与配套控制电路组合。

联锁电路(6)在到发线接车方向调车信号(67)、(74)的供电回路分别串联了反映到发线防溜逸装置状态的反位继电器接点(65)、定位继电器接点(72)，在引导信号按钮继电器(77)供电回路串联了反映到发线防溜逸装置状态的定位继电器接点(76)等条件。

开关量输入电路(4)中表示防溜逸装置被车辆压上的取样电路(42)是由通过连接在室外第一位止轮铁鞋上的行程开关(80)和电流放大器(82)与传感继电器(83)配合完成的。

初步试装结果证明，本实用新型采用现代微处理器技术与定型信号电路相结合的方法能够较理想地达到防止车站到发线车辆意外溜逸之目的。系统采用智能化软件多次校核方法来保证输入、输出控制指令的可靠性；采用输出指令与定型信号联锁联控方法确保控制系统的严密性，克服了既有传统装置采用的机械加人工止轮等方法存在的劳动强度大、安全可靠性差，自动化程度低等弊端。对预防车站到发线车辆溜逸、减少因人工操作失误等原因导致的车毁人亡事故作用明显。

系统主要控制电路以线路板的形式安装在一个长方体的工程塑料盒内，输入输出电连接均通过塑料盒底部的插接件完成，具有装换简便、经济实用、免现场维护等特点。基本满足我国铁路车站到发线停留车辆防溜逸自动控制的需要。其安全效益与社会效益明显，市场前景比较广阔。

Claims (8)

1.车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统由过荷防护电路(1)、直流稳压电源电路(2)、光电隔离电路(3)、开关量输入电路(4)、中央处理器(5)、信号联锁电路(6)、输出电路(7)、执行电路(8)、室外显示电路(9)顺序电连接构成，其特征是：中央处理器(5)的输入端与光电隔离电路(3)的输出端电连接，中央处理器(5)的输出端与输出电路(7)的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，其特征是：光电隔离电路(3)是由排电阻(36、37)与组合式光电耦合器(35)组合而成。

3.根据权利要求1所述的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，其特征是：开关量输入电路(4)是由至少21个触点式继电开关接点组合而成。

4.根据权利要求1所述的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，其特征是：中央处理器(5)是以89C51型芯片为核心与上电自动复位电路(12、13)和时序控制电路(15、16、17)共计三个部分组成。

5.根据权利要求1所述的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，其特征是：联锁电路(6)是由至少4个联控单元组成。

6.根据权利要求1所述的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，其特征是：输出电路(7)是由三只电阻(21、23、25)与三只发光二极管组成的系统动态指示部分与由两只微型继电器(30、34)和两只对应的电流放大器(31、32)以及两只续流二极管(29、33)组成的电机正反转控制部分与由语音模块(28)和扬声器(27)组成语音播报部分组合而成。

7.根据权利要求1所述的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，其特征是：执行电路(8)是由驱动铁路双动道岔转辙的标准电动转辙机与配套控制电路组合而成。

8.根据权利要求1所述的车站信号联锁式到发线防溜逸自动控制系统，其特征是：开关量输入电路(4)中表示防溜逸装置被车辆压上的取样电路(42)是由通过连接在室外第一位止轮铁鞋上的行程开关(80)和电流放大器(82)与传感继电器(83)配合完成的。

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