CN203387523U

CN203387523U - 主体化机车信号检测与显示装置

Info

Publication number: CN203387523U
Application number: CN201320485138.6U
Authority: CN
Inventors: 宋超; 朱金良
Original assignee: KEJIAN UNIVERSAL ELECTROMECHANICAL CO Ltd HARBIN
Current assignee: Harbin Kejia General Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-08-09

Abstract

本实用新型涉及一种 主体化机车信号检测与显示装置。目前 机车信号主体化中主机和备用机切换复杂、可靠性差、安全性低的问题，急切需要研制更科学、更可靠的机车信号系统。一种主体化机车信号检测与显示装置，其组成包括： A 接收线圈（ 1 ）和 B 接收线圈（ 2 ），所述的 A 接收线圈连接主机信号检测控制电路（ 3 ）和备机信号检测控制电路（ 4 ），所述的 B 接收线圈连接所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路同时连接显示机构（ 5 ）。本实用新型应用于铁路机车信号的检测与显示。

Description

主体化机车信号检测与显示装置

技术领域：

本实用新型涉及一种主体化机车信号检测与显示装置。

背景技术：

随着机车信号地位的提高，各方对机车信号的问题有了进一步的深入和统一的认识，我国铁路新《技规》提出了机车信号主体化的概念，其中第91条规定：“作为行车凭证的机车信号为主体机车信号，是由车载信号和地面信号设备共同构成的系统，必须符合故障-安全的原则，车载设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应能正确发送信息。”机车信号的一体化是一个系统工程，一种具有高可靠性和高安全性的车载机车信号设备是推进机车信号的主体化、列车提速不可缺少的安全控制设备。按照故障-安全的原则，车载机车信号设备都具有主机和备机两个独立的工作系统，例如ZL92224023.X的中国专利，它虽然提供了两套信号检测及处理系统，但是它存在主机和备用机切换复杂、可靠性差、安全性低的问题，所以急切的需要研制更科学、更可靠的机车信号系统。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种主体化机车信号检测与显示装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种主体化机车信号检测与显示装置，其组成包括：A接收线圈和B接收线圈，所述的A接收线圈连接主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路，所述的B接收线圈连接所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路同时连接显示机构。

所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路还分别具有第一信号处理单元和第二信号处理单元，所述的第一信号处理单元和第二信号处理单元的输出端同时连接可控增益放大器的两个输入端，所述的可控增益放大器的两个输出端分别连接第一采样处理DSP电路和第二采样处理电路DSP电路的输入端，所述的第一采样处理DSP电路的数据输出端连接第一比较及输出控制DSP电路的数据输入端，所述的第二采样处理电路DSP电路的数据输出端连接第二比较及输出控制DSP电路的数据输入端，所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端分别连接监督控制电路的两个电源输入端，所述的监督控制电路的输出端连接显示驱动电路的电平控制端，所述的显示驱动电路的输出端连接所述的显示机构的控制输入端；所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路还通过485总线连接信息检测仪。

所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的监督控制电路的两个电源输入端还分别连接第一电源V1和第二电源V2的输出端。

所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路内还分别具有反馈单元，所述的反馈单元的输入端连接所述的显示驱动电路的反馈信息输出端，所述的反馈单元的输出端连接所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路的反馈信息输入端。

所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的第一信号处理单元和第二信号处理单元还具有滤波单元，所述的滤波单元连接隔离单元的输入端，所述的隔离单元的输出端连接调理单元的输入端，所述的调理单元的输出端连接所述的可控增益放大器的一个输入端，所述的滤波单元还连接所述的A接收线圈的输出端。

所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的监督控制电路还具有两组监督控制单元，所述的监督控制单元包括第一单稳态电路和第二单稳态电路，所述的第一单稳态电路的输出端连接第一开关的控制端，所述的第二单稳态电路的输出端连接第二开关的控制端；所述的第一开关的输出端连接所述的第二开关的输入端，所述的第二开关的输出端连接所述的显示驱动电路的一个电源输入端；一组所述的监督控制单元的第一开关的输入端连接所述的第一电源V1的输出端，另一组所述的监督控制单元的第一开关的输入端连接所述的第二电源V2的输出端；所述的第一单稳态电路的输入端还连接第一比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端，所述的第二单稳态电路的输入端还连接第二比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端。

所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的显示驱动电路还具有电平转换电路和功率驱动电路，所述的电平转换电路的输出端连接所述的功率驱动电路的控制输入端，所述的功率驱动电路的输出端连接所述的显示驱动机构的输入端；所述的电平转换电路的电平控制端连接所述的第一比较及输出控制DSP电路的电平控制信号输出端；所述的电平转换电路的电源输入端连接一组所述的监督控制单元中的第二开关的输出端，所述的功率驱动电路的电源输入端连接另一组所述的监督控制单元中的第二开关的输出端。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新设置了结构相同的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路，利用内部的信号处理单元接收并处理A接收线圈所获得的信号，进而经过内部的采样处理DSP电路和可控增益放大器对信号实现分析、放大的过程，整个过程能适应我国铁路存在的交流计数、极频脉冲、移频自动闭塞4信息、移频18信息、移频UM71及ZPW2000等多种自动闭塞制式，同时还为将来采用的数字化机车信号制式预留接口。

本实用新型具有主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路两套独立的系统，提高了机车信号系统的可靠性；并且本实用新型可以随时检测出主机和备机中可能出现DSP电路的故障，以确保系统工作的正常运行。

本实用新型的信息检测仪采用TAX2箱公共信息检测仪， TAX2箱公共信息检测仪的公里标信息输出端通过 485通讯线与主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路连接，提供公里标，将上下行载频发生变化的地点确定出来，实现对载频的“解锁—接收—重新锁定”，从而有效地抑制邻线信号干扰，不用人为介入转换，以保证系统的高安全性、高可靠性、高可维护性为前提，采用国内外信号安全系统或高速铁路系统中惯用的双机比较及“二取二”的安全结构。

本实用新型从系统的角度出发对机车信号的接收线圈、电源和显示器进行冗余配置，以提高整个车载系统的可靠性。此外为提高设备的抗干扰能力和译码速度，同时采用了先进的32位的高速DSP技术和频域处理方法。

附图说明：

附图1是本实用新型的整体内部结构示意图。

附图2是本实用新型第一信号处理单元和第二信号处理单元的内部结构示意图。

附图3是本实用新型的监督控制电路和显示驱动电路连接的内部结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种主体化机车信号检测与显示装置，其组成包括：A接收线圈1和B接收线圈2，所述的A接收线圈连接主机信号检测控制电路3和备机信号检测控制电路4，所述的B接收线圈连接所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路同时连接显示机构5。

实施例2：

实施例1所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路还分别具有第一信号处理单元6和第二信号处理单元7，所述的第一信号处理单元和第二信号处理单元的输出端同时连接可控增益放大器8的两个输入端，所述的可控增益放大器的两个输出端分别连接第一采样处理DSP电路9和第二采样处理电路DSP电路10的输入端，所述的第一采样处理DSP电路的数据输出端连接第一比较及输出控制DSP电路11的数据输入端，所述的第二采样处理电路DSP电路的数据输出端连接第二比较及输出控制DSP电路12的数据输入端，所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端分别连接监督控制电路13的两个电源输入端，所述的监督控制电路的输出端连接显示驱动电路14的电平控制端，所述的显示驱动电路的输出端连接所述的显示机构的控制输入端；所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路还通过485总线连接信息检测仪15。

其中，所述的第一采样处理DSP电路的控制信号端与第一比较及输出控制DSP电路的控制端通过CAN总线连接，所述的第二采样处理DSP电路的控制信号端与第二比较及输出控制DSP电路的控制端通过所述的CAN总线连接，所述的第一比较及输出控制DSP电路与第二比较及输出控制DSP电路的通信控制端通过所述的CAN总线连接；所述的第一采样处理DSP电路、第一比较及输出控制DSP电路、第二采样处理电路DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路的型号为TMS320F2812。

实施例3：

实施例2所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的监督控制电路的两个电源输入端还分别连接第一电源V1（图中件号16）和第二电源V2（图中件号17）的输出端。

实施例4：

实施例2所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路内还分别具有反馈单元18，所述的反馈单元的输入端连接所述的显示驱动电路的反馈信息输出端，所述的反馈单元的输出端连接所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路的反馈信息输入端。

实施例5：

实施例2所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的第一信号处理单元和第二信号处理单元还具有滤波单元19，所述的滤波单元连接隔离单元20的输入端，所述的隔离单元的输出端连接调理单元21的输入端，所述的调理单元的输出端连接所述的可控增益放大器的一个输入端，所述的滤波单元还连接所述的A接收线圈的输出端。

所述的隔离单元采用隔离放大器ISO124，所述的调理单元采用运算放大器。

实施例6：

实施例3所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的监督控制电路还具有两组监督控制单元22，所述的监督控制单元包括第一单稳态电路23和第二单稳态电路24，所述的第一单稳态电路的输出端连接第一开关25的控制端，所述的第二单稳态电路的输出端连接第二开关26的控制端；所述的第一开关的输出端连接所述的第二开关的输入端，所述的第二开关的输出端连接所述的显示驱动电路的一个电源输入端；一组所述的监督控制单元的第一开关的输入端连接所述的第一电源V1的输出端，另一组所述的监督控制单元的第一开关的输入端连接所述的第二电源V2的输出端；所述的第一单稳态电路的输入端还连接第一比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端，所述的第二单稳态电路的输入端还连接第二比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端。

其中，所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路输出的f1和f2用于控制每一组所述的监督控制单元中两个开关的开通，只要有一个DSP电路出现故障都无法正常启动显示机构。

实施例7：

实施例2所述的主体化机车信号检测与显示装置，所述的显示驱动电路还具有电平转换电路27和功率驱动电路28，所述的电平转换电路的输出端连接所述的功率驱动电路的控制输入端，所述的功率驱动电路的输出端连接所述的显示驱动机构的输入端；所述的电平转换电路的电平控制端连接所述的第一比较及输出控制DSP电路的电平控制信号输出端；所述的电平转换电路的电源输入端连接一组所述的监督控制单元中的第二开关的输出端，所述的功率驱动电路的电源输入端连接另一组所述的监督控制单元中的第二开关的输出端。

其中，所述的功率驱动电路采用一组功率三极管，延长系统的使用寿命和安全运行的可靠性。

工作原理：

本实用新型利用主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路实现了双机热备工作方式，并且每个信号检测控制电路采用四个DSP构成了双路DSP独立的轨道信号解码系统，符合故障-安全原则；如附图1所示，主机信号检测控制电路工作，备机信号检测控制电路处于热备状态，A接收线圈和B接收线圈分别采集轨道信息并由主机中的第一采样处理DSP电路和第二采样处理DSP进行采样，然后第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路先进行解码处理并根据解码信息判断并确定显示结果，这两个判断结果通过CAN总线确定其一致性，如果是结果一致且主机能够正常工作，则第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路分别输出控制信号f1和f2，从而驱动显示机构工作，如果结果不一致，则不发出显示控制信号；如果主机中有一个DSP电路不能正常工作则无法输出f1和f2，那么通过CAN总线即可激活备机工作。

Claims

1.一种主体化机车信号检测与显示装置，其组成包括：A接收线圈和B接收线圈，其特征是：所述的A接收线圈连接主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路，所述的B接收线圈连接所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路，所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路同时连接显示机构。

2.根据权利要求1所述的主体化机车信号检测与显示装置，其特征是：所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路还分别具有第一信号处理单元和第二信号处理单元，所述的第一信号处理单元和第二信号处理单元的输出端同时连接可控增益放大器的两个输入端，所述的可控增益放大器的两个输出端分别连接第一采样处理DSP电路和第二采样处理电路DSP电路的输入端，所述的第一采样处理DSP电路的数据输出端连接第一比较及输出控制DSP电路的数据输入端，所述的第二采样处理电路DSP电路的数据输出端连接第二比较及输出控制DSP电路的数据输入端，所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端分别连接监督控制电路的两个电源输入端，所述的监督控制电路的输出端连接显示驱动电路的电平控制端，所述的显示驱动电路的输出端连接所述的显示机构的控制输入端；所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路还通过485总线连接信息检测仪。

3.根据权利要求2所述的主体化机车信号检测与显示装置，其特征是：所述的监督控制电路的两个电源输入端还分别连接第一电源V1和第二电源V2的输出端。

4.根据权利要求2所述的主体化机车信号检测与显示装置，其特征是：所述的主机信号检测控制电路和备机信号检测控制电路内还分别具有反馈单元，所述的反馈单元的输入端连接所述的显示驱动电路的反馈信息输出端，所述的反馈单元的输出端连接所述的第一比较及输出控制DSP电路和第二比较及输出控制DSP电路的反馈信息输入端。

5.根据权利要求2所述的主体化机车信号检测与显示装置，其特征是：所述的第一信号处理单元和第二信号处理单元还具有滤波单元，所述的滤波单元连接隔离单元的输入端，所述的隔离单元的输出端连接调理单元的输入端，所述的调理单元的输出端连接所述的可控增益放大器的一个输入端，所述的滤波单元还连接所述的A接收线圈的输出端。

6.根据权利要求3所述的主体化机车信号检测与显示装置，其特征是：所述的监督控制电路还具有两组监督控制单元，所述的监督控制单元包括第一单稳态电路和第二单稳态电路，所述的第一单稳态电路的输出端连接第一开关的控制端，所述的第二单稳态电路的输出端连接第二开关的控制端；所述的第一开关的输出端连接所述的第二开关的输入端，所述的第二开关的输出端连接所述的显示驱动电路的一个电源输入端；一组所述的监督控制单元的第一开关的输入端连接所述的第一电源V1的输出端，另一组所述的监督控制单元的第一开关的输入端连接所述的第二电源V2的输出端；所述的第一单稳态电路的输入端还连接第一比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端，所述的第二单稳态电路的输入端还连接第二比较及输出控制DSP电路的显示控制信号输出端。

7.根据权利要求2所述的主体化机车信号检测与显示装置，其特征是：所述的显示驱动电路还具有电平转换电路和功率驱动电路，所述的电平转换电路的输出端连接所述的功率驱动电路的控制输入端，所述的功率驱动电路的输出端连接所述的显示驱动机构的输入端；所述的电平转换电路的电平控制端连接所述的第一比较及输出控制DSP电路的电平控制信号输出端；所述的电平转换电路的电源输入端连接一组所述的监督控制单元中的第二开关的输出端，所述的功率驱动电路的电源输入端连接另一组所述的监督控制单元中的第二开关的输出端。