CN208110364U - 用于磁浮道岔的行程开关组合回路及状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于磁浮道岔的行程开关组合回路，包括串联的电源、道岔位置信号继电器的线圈装置、第一行程开关组和第二行程开关组，其中，行程开关组具备可控开关结构，该结构至少包括四个开关支路，每条支路的第一端共连，其中，第一开关支路的第二端与第二开关支路的第二端共连并将该共连点作为可控开关的输入，第三开关支路的第二端与第四开关支路的第二端共连并将该共连点作为可控开关的输出；当可控开关其中一条支路故障时，与该故障开关支路并联的开关支路正常工作，以控制道岔信号系统获得道岔移动到位的信号。本实用新型在对磁浮道岔进行控制的同时，将所有触点均纳入监测控制系统范围，提高了系统的可靠性和安全性。

Description

用于磁浮道岔的行程开关组合回路及状态监测系统

技术领域

本实用新型涉及磁浮道岔系统控制领域，尤其是涉及一种用于磁浮道岔的行程开关组合回路及状态监测系统。

背景技术

磁浮道岔的转辙及磁浮列车允不允许通过某一道岔，均由道岔转辙、锁定到位等位置信号决定，而这些位置信号均采用触发行程开关的方式参与控制，故这些信号的准确性与可靠性，直接关系到磁浮列车的行车安全和发车频率。

目前采用的行程开关控制方式有两种：一种是靠单一行程开关作为触发信号(参考图2)，这种控制方法安全性欠缺，一但误动作或损坏就会造成磁浮道岔位置表示信号错误，甚至导致整个控制系统停止运行；另一种是两个行程开关组成一组并安装在同一位置(参考图3)，这种方式虽然相对于单一开关触发方式虽提高了安全性，但只要有任一行程开关损坏，就会导致磁浮道岔控制系统停机检修，并且其监测系统无法检测其中一个常开触点粘连断不开的情况，存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可控开关，所述可控开关至少包括四个开关支路，每条开关支路的第一端共连，并且，第一开关支路的第二端与第二开关支路的第二端共连并将该共连点作为所述可控开关的输入端，第三开关支路的第二端与第四开关支路的第二端共连并将此共连点作为所述可控开关的输出端，其中，当所述可控开关中的其中一条开关支路故障时，与该故障开关支路并联的开关支路正常工作。

优选地，所述第二开关支路具备串联的第一开关单元和第二开关单元，其中，所述第一开关单元与所述第三开关支路的开关状态保持同步，所述第二开关单元与所述第四开关支路的开关状态保持同步。

优选地，所述第三开关支路具备第三开关单元，所述第三开关单元与所述第一开关单元的开关状态保持同步；所述第四开关支路具备第四开关单元，所述第四开关单元与所述第二开关单元的开关状态保持同步。

优选地，所述第三开关单元和所述第一开关单元集成于第一行程开关中，所述第一行程开关的两个常开触点分别形成为所述第三开关单元与所述第一开关单元。

优选地，所述第四开关单元和所述第二开关单元集成于第二行程开关中，所述第二行程开关的两个常开触点分别形成为所述第四开关单元与所述第二开关单元。

优选地，所述第一开关支路具备第五开关单元，所述第五开关单元集成于第三行程开关中，所述第三行程开关的常开触点形成为所述第五开关单元。

本实用新型还提出了一种用于控制磁浮道岔信号的行程开关组合回路，该回路包括依次串联的电源、道岔位置信号继电器的线圈装置、第一行程开关组和第二行程开关组，其中，所述第一行程开关组具备上述所述的可控开关，进一步，在所述第一/第二行程开关组均正常运行后，在继电器线圈装置的作用下，控制道岔位置信号继电器的触点装置所在电路的通断状态，磁浮道岔信号系统获得表示道岔转辙到位的道岔位置信号。

优选地，所述第二行程开关组与所述第一行程开关组的结构相同。

另外，本实用新型提出了一种用于磁浮道岔的行程开关状态监测系统，所述状态监测系统包括：若干如上述所述的用于控制磁浮道岔信号的行程开关组合回路；监测控制系统，其采集并判断每个所述行程开关控制回路中所有行程开关的工作状态。

优选地，所述监测控制系统，其分别与所述行程开关组合回路内的各行程开关的每个常开触点和常闭触点连接，获取每个触点的有效闭合状态，将所有有效闭合状态进行状态判定处理，得到针对各行程开关控制回路的所有行程开关的状态判定结果。

优选地，所述监测控制系统，其将同一行程开关内的各常开触点的所述有效闭合状态进行对比，并且将其中各常闭触点的所述有效闭合状态进行对比，若前者与后者状态分别一致且两者状态相反，则生成表示该行程开关运行状态正常的判定结果；否则，生成针对该行程开关的故障点提示信息。

优选地，所述监测控制系统，其将同一行程开关组内的每个行程开关的常开触点的所述有效闭合状态进行对比，并且同一行程开关组内的每个行程开关的常闭触点的所述有效闭合状态进行对比，若任意一个行程开关的状态为故障，则生成表示针对该行程开关组的运行警告信号，以及针对故障行程开关的故障点提示信息。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本实用新型利用同组内三个行程开关串并联方式对磁浮道岔进行控制，并将所有触点均纳入PLC控制系统检测范围，即使三个行程开关中有一个损坏了，也不会影响磁浮道岔控制系统的正常运行，提高了系统的可靠性和安全性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关状态监测系统的应用情景示意图。

图2是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路的现有单一行程开关方式的电路图。

图3是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路的现有两个一组串联方式的电路图。

图4是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路的电路简图。

图5是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路中可控开关的一个具体示例的电路图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

首先，本实用新型提出了一种用于磁浮道岔的行程开关状态监测系统，该系统将道岔旁参与位置表示的每一个行程开关的触点全部纳入PLC控制系统检测范围。图1是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关状态监测系统的应用情景示意图。如图1所示，行程开关状态监测系统具备若干行程开关组合回路和行程开关状态监测系统。其中，行程开关组合回路能够控制指示磁浮道岔移动位置的道岔位置信号的通断。监测控制系统采集、判断并监测道岔旁设备中的各行程开关的通断状态，若检测到行程控制开关故障，则需要将故障报给(室内)道岔信号系统。需要说明的是，在本例中，监测控制系统采用PLC监测系统实现其功能。

图1表示三开道岔的情况，即道岔有三处位置(左位、中位和右位)右边为道岔活动端，图示实线位置表示道岔活动端处于中位，虚线表示道岔向左转辙至道岔左位或向右转辙至道岔右位；I、II为道岔的锁定装置位置，每处位置安装有一组行程开关，含三个行程开关，用△表示。在行程开关状态监测系统的应用情景中，包括：(室内)道岔信号系统、室内辅助控制设备、道岔旁设备(包括布置在道岔目标位置旁的各行程开关)以及包含道岔主控系统和监测控制系统等的磁浮道岔控制系统。具体地，当道岔主控系统接收到道岔信号系统传输的目标道岔方位信息后，与当前道岔所处方位进行比较，若方位一致，则不执行道岔转辙动作，若不一致，则驱动道岔轨道执行从当前方位移动到目标方位的道岔转辙动作(例如：从中位移动到左位)。在道岔轨道移动到目标方位时，会触发目标道岔位置处的行程开关，进而道岔目标位置处的锁定装置进行锁定，锁定到位后触发对应的行程开关组，与这若干组行程开关组串联的安装在上述室内辅助控制设备中的道岔位置信号继电器(未图示)通电，使得道岔位置信号继电器的触点装置所在电路导通，道岔信号系统获得道岔转辙到位的道岔位置信号。在道岔信号系统获取到针对该道岔轨道的同一位置的所有有效的道岔位置信号后，最终生成表示允许当前磁浮道岔通车的指令。

下面对该系统中的各组成部分进行详细说明。

图4是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路的电路简图。如图4所示，行程开关控制回路包括依次串联的控制道岔位置信号的继电器的线圈装置A、第一行程开关组DQ1、第二行程开关组DQ2以及电源-Z、-F，其中，电源-Z、-F由上述磁浮道岔信号系统中的电源系统(未图示)提供。当两组行程开关组均正常运行后，在继电器线圈装置A的作用下，控制道岔位置信号继电器的触点装置所在电路的通断状态，道岔信号系统获得相应的表示道岔移动到位的道岔位置信号。

在现有技术中，通常采用单一行程开关和两个行程开关组成一组的这两种控制方式来控制位置信号的通断，其中第一行程开关组DQ1与第二行程开关组DQ2的结构相同。图2是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路的现有单一行程开关方式的电路图。如图2所示，该回路中第一行程开关组DQ1位置处仅具备一个行程开关DQ1A，第二行程开关组DQ2位置处仅具备一个行程开关DQ2A。这种方法在实际应用过程中，如果任一行程开关误动作，而另一行程开关存在触点粘连这种故障时，就会导致磁浮道岔位置表示信号错误，进而可能导致磁浮列车行驶到磁浮道岔时脱离轨道，有较大的安全隐患。另外，其中任一行程开关一旦损坏，就会导致整个磁浮道岔控制系统停止运行，即使该行程开关触点被实时监测，但可靠性也得不到很好的保障。

图3是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路的现有两个一组串联方式的电路图。如图3所示，该回路中第一行程开关组DQ1位置处具备相互串联的行程开关DQ1A和行程开关DQ1B，第二行程开关组DQ2位置处具备相互串联的行程开关DQ2A和行程开关DQ2B，并将各行程开关的常开触点端串联于行程开关控制回路中。这种方式在实际应用过程中，虽提高了磁浮道岔控制系统的安全性，但可靠性却降低了。只要有任一行程开关损坏，就会导致磁浮道岔控制系统停机检修。通常，这种方式的行程开关触点监测是触点串联后进行监测，如果其中有一个常开触点粘连断不开，也不会被发觉，存在安全隐患。

因此，为了解决上述现有技术中的问题，本实用新型提出了一种新的可控开关，并将其集成于第一行程开关组DQ1和/或第二行程开关组DQ2中。上述可控开关至少包括四个开关支路，每条开关支路的第一端共连，其中，第一开关支路的第二端与第二开关支路的第二端共连并将该共连点作为所述可控开关的输入端，第三开关支路的第二端与第四开关支路的第二端共连并将此处的共连点作为所述可控开关的输出端，并且，当可控开关中的其中一条开关支路故障时，与该故障开关支路并联的开关支路正常工作。

具体地，第二开关支路具备串联的第一开关单元和第二开关单元，其中，第一开关单元与上述第三开关支路以联动方式使得两者的开关状态保持同步；第二开关单元与第四开关支路同样以联动方式使得两者的开关状态保持同步。

在一个实施例中，第三开关支路具备第三开关单元，第三开关单元与第一开关单元的开关状态保持同步；第四开关支路具备第四开关单元，第四开关单元与第二开关单元的开关状态保持同步。

在一个实施例中，第三开关单元和第一开关单元集成于第一行程开关中，第一行程开关的两个常开触点分别形成为第三开关单元与第一开关单元。第四开关单元和第二开关单元集成于第二行程开关中，第二行程开关的两个常开触点分别形成为第四开关单元与第二开关单元。

在另一个实施例中，第一开关支路具备第五开关单元，第五开关单元集成于第三行程开关中，第三行程开关的常开触点形成为第五开关单元。

在本实用新型的实施例中，(参考图4)第一行程开关组DQ1具备上述可控开关结构，包括第一行程开关DQ1A、第二行程开关DQ1B和第三行程开关DQ1C。其中，每个行程开关可采用两开两闭型行程开关，即具有两个常闭触点和两个常开触点。需要说明的是，本申请针对行程开关的种类不作具体限定，还可采用三开三闭型行程开关等，本领域技术人员可根据实际应用情况进行相应的选择。

图5是本申请实施例的用于磁浮道岔的行程开关组合回路中可控开关的一个具体示例的电路图。如图5所示，该方案将三个行程开关组成一组，共同参与磁浮道岔控制，利用串并联组合方式，当一个行程开关组中的任意两个行程开关被触发时，具备上述可控开关结构的行程开关组导通，视为动作有效。进一步，在两组行程开关组全部导通后，该控制回路中的继电器线圈装置A通入电源电流，使得控制道岔位置信号的继电器的触点装置所在电路导通，从而道岔信号系统获得相应的表示道岔移动到位的道岔位置信号。在这种三选二组合模式中，每个行程开关组中即使有一个损坏，该行程开关组仍然能够正常工作，使得磁浮道岔位置信号表示信号正常，从而不会影响磁浮道岔控制系统的常规运行，提高了系统的可靠性。

具体地，在第一行程开关组DQ1的具体实施过程中，满足以下连接条件。第一行程开关DQ1A将其中一路常开触点端DQ1A(13-14)作为上述第五开关单元的一个具体示例，并将该触点作为第一行程开关组的输入端与正电源-Z连接。第二行程开关DQ1B的其中一个常开触点端DQ1B(23-24)作为上述第三开关单元的一个具体示例，分别与DQ1A(13-14)端和继电器线圈装置A连接；第二行程开关DQ1B的另一个常开触点端DQ1B(13-14)为上述第一开关单元的一个具体示例，并将该触点与DQ1A(13-14)端连接，同时也与正电源-Z连接。第三行程开关DQ1C的其中一个常开触点端DQ1C(23-24)DQ1C(13-14)作为上述第二开关单元的一个具体示例，与DQ1A(13-14)端连接；第三行程开关DQ1C的另一个常开触点端DQ1C(13-14)分别与继电器线圈装置A和DQ1C(23-24)端连接。其中，DQ1A(13-14)端、DQ1B(13-14)端、DQ1C(13-14)端和DQ1C(23-24)端共连。从图5中可以看出，当第一行程开关组DQ1中的任一行程开关DQ1A、DQ1B或DQ1C发生故障时，第一行程开关组DQ1仍可正常工作。

在一个实施例中，(再次参考图4)第二行程开关组DQ2的最佳结构是具备与上述第一行程开关组DQ1相同的可控开关结构，此时，由于二者的结构相同，故在此不对第二行程开关组DQ2的具体结构进行赘述。

在另一实施例中，第二行程开关组DQ2采用现有技术中的行程开关组结构，并且第一行程开关组DQ1具备上述可控开关结构，此种方案也在本实用新型的保护范围之内。

接下来，(参考图1)对行程开关状态监测系统中的监测控制系统进行说明。

监测控制系统安装在道岔控制设备中，各行程开关控制回路中的所有行程开关的触点均接入监测控制系统(PLC控制系统)中，并纳入PLC控制系统的监测范围。具体地，监测控制系统分别与各行程开关控制回路内的所有行程开关的每个常开触点端和每个常闭触点端连接，采集每个常开触点端和每个常闭触点端的有效闭合状态，将所有有效闭合状态进行状态判定处理，得到针对各行程开关控制回路的所有行程开关的状态判定结果。这样能够实时监测每一个行程开关的状态，若有触点发生粘连，可以及时进行维护，时刻保证每一个触点都是完好的，提高了磁浮道岔系统的安全性。

进一步地说，状态判定处理原则为：同一行程开关的常开、常闭触点状态一直是相反的，同一行程开关组内的三个行程开关有无被触发的状态也是一致的，如此可以在监测系统中对同一行程开关中的常开、常闭触点进行对比，同时也可以对同一组行程开关中的三个行程开关间各触点进行对比，及时发现出现的故障点，生成包括对应故障点地址信息的故障点提示信息并发送到道岔信号系统，操作人员可根据提示的信息，及时对道岔系统进行维护处理。

在具体的状态判定处理过程中，监测控制系统需要先对各行程开关控制回路进行独立行程开关状态的判定处理。将同一行程开关内的各常开触点的有效闭合状态进行对比，并且将其中各常闭触点的有效闭合状态进行对比，若前者与后者状态分别一致且两者状态相反，则生成表示该行程开关运行状态正常的判定结果；否则，生成针对该行程开关故障的故障点提示信息。(一个示例)在监测系统程序中，对一个行程开关的两个常开触点及两个常闭触点分别做同或逻辑得结果1和结果2，同时对该行程开关的常开触点与常闭触点间做异或逻辑得结果3，若以上结果均为1，则该行程开关正常，否则产生该行程开关的故障点提示信息，发送到道岔信号系统。

接着，当监测控制系统完成独立行程开关状态的判定处理后，还要对各行程开关控制回路进行开关组状态的判定处理。将同一行程开关组内每个行程开关的常开触点与该组中其他行程开关的常开触点分别做同或逻辑对比，同时将同一组内每个行程开关的常闭触点与该组中其他行程开关的常闭触点分别做同或逻辑对比，若前者与后者状态分别一致且两者状态相反，则生成表示该行程开关运行状态正常的判定结果；否则，生成表示该行程开关运行故障的判定结果，生成对应的故障点提示信息，并向道岔信号系统发送。其中，若任意一个行程开关的状态为故障，则生成表示针对该行程开关组的运行警告信号，并向磁浮道岔信号系统发送该故障行程开关的故障信息，以提示操作人员需要对该故障点进行检查，此时，行程开关组合回路正常运行；若所有行程开关的状态为正常，则生成表示针对该行程开关组运行正常的判定结果。

另外，上述方法适用于磁浮道岔各处位置的行程开关状态监测，并可根据检测到的故障点产生对应的故障点提示信息，进一步发送到道岔信号系统。对于检测道岔转辙是否到位的行程开关组，在本例中，采用的三选二模式，当一组行程开关中任意一个损坏时，不会影响整个道岔系统的正常运行，同时会有故障点提示信息，可通过磁浮线维护时间对其进行维护，提高了整个系统的可靠性和安全性。

本实用新型设计了一种用于磁浮道岔的行程开关控制回路及状态监测系统，该方法一方面将三个行程开关组成一组，共同参与磁浮道岔控制，即使三个行程开关中有一个损坏了，也不会影响磁浮道岔控制系统的正常运行，提高了系统的可靠性。另外，将每一个行程开关的常开、常闭触点均纳入PLC控制系统的监测范围，能实时发现每一个行程开关的状态，并能够经过相应的对比处理，向室内道岔信号系统及时报告故障点提示信息，提高了磁浮道岔控制系统的安全性。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种可控开关，其特征在于，所述可控开关至少包括四个开关支路，每条开关支路的第一端共连，并且，

第一开关支路的第二端与第二开关支路的第二端共连并将该共连点作为所述可控开关的输入端，第三开关支路的第二端与第四开关支路的第二端共连并将此共连点作为所述可控开关的输出端，

其中，当所述可控开关中的其中一条开关支路故障时，与该故障开关支路并联的开关支路正常工作。

2.根据权利要求1所述的可控开关，其特征在于，所述第二开关支路具备串联的第一开关单元和第二开关单元，其中，所述第一开关单元与所述第三开关支路的开关状态保持同步，所述第二开关单元与所述第四开关支路的开关状态保持同步。

3.根据权利要求2所述的可控开关，其特征在于，

所述第三开关支路具备第三开关单元，所述第三开关单元与所述第一开关单元的开关状态保持同步；

所述第四开关支路具备第四开关单元，所述第四开关单元与所述第二开关单元的开关状态保持同步。

4.根据权利要求3所述的可控开关，其特征在于，所述第三开关单元和所述第一开关单元集成于第一行程开关中，所述第一行程开关的两个常开触点分别形成为所述第三开关单元与所述第一开关单元。

5.根据权利要求4所述的可控开关，其特征在于，所述第四开关单元和所述第二开关单元集成于第二行程开关中，所述第二行程开关的两个常开触点分别形成为所述第四开关单元与所述第二开关单元。

6.根据权利要求5所述的可控开关，其特征在于，所述第一开关支路具备第五开关单元，所述第五开关单元集成于第三行程开关中，所述第三行程开关的常开触点形成为所述第五开关单元。

7.一种用于控制磁浮道岔信号的行程开关组合回路，其特征在于，该回路包括依次串联的电源、道岔位置信号继电器的线圈装置、第一行程开关组和第二行程开关组，其中，所述第一行程开关组具备如权利要求1～6中任一项所述的可控开关，进一步，

在所述第一/第二行程开关组均正常运行后，在继电器线圈装置的作用下，控制道岔位置信号继电器的触点装置所在电路的通断状态，磁浮道岔信号系统获得表示道岔转辙到位的道岔位置信号。

8.根据权利要求7所述的行程开关组合回路，其特征在于，所述第二行程开关组与所述第一行程开关组的结构相同。

9.一种用于磁浮道岔的行程开关状态监测系统，其特征在于，所述状态监测系统包括：

若干如权利要求8所述的用于控制磁浮道岔信号的行程开关组合回路；

监测控制系统，其采集并判断每个所述行程开关控制回路中所有行程开关的工作状态。

10.根据权利要求9所述的状态监测系统，其特征在于，所述监测控制系统，其分别与所述行程开关组合回路内的各行程开关的每个常开触点和常闭触点连接，获取每个触点的有效闭合状态，将所有有效闭合状态进行状态判定处理，得到针对各行程开关控制回路的所有行程开关的状态判定结果。

11.根据权利要求10所述的状态监测系统，其特征在于，所述监测控制系统，

其将同一行程开关内的各常开触点的所述有效闭合状态进行对比，并且将其中各常闭触点的所述有效闭合状态进行对比，若前者与后者状态分别一致且两者状态相反，则生成表示该行程开关运行状态正常的判定结果；否则，生成针对该行程开关的故障点提示信息。

12.根据权利要求11所述的状态监测系统，其特征在于，所述监测控制系统，

其将同一行程开关组内的每个行程开关的常开触点的所述有效闭合状态进行对比，并且同一行程开关组内的每个行程开关的常闭触点的所述有效闭合状态进行对比，若任意一个行程开关的状态为故障，则生成表示针对该行程开关组的运行警告信号，以及针对故障行程开关的故障点提示信息。