CN210310390U - 一种数字化铁路信号系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及铁路信号领域，其公开了一种数字化铁路信号系统，解决传统铁路信号系统存在的传输信息量小、需配置设备多、占用空间大、需部署电缆多、施工繁琐、建设和运营成本高的问题。该数字化铁路信号系统的室内部分包括联锁系统、执行系统和电源系统；室外部分包括道岔及道岔控制箱、信号机及信号机控制箱和轨道控制箱；各个控制箱通过无线方式将获取的设备状态信息传送给执行系统进行数据转换，转换为联锁系统能识别的信息发送给联锁系统，联锁系统处理进路内的道岔、信号机、轨道区段之间安全联锁关系，接受操作人员的控制指令，输出联锁操作命令；联锁操作命令被执行系统转换为数字信号包后，通过无线发送给室外部分中的相应控制箱。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路信号领域，具体涉及一种数字化铁路信号系统。
背景技术
随着我国铁路建设的快速发展，行车速度的不断提升，信号系统的作用也越来越重要。目前，信号系统的发展仍是以6502电气集中为基础，由室内继电器节点、电缆、室外设备共同构成实回路，通过传输电流来进行逻辑运算，即传统的铁路信号系统是基于模拟信号通信。这样就造成传输的信息量十分有限，而且需要在室内配置较多的继电器实现逻辑控制，配线复杂，占用房屋面积大，此外，由于模拟信号的传输采用的是通信电缆，就会造成室外电缆数量多，设计、施工非常繁琐，建设和运营成本非常高。
综上，传统铁路信号系统存在着传输信息量小、需配置设备多、占用空间大、需部署电缆多、施工繁琐、建设和运营成本高的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提出一种数字化铁路信号系统，解决传统铁路信号系统存在的传输信息量小、需配置设备多、占用空间大、需部署电缆多、施工繁琐、建设和运营成本高的问题。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种数字化铁路信号系统，包括室内部分和室外部分，所述室内部分包括联锁系统、执行系统和电源系统；所述室外部分包括道岔及道岔控制箱、信号机及信号机控制箱和轨道控制箱；所述联锁系统用于处理进路内的道岔、信号机、轨道区段之间安全联锁关系，接受操作人员的控制指令，输出联锁操作命令；所述执行系统与联锁系统连接，用于将接收到的联锁系统的联锁操作命令转换为数字信号包，通过无线发送给室外部分中的相应控制箱；所述电源系统用于向联锁系统、执行系统、信号机、道岔和轨道设备供电；所述信号机控制箱用于通过无线将信号机的状态经过执行系统传送给联锁系统，以及通过无线接收执行系统发送的来自于联锁系统的联锁操作命令，以控制信号机的显示；所述道岔控制箱用于通过无线将道岔的状态经过执行系统传送给联锁系统，以及通过无线接收执行系统发送的来自于联锁系统的联锁操作命令，以控制道岔的动作；所述轨道控制箱用于检测轨道区段状态，并通过无线将轨道区段状态经过执行系统传送给联锁系统。
作为进一步优化，所述执行系统包括无线通信模块、天线、运算模块和电源模块；所述运算模块用于将接收到的联锁操作命令转换为数字信号包，通过天线发送给室外部分的相应控制箱，以及将接收的室外部分的控制箱传回的各设备状态信息转换成联锁系统能识别的信息，实时传给联锁系统；所述电源模块提供执行系统的工作电源。
作为进一步优化，所述信号机控制箱包括电源模块、点灯控制模块、信息接发模块以及天线；所述点灯控制模块根据信息接发模块接收的信息进行点灯操作，以及将信号机状态信息传给信息接发模块；所述信息接发模块通过天线实现无线接收联锁操作命令以及将信号机状态信息传回联锁系统；所述电源模块为信号机点灯和信号机控制箱的工作提供电源支持。
作为进一步优化，所述道岔控制箱包括：道岔控制模块、电源模块、信息接发模块以及天线；所述道岔控制模块根据信息接发模块接收的信息控制道岔动作，并将道岔定反位状态、故障状态信息传给信息接发模块；所述信息接发模块通过天线实现接收联锁操作命令，并将道岔状态信息传回联锁系统；所述电源模块为道岔动作和道岔控制箱的工作提供电源支持。
作为进一步优化，所述轨道控制箱包括：电源模块、光栅处理模块、信息接发模块、天线、光栅传感器以及光缆；所述光栅传感器用于采集轨道区段的形变情况，并通过光缆将采集信号传输给光栅处理模块进行处理；所述光栅处理模块将处理后的信息传输给信息接发模块，所述信息接发模块通过天线将信息传回联锁系统；所述电源模块为轨道控制箱的工作提供电源支持。
本实用新型的有益效果是：
将铁路信号系统的室内外设备需接收和发送的信息数字化，取消室内继电器及繁琐配线，减少房屋使用面积和布置成本；
由于采用无线收发，不需要使用通信电缆，从而减少室外电缆数量；而传输的信息改为数字信息后，传输的信息量更大，减少能耗，减少现场维护工作，整个系统具有扩展性、融合性。
附图说明
图1为数字化铁路信号系统原理图；
图2为信号机控制箱原理图；
图3为道岔控制箱原理图；
图4为轨道控制箱原理图。
具体实施方式
本实用新型旨在提供一种数字化铁路信号系统，解决传统铁路信号系统存在的传输信息量小、需配置设备多、占用空间大、需部署电缆多、施工繁琐、建设和运营成本高的问题。
本实用新型中的数字化铁路信号系统，包括室内部分和室外部分，其原理如图1所示，所述室内部分包括联锁系统、执行系统和电源系统；所述室外部分包括道岔及道岔控制箱、信号机及信号机控制箱和轨道控制箱；所述联锁系统用于处理进路内的道岔、信号机、轨道区段之间安全联锁关系，接受操作人员的控制指令，输出联锁操作命令；所述执行系统与联锁系统连接，用于将接收到的联锁系统的联锁操作命令转换为数字信号包，通过无线发送给室外部分中的相应控制箱；所述电源系统用于向联锁系统、执行系统、信号机、道岔和轨道设备供电；所述信号机控制箱用于通过无线将信号机的状态经过执行系统传送给联锁系统，以及通过无线接收执行系统发送的来自于联锁系统的联锁操作命令，以控制信号机的显示；所述道岔控制箱用于通过无线将道岔的状态经过执行系统传送给联锁系统，以及通过无线接收执行系统发送的来自于联锁系统的联锁操作命令，以控制道岔的动作；所述轨道控制箱用于检测轨道区段状态，并通过无线将轨道区段状态经过执行系统传送给联锁系统。
下面对室内部分、室外部分以及传输通道进行具体介绍。
1.室内部分：
室内部分主要由联锁系统、执行系统、电源系统组成。
联锁系统仍采用现有联锁系统制式，接收操作人员命令，进行进路的选排及显示，以及各类报警信息的显示、提示。
执行系统接收联锁系统给出的操作命令，通过运算模块将命令转换为室外设备控制箱可识别的信息包，通过无线网络发送给室外设备；并通过无线网络实时接收室外控制箱传回的各设备状态信息，再通过运算模块转换成联锁系统能识别的信息，实时传给联锁系统。
2.室外部分：
室外部分主要有三大类：信号机+信号机控制箱、转辙机+转辙机控制箱、轨道控制箱。
2.1信号机+信号机控制箱
信号机是用灯光显示来指挥列车运行的信号设备。
如图2所示，信号机控制箱由电源模块、点灯控制模块、信息接发模块、天线组成。点灯控制模块根据信息接发模块接收的信息进行点灯，并将信号机状态信息传给信息接发模块；信息接发模块实现接收室内操作命令、并将信号机状态信息传回室内系统，电源模块为信号机点灯、信号控制箱内各模块提供稳定电源。
2.2转辙机+道岔控制箱
转辙机能可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方向，并锁闭道岔，能准确反应道岔位置。
如图3所示，道岔控制箱由道岔控制模块、电源模块、信息接发模块、天线组成。道岔控制模块根据信息接发模块接收的信息进行道岔动作，并将道岔定反位状态、故障状态信息传给信息接发模块；信息接发模块实现接收室内操作命令、并将道岔状态信息传回室内系统，电源模块为道岔动作、道岔控制箱内各模块提供稳定电源。
2.3轨道控制箱
如图4所示，轨道控制箱由电源模块、光栅处理模块、信息接发模块、天线、光栅传感器和光缆组成，当列车通过传感器时，车辆的重量导致轨道发生形变，使得传感器的波长发生变化，通过光缆将波形传给光栅处理模块进行处理后，提交给信息接发模块，通过无线将信息包传给室内部分的执行系统，通过程序运算从而确定列车到达和除清轨道区段的状态，并且通过同一光栅传感器测得的波形变化数量能测得车辆的轮对数，就能大致测出列车长度。
3.传输通道：数字信息的传输可采用光纤传输或者采用无线传输，还可以利用发展成熟后的5G系统，提高传输信息的稳定性、可靠性；从而大量减少室外电缆的使用量，并且由于采用数字信息传输，室内继电逻辑部分也能取消，直接通过执行系统传输和接收数字信号。
Claims (5)
1.一种数字化铁路信号系统，包括室内部分和室外部分，其特征在于，
所述室内部分包括联锁系统、执行系统和电源系统；所述室外部分包括道岔及道岔控制箱、信号机及信号机控制箱和轨道控制箱；所述联锁系统用于处理进路内的道岔、信号机、轨道区段之间安全联锁关系，接受操作人员的控制指令，输出联锁操作命令；所述执行系统与联锁系统连接，用于将接收到的联锁系统的联锁操作命令转换为数字信号包，通过无线发送给室外部分中的相应控制箱；所述电源系统用于向联锁系统、执行系统、信号机、道岔和轨道设备供电；所述信号机控制箱用于通过无线将信号机的状态经过执行系统传送给联锁系统，以及通过无线接收执行系统发送的来自于联锁系统的联锁操作命令，以控制信号机的显示；所述道岔控制箱用于通过无线将道岔的状态经过执行系统传送给联锁系统，以及通过无线接收执行系统发送的来自于联锁系统的联锁操作命令，以控制道岔的动作；所述轨道控制箱用于检测轨道区段状态，并通过无线将轨道区段状态经过执行系统传送给联锁系统。
2.如权利要求1所述的一种数字化铁路信号系统，其特征在于，
所述执行系统包括无线通信模块、天线、运算模块和电源模块；所述运算模块用于将接收到的联锁操作命令转换为数字信号包，通过天线发送给室外部分的相应控制箱，以及将接收的室外部分的控制箱传回的各设备状态信息转换成联锁系统能识别的信息，实时传给联锁系统；所述电源模块提供执行系统的工作电源。
3.如权利要求1所述的一种数字化铁路信号系统，其特征在于，
所述信号机控制箱包括电源模块、点灯控制模块、信息接发模块以及天线；所述点灯控制模块根据信息接发模块接收的信息进行点灯操作，以及将信号机状态信息传给信息接发模块；所述信息接发模块通过天线实现无线接收联锁操作命令以及将信号机状态信息传回联锁系统；所述电源模块为信号机点灯和信号机控制箱的工作提供电源支持。
4.如权利要求1所述的一种数字化铁路信号系统，其特征在于，
所述道岔控制箱包括：道岔控制模块、电源模块、信息接发模块以及天线；所述道岔控制模块根据信息接发模块接收的信息控制道岔动作，并将道岔定反位状态、故障状态信息传给信息接发模块；所述信息接发模块通过天线实现接收联锁操作命令，并将道岔状态信息传回联锁系统；所述电源模块为道岔动作和道岔控制箱的工作提供电源支持。
5.如权利要求1所述的一种数字化铁路信号系统，其特征在于，
所述轨道控制箱包括：电源模块、光栅处理模块、信息接发模块、天线、光栅传感器以及光缆；所述光栅传感器用于采集轨道区段的形变情况，并通过光缆将采集信号传输给光栅处理模块进行处理；所述光栅处理模块将处理后的信息传输给信息接发模块，所述信息接发模块通过天线将信息传回联锁系统；所述电源模块为轨道控制箱的工作提供电源支持。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112977543A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-06-18 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种基于封闭链路的全电子计算机联锁方法和系统 |
| CN113335340A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种用于轨道交通信号系统的道岔控制方法及装置 |
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| CN113335340A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种用于轨道交通信号系统的道岔控制方法及装置 |
| CN113335340B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-08-26 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种用于轨道交通信号系统的道岔控制方法及装置 |
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