CN217396526U - 一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及铁路信号机技术领域，尤其是一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，它包括输入电源检测电路，所述输入电源检测电路与MCU相连，所述输入电源检测电路输出端与控制模块的输入端相接，所述控制模块的输出端与第一恒流源模块输入端和第二恒流源模块输入端相接，所述第一恒流源模块输出端与第一恒流源输出电压电流检测电路相接，所述第二恒流源模块输出端与第二恒流源输出电压电流检测电路相接；信号机点灯单元的控制和监测采用全数字化电路实现，相对于传统的模拟控制；恒流输出控制精确，工作性能稳定可靠和安全，性能指标灵活适配，可以适用各种不同型号的信号机，信号机点灯单元的供电，控制，监测和通讯的一体化实现。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路信号机技术领域，尤其是一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元。
背景技术
现有技术中，例如中国专利公司的一种铁路信号机灯丝断丝监测装置，公布号：CN112512193A，其中记载：本发明涉及灯丝断丝监测技术领域，具体地说，涉及一种铁路信号机灯丝断丝监测装置。其包括点灯单元、监测主机单元和采集分机单元；点灯单元用于实现主、副丝断丝转换；监测主机单元用于将报警信号机的名称和报警信息显示出来；采集分机单元用于报警信息采集处理；点灯单元的室外电路发生微小的脉冲变化，通过点灯单元的传输信号到采集分机单元进行报警信息采集处理，采集分机单元将信息传输给监测主机单元将报警信号机的名称和报警信息显示出来，并提供声光报警提示维修人员进行故障处理，本发明方便对铁路信号机灯丝断丝监测，且使用环境好，操作方便，极大提高了设备操作性、方便性、稳定性、可靠性。但上述监测技术方案是针对传统信号机的，且只监测单一的脉冲变化，无法精准定位故障的原因。为此，我们提出一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，主要针对数字化信号机，通过采集信号灯输入、输出的电流和电压值进行精准的分析，可精准定位故障位置及产生原因等等。
本实用新型的技术方案为：
一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，其特征在于：它包括第一恒流源模块、第二恒流源模块、输入电源检测电路、控制模块、第一恒流源输出电压电流检测电路、第二恒流源输出电压电流检测电路和MCU，所述输入电源检测电路与市电相连，所述输入电源检测电路与MCU相连，所述输入电源检测电路输出端与控制模块的输入端相接，所述控制模块与MCU通过引脚相接，所述控制模块的输出端与第一恒流源模块输入端和第二恒流源模块输入端相接，所述第一恒流源模块输出端与第一恒流源输出电压电流检测电路相接，所述第二恒流源模块输出端与第二恒流源输出电压电流检测电路相接，所述第一恒流源输出电压电流检测电路和第二恒流源输出电压电流检测电路均与MCU相接。
进一步的，所述第一恒流源输出电压电流检测电路与LED灯的主灯丝相接。
进一步的，所述第二恒流源输出电压电流检测电路与LED灯的副灯丝相接。
进一步的，所述MCU通过引脚与地址卡相接。
本实用新型的有益效果为：
1、信号机点灯单元的控制和监测采用全数字化电路实现，相对于传统的模拟控制；恒流输出控制精确，工作性能稳定可靠和安全，性能指标灵活适配，可以适用各种不同型号的信号机；
2、信号机点灯单元的供电，控制，监测和通讯的一体化实现，相对于传统的监测模式；简化系统，体积小，精度高，监测点多，故障定位精准包括电源模块的输入电压，输出电压和电流；
3、主副灯丝点灯控制采用全链路的冷备模式，即主副电源和主副灯丝一一对应；节能，延长使用寿命，安全性能高；
4、监测数据传输采用长距离电源载波技术和总线通讯协议，复用双线的电源电缆传输监测数据，节约成本，数据量大，工程部署方便；
5、点灯电源采用模块化设计，相对于整体化话设计，灵活适配规格的电源，方便生产质量的工艺控制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，1、第一恒流源模块；2、第二恒流源模块；3、输入电源检测电路；4、控制模块；5、第一恒流源输出电压电流检测电路；6、第二恒流源输出电压电流检测电路；7、MCU；8、LED灯；9、地址卡。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，它包括第一恒流源模块1、第二恒流源模块2、输入电源检测电路3、控制模块4、第一恒流源输出电压电流检测电路5、第二恒流源输出电压电流检测电路6和MCU7，所述输入电源检测电路3与市电相连，所述输入电源检测电路3与MCU7相连，所述输入电源检测电路3输出端与控制模块4的输入端相接，所述控制模块4与MCU7通过引脚相接，所述控制模块4的输出端与第一恒流源模块1输入端和第二恒流源模块2输入端相接，所述第一恒流源模块1输出端与第一恒流源输出电压电流检测电路5相接，所述第二恒流源模块2输出端与第二恒流源输出电压电流检测电路6相接，所述第一恒流源输出电压电流检测电路5和第二恒流源输出电压电流检测电路6均与MCU7相接。
所述第一恒流源输出电压电流检测电路5与LED灯8的主灯丝相接。所述第二恒流源输出电压电流检测电路6与LED灯8的副灯丝相接。所述MCU7通过引脚与地址卡9相接。
通过采用上述技术方案：其中第一恒流源模块、第二恒流源模块的功能为稳定输出特定的电流，为LED灯的主副灯丝供电；输入电源检测电路的功能检测输入电源的电压大小；控制模块的功能是实现MCU对灯主副灯丝切换的控制；第一恒流源输出电压电流检测电路，第二恒流源输出电压电流检测电路的功能是对灯的电流电压的检测。地址卡为数字化信息卡的芯片内存储的地址信息，标注了使用信号机的名称及灯位(颜色)。
本实用新型的工作原理为：
点灯原理
1.220V市电输入，由CPU通过控制模块控制给第一恒流源模块供电或第二恒流源模块供电，第一恒流源模块再给LED灯1供电，第二恒流源模块给LED灯2供电，实现全链路的冷备模式。
控制监测原理：
1、通过输入电源检测电路，检测市电的输入电压，当输入电压低于关门电压，则MCU控制所有恒流源模块不工作(即熄灯状态)，当输入电压大于开门电压时，则MCU控制第一恒流源模块工作(即正常点灯)；
2、在正常点灯的状态下，通过第一恒流源输出电压电流检测电路，当检测到输出电流电压(灯1的电流电压)低于额定值时，则MCU通过控制模块，控制第一恒流源模块不工作，第二恒流源模块工作，并产生断丝告警。(即断丝状态)；
3、在断丝状态下，通过第二恒流源输出电压电流检测电路，当检测到输出电流电压(灯2的电流电压)低于额定值时，则MCU通过控制模块，控制第一恒流源模块工作，第二恒流源模块不工作，并产生灭灯告警。(即灭灯状态)；
4、MCU通过两个通讯线外接通讯主机，通过电源载波，将监测的数据(输入的交流电压，led1的电流电压，led2的电流电压，故障状态)发送出去。
本实用新型所产生的效果为：
1、实现点灯控制与监测一体化；
2、采用数字式智能化的监测系统，不仅保留“断丝转接报警”功能，而且增加了“灭灯监督”和LED灯泡点灯端压及点灯电流的测量，方便维护；
3、实现监测数据多，可在线监测主副灯丝的电流电压，告警数据等；
4、采用双恒流源模块，提高了点灯电路的可靠性，延长了设备使用寿命；
5、告警详细，可根据告警数据直接分析故障原因，故障地点；
6、采用可插拔的地址卡，地址卡标注了使用信号机的名称及灯位(颜色)，降低系统冗余；
7、发生断丝故障，可在线检测主灯丝的好坏，如果主灯丝可正常工作，MCU则通过控制模块，切换回主灯丝工作。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (4)
1.一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，其特征在于：它包括第一恒流源模块、第二恒流源模块、输入电源检测电路、控制模块、第一恒流源输出电压电流检测电路、第二恒流源输出电压电流检测电路和MCU，所述输入电源检测电路与市电相连，所述输入电源检测电路与MCU相连，所述输入电源检测电路输出端与控制模块的输入端相接，所述控制模块与MCU通过引脚相接，所述控制模块的输出端与第一恒流源模块输入端和第二恒流源模块输入端相接，所述第一恒流源模块输出端与第一恒流源输出电压电流检测电路相接，所述第二恒流源模块输出端与第二恒流源输出电压电流检测电路相接，所述第一恒流源输出电压电流检测电路和第二恒流源输出电压电流检测电路均与MCU相接。
2.根据权利要求1所述的一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，其特征在于：所述第一恒流源输出电压电流检测电路与LED灯的主灯丝相接。
3.根据权利要求2所述的一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，其特征在于：所述第二恒流源输出电压电流检测电路与LED灯的副灯丝相接。
4.根据权利要求3所述的一种数字式铁路信号机点灯控制和监测单元，其特征在于：所述MCU通过引脚与地址卡相接。
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