CN2174383Y - 轨道多区段列车占用显示联锁装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型轨道多区段列车占用显示联锁装置,
适用于自动检测铁路轨道区段被车辆占用或空闲的
状况及对区段内车辆计数和显示,属铁路信号自动检
测自动控制设备。主要由“三鉴式”轨道传感器、轨道
区段电子连接盒、主控机和联锁接口电路组成。本实
用新型解决了同类设备中抗干扰性能差的问题,设备
可靠性高,采用硬件冗余和软件冗余相结合的方式提
高整机可用性,一套主控机可控制多个轨道区段,减
少了资金的投入。
Description
本实用新型轨道多区段列车占用显示联锁装置,适用于自动检测铁路轨道区段被车辆占用或空闲的状况(包括区间、车站、驼峰、编组场),以取代轨道电路的作用,亦可用于统计、显示区段内的车辆数,属保证行车安全提高运输效率的铁路信号自动检测自动控制设备。
目前,铁路信号设备中自动检测轨道区段被占用状况的设备有轨道电路、车辆计轴装置。就计轴装置来说,国外较先进的如德国西门子公司的“鉴幅式”ZP43型,劳伦茨公司的“鉴相式”ZP30型,国内已有的车辆计轴设备也与之类似,这种单一的“鉴相式”或“鉴幅式”计轴设备,主要缺点是抗干扰性能较差,另外单一“鉴相式”还由于其传感信号有两个回零点,因而造成计轴容易出错,综合技术指标达不到国际标准的要求。
本实用新型的目的就是要克服上述计轴设备存在的主要缺点,设计一种抗干扰能力强,能满足国际标准UIC790R的要求,能自动鉴别列车运行方向的计轴设备,并使其能参与信号联锁控制装置。
本实用新型的目的可以通过以下方式实现。设置“三鉴式”轨道传感器、主控机、轨道区段电子盒及联锁接口电路。“三鉴式”轨道传感器接收列车轴信息,传送至轨道区段电子连接盒进行放大、识别、计数,主控机对各轨道区段进行循环呼叫,各区段电子连接盒接收到主控机的呼叫信号时,将本机所计得的轴数输入主控机进行逻辑判断,主控机将判断结果予以显示,并发出控制信号动作联锁接口电路,与原信号联锁电路连接。
本实用新型的主要优点是:1.采用“三鉴式”轨道传感器,同时利用了鉴幅、鉴相各自原理上的优点,采用调频方式升级组合,达到优势互补,增强了系统抗干扰能力,并且设备的可靠性高;2.采用硬件冗余和软件冗余相结合的方式,大大减少设备因故障停用的次数,提高了整机的可用性;3.一套主控机可控制多个轨道区段,提高设备利用率;减少资金投入。
以下通过附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型各主要组成部分连接框图,图中Ⅰ为轨道传感器部分,Ⅱ为轨道区段电子连接盒部分,Ⅲ为主控机部分,Ⅳ为联锁接口电路部分;A-通信调制解调器,B-主控计算机多单片机系统,C、D-PC机多媒体终端,E-显示单元,U-电源,S1、S2-接收磁头,F1、F2-发送磁头;
图2为一个计轴点的轨道区段电子连接盒的电路连接示意图,图中G1、G2-调频信号发送电路,J1、J2-相频信号接收电路,H-幅频信号接收电路,K、L-计数计算机,M-调制解调器,N-电源变换电路;
图3为“三鉴式”轨道传感器构成示意图,图中1’-发送线圈,2’、3’-两个不同角度的接收线圈,4’-屏蔽板,5’、6’-线圈固定架,7’-紧固螺栓,8’、9’-引出电缆;
图4为轨道区段电子连接盒中调频信号发送及相频信号接收电路原理图;
图5为联锁接口电路原理图,图中虚线部分表示原信号联锁电路。
本实施例中,(1)“三鉴式”轨道传感器包括有:发送线圈1’,接收线圈2’、3’,屏蔽板4’,线圈固定架5’、6’,紧固螺栓7’及引出电缆8’、9’(参见图3),其发送线圈1’具有一定的倾角(约60°-80°)。其接收线圈由两组独立的、彼此在位置上有差角(约0°-80°)的、无磁芯线圈2’、3’构成,各线圈通过各自的线圈固定架5’、6、及紧固螺栓7’分别固定在钢轨两侧,线圈架的顶面低于轨头,钢轨与固定架之间设有屏蔽板4’,由此分别构成发送磁头F、接收磁头S;发送及接收信息经引出电缆8’、9’传送。
(2)轨道区段电子连接盒(参见图2、图4),包括有调频信号发送电路G1、G2,相频信号接收电路J1、J2,幅频信号接收电路H,两套互为监视的计数计算机K、L,调制解调器M,电源变换电路N;其调频信号发送电路主要由调频振荡器1(21),载频振荡器2(22),功率放大驱动电路3(23),输出隔离电路4(24),逐级连接构成;其相频信号接收电路主要由输入隔离变压器7(27),接收放大电路8(28),接收滤波器9(29),相频相关解调电路10(30),脉冲形成电路11(31),逐级连接构成;其幅频信号接收电路由输入隔离变压器12(32),接收放大电路13(33),滤波电路14(34),幅频相关解调电路15(35),脉冲形成电路16(36),逐级连接构成;计数计算机K、L分别采用8051单片机、8098单片机。
(3)联锁接口电路(参见图5)在现有技术的基础上采用硬件冗余方式,其倍压整流、滤波电路均采用双重或4重元件,继电器JA、JB接点以双接点连接方式接入现有的信号联锁电路,反馈读取电路中光电耦合器GD11、GD12亦并接双二极管D11、D12及D13、D14,正常情况下双二极管不工作,光电耦合器断电路时,电路通过双二极管导通。
轨道传感器的发送线圈紧固在钢轨外侧,通过电缆与电子盒的调频信号发送电路连接,传感器的接收线圈紧固在钢轨内侧,经电缆分别与幅频、相频信号接收电路连接;每个计轴点设置2个传感器、1个电子连接盒,其电源由本地供给,相邻区段可共用一个传感器及电子连接盒;各计轴点到主控机需两对线连接,一套主控机可连接控制1-8个计轴点。
电子连接盒中的调频信号发送电路G1(G2),向传感器发送磁头F1(F2)发出30kHZ~50kHz的调频信号,产生交变磁场,经钢轨周围感应到接收磁头S1(S2),由于接收磁头的两组独立线圈2’、3’放置位置具有不同的角度(参见图3),因而感应出不同性质的接收信号。当无车辆经过时,幅频接收线圈收到等幅的调频信号,相频接收线圈收到正向的同相调频信号,这两种信号经电缆分别传送至电子连接盒的幅频接收电路H及相频信号接收电路J1(J2),经放大、整形、滤波、相关解调后,不产生轴脉冲,因而计算机不计数。当有车辆经过时,幅频接收线圈收到高幅度调频信号,相频接收线圈收到反相的调频信号,传送至电子连接盒,同样经过放大、整形、滤波、相关解调等处理后,产生两种轴脉冲信号同时送至两套计数计算机K、L进行计数。两套计算机分别运行两种反差较大的程序,两种程序对干扰采取各异的滤波软件,以进一步提高抗干扰能力。当该计轴点电子连接盒接收到主控机呼叫本机的信号时,将本机计得的轴数输入主控机Ⅲ,则设在机械室内的主控计算机B根据各分机送来的轴信息进行逻辑判断,判断后显示各区段的占用状况及轴数;并发出控制信号,输入联锁接口电路Ⅳ,驱动继电器JA(JB),经其接点接入已有的信号联锁电路,参与联锁控制;同时,主控计算机B还把各区段分机的轴数信息送PC机多媒体终端C、D进行运算判断,由多种媒体(包括莹光屏、灯照、声音告警、语音描述,存入磁盘、打印输出等)进行显示和输出。
Claims (3)
1、一种轨道多区段列车占用显示联锁装置,包括有轨道传感器,主控机、联锁接口电路,其特征在于:传感器为“三鉴式”轨道传感器,主控机与传感器之间通过轨道区段电子连接盒连接;“三鉴式”轨道传感器接收到车轴信息,传送至轨道区段电子连接盒进行放大、识别、计数,主控机对各轨道区段进行循环呼叫,各区段电子连接盒接收到主控机的呼叫信号时,将本机所计得的轴数输入主控机进行逻辑判断,主控机将判断结果予以显示,并发出控制信号动作联锁接口电路,与原信号联锁电路连接,参与联锁控制。
2、根据权利要求1所述的轨道多区段列车占用显示联锁装置,其特征在于:
①“三鉴式”轨道传感器(Ⅰ)的构成为,具有倾角的发送线圈(1’)安装在线圈固定架(5’)内,组成传感器的发送磁头(F),两组独立的、彼此在位置上有差角的、无磁芯的接收线圈(2’、3’)安装在线圈固定架(6’)内,组成传感器的接收磁头(S),线圈固定架(5’、6’)经紧固螺栓(7’)分别固定在钢轨的两侧,钢轨与固定架之间设有屏蔽板(4’),接收线圈(2’、3’)经引出电缆(9’)引接输送接收信息,发送线圈(1’)经引出电缆(8’)引接传输发送信息;
②轨道区段电子连接盒(Ⅱ),包括有调频信号发送电路(G1、G2),相频信号接收电路(J1、J2),幅频信号接收电路(H),两套互为监视的计数计算机(K、L),调制解调器(M),电源变换电路(N);其调频信号发送电路主要由调频振荡器(1、21),载频振荡器(2、22),功率放大驱动电路(3、23),输出隔离电路(4、24),逐级连接构成;其相频信号接收电路主要由输入隔离变压器(7、27),接收放大电路(8、28),接收滤波器(9、29),相频相关解调电路(10、30),脉冲形成电路(11、31),逐级连接构成;其幅频信号接收电路由输入隔离变压器(12、32),接收放大电路(13、33),滤波电路(14、34),幅频相关解调电路(15、35),脉冲形成电路(16、36),逐级连接构成;计数计算机(K、L)分别采用8051单片机、8098单片机;调频信号发送电路(G1、G2)的输出端经传输线分别与传感器的发送磁头(F1、F2)连接,相频信号接收电路(J1、J2)、幅频信号接收电路(H)的输入端经传输线分别与传感器接收磁头(S1、S2)的两组接收线圈连接;
③主控机部分(Ⅲ)还设有PC机多媒体终端,接收主计算机输送的各区段分机的轴数信息,进行运算判断后以多种媒体显示、输出;
④联锁接口电路(Ⅴ)设有硬件冗余,其倍压整流、滤波电路均采用双重或4重元件,继电器(JA、JB)以双接点连接方式接入现有的信号联锁电路,反馈读取电路中光电耦合器(GD11、GD12)亦并接双二极管(D11、D12)及(D13、D14),正常情况下双二极管不工作,光电耦合器断电路时,电路通过双二极管导通。
3、根据权利要求1所述的轨道多区段列车占用显示联锁装置,其特征在于:每个计轴点设置2个传感器、1个电子连接盒,相邻区段可共用1个传感器及电子连接盒,一套主控机可连接控制1-8个计轴点。
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