專利名稱：軌道多區(qū)段列車占用顯示聯(lián)鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型軌道多區(qū)段列車占用顯示聯(lián)鎖裝置，適用于自動(dòng)檢測鐵路軌道區(qū)段被車輛占用或空閑的狀況(包括區(qū)間、車站、駝峰、編組場)，以取代軌道電路的作用，亦可用于統(tǒng)計(jì)、顯示區(qū)段內(nèi)的車輛數(shù)，屬保證行車安全提高運(yùn)輸效率的鐵路信號(hào)自動(dòng)檢測自動(dòng)控制設(shè)備。
目前，鐵路信號(hào)設(shè)備中自動(dòng)檢測軌道區(qū)段被占用狀況的設(shè)備有軌道電路、車輛計(jì)軸裝置。就計(jì)軸裝置來說，國外較先進(jìn)的如德國西門子公司的“鑒幅式”ZP43型，勞倫茨公司的“鑒相式”ZP30型，國內(nèi)已有的車輛計(jì)軸設(shè)備也與之類似，這種單一的“鑒相式”或“鑒幅式”計(jì)軸設(shè)備，主要缺點(diǎn)是抗干擾性能較差，另外單一“鑒相式”還由于其傳感信號(hào)有兩個(gè)回零點(diǎn)，因而造成計(jì)軸容易出錯(cuò)，綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。
本實(shí)用新型的目的就是要克服上述計(jì)軸設(shè)備存在的主要缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種抗干擾能力強(qiáng)，能滿足國際標(biāo)準(zhǔn)UIC790R的要求，能自動(dòng)鑒別列車運(yùn)行方向的計(jì)軸設(shè)備，并使其能參與信號(hào)聯(lián)鎖控制裝置。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)。設(shè)置“三鑒式”軌道傳感器、主控機(jī)、軌道區(qū)段電子盒及聯(lián)鎖接口電路。“三鑒式”軌道傳感器接收列車軸信息，傳送至軌道區(qū)段電子連接盒進(jìn)行放大、識(shí)別、計(jì)數(shù)，主控機(jī)對各軌道區(qū)段進(jìn)行循環(huán)呼叫，各區(qū)段電子連接盒接收到主控機(jī)的呼叫信號(hào)時(shí)，將本機(jī)所計(jì)得的軸數(shù)輸入主控機(jī)進(jìn)行邏輯判斷，主控機(jī)將判斷結(jié)果予以顯示，并發(fā)出控制信號(hào)動(dòng)作聯(lián)鎖接口電路，與原信號(hào)聯(lián)鎖電路連接。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是1.采用“三鑒式”軌道傳感器，同時(shí)利用了鑒幅、鑒相各自原理上的優(yōu)點(diǎn)，采用調(diào)頻方式升級(jí)組合，達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)，增強(qiáng)了系統(tǒng)抗干擾能力，并且設(shè)備的可靠性高；2.采用硬件冗余和軟件冗余相結(jié)合的方式，大大減少設(shè)備因故障停用的次數(shù)，提高了整機(jī)的可用性；3.一套主控機(jī)可控制多個(gè)軌道區(qū)段，提高設(shè)備利用率；減少資金投入。
以下通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型各主要組成部分連接框圖，圖中Ⅰ為軌道傳感器部分，Ⅱ?yàn)檐壍绤^(qū)段電子連接盒部分，Ⅲ為主控機(jī)部分，Ⅳ為聯(lián)鎖接口電路部分；A－通信調(diào)制解調(diào)器，B－主控計(jì)算機(jī)多單片機(jī)系統(tǒng)，C、D－PC機(jī)多媒體終端，E－顯示單元，U－電源，S1、S2－接收磁頭，F(xiàn)1、F2－發(fā)送磁頭；圖2為一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的軌道區(qū)段電子連接盒的電路連接示意圖，圖中G1、G2－調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路，J1、J2－相頻信號(hào)接收電路，H－幅頻信號(hào)接收電路，K、L－計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)，M－調(diào)制解調(diào)器，N－電源變換電路；圖3為“三鑒式”軌道傳感器構(gòu)成示意圖，圖中1’－發(fā)送線圈，2’、3’－兩個(gè)不同角度的接收線圈，4’－屏蔽板，5’、6’－線圈固定架，7’－緊固螺栓，8’、9’－引出電纜；圖4為軌道區(qū)段電子連接盒中調(diào)頻信號(hào)發(fā)送及相頻信號(hào)接收電路原理圖5為聯(lián)鎖接口電路原理圖，圖中虛線部分表示原信號(hào)聯(lián)鎖電路。
本實(shí)施例中，(1)“三鑒式”軌道傳感器包括有發(fā)送線圈1’，接收線圈2’、3’，屏蔽板4’，線圈固定架5’、6’，緊固螺栓7’及引出電纜8’、9’(參見圖3)，其發(fā)送線圈1’具有一定的傾角(約60°－80°)。其接收線圈由兩組獨(dú)立的、彼此在位置上有差角(約0°－80°)的、無磁芯線圈2’、3’構(gòu)成，各線圈通過各自的線圈固定架5’、6、及緊固螺栓7’分別固定在鋼軌兩側(cè)，線圈架的頂面低于軌頭，鋼軌與固定架之間設(shè)有屏蔽板4’，由此分別構(gòu)成發(fā)送磁頭F、接收磁頭S；發(fā)送及接收信息經(jīng)引出電纜8’、9’傳送。
(2)軌道區(qū)段電子連接盒(參見圖2、圖4)，包括有調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路G1、G2，相頻信號(hào)接收電路J1、J2，幅頻信號(hào)接收電路H，兩套互為監(jiān)視的計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)K、L，調(diào)制解調(diào)器M，電源變換電路N；其調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路主要由調(diào)頻振蕩器1(21)，載頻振蕩器2(22)，功率放大驅(qū)動(dòng)電路3(23)，輸出隔離電路4(24)，逐級(jí)連接構(gòu)成；其相頻信號(hào)接收電路主要由輸入隔離變壓器7(27)，接收放大電路8(28)，接收濾波器9(29)，相頻相關(guān)解調(diào)電路10(30)，脈沖形成電路11(31)，逐級(jí)連接構(gòu)成；其幅頻信號(hào)接收電路由輸入隔離變壓器12(32)，接收放大電路13(33)，濾波電路14(34)，幅頻相關(guān)解調(diào)電路15(35)，脈沖形成電路16(36)，逐級(jí)連接構(gòu)成；計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)K、L分別采用8051單片機(jī)、8098單片機(jī)。
(3)聯(lián)鎖接口電路(參見圖5)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上采用硬件冗余方式，其倍壓整流、濾波電路均采用雙重或4重元件，繼電器JA、JB接點(diǎn)以雙接點(diǎn)連接方式接入現(xiàn)有的信號(hào)聯(lián)鎖電路，反饋?zhàn)x取電路中光電耦合器GD11、GD12亦并接雙二極管D11、D12及D13、D14，正常情況下雙二極管不工作，光電耦合器斷電路時(shí)，電路通過雙二極管導(dǎo)通。
軌道傳感器的發(fā)送線圈緊固在鋼軌外側(cè)，通過電纜與電子盒的調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路連接，傳感器的接收線圈緊固在鋼軌內(nèi)側(cè)，經(jīng)電纜分別與幅頻、相頻信號(hào)接收電路連接；每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)設(shè)置2個(gè)傳感器、1個(gè)電子連接盒，其電源由本地供給，相鄰區(qū)段可共用一個(gè)傳感器及電子連接盒；各計(jì)軸點(diǎn)到主控機(jī)需兩對線連接，一套主控機(jī)可連接控制1－8個(gè)計(jì)軸點(diǎn)。
電子連接盒中的調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路G1(G2)，向傳感器發(fā)送磁頭F1(F2)發(fā)出30kHZ～50kHz的調(diào)頻信號(hào)，產(chǎn)生交變磁場，經(jīng)鋼軌周圍感應(yīng)到接收磁頭S1(S2)，由于接收磁頭的兩組獨(dú)立線圈2’、3’放置位置具有不同的角度(參見圖3)，因而感應(yīng)出不同性質(zhì)的接收信號(hào)。當(dāng)無車輛經(jīng)過時(shí)，幅頻接收線圈收到等幅的調(diào)頻信號(hào)，相頻接收線圈收到正向的同相調(diào)頻信號(hào)，這兩種信號(hào)經(jīng)電纜分別傳送至電子連接盒的幅頻接收電路H及相頻信號(hào)接收電路J1(J2)，經(jīng)放大、整形、濾波、相關(guān)解調(diào)后，不產(chǎn)生軸脈沖，因而計(jì)算機(jī)不計(jì)數(shù)。當(dāng)有車輛經(jīng)過時(shí)，幅頻接收線圈收到高幅度調(diào)頻信號(hào)，相頻接收線圈收到反相的調(diào)頻信號(hào)，傳送至電子連接盒，同樣經(jīng)過放大、整形、濾波、相關(guān)解調(diào)等處理后，產(chǎn)生兩種軸脈沖信號(hào)同時(shí)送至兩套計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)K、L進(jìn)行計(jì)數(shù)。兩套計(jì)算機(jī)分別運(yùn)行兩種反差較大的程序，兩種程序?qū)Ω蓴_采取各異的濾波軟件，以進(jìn)一步提高抗干擾能力。當(dāng)該計(jì)軸點(diǎn)電子連接盒接收到主控機(jī)呼叫本機(jī)的信號(hào)時(shí)，將本機(jī)計(jì)得的軸數(shù)輸入主控機(jī)Ⅲ，則設(shè)在機(jī)械室內(nèi)的主控計(jì)算機(jī)B根據(jù)各分機(jī)送來的軸信息進(jìn)行邏輯判斷，判斷后顯示各區(qū)段的占用狀況及軸數(shù)；并發(fā)出控制信號(hào)，輸入聯(lián)鎖接口電路Ⅳ，驅(qū)動(dòng)繼電器JA(JB)，經(jīng)其接點(diǎn)接入已有的信號(hào)聯(lián)鎖電路，參與聯(lián)鎖控制；同時(shí)，主控計(jì)算機(jī)B還把各區(qū)段分機(jī)的軸數(shù)信息送PC機(jī)多媒體終端C、D進(jìn)行運(yùn)算判斷，由多種媒體(包括瑩光屏、燈照、聲音告警、語音描述，存入磁盤、打印輸出等)進(jìn)行顯示和輸出。
權(quán)利要求1.一種軌道多區(qū)段列車占用顯示聯(lián)鎖裝置，包括有軌道傳感器，主控機(jī)、聯(lián)鎖接口電路，其特征在于傳感器為“三鑒式”軌道傳感器，主控機(jī)與傳感器之間通過軌道區(qū)段電子連接盒連接；“三鑒式”軌道傳感器接收到車軸信息，傳送至軌道區(qū)段電子連接盒進(jìn)行放大、識(shí)別、計(jì)數(shù)，主控機(jī)對各軌道區(qū)段進(jìn)行循環(huán)呼叫，各區(qū)段電子連接盒接收到主控機(jī)的呼叫信號(hào)時(shí)，將本機(jī)所計(jì)得的軸數(shù)輸入主控機(jī)進(jìn)行邏輯判斷，主控機(jī)將判斷結(jié)果予以顯示，并發(fā)出控制信號(hào)動(dòng)作聯(lián)鎖接口電路，與原信號(hào)聯(lián)鎖電路連接，參與聯(lián)鎖控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道多區(qū)段列車占用顯示聯(lián)鎖裝置，其特征在于①“三鑒式”軌道傳感器(Ⅰ)的構(gòu)成為，具有傾角的發(fā)送線圈(1’)安裝在線圈固定架(5’)內(nèi)，組成傳感器的發(fā)送磁頭(F)，兩組獨(dú)立的、彼此在位置上有差角的、無磁芯的接收線圈(2’、3’)安裝在線圈固定架(6’)內(nèi)，組成傳感器的接收磁頭(S)，線圈固定架(5’、6’)經(jīng)緊固螺栓(7’)分別固定在鋼軌的兩側(cè)，鋼軌與固定架之間設(shè)有屏蔽板(4’)，接收線圈(2’、3’)經(jīng)引出電纜(9’)引接輸送接收信息，發(fā)送線圈(1’)經(jīng)引出電纜(8’)引接傳輸發(fā)送信息；②軌道區(qū)段電子連接盒(Ⅱ)，包括有調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路(G1、G2)，相頻信號(hào)接收電路(J1、J2)，幅頻信號(hào)接收電路(H)，兩套互為監(jiān)視的計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)(K、L)，調(diào)制解調(diào)器(M)，電源變換電路(N)；其調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路主要由調(diào)頻振蕩器(1、21)，載頻振蕩器(2、22)，功率放大驅(qū)動(dòng)電路(3、23)，輸出隔離電路(4、24)，逐級(jí)連接構(gòu)成；其相頻信號(hào)接收電路主要由輸入隔離變壓器(7、27)，接收放大電路(8、28)，接收濾波器(9、29)，相頻相關(guān)解調(diào)電路(10、30)，脈沖形成電路(11、31)，逐級(jí)連接構(gòu)成；其幅頻信號(hào)接收電路由輸入隔離變壓器(12、32)，接收放大電路(13、33)，濾波電路(14、34)，幅頻相關(guān)解調(diào)電路(15、35)，脈沖形成電路(16、36)，逐級(jí)連接構(gòu)成；計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)(K、L)分別采用8051單片機(jī)、8098單片機(jī)；調(diào)頻信號(hào)發(fā)送電路(G1、G2)的輸出端經(jīng)傳輸線分別與傳感器的發(fā)送磁頭(F1、F2)連接，相頻信號(hào)接收電路(J1、J2)、幅頻信號(hào)接收電路(H)的輸入端經(jīng)傳輸線分別與傳感器接收磁頭(S1、S2)的兩組接收線圈連接；③主控機(jī)部分(Ⅲ)還設(shè)有PC機(jī)多媒體終端，接收主計(jì)算機(jī)輸送的各區(qū)段分機(jī)的軸數(shù)信息，進(jìn)行運(yùn)算判斷后以多種媒體顯示、輸出；④聯(lián)鎖接口電路(Ⅴ)設(shè)有硬件冗余，其倍壓整流、濾波電路均采用雙重或4重元件，繼電器(JA、JB)以雙接點(diǎn)連接方式接入現(xiàn)有的信號(hào)聯(lián)鎖電路，反饋?zhàn)x取電路中光電耦合器(GD11、GD12)亦并接雙二極管(D11、D12)及(D13、D14)，正常情況下雙二極管不工作，光電耦合器斷電路時(shí)，電路通過雙二極管導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道多區(qū)段列車占用顯示聯(lián)鎖裝置，其特征在于每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)設(shè)置2個(gè)傳感器、1個(gè)電子連接盒，相鄰區(qū)段可共用1個(gè)傳感器及電子連接盒，一套主控機(jī)可連接控制1－8個(gè)計(jì)軸點(diǎn)。
專利摘要本實(shí)用新型軌道多區(qū)段列車占用顯示聯(lián)鎖裝置，適用于自動(dòng)檢測鐵路軌道區(qū)段被車輛占用或空閑的狀況及對區(qū)段內(nèi)車輛計(jì)數(shù)和顯示，屬鐵路信號(hào)自動(dòng)檢測自動(dòng)控制設(shè)備。主要由“三鑒式”軌道傳感器、軌道區(qū)段電子連接盒、主控機(jī)和聯(lián)鎖接口電路組成。本實(shí)用新型解決了同類設(shè)備中抗干擾性能差的問題，設(shè)備可靠性高，采用硬件冗余和軟件冗余相結(jié)合的方式提高整機(jī)可用性，一套主控機(jī)可控制多個(gè)軌道區(qū)段，減少了資金的投入。
文檔編號(hào)B61L21/00GK2174383SQ9323993
公開日1994年8月17日 申請日期1993年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月23日
發(fā)明者楊榮生 申請人:楊榮生