專利名稱：鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種鐵路機車運行安全防護裝置。適于我國鐵路編組站、調(diào)車場、機車停留、待發(fā)線運營的各類型內(nèi)燃、電力以及蒸汽機車配套裝用。
多年的鐵路運輸實踐證明，鐵路機車在停留待務(wù)狀態(tài)，由于人為操作失誤或機械故障等原因，時常導(dǎo)致機車意外溜逸，輕者導(dǎo)致機車撞土擋、擠岔、脫線，重者造成機車沖進有車占用線與停留車輛或進、出站列車以及編解作業(yè)中的車列撞車，進而導(dǎo)致車毀人亡的重大事故。迫切需要一種具有防止機車溜逸自動報警與自動控制功能，能夠解決目前機車運用中存在的機車在停留過程中時常意外溜逸的自動防護裝置。
背景技術(shù)：
既有的類似裝置，采用人工操作機械防溜方式，存在著體積笨重、人工操作勞動強度大、危險性強、安全可靠性差，自動化程度低、管理困難等弊端。不適應(yīng)目前我國鐵路運輸安全、高效、高速發(fā)展的實際需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是研制一種具有防止機車溜逸自動報警與自動控制功能，能夠較好的解決目前機車運用中存在的機車在停留過程中意外溜逸，進而導(dǎo)致機車與其它停留車輛或運行中的列車沖撞等重大行車事故時常發(fā)生的安全隱患問題。
本實用新型的任務(wù)是由以下方法完成的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)由地面控制器與機車控制器兩部分構(gòu)成。地面控制器由電源控制電路、過荷防護電路、交、直流電源電路、直流穩(wěn)壓電路、繼電器執(zhí)行電路、無線發(fā)射電路、軌道傳感電路、系統(tǒng)狀態(tài)指示電路組成；機車控制器是由電源電路、復(fù)原控制電路、輸出狀態(tài)指示電路、無線信號接收電路、繼電器執(zhí)行電路、制動輸出條件電路組成。作為本實用新型的關(guān)鍵性電路，即軌道傳感電路是由至少兩組電磁式車輪感應(yīng)裝置與以89C2051型微處理器為核心的軌道傳感信號發(fā)送電路及軌道傳感信號接受電路相結(jié)合而成的。
地面控制器的無線發(fā)射電路有一個以5100B2芯片為核心的無線信號處理單元，與自動發(fā)射開關(guān)組合電路和一個發(fā)射試驗電路相結(jié)合構(gòu)成一個完整的發(fā)射控制系統(tǒng)，其中自動報警條件電路完成在機車溜逸到第一接近點時聲光報警信號的控制發(fā)送任務(wù)；自動制動條件電路完成在機車溜逸到第二接近點時機車制動信號的控制發(fā)送任務(wù)；復(fù)原條件電路完成待機狀態(tài)下自動復(fù)原信號的控制發(fā)送任務(wù)；報警試驗電路完成模擬報警功能試驗；制動試驗電路完成模擬制動功能試驗。
地面控制器的繼電器執(zhí)行電路由兩只密封式直流繼電器為核心器件組成。報警繼電器的第一組常開接點用于自動報警發(fā)射條件，其第二組常開接點用于控制報警指示燈的亮滅；制動繼電器的第一組常開接點用于自動制動發(fā)射條件，其第二組常開接點用于控制制動指示燈的亮滅；報警繼電器的第三組常閉接點與制動繼電器的第三組常閉接點串聯(lián)構(gòu)成發(fā)射復(fù)原信號的條件；報警繼電器的第四組常閉接點與制動繼電器的第四組常閉接點串聯(lián)構(gòu)成復(fù)原指示燈亮燈條件。
地面控制器的系統(tǒng)狀態(tài)指示電路由9個發(fā)光二極管為核心器件組成，其中兩只紅色發(fā)光二極管閃亮說明軌道傳感信號接受電路中對應(yīng)的CPU單元工作正常；綠色發(fā)光二極管亮燈說明相關(guān)的軌道傳感回路工作正常；紅色發(fā)光二極管亮燈說明機車已經(jīng)到達對應(yīng)的預(yù)定地點。
機車控制器的無線接收電路是一個以SA9969型接收單元為核心的微型無線信號接收器。根據(jù)接收信號頻率的不同，分別驅(qū)動繼電器執(zhí)行電路中的報警執(zhí)行繼電器和制動執(zhí)行繼電器。報警執(zhí)行繼電器得電勵磁，其常開接點將報警訊響器、報警指示燈電路接通，實施機車接近聲光報警，提醒機車司乘人員立即剎車；制動執(zhí)行繼電器得電勵磁，其常開接點將立即由常開狀態(tài)轉(zhuǎn)換為閉合狀態(tài)，通過輸出端子勾通機車電磁制動電路，達到自動強行剎車目的。其另一組常開接點同時勾通紅色制動指示燈亮燈回路。
機車控制器的輸出狀態(tài)指示電路是由5只發(fā)光二極管和電動訊響器組成的，左側(cè)的綠色發(fā)光二極管亮燈說明無線信號接收電路工作正常，右側(cè)的綠色發(fā)光二極管亮燈說明無線信號接收電路已經(jīng)自動復(fù)原，上面兩只紅色發(fā)光二極管亮燈指示機車現(xiàn)在到達的位置，下面的一只紅色發(fā)光二極管亮燈說明電瓶電壓超過了上限允許值。
機車控制器的復(fù)原控制電路由一個自復(fù)式按鈕構(gòu)成，其常閉接點控制著電源的通斷，按下時接收系統(tǒng)電源斷，復(fù)位后電源自動接通。無線信號接收電路在其控制下將立即恢復(fù)定位狀態(tài)。手動復(fù)原后，自動復(fù)原燈不亮燈。
機車控制器的電源電路有一個過壓保護電路，若發(fā)生過度充電現(xiàn)象，使12V電瓶載荷電壓超過13.65V時，過壓繼電器將勵磁，其接點由常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，從而達到斷開系統(tǒng)供電回路以保護其它電路之目的。過壓繼電器勵磁后，其另一組常開接點由常開轉(zhuǎn)為閉合狀態(tài)使過壓指示燈亮燈。
機車控制器的電源電路有一個12V直流浮充電極性控制器和兩個專用充電端子，還有一個過流防護熔斷器，一個電流表，一個電壓表，兩個節(jié)電控制開關(guān)。裝設(shè)節(jié)電開關(guān)的目的在于盡量減輕負荷延長電瓶供電時間。浮充電極性控制器是一只允許通過電流大于5安培、反向耐壓大于100伏的整流二極管。供電電瓶為免維護密封式，其規(guī)定容量不小于12V7AH。正常情況下，一次充足電后的電瓶在節(jié)電狀態(tài)下可以連續(xù)為機車控制器供電760小時。
本實用新型具有防止機車溜逸自動報警與自動控制功能，能夠解決目前機車運用中存在的機車在停留過程中意外溜逸，導(dǎo)致機車與其它停留車輛或運行中的列車沖撞等重大行車事故時常發(fā)生的安全隱患問題。本實用新型具有性能穩(wěn)定、安全可靠、經(jīng)濟實用、免現(xiàn)場維護等特點，適應(yīng)我國鐵路運輸安全、高效、高速發(fā)展的需要。


結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
附圖是本實用新型的一個實施例子。
圖1是鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)的方框圖。
圖2是鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)地面控制器的電原理圖。
圖3是鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)機車控制器的電原理圖。
具體實施方式
本實用新型是由地面控制器(1、2、3、4、5、6、7、8)與機車控制器(9、10、11、12、13、14)兩部分構(gòu)成的。地面控制器部分是由電源控制電路(1)、過荷防護電路(2)、交、直流電源電路(3)、直流穩(wěn)壓電路(4)、繼電器執(zhí)行電路(5)、無線發(fā)射電路(6)、軌道傳感電路(7)、系統(tǒng)狀態(tài)指示電路(8)組成的；機車控制器部分是由電源電路(9)、復(fù)原控制電路(10)、輸出狀態(tài)指示電路(11)、無線信號接收電路(12)、繼電器執(zhí)行電路(13)、制動輸出條件電路(14)組成的。
地面控制器軌道傳感電路(7)是由至少兩組電磁式車輪感應(yīng)裝置(40、43)與以89C2051型微處理器為核心的軌道傳感信號發(fā)送電路(41、42)及軌道傳感信號接受電路(44)相結(jié)合而成。
地面控制器無線發(fā)射電路(6)有一個以5100B2芯片為核心的無線信號處理單元(52)與自動發(fā)射開關(guān)組合電路(54、55、57、58)和一個發(fā)射試驗電路(53、56)，其中開關(guān)組合電路(54)完成在機車意外溜逸到第一接近點時聲光報警信號的控制發(fā)送任務(wù)，條件電路(55)完成在機車意外溜逸到第二接近點時機車制動信號的控制發(fā)送任務(wù)，條件電路(57、58)完成待機狀態(tài)下自動復(fù)原信號的控制發(fā)送任務(wù)，試驗電路(53)完成模擬報警功能試驗，試驗電路(56)完成模擬制動功能試驗。
地面控制器繼電器執(zhí)行電路(5)是由兩只密封式直流繼電器(46、49)為核心器件組成的，報警繼電器(46)的第一組常開接點(54)用于自動報警發(fā)射條件，其第二組常開接點(59)用于控制報警指示燈(37)的亮滅，制動繼電器(49)的第一組常開接點(55)用于自動制動發(fā)射條件，其第二組常開接點(60)用于控制制動指示燈(38)的亮滅，報警繼電器(46)的第三組常閉接點(57)與制動繼電器(49)的第三組常閉接點(58)串聯(lián)構(gòu)成發(fā)射復(fù)原信號的條件，報警繼電器(46)的第四組常閉接點(61)與制動繼電器(49)的第四組常閉接點(62)串聯(lián)構(gòu)成復(fù)原指示燈(39)亮燈條件。
地面控制器系統(tǒng)狀態(tài)指示電路(8)是由9個發(fā)光二極管為核心器件組成的，其中紅色發(fā)光二極管(31、32)閃亮說明軌道傳感信號接受電路(44)中對應(yīng)的CPU單元工作正常，綠色發(fā)光二極管(33、34)亮燈說明相關(guān)的軌道傳感回路工作正常，紅色發(fā)光二極管(35、36)亮燈說明機車已經(jīng)到達對應(yīng)的預(yù)定地點。
機車控制器無線接收電路(12)是一個以SA9969型接收單元為核心的微型無線信號接收器，根據(jù)接收信號頻率的不同，分別驅(qū)動繼電器執(zhí)行電路(13)中的報警執(zhí)行繼電器(96)和制動執(zhí)行繼電器(99)，報警執(zhí)行繼電器(96)得電勵磁，其常開接點(86)將報警訊響器(85)、報警指示燈(84)電路接通，實施機車接近聲光報警，提醒機車司乘人員立即剎車；制動執(zhí)行繼電器(99)得電勵磁，其接點(101)將立即由常開狀態(tài)轉(zhuǎn)換為閉合狀態(tài)，通過輸出端子(102、103)勾通機車電磁制動電路(104)，達到自動強行剎車目的，其另一組常開接點(88)同時勾通紅色制動指示燈(87)亮燈回路。
機車控制器輸出狀態(tài)指示電路(11)是由發(fā)光二極管(77、81、84、87、89)和電動訊響器(85)組成的，綠色發(fā)光二極管(77)亮燈說明無線信號接收電路(12)工作正常，綠色發(fā)光二極管(81)亮燈說明無線信號接收電路(12)已經(jīng)自動復(fù)原，紅色發(fā)光二極管(89)亮燈說明電瓶(66)電壓超高。
機車控制器復(fù)原控制電路(10)是一個自復(fù)式按鈕，其常閉接點(75)控制著電源的通斷，按下時接收系統(tǒng)電源斷，復(fù)位后電源自動接通，無線信號接收電路(12)重新上電則立即恢復(fù)定位狀態(tài)。
機車控制器工作電源電路(9)有一個過壓保護電路(74)，當(dāng)電瓶(66)載荷電壓超過13.65V時，過壓繼電器(73)勵磁，其接點(74)由常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，從而達到保護其它電路之目的，過壓繼電器(73)勵磁后，其另一組常開接點(90)由常開轉(zhuǎn)為閉合狀態(tài)便過壓指示燈(89)亮燈。
機車控制器電源電路(9)有一個直流浮充電極性控制器(65)和兩個專用充電端子(63、64)，一個過流防護熔斷器(67)，一個電流表(68)，一個電壓表(70)，兩個節(jié)電控制開關(guān)(69、71)。浮充電極性控制器(65)是一只工作電流大于5安培、反向耐壓大于100伏的整流二極管。電瓶(66)為免維護密封式，其規(guī)格容量不小于12V7AH。
初步試裝結(jié)果證明，本實用新型具有性能穩(wěn)定、安全可靠、裝設(shè)簡便、經(jīng)濟實用、免現(xiàn)場維護等特點，基本滿足我國鐵路機車防溜逸自動控制的需要。其安全效益與社會效益明顯，市場前景比較廣闊。
權(quán)利要求1.鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)由地面控制器(1、2、3、4、5、6、7、8)與機車控制器(9、10、11、12、13、14)兩部分構(gòu)成，地面控制器由電源控制電路(1)、過荷防護電路(2)、交、直流電源電路(3)、直流穩(wěn)壓電路(4)、繼電器執(zhí)行電路(5)、無線發(fā)射電路(6)、軌道傳感電路(7)、系統(tǒng)狀態(tài)指示電路(8)組成；機車控制器是由電源電路(9)、復(fù)原控制電路(10)、輸出狀態(tài)指示電路(11)、無線信號接收電路(12)、繼電器執(zhí)行電路(13)、制動輸出條件電路(14)組成，本實用新型的特征在于軌道傳感電路(7)是由至少兩組電磁式車輪感應(yīng)裝置(40、43)與以89C2051型微處理器為核心的軌道傳感信號發(fā)送電路(41、42)及軌道傳感信號接受電路(44)相結(jié)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)，其特征是無線發(fā)射電路(6)有一個以5100B2芯片為核心的無線信號處理單元(52)與一個自動發(fā)射開關(guān)組合電路(54、55、57、58)和一個發(fā)射試驗電路(53、56)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)，其特征是繼電器執(zhí)行電路(5)是由兩只密封式直流繼電器(46、49)為核心器件組成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)狀態(tài)指示電路(8)是由9個發(fā)光二極管為核心器件組成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)，其特征是無線接收電路(12)是一個以SA9969型接收單元為核心的微型無線信號接收器，根據(jù)接收信號頻率的不同，分別驅(qū)動繼電器執(zhí)行電路(13)中的報警執(zhí)行繼電器(96)和制動執(zhí)行繼電器(99)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)，其特征是輸出狀態(tài)指示電路(11)是由發(fā)光二極管(77、81、84、87、89)和電動訊響器(85)組成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)機車控制器，其特征是復(fù)原控制電路(10)是一個自復(fù)式按鈕，其常閉接點(75)控制著電源的通斷，按下時接收系統(tǒng)電源斷，復(fù)位后電源自動接通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)，其特征是電源電路(9)有一個過壓保護電路(74)，當(dāng)電瓶(66)載荷電壓超過13.65V時，過壓繼電器(73)勵磁，其常閉接點(74)由常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，從而達到保護其它電路之目的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)，其特征是電源電路(9)有一個12V直流浮充電極性控制器(65)和兩個專用充電端子(63、64)，還有一個過流防護熔斷器(67)，一個電流表(68)，一個電壓表(70)，兩個節(jié)電控制開關(guān)(69、71)，浮充電極性控制器(65)是一只工作電流大于5安培、反向耐壓大于100伏的整流二極管，電瓶(66)為免維護密封式，其規(guī)格容量不小于12V7AH。
專利摘要一種涉及鐵路運輸安全行車設(shè)施的鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有在發(fā)生機車溜逸情況時自動報警與自動控制功能，能夠較理想地解決目前機車運用中存在的機車在停留過程中意外溜逸，進而導(dǎo)致機車與其它停留車輛或運行中的列車沖撞等重大行車事故時常發(fā)生的安全隱患問題。該技術(shù)方案主要采用檢測機車走行的軌道電磁傳感技術(shù)、傳感信號及振蕩信號單片機處理技術(shù)、地面設(shè)施與機車控制部分聯(lián)系信息無線傳輸技術(shù)構(gòu)成鐵路機車防溜逸自動控制系統(tǒng)。試裝證明，整個系統(tǒng)功能電路具有性能穩(wěn)定、安全可靠、裝設(shè)簡便、經(jīng)濟實用、免現(xiàn)場維護等特點，基本滿足目前我國鐵路機車防溜逸自動控制的需要。
文檔編號B61L3/00GK2581270SQ02255128
公開日2003年10月22日 申請日期2002年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月23日
發(fā)明者曹升俠 申請人:曹升俠