一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，包括與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔四線制連接的繼電器組合，該裝置還包括中央處理器單元、狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元；所述中央處理器單元分別與狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元交互式連接；所述狀態(tài)采樣單元與狀態(tài)顯示單元交互式連接；所述控制驅(qū)動單元的輸出端與狀態(tài)顯示單元的輸入端連接；所述狀態(tài)采樣單元通過繼電器組合與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔連接。本實用新型可以采用動態(tài)脈沖時序信號實現(xiàn)對四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的安全測控和數(shù)字化管理，可以檢測并顯示道岔的工作狀態(tài)和驅(qū)動工作電流，為日常的“狀態(tài)修”提供有效的參數(shù)判別支持。
【專利說明】一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鐵路信號計算機聯(lián)鎖【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的道岔測控裝置，道岔的表示電壓依靠互感器將交流220V轉(zhuǎn)換成交流IlOV輸出至轉(zhuǎn)轍機，再經(jīng)過一只二極管形成道岔表示回路，表示端口電壓即由交流經(jīng)過橋式全波整流，通過分壓觸發(fā)光耦的前級，電平信號經(jīng)過光耦的次級，當(dāng)光耦脈動導(dǎo)通，電平信號到達檢測裝置檢測點，變成脈動信號，此種模擬檢測電路檢測的表示電壓范圍很小，由于全部是硬件固化的電路，適應(yīng)性差，當(dāng)表示電壓有波動時，會造成道岔故障，難以維護，從而影響信號系統(tǒng)的正常工作。
[0003]傳統(tǒng)的道岔測控裝置，道岔控制的輸入為一路直流電壓信號，因道岔的控制啟動電路在定位反位轉(zhuǎn)極時為一瞬間即可啟動后級工作電路，當(dāng)該電平信號受到干擾或線路混線時，易造成道岔誤動作，給行車安全帶來一定的風(fēng)險。此外，傳統(tǒng)的道岔測控裝置，其顯示端口只有定位和反位的動作的指示燈顯示，沒有其它的參數(shù)顯示，給日常的維護帶來了諸多不便。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，通過該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的測控和數(shù)字化管理。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，包括與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔四線制連接的繼電器組合，該裝置還包括中央處理器單元、狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元；所述中央處理器單元分別與狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元交互式連接；所述狀態(tài)采樣單元與狀態(tài)顯示單元交互式連接；所述控制驅(qū)動單元的輸出端與狀態(tài)顯示單元的輸入端連接；所述狀態(tài)采樣單元通過繼電器組合與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔連接。
[0007]所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，所述中央處理器單元包括非易失性存儲器，所述非易失性存儲器用于存儲現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的控制記錄和工作狀態(tài)記錄。
[0008]所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，所述狀態(tài)采樣單元包括相互隔離的第一檢測電路和第二檢測電路，所述第一檢測電路用于采集現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的工作狀態(tài)，所述第二檢測電路用于采集現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的驅(qū)動工作電流。
[0009]所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，所述狀態(tài)顯示單元由圖形點陣液晶顯示屏及其外圍接口電路組成，用于顯示現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的編號、工作狀態(tài)和驅(qū)動工作電流。
[0010]所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，所述控制驅(qū)動單元包括帯通濾波電路、驅(qū)動時序處理電路、隔離轉(zhuǎn)換電路和交流直流轉(zhuǎn)換電路；所述帯通濾波電路與驅(qū)動時序處理電路連接，所述驅(qū)動時序處理電路通過隔離轉(zhuǎn)換電路與交流直流轉(zhuǎn)換電路連接；所述驅(qū)動時序處理電路分別與中央處理器單元和狀態(tài)顯示單元交互式連接；所述交流直流轉(zhuǎn)換電路與繼電器組合連接。
[0011]所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，該裝置還包括CAN總線通信接口單元，所述CAN總線通信接口單元與中央處理器單元交互式連接。
[0012]所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，該裝置還包括防火防塵外殼，所述防火防塵外殼用于放置中央處理器單元、狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元；所述防火防塵外殼與繼電器組合并行安裝在繼電器架上。
[0013]本實用新型通過設(shè)置中央處理器單元和控制驅(qū)動單元，可以采用動態(tài)脈沖時序信號實現(xiàn)對四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的安全測控和數(shù)字化管理；通過設(shè)置狀態(tài)采樣單元和狀態(tài)顯示單元，可以檢測并顯示道岔的工作狀態(tài)和驅(qū)動工作電流，為日常的“狀態(tài)修”提供有效的參數(shù)判別支持；通過設(shè)置CAN總線通信接口，可以實現(xiàn)對道岔的工作狀況進行實時記錄和管理，提高產(chǎn)品科技含量，也使日常維護更加便捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型。
[0016]如圖1所示，一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，該裝置包括中央處理器單元1、狀態(tài)采樣單元2、狀態(tài)顯示單元3、CAN總線通信接口單元4、控制驅(qū)動單元
5、防火防塵外殼(6)以及與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8四線制連接的外部繼電器組合7?？刂乞?qū)動單元5包括帯通濾波電路、驅(qū)動時序處理電路、隔離轉(zhuǎn)換電路、交流直流轉(zhuǎn)換電路。中央處理器單元I分別與狀態(tài)采樣單元2、狀態(tài)顯示單元3、CAN總線通信接口單元4以及控制驅(qū)動單元5的驅(qū)動時序處理電路交互式連接。狀態(tài)采樣單元2與狀態(tài)顯示單元3交互式連接。驅(qū)動時序處理電路的輸出端與狀態(tài)顯示單元3的輸入端連接。中央處理器單元1、狀態(tài)采樣單元2、狀態(tài)顯示單元3、CAN總線通信接口單元4和控制驅(qū)動單元5在符合鐵路信號標準的防火防塵外殼6內(nèi)實現(xiàn)，防火防塵外殼6與外部繼電器組合7并行安裝在繼電器架上。每組道岔配一臺測控裝置和包括一級啟動、二級啟動的繼電器組合，與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8連接的驅(qū)動信號額定工作電壓是直流220V，回測信號額定工作電壓是交流110V。
[0017]該裝置中設(shè)置了數(shù)字化的狀態(tài)采樣單元2和狀態(tài)顯示單元3，能顯示現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8的驅(qū)動工作電流、定位/反位狀態(tài)、解鎖/閉鎖狀態(tài)以及故障指示。其中，定位/反位狀態(tài)是該裝置根據(jù)狀態(tài)采樣單元2的采樣電路獲取的檢測狀態(tài)，而解鎖/閉鎖狀態(tài)則是通過接收上級聯(lián)鎖主機發(fā)來的指令而將本裝置設(shè)定成的一種工作狀態(tài)。
[0018]狀態(tài)采樣單元2由兩部分組成，一是采集現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8所處的工作狀態(tài)，包括定位和反位；二是采集現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的驅(qū)動工作電流。狀態(tài)采樣單元2設(shè)置了兩個獨立的、相互隔離的檢測電路，第一檢測電路(圖1中隔離A)采用隔離變壓器將交流220V降到交流110V，考慮到消除電壓波動的影響，經(jīng)二極管和光耦進行二次整理處理，獲得定位/反位或擠岔狀態(tài)；第二檢測電路(圖1中隔離B)采用線性光耦對轉(zhuǎn)轍機直流220V驅(qū)動工作電流進行取樣采集，經(jīng)16位A/D轉(zhuǎn)換及中央處理器單元I電路，獲得現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8的驅(qū)動工作電流，電流顯示用有一位小數(shù)點的兩位有效數(shù)字表示，單位為安培。
[0019]狀態(tài)顯示單元3由圖形點陣液晶顯示屏及其外圍接口電路組成，顯示屏點陣為128*32，動態(tài)翻轉(zhuǎn)式顯示模式，能分屏顯示道岔編號、工作狀態(tài)(包括定位反位、解鎖閉鎖的常規(guī)狀態(tài)以及異常故障狀態(tài))、驅(qū)動工作電流。
[0020]中央處理單元I電路中設(shè)置了 8Mbit的非易失性存儲器，用于記錄當(dāng)前不低于4小時的控制記錄和工作狀態(tài)記錄。該裝置通過設(shè)置CAN總線通信接口 4，可以與上級聯(lián)鎖主機采用CAN總線方式進行通信，建立多主式總線通信系統(tǒng)。當(dāng)總線上的測控裝置檢測的現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8的工作狀態(tài)或驅(qū)動工作電流發(fā)生變化時，中央處理器單元I能夠通過CAN總線通信接口 4實時上報。上級聯(lián)鎖主機也可以通過CAN總線通信接口 4對測控裝置進行采樣準確度在線式標定、管理，也可以實現(xiàn)對現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8的驅(qū)動工作電流保護點閾值進行調(diào)整設(shè)置。
[0021]上級聯(lián)鎖主機向控制驅(qū)動單元5發(fā)送的控制驅(qū)動信號經(jīng)帯通濾波和驅(qū)動時序處理，提供基準正、負同步信號脈沖，中央處理單元I將上述基準正、負同步信號脈沖與上級聯(lián)鎖主機向其發(fā)送的同步控制信號進行比較，選用與同步控制信號時序、相位一致的具有一定頻率的脈沖經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換控制交流直流轉(zhuǎn)換電路工作，交流直流轉(zhuǎn)換電路將交流24V轉(zhuǎn)換成直流24V，為繼電器組合7提供驅(qū)動電壓。控制驅(qū)動單元5設(shè)置驅(qū)動時序處理電路、隔離轉(zhuǎn)換電路和交流直流轉(zhuǎn)換電路，避免混線及干擾造成的繼電器組合7誤動作。上級聯(lián)鎖主機采用兩路幅度為直流24V的20Hz正相位同步控制信號表示驅(qū)動指令，分別實現(xiàn)對現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔8定位、反位的控制驅(qū)動；采用幅度為直流24V的20Hz正相位或負相位同步控制信號將該裝置設(shè)定于閉鎖狀態(tài)，采用直流24V電平或OV電平信號將該裝置設(shè)置于解鎖狀態(tài)。
[0022]以上所述實施方式僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，包括與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔四線制連接的繼電器組合，其特征在于:該裝置還包括中央處理器單元、狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元；所述中央處理器單元分別與狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元交互式連接；所述狀態(tài)采樣單元與狀態(tài)顯示單元交互式連接；所述控制驅(qū)動單元的輸出端與狀態(tài)顯示單元的輸入端連接；所述狀態(tài)采樣單元通過繼電器組合與現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，其特征在于:所述中央處理器單元包括非易失性存儲器，所述非易失性存儲器用于存儲現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的控制記錄和工作狀態(tài)記錄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，其特征在于:所述狀態(tài)采樣單元包括相互隔離的第一檢測電路和第二檢測電路，所述第一檢測電路用于采集現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的工作狀態(tài)，所述第二檢測電路用于采集現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的驅(qū)動工作電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，其特征在于:所述狀態(tài)顯示單元由圖形點陣液晶顯示屏及其外圍接口電路組成，用于顯示現(xiàn)場轉(zhuǎn)轍機道岔的編號、工作狀態(tài)和驅(qū)動工作電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，其特征在于:所述控制驅(qū)動單元包括帯通濾波電路、驅(qū)動時序處理電路、隔離轉(zhuǎn)換電路和交流直流轉(zhuǎn)換電路；所述帯通濾波電路與驅(qū)動時序處理電路連接，所述驅(qū)動時序處理電路通過隔離轉(zhuǎn)換電路與交流直流轉(zhuǎn)換電路連接；所述驅(qū)動時序處理電路分別與中央處理器單元和狀態(tài)顯示單元連接；所述交流直流轉(zhuǎn)換電路與繼電器組合連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，其特征在于:該裝置還包括CAN總線通信接口單元，所述CAN總線通信接口單元與中央處理器單元交互式連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四線制直流電動轉(zhuǎn)轍機道岔的數(shù)字化測控裝置，其特征在于:該裝置還包括防火防塵外殼，所述防火防塵外殼用于放置中央處理器單元、狀態(tài)采樣單元、狀態(tài)顯示單元和控制驅(qū)動單元；所述防火防塵外殼與繼電器組合并行安裝在繼電器架上。
【文檔編號】B61L5/10GK203637857SQ201320814206
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】魏臻, 諸葛戰(zhàn)斌, 徐自軍, 周東華, 胡慶新, 黃架電, 李謙, 李超海 申請人:合肥工大高科信息科技股份有限公司