铁路沙盘转辙机闭环控制卡的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了铁路沙盘转辙机闭环控制卡，包含板卡、插槽式输入输出接口、信号传输单元、光耦隔离、保护及驱动单元、紧急停车按钮采样接口、道岔驱动及检测接口，结构简单；使用时控制道岔数据由插槽式输入输出接口输入，将信号通过信号传输单元传给保护及驱动单元，由保护及驱动单元来完成转辙机的驱动和检测；转辙机检测数据和紧急停车按键的数据经信号传输单元，通过插槽式输入输出接口送回沙盘模型控制系统，用于扳动沙盘上的道岔，实现改变列车运行方向，操作方便，适用于铁路沙盘。
【专利说明】铁路沙盘转辙机闭环控制卡
[0001]【技术领域】本实用新型涉及一种控制卡，尤其是在铁路沙盘上使用的转辙机闭环控制卡。
[0002]【背景技术】轨道交通行业是我国迅速发展的基础行业，随着现代通信技术、计算机技术、微电子技术、物联网技术等的发展，进一步提高轨道交通的可靠性、安全性、提高铁路运行速度和密度，是铁路管理和运营的关键性问题。轨道交通沙盘动态仿真铁路管理和运营，可仿真现场，也可以设置各类故障，既可以验证铁路运营模式效率和安全可靠性、也可以培训铁路站务人员和电务人员。
[0003]全国各个铁路相关闻校和铁路运营部门正在大力建设铁路沙盘，而动态仿真的沙盘的关键技术在于沙盘模型的控制系统。沙盘模型控制系统是运用轨道交通铁道信号专业的知识及单片机相关知识，通过对信号灯、道岔、发车表示器、停车紧急按钮主控板硬件电路设计，给出列车信息表示，控制模型列车在沙盘轨道上按指令运行，实现列车运行的高效性、安全性、可靠性。
[0004]现有铁路沙盘转辙机控制卡的不足之处在于:对道岔采用单向控制，不能返回道岔所处位置状态，道岔出现故障也不能返回故障信息；当对道岔的控制时，会对所有转辙机都通电，频繁通电会造成转辙机使用寿命缩短；当道岔动作时，反电势有造成CPU复位的可倉泛。
[0005]中国专利CN201937910U号所公开的“一种用于沙盘模型的局部灯光控制装置”专利(申请号:201020685083.X)，包括:箱体，此箱体上设有信号线入口、数字信号线布线管、强电管道、强电输入口、强电输出口 ；稳压模块，位于所述箱体内，与来自强电输入口的强电信号线连接，用于稳定电源电压；可编程逻辑控制器，位于所述箱体内，接受来自控制电脑的指令，并解析此指令，向继电器发送相应的强电指令，继而控制沙盘模型的每一个部分的灯光；继电器，位于所述箱体内，连接到所述可编程逻辑控制器，根据来自所述可编程逻辑控制器的指令生成用于控制灯光的控制信号。中国专利CN201918100U号所公开的“城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器”专利(申请号:201020663190.2)，包括连有天线的车载控制单元、与车载控制单元通信的轨旁控制单元、及用以收发通信信号的感应环线；感应环线与轨旁控制单元连接。本实用新型可确定列车运行距离进而得出列车位置，还可确定列车运行速度；可以实现对列车速度和位置的检测，从而实现精准定位。这两项专利的不足之处在于:均不能够在铁路沙盘上使用。
[0006]
【发明内容】
本实用新型的目的就是要提供一种结构简单的铁路沙盘转辙机闭环控制卡，专门为铁路沙盘上设计，用于扳动沙盘上的道岔，实现改变列车运行方向。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型提供的铁路沙盘转辙机闭环控制卡包含板卡、插槽式输入输出接口、信号传输单元、光耦隔离、保护及驱动单元、紧急停车按钮采样接口、道岔驱动及检测接口，其中，板卡采用插拔式板卡设计，易于安装和维护；插槽式输入输出接口连接信号传输单兀，用于各类信号和电源传输；信号传输单兀有5个,5个信号传输单兀分别与5个光耦隔离相连接，信号传输单元采用串行移位方式将信号灯的工作状态输出显示，同时将检测到的信号灯工作状态读回来；光耦隔离有5个，其中4个光耦隔离分别与4个保护及驱动单元相连接，剩下I个光耦隔离连接紧急停车按钮采样接口，光耦隔离将转辙机工作电路隔离，避免其反馈电势对控制系统造成影响；保护及驱动单元由保护MCU和驱动单元组成，一方面驱动转辙机工作，另一方面要控制转辙机的通电时间，保护转辙机不至于烧毁；紧急停车按钮采样接口用于采用紧急案件；道岔驱动及检测接口用于连接沙盘上的转辙机模型。当本实用新型使用时，控制道岔数据由插槽式输入输出接口输入，将信号通过信号传输单元传给保护及驱动单元，由保护及驱动单元来完成转辙机的驱动和检测；转辙机检测数据和紧急停车按键的数据经信号传输单元，通过插槽式输入输出接口送回沙盘模型控制系统。
[0008]本实用新型提供的铁路沙盘转辙机闭环控制卡具有积极的效果:包含板卡、插槽式输入输出接口、信号传输单元、光耦隔离、保护及驱动单元、紧急停车按钮采样接口、道岔驱动及检测接口，结构简单；使用时控制道岔数据由插槽式输入输出接口输入，将信号通过信号传输单元传给保护及驱动单元，由保护及驱动单元来完成转辙机的驱动和检测；转辙机检测数据和紧急停车按键的数据经信号传输单元，通过插槽式输入输出接口送回沙盘模型控制系统，用于扳动沙盘上的道岔，实现改变列车运行方向，操作方便，适用于铁路沙盘。
[0009]【专利附图】
【附图说明】本实用新型将结合附图作进一步的说明，请参看附图:
[0010]附图1表示本实用新型的示意图。
[0011]附图1所示的结构包括:板卡1，插槽式输入输出接口 2，信号传输单元3，光耦隔离4，保护及驱动单元5，紧急停车按钮采样接口 6，道岔驱动及检测接口 7。
[0012]【具体实施方式】本实用新型提供的铁路沙盘转辙机闭环控制卡包含板卡1、插槽式输入输出接口 2、信号传输单元3、光耦隔离4、保护及驱动单元5、紧急停车按钮采样接口6、道岔驱动及检测接口 7，其中，板卡I采用插拔式板卡I设计，易于安装和维护；插槽式输入输出接口 2连接信号传输单元3，用于各类信号和电源传输；信号传输单元3有5个，5个信号传输单元3分别与5个光耦隔离4相连接，信号传输单元3采用串行移位方式将信号灯的工作状态输出显示，同时将检测到的信号灯工作状态读回来；光耦隔离4有5个，其中4个光耦隔离4分别与4个保护及驱动单元5相连接，剩下I个光耦隔离4连接紧急停车按钮采样接口 6，光耦隔离4将转辙机工作电路隔离，避免其反馈电势对控制系统造成影响；保护及驱动单元5由保护MCU和驱动单元组成，一方面驱动转辙机工作，另一方面要控制转辙机的通电时间，保护转辙机不至于烧毁；紧急停车按钮采样接口 6用于采用紧急案件；道岔驱动及检测接口 7用于连接沙盘上的转辙机模型。当本实用新型使用时，控制道岔数据由插槽式输入输出接口 2输入，将信号通过信号传输单元3传给保护及驱动单元5，由保护及驱动单元5来完成转辙机的驱动和检测；转辙机检测数据和紧急停车按键的数据经信号传输单元3，通过插槽式输入输出接口 2送回沙盘模型控制系统。
[0013]本实用新型保护范围涉及上面所述的所有变化形式。
【权利要求】
1.一种铁路沙盘转辙机闭环控制卡，其特征在于:包含板卡(I)、插槽式输入输出接口(2)、信号传输单元(3)、光耦隔离(4)、保护及驱动单元(5)、紧急停车按钮采样接口(6)、道岔驱动及检测接口(7)，其中，板卡(I)采用插拔式板卡(I)设计；插槽式输入输出接口(2)连接信号传输单元(3);信号传输单元(3)有5个，5个信号传输单元(3)分别与5个光耦隔离⑷相连接；光耦隔离(4)有5个，其中4个光耦隔离(4)分别与4个保护及驱动单元(5)相连接，剩下I个光耦隔离⑷连接紧急停车按钮采样接口(6);保护及驱动单元(5)由保护MCU和驱动单元组成；道岔驱动及检测接口(7)用于连接沙盘上的转辙机模型。
【文档编号】G09B25/00GK203455641SQ201320592370
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】邬芝权, 靳桅, 翟旭, 江磊 申请人:西南交通大学