专利名称：模块化计算机联锁信号模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于铁路信号的联锁控制装置，尤其涉及一种信号机控制模块。
技术背景随着计算机技术的迅速发展，计算机联锁系统在铁道部和厂矿企业铁路已经得到大范 围的广泛使用。计算机联锁是用微型计算机和其它一些电子、继电器器件组成的实时控制 系统。它与继电集中联锁相比，具有十分明显的技术经济优势，无论在安全性、可靠性、 经济性和实施调度指挥信息系统等方面都是继电联锁无法比拟的，而且设计、施工、维修 和使用大为方便。如图1所示，现有的用于信号机进行控制的计算机联锁系统，包括上位机、联锁机和 6502继电器接口层，上位机向联锁机发出运行指令，由联锁机进行逻辑运算，然后控制一 个6502继电器(动态或偏极继电器)，实现控制室外信号机的开放和关闭。该系统仍然保 留了近30%的6502继电器。这种计算机联锁系统，由于存在30%的6502继电器，其对信号驱动装置的控制或信息 采集，通过单个6502继电器实现对信号机的控制，因此，整个系统的安全性受到一定影 响，并且系统的可维护性差，故障处理时间长。发明内容本实用新型的目的是提供一种安全可靠、易维护的模块化计算机联锁信号模块。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型的模块化计算机联锁信号模块，它包括控制单元和执行单元， 所述执行单元与外部电源电连接，并与室外信号机驱动装置连接；所述控制单元接收外部控制信号，并进行处理，之后根据处理的结果向执行单元发出执行指令；所述执行单元根据接收到的执行指令断开或接通外部电源与信号机驱动装置之间的电连接。所述的执行单元包括信号驱动电路，所述信号驱动电路连接有多个继电器，所述多个
继电器根据所述执行指令断开或接通。所述信号驱动电路包括允许信号灯驱动电路和禁止信号灯驱动电路，所述的允许信号灯驱动电路的进电线路上串联有第一继电器的第3组接点和第二继电器的第3组接点；所述的禁止信号灯驱动电路的进电线路上串联有第一继电器的第2组接点和第二继电 器的第2组接点；所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2。所 述MCU1和MCU2分别接收外部控制信号；所述的MCU1控制第一继电器的断开或接通；所述的 MCU2控制第二继电器的断开或接通。所述的允许信号灯驱动电路和禁止信号灯驱动电路共用一条回电线路，且回电线路上 串联有第一继电器的第l组接点和第二继电器的第l组接点。所述的回电线路上设有保险装置。所述的信号驱动电路上连接有信号灯灯丝状态采集装置，所述信号灯灯丝采集装置采 集信号机灯丝状态信号，并将所采集的信号传递给控制单元。它还包括显示装置，所述显示装置接收控制单元和/或执行单元传来的信号机灯丝状 态信号，并显示之。所述的执行单元有一个或多个。所述的执行单元有4个。所述信号机驱动装置包括以下至少一种信号机驱动装置-调车信号机驱动装置、进站列车信号机驱动装置、出站列车信号机驱动装置。 由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的模块化计算机联锁信 号模块，由于包括控制单元和执行单元，由于执行单元与外部电源电连接，并与外部信号 机驱动装置电连接，所述控制单元接收外部控制信号，并进行处理后，根据处理的结果向 执行单元发出执行指令，然后由执行单元根据接收到的执行指令断开或接通电源与信号机 驱动装置之间的电连接，实现对信号机驱动装置的模块化控制。该信号模块安全可靠，而 且易维护，主要适用于铁路信号的联锁控制领域。
图l为现有技术中对信号机进行控制的计算机联锁系统的原理图； 图2为本实用新型的模块化计算机联锁信号模块的应用状态原理图； 图3为本实用新型的模块化计算机联锁信号模块的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的模块化计算机联锁信号模块，其较佳的具体实施方式
是，包括控制单元 和执行单元，所述执行单元与外部电源电连接，并与外部信号机驱动装置电连接。如图2所示，模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH接收控制室传来的控制信号，进行处 理后对信号机驱动装置进行控制。这里的信号机驱动装置主要是指室外信号机的信号变压器o外部的控制信号主要由模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH的控制单元接收，并进行 处理后，根据处理的结果向执行单元发出执行指令，执行单元根据接收到的执行指令断开 或接通电源与信号机驱动装置之间的电连接，实现对信号机驱动装置的的控制。取代了原 来6502继电器接口层用单个6502继电器驱动室外信号机开放或关闭的弊端。该信号模块安 全可靠，而且易维护。上述的控制信号主要是指由联锁机下传的控制信号，另外，控制单元还要接收模块化 计算机联锁信号模块MCIS-XH外部传来的或模块内部检测到的信号机灯丝状态信息，对各种 信号进行综合处理。图3是模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH的原理图，包括控制单元和执行单元，其中 的执行单元包括信号驱动电路，信号驱动电路连接有2个继电器，分别为第一继电器1AXH和 第二继电器lBffl。图3所示的实施例中，模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH的执行单元共 有4个，其中第二个执行单元连接有第三继电器2AXH和第四继电器2BXH;其中第三个执行单 元连接有第五继电器3AXH、第六继电器3BXH;第四个执行单元连接有第七继电器4AXH、第 八继电器4BXH,所述8个继电器根据所述控制单元的执行指令吸起或落下。所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2。所 述MCU1和MCU2分别接收外部控制信号；所述的MCU1控制第一、第三、第五、第七个继电器 AXH的断开或接通；所述的MCU2控制第二、第四、第六、第八个继电器BXH的断开或接通。上述的4个执行单元中，每个执行单元的信号驱动电路分别包括允许信号驱动电路和 禁止信号驱动电路。以第一个执行单元为例，所述的允许信号驱动电路的进电线路上串联有第一继电器 1AXH的第3组接点和第二继电器1BXH的第3组接点；所述的禁止信号驱动电路的进电线路上串联有第一继电器1AXH的第2组接点和和第二 继电器1BXH的第2组接点；这样，不论是允许号灯驱动电路还是禁止信号驱动电路都是有两个MCU联合控制，只 有两个MCU都发出控制指令，驱动电路上串联的两个继电器接点同时接通，驱动电路才会接 通，信号机驱动装置才会产生动作。避免了误操作和故障，提高了安全性和可靠性。
由于允许信号灯驱动电路和禁止信号灯驱动电路上均设有两个串联继电器接点，而两个串联的继电器，分别由两个MCU单独控制，输出控制采用二取二，进一步提高了安全性。所述的允许信号驱动电路和禁止信号驱动电路的进电线路可以采用同一进电电源 XJZ220;所述的允许信号信号驱动电路和禁止信号驱动电路的回电线路也可以釆用同一回 电电源XJF220。进电电源XJZ220线路和回电电源XJF220线路上均设有保险装置(断路 器)，提高安全性。上述的允许信号驱动电路和禁止信号灯驱动电路可以共用一条回电线路，可以串联有 第一继电器1AXH的第1组接点和第二继电器1BXH的第1组接点。采用进电回电双路控制的方 式，进一步提高安全性，这种情况一般应用在对列车出站信号和列车进站信号的控制上。根据需要，回电线路上也可以不采用继电器，仅控制进电线路以简化结构，这种情况 一般应用在调车信号的控制上。上述第一个执行单元的信号驱动电路上还连接有信号机灯丝信息采集装置1DJ-CJ，所 述信号机灯丝信息采集装置1DJ-CJ采集信号机灯丝信息，并将该信息传递给MCU。所述的信 号机灯丝信息包括信号机的状态信息及信号机灯丝的完整状态。本实用新型的模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH还包括显示装置，用于显示信号机 的状态信息及信号机灯丝的完整状态信息。所述信号机的状态信息及信号机灯丝完整状态 信息可以由控制单元MCU传递给显示装置，也可以由信号机灯丝信息采集装置1DJ-CJ直接传 递给显示装置。显示装置可以包括设置在模块化计算机联锁信号模块上的指示灯，或其它 的显示装置等。本实用新型中的执行单元可以有一个，也可以有多个。其中一个控制单元控制信号机 的两个灯位(一个允许灯位和一个禁止灯位)。上述的信号机驱动装置可以是调车信号机驱动装置、进站列车信号机驱动装置或出站 列车信号机驱动装置。对于调车信号机来说最好是每个信号模块中包括4个执行单元，这 样，每个信号模块就可以控制4架调车信号机(每个调车信号机有两个灯位)；对于进站列 车信号机来说每个信号模块就可以控制l架进站信号机；对于出站列车信号机来说每个信号 模块可以控制2架出站信号机。下面以双机热备系统为例，如图2所示，如果需要控制4架以上调车信号机，只需增加 本实用新型的模块化计算机联锁信号模块的数量即可。其中，每个模块化计算机联锁信号模块的MCU1和MCU2，分别与控制室中的联锁机连 接，对于双机热备系统，联锁机有两个，分别是联锁机A和联锁机B，两个联锁机有一个为 工作机，另一个是备用机。当联锁机A为工作机时，联锁机B是备用机，联锁机A向MCU1和 MCU2发命令；反之，由联锁机B进行控制，实现二取二的双机热备控制功能。通过选用不同 的联锁机还可以实现三取二功能或二乘二取二功能。
本实用新型的模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH可以直接控制室外信号机的开放和 关闭并采集室外的信号机灯丝完整情况。取代了原来6502继电器接口层用单个6502继电器 驱动室外信号机开放和关闭的弊端。模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH实现了二取二功 能，不但安全可靠，而且易维护。主要适用于铁路信号的联锁控制领域。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，它包括控制单元和执行单元，所述执行单元与外部电源电连接，并与室外信号机驱动装置连接；所述控制单元接收外部控制信号，并进行处理，之后根据处理的结果向执行单元发出执行指令；所述执行单元根据接收到的执行指令断开或接通外部电源与信号机驱动装置之间的电连接。
2、 根据权利要求l所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述的执行单元 包括信号驱动电路，所述信号驱动电路连接有多个继电器，所述多个继电器根据所述执行 指令断开或接通。
3、 根据权利要求2所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述信号驱动电 路包括允许信号灯驱动电路和禁止信号灯驱动电路，所述的允许信号灯驱动电路的进电线路上串联有第一继电器的第3组接点和第二继电 器的第3组接点；所述的禁止信号灯驱动电路的进电线路上串联有第一继电器的第2组接点和第二继电 器的第2组接点；所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2。所 述MCU1和MCU2分别接收外部控制信号；所述的MCU1控制第一继电器的断开或接通；所述的 MCU2控制第二继电器的断开或接通。
4、 根据权利要求3所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述的允许信号 灯驱动电路和禁止信号灯驱动电路共用一条回电线路，且回电线路上串联有第一继电器的 第l组接点和第二继电器的第l组接点。
5、 根据权利要求4所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述的回电线路 上设有保险装置。
6、 根据权利要求2所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述的信号驱动 电路上连接有信号灯灯丝状态采集装置，所述信号灯灯丝采集装置采集信号机灯丝状态信 号，并将所采集的信号传递给控制单元。
7、 根据权利要求6所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，它还包括显示装 置，所述显示装置接收控制单元和/或执行单元传来的信号机灯丝状态信号，并显示之。
8、 根据权利要求l所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述的执行单元 有一个或多个。
9、 根据权利要求8所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述的执行单元 有4个。
10、 根据权利要求l所述的模块化计算机联锁信号模块，其特征在于，所述信号机驱 动装置包括以下至少一种信号机驱动装置调车信号机驱动装置、进站列车信号机驱动装置、出站列车信号机驱动装置。
专利摘要本实用新型公开了一种模块化计算机联锁信号模块MCIS-XH，包括信号驱动电路，所述信号驱动电路串联有两个继电器接点，这两个继电器分别由两个MCU(单片微控制器)控制，可以直接控制室外的信号机开放、关闭和采集室外信号机灯丝表示。取代了原来6502继电器接口层用单个6502继电器控制室外信号机开放和关闭的弊端。MCIS-XH信号模块实现了二取二功能，该模块不但安全可靠，而且易维护。主要适用于铁路信号的联锁控制领域。
文档编号B61L23/00GK201026897SQ200720148830
公开日2008年2月27日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者吴兴岗, 杨红岩, 蔡回德, 靳红宇 申请人:北京康吉森交通技术有限公司