专利名称：一种道岔转辙机远程监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路列车提速道岔监控设备，尤其涉及的是一种道岔转辙机远程监测系统。
背景技术：
随着铁路的不断建设，列车速度的不断提高，对提速道岔的运用提出了更高的要求，京津城际铁路中间站全部使用由西门子公司出品的Siwes分散式道岔控制器控制的S700K转辙机驱动转换德国HRS公司出品的39#、18#道岔，该设备技术先进，内部结构简单，维护工作量小，工作可靠。但经过使用发现Siwes分散式道岔控制器监测系统存在无法监测并记录S700K转辙机动作电流和无法将各牵引点状态反馈到各控制箱的问题，使得维护人员无法对现场道岔运用状态进行数值分析。在发生道岔故障时，只能在向调度中心(CTC)请求线路限速，调度中心(CTC)发布线路限速命令之后，赶至Siwes分散式道岔控制器观察 道岔状态后才能处理相关故障。按照上述处理方法将导致道岔故障时间延误较多，严重干扰正常运输秩序。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以远程监控道岔转辙机的实时工作状态，减少道岔维护的工作量，从而保证正常运输秩序的道岔转辙机远程监测系统。本发明的技术方案如下一种道岔转辙机远程监测系统，包括主机和至少一采集机，所述主机设置与数据处理模块连接的第一数据传输模块和显示模块；所述采集机设置分别与第二数据传输模块连接的开关量采集模块和模拟量采集模块；所述开关量采集模块与外部的开关量传感器连接，用于采集道岔转辙机的指示灯信息，生成指示灯信息数据并发送到所述第二数据传输模块；所述模拟量采集模块与外部的模拟量传感器连接，用于采集道岔转辙机的动作电流，生成动作电流数据并发送到所述第二数据传输模块；所述第二数据传输模块与所述第一数据传输模块对应设置，用于将所述指示灯信息数据和所述动作电流数据发送至所述第一数据传输模块，由所述处理模块处理后，通过所述显示模块显示。应用于上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，所述第二数据传输模块设置第二无线网络传输子模块，所述第一数据传输模块设置对应的第一无线网络传输子模块。应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，还包括所述开关量传感器和所述模拟量传感器。应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，所述开关量传感器设置光敏二极管、第一运放和第一模拟开关。应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，所述光敏二极管采用反向偏置方式设置。
应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，所述第一模拟开关设置32路模拟数据通道。应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，所述模拟量传感器设置开环电流互感器、第二运放和第二模拟开关。应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，所述第二模拟开关设置32路模拟数据通道。应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，每一采集机的面板上设置一显示所述无线网络传输模块的信号强度的指示数码管。应用于各个上述技术方案，所述的道岔转辙机远程监测系统中，每一采集机设置定向2.4G天线，所述主机设置2. 4G全向天线。 采用上述方案，本发明通过开关量采集模块和模拟量采集模块分别采集道岔转辙机的指示灯信息和动作电流信息，通过数据传输模块传输给远程的主机中处理并显示，即在Siwes2分散式道岔控制器内，本着不影响既有设备的前提下加装监测设备用以记录各个牵引点S700K转辙机动作电流、开关量状态并将其传输至信号工区点，从而满足维护人员对道岔状态和道岔转换过程中的电流进行实时监测、发生问题快速分析的要求。
图I为本发明具体实施方式
的第一种结构示意图。图2为本发明具体实施方式
的第二种结构示意图。图3为本发明中开关量传感器的结构连接示意图。图4为本发明中指示灯信息数据的采集电路图。图5为本发明中模拟量传感器的结构连接示意图。图6为本发明中动作电流数据的采集电路图。图7为本发明中多台采集机的连接示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。本实施例提供了一种道岔转辙机远程监测系统，所述道岔转辙机远程监测系统主要应用于S700K分散式道岔的道岔转辙机的监控，在不与西门子设备有任何物理连接的前提下对S700K转辙机进行远程监测，以便现场人员掌握S700K转辙机的实时工作状态，减少道岔维护的工作量，从而保证正常运输秩序。如图I所示，所述道岔转辙机远程监测系统包括主机和一个或多个的采集机，其中，如图7所示，可以设置多个所述采集机，每一采集机分别与所述主机连接，其中，所述采集机的数量可以根据各道岔转辙机的牵引点设置，每一牵引点设置一台采集机进行数据的采集，例如，通过设置多个采集机采集记录各个牵弓I点S700K转辙机的动作电流、开关量状态并将其传输至主机，从而满足维护人员对道岔状态和道岔转换过程中的电流进行实时监测、发生问题快速分析的要求。并且，如图I所示，所述主机设置第一数据传输模块、数据处理模块和显示模块，其中，第一数据传输模块和显示模块分别与所述数据处理模块连接，所述第一数据传输模块还与所述采集机连接。并且，每一所述采集机设置第二数据传输模块、开关量采集模块和模拟量采集模块，第二数据传输模块与所述第一数据传输模块相对应设置，分别与开关量采集模块和模拟量采集模块连接；例如，所述主机可以设置为个人计算机PC，所述第一数据传输模块和第二数据传输模块可以分别设置为对应的网络传输模块，所述主机和所述采集机相互之间可以通过网线相互网络连接，并实现相互的数据传输，其中，可以通过RJ45网络线方式，采用TCP/IP协议，来实现网络连接、以及相互的数据传输。并且，所述开关量采集模块与外部的开关量传感器连接，通过外部的开关量传感器感应得到道岔转辙机光信号，并通过所述开关量采集模块采集所述光信号，得到道岔转辙机的指示灯信息，生成指示灯信息数据并发送到所述第二数据传输模块，通过所述第二数据传输模块传输至所述主机。
例如，所述道岔转辙机远程监测系统还包括所述开关量传感器，如图3所示，所述开关量传感器设置光敏二极管301、第一运放302和第一模拟开关303,如此,将道盆转辙机的LED光信号通过导光管送至光敏二极管301，可以避免了相邻显示灯即光敏二极管之间的干扰，或者，所述光敏二极管301可以采用反向偏置方式，其中，反向偏置电压为5V，所述开关量采集模块的采样电阻设置为510欧姆/IW的金属膜电阻。采集的过程中，将光敏二极管301输出的光信号通过第一运放302放大后接入第一模拟开关303中，第一模拟开关303设置为多路模拟开关MAX4051，接入的光信号通过多路模拟开关MAX4051进行放大后采集，所述开关量采集模块的CPU304通过控制所述多路模拟开关MAX4051，顺序采集所述多路模拟开关MAX4051的各个通道的数据。例如，所述第一模拟开关设置32路模拟数据通道，所述开关量采集模块则可以最多支持32路显示灯数据的采集，其中，每一通道数据的单路的采样速率为50HZ;采集的电路图如图4所示，采集后的数据经过滤波，以及主机数据处理模块的计算，得到显示灯的状态并通过所述显示模块显示。一般地，为了保证设备正常运作、压缩故障延时，该系统主要采集分散控制器的道岔指示灯的指示灯信息数据。并且，如图I所示，所述模拟量采集模块与外部的模拟量传感器连接，所述模拟量传感器感应集道岔转辙机的动作电流，并通过所述模拟量采集模块采集道岔转辙机的动作电流，生成动作电流数据，并发送到所述第二数据传输模块，由所述第二数据传输模块传输至所述主机。例如，所述道岔转辙机远程监测系统还包括所述模拟量传感器。其中，如图5所示，所述模拟量传感器设置开环电流互感器501、第二运放502和第二模拟开关503，通过所述开环电流互感器501感应得到电流信号，开环电流互感器501的安装不会破坏道岔转辙机原先系统的配线，其副边高度绝缘隔离，两线制输出接线，对原设备无任何影响，精度为2%，采集得到的电流信号完全满足电流曲线采集需要。并且，所述模拟量传感器设置的供电为三相交流电机，三相交流电机的功率为400W,经开环电流互感器501后，所述模拟量采集模块的采样电阻，选择20欧姆/2W的金属膜电阻。电阻两边并联5. 5V/0. 5W的稳压二极管起到保护作用。采集过程中，开环电流互感器501感应得到的电流信号经过第二运放502放大后送第二模拟开关503，第二模拟开关503也设置为多路开关MAX4051。
例如，第二模拟开关503设置32路模拟数据通道，所述模拟量采集模块则可以最多支持32路显示灯数据的采集，其中，每一通道数据的单路的采样速率为500HZ，采集的电路图如图6所示。其中，动作电流数据的采集采用一级运放作跟随器，一级运放作放大的方式，对输入的电流信号调理到A/D所需的范围。供AD转换使用，然后所述模拟量采集模块的CPU 504读取转换后的数据，进行采集处理。采集后的数据经过滤波后每20ms计算一次，从而得到电机电流的有效值曲线。其中，通过所述主机数据处理模块的处理计算电流的有效值，并通过所述显示模块显示电机电流的有效值曲线。一般地，为了保证设备正常运作、压缩故障延时，该系统主要采集分散控制器的动作电流信息数据。并且，所述第二数据传输模块与所述第一数据传输模块对应设置，所述第二数据传输模块将接收到的所述指示灯信息数据和所述动作电流数据发送至主机，由所述第一数据传输模块进行接收后，发送到所述处理模块处理进行处理，并通过所述显示模块显示，例如，显示得到的显示灯的状态，以及显示电机电流的有效值曲线。其中，为提高设备的安全性、可靠性、稳定性、所述主机可以采用工业控制计算机，工业控制计算机监控各采集机，以确保设备整体运用性能。所述主机与各采集机通过设 置对应的所述第二数据传输模块与所述第一数据传输模块，如此，可以通过所述第二数据传输模块与所述第一数据传输模块分别设置网络传输方式，通过网络方式实现远程的连接，其中，所述主机和各采集机的网络传输通道支持802. Ilb无线方式、RJ45网络线方式、RS422方式，其中802. Ilb无线方式和RJ45网络线方式，采用TCP/IP协议；计算机主机使用远程监测软件，将单个分散的采集机将采集处理后的数据上传到监测主机进行处理显示和存储。或者，如图2所示，所述第二数据传输模块设置第二无线网络传输子模块，所述第一数据传输模块设置对应的第一无线网络传输子模块，第二无线网络传输子模块和第一无线网络传输子模块相互之间的传输通道支持802. Ilb无线网络；如，网络传输IP地址固定为1，无线网络采用WEP加密方式传输，保证了数据的安全性。各采集机将采集的指示灯信息数据和动作电流数据通过无线网络送至信号工区的监测主机，监测主机可以记录显示当前各个S700K道岔转辙机的工作状态和电流曲线，并可以回放历史记录。并且，在设置多个采集机时，监测主机通过无线路由与各采集终端连接采用802. Ilb无线方式组网；通过无线传输的方式，可在几公里外实时采集接收多个测试节点的测试数据，从而减少了敷设电缆、布线的工作。又或者，每一采集机的面板上设置一显示所述无线网络传输模块的信号强度的指示数码管，通过设置的指示数码管，可以实时显示当前的无线信号强度。再或者，每一采集机设置定向2. 4G天线，所述主机设置2. 4G全向天线，如此，在使用无线网络传输时，通过调整定向2. 4G天线的方向并观察无线网络信号强度指示数码管，可以方便将无线网络信号调整到最佳，使用效果更好。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种道岔转辙机远程监测系统，包括主机和至少一采集机，其特征在于； 所述主机设置与数据处理模块连接的第一数据传输模块和显示模块； 所述采集机设置分别与第二数据传输模块连接的开关量采集模块和模拟量采集模块； 所述开关量采集模块与外部的开关量传感器连接，用于采集道岔转辙机的指示灯信息，生成指示灯信息数据并发送到所述第二数据传输模块； 所述模拟量采集模块与外部的模拟量传感器连接，用于采集道岔转辙机的动作电流，生成动作电流数据并发送到所述第二数据传输模块； 所述第二数据传输模块与所述第一数据传输模块对应设置，用于将所述指示灯信息数据和所述动作电流数据发送至所述第一数据传输模块，由所述处理模块处理后，通过所述显示模块显示。
2.根据权利要求I所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，所述第二数据传输模块设置第二无线网络传输子模块，所述第一数据传输模块设置对应的第一无线网络传输子模块。
3.根据权利要求I或2所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，还包括所述开关量传感器和所述模拟量传感器。
4.根据权利要求3所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，所述开关量传感器设置光敏二极管、第一运放和第一模拟开关。
5.根据权利要求4所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，所述光敏二极管采用反向偏置方式设置。
6.根据权利要求4所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，所述第一模拟开关设置32路模拟数据通道。
7.根据权利要求3所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，所述模拟量传感器设置开环电流互感器、第二运放和第二模拟开关。
8.根据权利要求7所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，所述第二模拟开关设置32路模拟数据通道。
9.根据权利要求2所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，每一采集机的面板上设置一显示所述无线网络传输模块的信号强度的指示数码管。
10.根据权利要求9所述的道岔转辙机远程监测系统，其特征在于，每一采集机设置定向2. 4G天线，所述主机设置2. 4G全向天线。
全文摘要
本发明公开了一种道岔转辙机远程监测系统，包括主机和至少一采集机，所述采集机设置分别与第二数据传输模块连接的开关量采集模块和模拟量采集模块；所述开关量采集模块通过外部的开关量传感器采集道岔转辙机的指示灯信息；所述模拟量采集模块通过与外部的模拟量传感器采集道岔转辙机的动作电流。本发明主要应用于S700K分散式道岔的道岔转辙机的监控，在Siwes2分散式道岔控制器内本着不影响既有设备的前提下加装监测设备用以记录各个牵引点S700K转辙机动作电流、开关量状态并将其传输至信号工区点，从而满足维护人员对道岔状态和道岔转换过程中的电流进行实时监测、发生问题快速分析的要求。
文档编号B61L23/00GK102795247SQ20121026961
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者佟德双, 艾柱, 刘涛, 薛保建, 王强, 牛意坚, 李枫, 鲁晓明, 任翔 申请人:深圳市长龙铁路电子工程有限公司