一种动车组ATC系统运行模式选择电路的制作方法

本实用新型属于城轨列车技术领域，特别涉及一种动车组ATC系统运行模式选择电路。

背景技术：

城际铁路同时具备大铁和轨道交通的运营特点，是未来城市间交通的主要方式。目前，国内城际动车组车载信号系统采用ATC（Automatic Train Control，列车自动控制）系统确保列车的安全运行。ATC系统包括以下几种运行模式：库内运行模式、列车自动运行模式、列车自动防护模式、人工限速模式和ATC旁路模式。

在现有技术中，ATC系统运行模式选择电路包括库内运行按钮、列车自动运行按钮、列车自动防护按钮、人工限速按钮、ATC旁路按钮、库内运行模式继电器、列车自动运行模式继电器、列车自动防护模式继电器、人工限速模式继电器、ATC旁路模式继电器、库内运行信号线、列车自动运行信号线、列车自动防护信号线、人工限速信号线、ATC旁路信号线，其中库内运行按钮和库内运行模式继电器的线圈连成回路，库内运行模式继电器的一常开触点通过库内运行信号线接入ATC机柜，库内运行模式继电器的其余触点接入车上与库内运行模式相关的其余控制系统；列车自动运行按钮和列车自动运行模式继电器的线圈连成回路，列车自动运行模式继电器的一常开触点通过列车自动运行信号线接入ATC机柜，列车自动运行模式继电器的其余触点接入车上与列车自动运行模式相关的其余控制系统；列车自动防护按钮和列车自动防护模式继电器的线圈连成回路，列车自动防护模式继电器的一常开触点通过列车自动防护信号线接入ATC机柜，列车自动防护模式继电器的其余触点接入车上与列车自动防护模式相关的其余控制系统；人工限速按钮和人工限速模式继电器的线圈连成回路，人工限速模式继电器的一常开触点通过人工限速信号线接入ATC机柜，人工限速模式继电器的其余触点接入车上与人工限速模式相关的其余控制系统；ATC旁路按钮和ATC旁路模式继电器的线圈连成回路，ATC旁路模式继电器的一常闭触点通过ATC旁路信号线接入ATC机柜，ATC旁路模式继电器的其余触点接入车上与ATC旁路模式相关的其余控制系统。

从以上结构中可以看出，现有动车组ATC系统运行模式的选择是通过接通不同的按钮来控制，接通按钮后，对应模式的继电器线圈得电，从而相应的触点得电闭合或断开，相应的信号线将触发信号发送至ATC机柜内的ATC系统，从而ATC系统运行在相应的运行模式。

综上，现有的动车组ATC系统运行模式选择电路具有以下缺点：

第一，不同的运行模式均需要不同的按钮进行选择控制，占用司机台安装空间，增加了成本。

第二，ATC机柜内的ATC系统需要经过继电器触点才能获取到运行模式选择信号，由于继电器的触点易抖动，触点开闭时存在机械磨损、电弧烧伤等现象，触点寿命短，所以整个运行模式选择电路可靠性和可维护性差，成本高。

技术实现要素：

现有的动车组ATC系统运行模式选择电路中，不同的运行模式均需要不同的按钮进行选择控制，占用司机台安装空间，增加了成本；ATC机柜内的ATC系统需要经过继电器触点才能获取到运行模式选择信号，可靠性和可维护性差，成本高。本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种动车组ATC系统运行模式选择电路，将ATC系统的库内运行模式、列车自动运行模式、列车自动防护模式和人工限速模式集成在一个多档旋转开关上进行选择，方便司机操作，降低司机误操作的概率，节约了司机台安装空间；ATC机柜内的ATC系统未经过继电器触点即直接从多档旋转开关的触点上获取运行模式选择信号，从而提高了系统的可靠性和可维护性，降低了成本。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种动车组ATC系统运行模式选择电路，包括第一库内运行信号线、第一列车自动运行信号线、第一列车自动防护信号线和第一人工限速信号线，其结构特点在于还包括多档旋转开关，所述多档旋转开关包括第一触点、第二触点、第三触点和第四触点，所述第一触点、第二触点、第三触点和第四触点的一端均与电源正极相连，第一触点通过第一库内运行信号线接入ATC机柜，第二触点通过第一列车自动运行信号线接入ATC机柜，第三触点通过第一列车自动防护信号线接入ATC机柜，第四触点通过第一人工限速信号线接入ATC机柜。

借由上述机构，司机通过操作多档旋转开关来控制列车分别在库内运行模式、列车自动运行模式、列车自动防护模式、人工限速模式下运行，将不同的ATC系统运行模式集成到一个多档旋转开关上进行选择，方便司机操作，降低司机误操作的概率，节约了司机台安装空间。同时，ATC机柜内的ATC系统未经过继电器触点而直接从多档旋转开关的触点上获取运行模式选择信号，从而提高了系统的可靠性和可维护性，降低了成本。

进一步地，包括库内运行模式继电器、列车自动运行模式继电器、列车自动防护模式继电器、人工限速模式继电器、与第一触点并联的第五触点、与第二触点并联的第六触点、与第三触点并联的第七触点、与第四触点并联的第八触点，所述第五触点远离电源正极的一端通过库内运行模式继电器的线圈与电源负极相接，所述第六触点远离电源正极的一端通过列车自动运行模式继电器的线圈与电源负极相接，所述第七触点远离电源正极的一端通过列车自动防护模式继电器的线圈与电源负极相接，所述第八触点通过人工限速模式继电器的线圈与电源负极相接。

借由上述结构，将多档旋转开关旋转至相应的档位，ATC机柜内的ATC系统工作在相应的运行模式，同时，相应模式继电器的触点接入车上相关的控制系统，从而控制其它相应控制系统的工作，操作简单方便。

进一步地，库内运行模式继电器包括第一常开触点，列车自动运行模式继电器包括第二常开触点，列车自动防护模式继电器包括第三常开触点，人工限速模式继电器包括第四常开触点，所述第一常开触点、第二常开触点、第三常开触点和第四常开触点的一端均与电源正极相连，第一常开触点、第二常开触点、第三常开触点和第四常开触点的另一端均与列车控制管理系统相连。

借由上述结构，列车控制管理系统通过读取多档旋转开关所处的位置状态得知ATC系统所处的运行模式，从而将相应运行模式涉及到的列车运行信息送至人机界面显示，供司机读取并做出相应响应，确保列车安全可靠运行。

进一步地，还包括ATC切除开关和第一ATC旁路模式继电器，第一ATC旁路模式继电器的线圈与ATC切除开关连成控制回路，第一ATC旁路模式继电器包括第一常闭触点、第二常闭触点、第三常闭触点和第四常闭触点，所述第一常闭触点连于第五触点与库内运行模式继电器的线圈之间，所述第二常闭触点连于第六触点与列车自动运行模式继电器的线圈之间，所述第三常闭触点连于第七触点与列车自动防护模式继电器的线圈之间，所述第四常闭触点连于第八触点与人工限速模式继电器的线圈之间。

借由上述结构，动车组在运行过程中，如果ATC系统出现故障，则闭合司机室继电器柜的ATC切除开关，从而第一ATC旁路模式继电器的线圈得电，第一常闭触点、第二常闭触点、第三常闭触点和第四常闭触点均得电断开，从而隔离多档旋转开关至各运行模式继电器线圈的输出，在人工操作控制下，司机负责列车的安全，可以继续运行，避免清客下线。

进一步地，还包括第一ATC旁路信号线、ATC切除开关和第二ATC旁路模式继电器，第二ATC旁路模式继电器的线圈与ATC切除开关连成控制回路；第二ATC旁路模式继电器包括第五常闭触点，第五常闭触点通过第一ATC旁路信号线接入ATC机柜。

借由上述结构，动车组在运行过程中，如果ATC系统出现故障，则闭合司机室继电器柜的ATC切除开关，从而第二ATC旁路模式继电器的线圈得电，第五常闭触点得电断开，ATC系统识别到ATC系统的运行模式为ATC旁路模式，从而ATC系统不输出任何信号。

进一步地，还包括ATC切除开关和第三ATC旁路模式继电器，第三ATC旁路模式继电器的线圈与ATC切除开关连成控制回路；第三ATC旁路模式继电器包括第六常闭触点，所述第六常闭触点的一端与电源正极相连，第六常闭触点的另一端与列车控制管理系统相连。

借由上述结构，闭合司机室继电器柜的ATC切除开关，从而第三ATC旁路模式继电器的线圈得电，第六常闭触点得电断开，列车控制管理系统通过读取第六常闭触点的状态得知ATC系统所处的运行模式是否为ATC旁路模式。

进一步地，所述第一触点、第二触点、第三触点和第四触点的一端均通过司机占有激活开关与电源正极相连。

当司机室端被激活后，司机占有激活开关闭合后，再通过多档旋转开关选择ATC系统的运行模式。

进一步地，还包括与第一触点并联的第九触点、与第二触点并联的第十触点、与第三触点并联的第十一触点、与第四触点并联的第十二触点、第二库内运行信号线、第二列车自动运行信号线、第二列车自动防护信号线和第二人工限速信号线，第九触点通过第二库内运行信号线接入ATC机柜，第十触点通过第二列车自动运行信号线接入ATC机柜，第十一触点通过第二列车自动防护信号线接入ATC机柜，第十二触点通过第二人工限速信号线接入ATC机柜。

进一步地，还包括第二ATC旁路信号线，第二ATC旁路模式继电器包括第七常闭触点，第七常闭触点通过第二ATC旁路信号线接入ATC机柜。

借由上述结构，系统采用完全冗余设计，提高了系统的可靠性。

与现有技术相比，本实用新型将ATC系统的库内运行模式、列车自动运行模式、列车自动防护模式和人工限速模式集成控制，方便司机操作，降低司机误操作的概率，节约了司机台安装空间；ATC机柜内的ATC系统未经过继电器触点即直接从多档旋转开关的触点上获取运行模式选择信号，采用冗余设计，系统的可靠性和可维护性高，成本低。

附图说明

图1为多档旋转开关外观图。

图2为多档旋转开关内部电路结构图。

图3为多档旋转开关控制电路图。

图4为列车控制管理系统的电路连接图。

图5为ATC机柜的电路连接图。

图6为ATC切除控制电路图。

其中，L1为第一库内运行信号线，L2为第一列车自动运行信号线，L3为第一列车自动防护信号线，L4为第一人工限速信号线，L5为第一ATC旁路信号线，L6为第二库内运行信号线，L7为第二列车自动运行信号线，L8为第二列车自动防护信号线，L9为第二人工限速信号线，L10为第二ATC旁路信号线，K1为多档旋转开关，K2为ATC切除开关，K3为司机占有激活开关，S1为第一触点，S2为第二触点，S3为第三触点，S4为第四触点，S5为第五触点，S6为第六触点，S7为第七触点，S8为第八触点，S9为第九触点，S10为第十触点，S11为第十一触点，S12为第十二触点，G为ATC机柜，M为列车控制管理系统，X1为库内运行模式继电器的线圈，X2为列车自动运行模式继电器的线圈，X3为列车自动防护模式继电器的线圈，X4为人工限速模式继电器的线圈，X5为第一ATC旁路模式继电器的线圈，X6为第二ATC旁路模式继电器的线圈，X7为第三ATC旁路模式继电器，CK1为第一常开触点，CK2为第二常开触点，CK3为第三常开触点，CK4为第四常开触点，

CB1为第一常闭触点，CB2为第二常闭触点，CB3为第三常闭触点，CB4为第四常闭触点，CB5为第五常闭触点，CB6为第六常闭触点，CB7为第七常闭触点。

具体实施方式

如图1至图6所示，动车组ATC系统运行模式选择电路包括第一库内运行信号线L1、第一列车自动运行信号线L2、第一列车自动防护信号线L3和第一人工限速信号线L4，其结构特点在于还包括多档旋转开关K1，所述多档旋转开关K1包括对应库内运行模式的第一触点S1、对应列车自动运行模式的第二触点S2、对应列车自动防护模式的第三触点S3和对应人工限速模式的第四触点S4，所述第一触点S1、第二触点S2、第三触点S3和第四触点S4的一端均与电源正极相连，第一触点S1通过第一库内运行信号线L1接入ATC机柜G，第二触点S2通过第一列车自动运行信号线L2接入ATC机柜G，第三触点S3通过第一列车自动防护信号线L3接入ATC机柜G，第四触点S4通过第一人工限速信号线L4接入ATC机柜G。

ATC系统运行模式选择电路包括库内运行模式继电器、列车自动运行模式继电器、列车自动防护模式继电器、人工限速模式继电器、与第一触点S1并联的第五触点S5、与第二触点S2并联的第六触点S6、与第三触点S3并联的第七触点S7、与第四触点S4并联的第八触点S8，所述第五触点S5远离电源正极的一端通过库内运行模式继电器的线圈X1与电源负极相接，所述第六触点S6远离电源正极的一端通过列车自动运行模式继电器的线圈X2与电源负极相接，所述第七触点S7远离电源正极的一端通过列车自动防护模式继电器的线圈X3与电源负极相接，所述第八触点S8通过人工限速模式继电器的线圈X4与电源负极相接。

库内运行模式继电器包括第一常开触点CK1，列车自动运行模式继电器包括第二常开触点CK2，列车自动防护模式继电器包括第三常开触点CK3，人工限速模式继电器包括第四常开触点CK4，所述第一常开触点CK1、第二常开触点CK2、第三常开触点CK3和第四常开触点CK4的一端均与电源正极相连，第一常开触点CK1、第二常开触点CK2、第三常开触点CK3和第四常开触点CK4的另一端均与列车控制管理系统M相连。库内运行模式继电器、列车自动运行模式继电器、列车自动防护模式继电器、人工限速模式继电器的其余触点接入车上与相应运行模式相关的其余控制系统。

ATC系统运行模式选择电路还包括ATC切除开关K2和第一ATC旁路模式继电器，第一ATC旁路模式继电器的线圈X5与ATC切除开关K2连成控制回路，第一ATC旁路模式继电器包括第一常闭触点CB1、第二常闭触点CB2、第三常闭触点CB3和第四常闭触点CB4，所述第一常闭触点CB1连于第五触点S5与库内运行模式继电器的线圈X1之间，所述第二常闭触点CB2连于第六触点S6与列车自动运行模式继电器的线圈X2之间，所述第三常闭触点CB3连于第七触点S7与列车自动防护模式继电器的线圈X3之间，所述第四常闭触点CB4连于第八触点S8与人工限速模式继电器的线圈X4之间。

ATC系统运行模式选择电路还包括第一ATC旁路信号线L5、ATC切除开关K2和第二ATC旁路模式继电器，第二ATC旁路模式继电器的线圈X6与ATC切除开关K2连成控制回路；第二ATC旁路模式继电器包括第五常闭触点CB5，第五常闭触点CB5通过第一ATC旁路信号线L5接入ATC机柜G。

ATC系统运行模式选择电路还包括ATC切除开关K2和第三ATC旁路模式继电器X7，第三ATC旁路模式继电器X7的线圈与ATC切除开关K2连成控制回路；第三ATC旁路模式继电器X7包括第六常闭触点CB6，所述第六常闭触点CB6的一端与电源正极相连，第六常闭触点CB6的另一端与列车控制管理系统M相连。

所述第一触点S1、第二触点S2、第三触点S3和第四触点S4的一端均通过司机占有激活开关K3与电源正极相连。

ATC系统运行模式选择电路还包括与第一触点S1并联的第九触点S9、与第二触点S2并联的第十触点S10、与第三触点S3并联的第十一触点S11、与第四触点S4并联的第十二触点S12、第二库内运行信号线L6、第二列车自动运行信号线L7、第二列车自动防护信号线L8和第二人工限速信号线L9，第九触点S9通过第二库内运行信号线L6接入ATC机柜G，第十触点S10通过第二列车自动运行信号线L7接入ATC机柜G，第十一触点S11通过第二列车自动防护信号线L8接入ATC机柜G，第十二触点S12通过第二人工限速信号线L9接入ATC机柜G。

ATC系统运行模式选择电路还包括第二ATC旁路信号线L10，第二ATC旁路模式继电器包括第七常闭触点CB7，第七常闭触点CB7通过第二ATC旁路信号线L10接入ATC机柜G。

多档旋转开关K1是ATC系统的重要输入，ATC系统通过接收多档旋转开关K1的硬线信号，控制列车在不同的模式下运行。当多档旋转开关K1在人工限速运行模式位（RM）时，司机通过方向手柄控制列车向前或向后运行，并可以自由切换到列车自动防护运行模式位（ATP）或列车自动运行模式位（ATO）(无需停车切换)。当多档旋转开关K1在列车自动防护）运行模式位（ATP）或列车自动运行模式位（ATO），多档旋转开关K1在列车自动防护运行模式位（ATP）和列车自动运行模式位（ATO）之间可以自由切换，但牵引手柄应在惰行位，方向手柄在向前位。当多档旋转开关K1在列车自动防护运行模式位（ATP）或列车自动运行模式位（ATO）切换到人工限速运行模式位（RM）或库内运行模式位（DM）时，必须停车切换，确保列车安全可靠运行。

下面对本实用新型的工作原理进行说明：

首先，动车组处于列车激活状态，且司机占有继电器得电，司机占有激活开关K3闭合，DC110V电源经占有激活开关→多档旋转开关K1→ATC机柜G内的ATC系统，控制列车运行。

在正常情况下，当多档旋转开关K1在列车自动运行模式位时，多档旋转开关K1的第六触点S6、第二触点S2、第十触点S10三对触点得电闭合，同时，列车自动运行模式继电器得电，其他控制系统将接收到列车自动运行模式信号，并将进行相应的控制。多档旋转开关K1的第二触点S2、第十触点S10得电闭合后，ATC机柜G内的ATC系统将在列车自动运行模式下运行，并在列车自动防护系统的保护监控下负责列车的加速和减速运行。列车控制管理系统M通过第二常开触点CK2收到列车自动运行模式继电器的得电信号后，将监控列车自动运行模式。

在列车自动运行模式下，如需切换到列车自动防护运行模式，将多档旋转开关K1自由旋转到列车自动防护位，多档旋转开关K1的第七触点S7、第三触点S3、第十一触点S11三对触点得电闭合，同时，列车自动防护模式继电器得电，其他控制系统将接收到列车自动防护运行模式信号，并将进行相应的控制。多档旋转开关K1的第三触点S3、第十一触点S11得电闭合后，ATC机柜G内的ATC系统将在列车自动防护运行模式下运行，由人工负责列车的加速和减速，ATP系统负责列车的运行安全。列车控制管理系统通过第三常开触点CK3收到列车自动防护模式继电器的得电信号后，将监控列车自动防护运行模式。

在列车自动防护运行模式或列车自动运行模式下，如需切换到人工限速运行模式，列车需完全停稳后，将多档旋转开关K1自由旋转到人工限速位，多档旋转开关K1的第八触点S8、第四触点S4、第十二触点S12三对触点得电闭合，同时，人工限速模式继电器得电，其他控制系统将接收到人工限速运行模式信号，并将进行相应的控制。多档旋转开关K1的第四触点S4、第十二触点S12得电闭合后，ATC机柜G内的ATC系统将在人工限速运行模式下运行，列车的运行安全完全由司机负责，此时列车向前运行最大速度为25km/h，向后运行的最大速度为3km/h。列车控制管理系统M通过第四常开触点CK4收到人工限速模式继电器的得电信号后，将监控人工限速运行模式。

在列车自动防护运行模式或列车自动运行模式下，如需切换到库内运行模式，原理同列车自动防护运行模式或列车自动运行模式切换到人工限速运行模式。在库内运行模式下，列车的运行安全完全由司机负责，此时列车向前运行最大速度为15km/h，向后运行的最大速度为15km/h。

当ATC系统出现故障时，可通过操作司机室继电器柜的ATC切除开关K2隔离多档旋转开关K1的所有输出，此时第一ATC旁路模式继电器、第二ATC旁路模式继电器和第三ATC旁路模式继电器X7的常闭触点均得电断开，多档旋转开关K1的输出信号被第一常闭触点CB1、第二常闭触点CB2、第三常闭触点CB3和第四常闭触点CB4切除，列车控制管理系统M监控ATC切除状态，当ATC系统接收到第二ATC旁路模式继电器的失电信号后，ATC系统将切除ATC系统所有的输出信号（包括紧急制动、常用制动、牵引允许、车门开和车门允许等），同时ATC系统的所有输出信号都将被车辆切除，为避免清客下线，列车可以继续运行，运行安全由司机完全负责。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。