铁路车站的通信联锁系统的制作方法_3

文档序号:9059587阅读:来源:国知局
硬件与软件方式校核,只有运算结果相同才能输出。该软件具有非常高的安全可靠性,共模Bug发生概率< 10_8以下,软件模块之间采用接口交换数据,禁止采用全局变量共享数据资源,软件采用“V”型迭代开发,具有非常高的安全可靠性。
[0072]参考图1和图2,优选的,该铁路车站的通信联锁系统中,安全型联锁主机为两台。
[0073]两个安全型联锁主机11互为冗余热备并行运行;每一个安全型联锁主机11上对应设置一个安全型计算机102 ;
[0074]当一个安全型联锁主机11进行控制工作时,另一个安全型联锁主机11并行运行并实时同步数据;在当前处于控制状态的安全型联锁主机11接收到联锁运算比较结果不同的数据信息(即当前处于控制状态的安全型联锁主机11故障时)时,自动切换到另一个安全型联锁主机11工作。
[0075]具体的,将一个安全型计算机102对应设置在一个安全型联锁主机11上,在一个主机故障时,直接切换到另一个主机,使得搭建过程简便且方便,并且也便于后续的维护工作。
[0076]进一步的,参考图2,安全型联锁主机11还包括冗余电源模块103 ;冗余电源模块103用于为安全型联锁主机11提供电源;冗余电源模块103包括:冗余电源接口 1001与外部输入电源电连接,用于接收外部输入电源;电源EMC (Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容)电路1002与冗余电源接口 1001电连接,用于对输入电源进行滤波处理;冗余电源主模块1003与EMC电路1002电连接,用于将输入电源隔离为两路并将该两路电源转换为工作所需的两路独立电源;冗余供电电路1004与余电源主模块1003电连接,用于对转换后的两路独立电源进行隔离,并将该两路独立电源整合为一路,用以为安全型计算机102供电;
[0077]安全型联锁主机11还包括冗余通讯接口模块101,用于实现安全型联锁主机11与通讯服务器12通讯之间的数据通信。
[0078]具体的,冗余电源模块103:由冗余电源接口 1001,电源EMC电路1002、冗余电源主模块1003、冗余供电电路1004等构成。来自不同电源接口的电源分别独立经过EMC电路后,送入独立的电源主模块,电源主模块将输入电源隔离并转换为满足为计算工作所需的电源后,送入冗余供电电路1004,冗余供电电路1004将两路独立电源进行隔离、整合为一路向计算机供电;两路电源完全相互独立,两路电源都正常时冗余供电电路1004自动实现负载均衡,若其中一路出现故障时,另外一路自动全负荷供电。
[0079]本实施例中,冗余通讯接口模块101优选采用独立高速冗余通讯通道与冗余服务器通讯。
[0080]其中,本实施例中的安全型联锁主机11中的模块集成在电路板上,并组装成为一个实体的壳体,如图6所示,在使用时,将其放置于室内,节省了大量的空间。
[0081]需要说明的是,本实施例中的图2中虽然明确了安全型联锁主机11中各个器件或者模块的连接顺序,实质上,上述连接顺序可以任意调换。
[0082]进一步的,参考图3,本实施例中的安全型道岔模块13包括:道岔控制电路104可以与转辙机电连接,用于实时监控转辙机的动作电流,并在动作电流过载时自动切断转辙机的动作电源,以及在转辙机堵转时自动切断动作电源,用以保护转辙机。
[0083]具体的,道岔控制电路104采用安全型结构,由第一安全型继电器电路1005、第一安全型驱动电路1006和拉弧规避电路1007组成。道岔控制电路104能够保障在出现故障或错误情况下,倒向危险侧的概率< 10_8。第一安全型继电器电路1005采用多个安全型继电器逻辑组合、串联、回采等保障在出现不符合输出意图的输出时能立刻停止。
[0084]第一安全型驱动电路1006由隔离驱动芯片(如CPU等)、二极管、三极管、电容、电阻、小型逻辑继电器等构成,每个继电器驱动都由来自模块上的板载MPU输出的4路差分对称信号和联锁逻辑运算输出继电器串联构成,具有非常强的抗干扰能力,能够保证电路按照输出意图输出,任一器件故障时电路倒向危险侧的概率< 10 8O
[0085]其中,拉弧规避电路1007能够保证在转辙机启动和停机时控制继电器上不出现电弧,在提高继电器使用寿命同时具有防爆功能,使设备能够使用在具有防爆要求的特殊环境。
[0086]具体的,道岔控制电路104实时监控转辙机动作电流,当电流过载时电路自动切断动作电源;当转辙机堵转时能够自动切断动作电源保护转辙机。
[0087]表示电路105与道岔控制电路104电连接,用于根据采集的转辙机状态表杆件的位置状态获取道岔位置状态;
[0088]具体的,表示电路105通过采集转辙机状态表杆件位置状态从而获取道岔位置状态。表示电路105由隔离型表示电源、表示继电器、位置锁定电路、电容、电阻等构成。表示电路105能在断线、短路、漏电、混线等故障状态下准确检测道岔位置,错误检测概率
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[0089]第一通讯模块106,用于实现道岔控制电路104与通讯服务器12之间的通讯;
[0090]具体的,用于实现道岔控制模块与服务器之间的通讯。通讯单元通过总线与道岔控制模块上的板载MPU模块通讯,采用网络与服务器通讯通,通讯模块自动建立和维护通讯链路,用于实现道岔控制模块与服务器之间的通讯。当通讯链路建立不成功或与板载MPU模块通讯出现故障时,道岔控制模块切断道岔控制电源,并将道岔模块设置为故障锁闭状态,此时道岔模块不能进行任何操作。
[0091]第一防雷模块107,用于实时监测表示电路的工作过程并在检测到雷电时泄放雷电流,用以保护安全型道岔模块13 (即对产生的感应雷电进行防护)。
[0092]具体的,本实施例中第一防雷模块107的作用体现在三个层面,1、信号模块电源工作电源防雷,2、信号模块通讯网络防雷,3、道岔表示防雷。
[0093]其中,本实施例中的安全型道岔模块13中的模块集成在电路板上,并组装成为一个实体的壳体,在使用时,将其放置于待控制设备旁边,节省了大量的空间。
[0094]需要说明的是,本实施例中的图3中虽然明确了安全型道岔模块13中各个器件或者模块的连接顺序,实质上,上述连接顺序可以任意调换。
[0095]进一步的,参考图4,本实施例中,安全型信号模块14包括:调车安全型信号模块108,用于控制调车信号机;其中,每一个调车安全型信号模块108用于控制两架调车信号机;接车安全型信号模块109,用于控制接车显示信号机;其中,每一个接车安全型信号模块109用于控制一架接车显示信号机。
[0096]进一步的,参考图4,本实施例中,安全型信号模块14包括:信号控制电路110,用于实时监测当前的行车条件,并根据检测结果控制信号机的输出状态;其中,信号机的状态包括信号灯的状态。
[0097]信号控制电路110包括:第二安全型继电器电路1008,用于与信号机电连接,实时检测当前的行车条件,并根据检测结果生成控制信号;即在检测结果符合条件时,生成允许通行的控制信号;和在检测结果不符合预设条件时,生成禁止通行的控制信号(即将信号灯的输出状态转换成禁止输出状态);第二安全型驱动电路1009与第二安全型继电器电路1008电连接,用于根据控制信号生成驱动信号,并驱动信号灯按照检测结果对应的预设条件进行状态输出;过载保护电路1010与第二安全型驱动电路1009电连接,用于实时监测信号灯电源上的电流,并在电流过载时立即切断电流;
[0098]具体的,信号控制电路110,由第二安全型继电器电路1008、第二安全型驱动电路1009、过载保护电路1010等构成。信号控制电路110中第二安全型继电器电路1008采用多个安全型继电器逻辑组合、串联、回采保障,在出现不符合输出意图的输出时能立刻转换到“禁止”信号输出,输出行车禁止信号。驱动电路由隔离驱动芯片、二极管、电容、电阻等构成,每个继电器驱动输入信号都由来自模块上的板载MPU输出的4路差分对称信号处理后控制,具有非常强的抗干扰能力,能够保证电路按输出意图输出,任一器件故障时电路倒向危险侧的概率< 10_8;过载保护电路1010实时监测信号点灯电源上的电流,当信号电流过载时立即切断电流,保护信号控制模块、连接电缆和信号机。
[0099]灯丝电流监测电路111与信号控制电路110电连接,用于实时监测当前信号机的灯丝电流,并根据灯丝电流的状态确定信号机的状态;
[0100]具体的,灯丝电流监测电路111用于实时监测当前信号机灯丝电流,根据灯丝电流检测信号机是否断丝。灯丝电流检测采用电气隔离技术检测,能够在不增加任何外部设备的情况下检测目前市场上的LED型信号机和灯泡型信号机。
[0101]第二通讯模块112与信号控制电路110电连接,用于实现安全型信号模块14与通讯服务器12之间的
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