一种电力载波智能铁路信号点灯系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能点灯系统，尤其涉及一种电力载波智能铁路信号点灯系统。本实用新型的技术方案是：采用电力线载波通信技术为核心，以车站的监测主机为主站构成主从式通信网络方案，实现铁路交通信号灯系统相关数据的监测传送，主电路与检测电路的电源隔离使用，监测总机通过一对电缆芯线对现场所有监测节点提供电源并在电源线上传输信息的功能。本实用新型的有益效果是：系统是采用电力线载波通信技术为核心，以车站的监测主机为主站构成主从式通信网络方案，实现铁路交通信号灯系统相关数据的监测传送。
【专利说明】一种电力载波智能铁路信号点灯系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能点灯系统，尤其涉及一种电力载波智能铁路信号点灯系统。
[0002]背景知识
[0003]目前全国铁路市场中现有的智能点灯系统主要有两种类型:其一为利用继电器接点通过报警线传输信息，这种方式主要存在两个以上点灯单元同时故障，不能定位显示的缺陷。另一种为利用交流220的电源线载波方式来传输信息，这种利用载波技术通过电源线传输信息的方式，能解上述方式的缺陷，而且性能良好、响应速度快、安全可靠。
【发明内容】
[0004]为了解决两个以上现场点灯单元同时故障，就不能准确的定位出故障灯具体位置的问题，本实用新型提出一种电力载波智能铁路信号点灯系统。
[0005]本实用新型的技术方案是:采用电力线载波模块，利用原有的信号电缆线，室外点灯单元通过继电器切换主灯丝和副灯丝，检测电路通过检测继电器接点的状态来检测主灯丝和副灯丝的工作状态，并将主灯丝和副灯丝的工作状态信息提供给室外点灯单元的处理器，现场点灯单元的处理器通过调制电路将灯丝工作状态信息发送到信号电缆线线上，再通过信号电缆线传送到室内集中监测总机，实现集中报警和故障定位，该系统主要由室外点灯单元和室内集中监测总机构成。
[0006]所述的室外点灯单元是以单片机为核心处理器，包含电源管理电路、灯丝故障检测电路、供电故障检测电路、接口单元电路和电力线载波模块构成；所述的故障检测电路主要是检测主、副灯丝的状态并将检测的状态通知单片机；所述的电源检测单元主要检测灯丝的供电状态并将结果传送给单片机；所述的电源管理单元负责整个系统的电源处理；通过接口单元，操作人员可以设置室外点灯单元的物理地址等信息；电力载波模块可以将检测到的数据信息与电缆线信道匹配并传送。
[0007]所述的室内集中监测总机，主控制器采用Cortex_M3核的ARM处理器STM32，在处理器连接有电源管理单元电路、IXD显示单元、声光报警单元、键盘输入接口、CAN接口电路、时钟电路，上述的电源管理单元负责整个系统的电源处理，用户可以通过按键对室内机操作，上述的电力线载波模块可以将检测到的数据信息与电缆线信道匹配并传送，上述的CAN接口模块可以实现数据接入。
[0008]上述的室外点灯单元的电源系统是由变压器和继电器构成，提供铁路信号灯的交流电源；所述的室外点灯单元的监测系统是由电力载波模块、单片机STM8S103和检测电路构成，，监测系统是监测铁路信号灯工作状态，主电路与检测电路相互隔离，只通过光电信息交换，使主电路不受其它因素的影响，最大限度的确保了主电路的安全性。
[0009]进一步的，上述的载波模块，是采用FSK调制技术的高度集成的电力载波模块，内部集成了发送和接受数据的所有功能，包括防雷、功率放大、电压/电流自动控制、耦合接口等，大大简化了应用电路。载波模块单片机控制端由RX、TX、R/T三个端口构成，全是TTL电平，TX接单片机TXD端发送数据，RX接单片机RXD端接收数据，R/T为接收/发送控制端，接单片机P 1.0 口，R/T为高时载波模块处于接收状态，R/T为低时处于发送状态。
[0010]本发明的有益效果是系统是采用电力线载波通信技术为核心，以车站的监测主机为主站构成主从式通信网络方案，实现铁路交通信号灯系统相关数据的监测传送。主电路与检测电路的电源隔离使用，监测总机通过一对电缆芯线对现场所有监测节点提供电源并在电源线上传输信息的功能。以轮询应答和载波侦听相结合的方式是电力载波通信技术应用在实时性要求较高的领域提供了有效解决方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合实施例附图对本发明作进一步说明:
[0012]图1:网络电气结构原理框图；
[0013]图2:室内机硬件框图；
[0014]图3:室内集中监测总机的原理框图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]本实用新型的技术方案是采用电力线载波模块，利用原有的信号电缆线，室外点灯单元通过继电器切换主灯丝和副灯丝，检测电路通过检测继电器接点的状态来检测主灯丝和副灯丝的工作状态，并将主灯丝和副灯丝的工作状态信息提供给室外点灯单元的处理器，现场点灯单元的处理器通过调制电路将灯丝工作状态信息发送到电缆线上，再通过信号电缆线传送到室内集中监测总机，实现集中报警和故障定位。
[0017]本实用新型提出的电力载波智能铁路信号点灯系统，由室外点灯单元和室内集中监测总机构成。
[0018]具体来说，结合附图1、附图2对上述的室内集中监测总机进行详述，是室内集中监测总机，指由主控制器采用Cortex-M3核的ARM处理器STM32，在处理器连接有电源管理单元电路、IXD显示单元、声光报警单元、键盘输入接口、CAN接口电路、时钟电路，上述的电源管理单元负责整个系统的电源处理，用户可以通过按键对室内机操作，上述的电力线载波模块可以将检测到的数据信息与电缆线信道匹配并传送，上述的CAN接口模块可以实现数据接入，其控制过程如下:
[0019]电力载波智能铁路信号点灯系统由于室内集中监控主机有四路检测通道，每路检测通道最多设置64个现场点灯单元的寻址地址，采用的是群呼一答的通讯方式，即每次同时呼叫4个通道同一位序的灯，应答每次只能按通道的不同依序应答相关位序的灯，且每一个灯都要呼叫应答两次，连续两次呼叫无应答即为故障状态，这种方式需要在使用前把站场中所有的点灯单元按各自所在通道分类，并分别编码，各通道的点灯单元编码后都需要与现场真实灯名称一一对应，故障时只显示灯的名称，不显示编码序号，现场点灯单元的编码地址与现场灯的真实名称需要在现场使用前先进行调试，根据现场情况一一设置确定，没有安装灯位的地址码不用呼叫，直接跳过，进行下一次的循环。
[0020]结合附图2，对室外点灯单元进行详述，室外点灯单元的系统以单片机为核心处理器，包含电源管理电路、灯丝故障检测电路、供电故障检测电路、接口单元电路和电力线载波模块构成。故障检测电路主要是检测主、副灯丝的状态并将检测的状态通知单片机；电源检测单元主要检测灯丝的供电状态并将结果传送给单片机；电源管理单元负责整个系统的电源处理；通过接口单元，操作人员可以设置室外点灯单元的物理地址等信息；电力载波模块可以将检测到的数据信息与电力线信道匹配并传送。
[0021]另需要补充的是，由于铁路行业标准要求主电路与检测电路的电源不能混用，所以监测总机还具有通过一对电缆芯线对现场所有监测节点提供电源并在电源线上传输信息的功能。监测总机一路通过变压器先使AC220V变为AC50V，再通过热敏电阻防止冲击电流后，经整流桥滤波后输出，为保证可靠性，本设计采用两路电源直流并机输出，另一路采用变压器隔离AC220后提供区间点灯单元的监测通道。
[0022]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【权利要求】
1.一种电力载波智能铁路信号点灯系统，采用电力线载波模块，利用原有的信号电缆线，室外点灯单元通过继电器切换主灯丝和副灯丝，检测电路通过检测继电器接点的状态来检测主灯丝和副灯丝的工作状态，并将主灯丝和副灯丝的工作状态信息提供给室外点灯单元的处理器，现场点灯单元的处理器通过调制电路将灯丝工作状态信息发送到信号电缆线线上，再通过信号电缆线传送到室内集中监测总机，实现集中报警和故障定位，其特征在于，该系统主要由室外点灯单元和室内集中监测总机构成；所述的室外点灯单元是以单片机为核心处理器，包含电源管理电路、灯丝故障检测电路、供电故障检测电路、接口单元电路和电力线载波模块构成；所述的故障检测电路主要是检测主、副灯丝的状态并将检测的状态通知单片机；所述的电源检测单元主要检测灯丝的供电状态并将结果传送给单片机；所述的电源管理单元负责整个系统的电源处理；通过接口单元，操作人员可以设置室外点灯单元的物理地址等信息；电力载波模块可以将检测到的数据信息与电缆线信道匹配并传送；所述的室内集中监测总机，主控制器采用Cortex-M3核的ARM处理器STM32，在处理器连接有电源管理单元电路、IXD显示单元、声光报警单元、键盘输入接口、CAN接口电路、时钟电路，上述的电源管理单元负责整个系统的电源处理，用户可以通过按键对室内机操作，上述的电力线载波模块可以将检测到的数据信息与电缆线信道匹配并传送，上述的CAN接口模块可以实现数据接入。
【文档编号】H04B3/54GK203840626SQ201420005339
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】康海宇, 赵喜桢, 彭博, 羊冬全, 刘朝峰 申请人:西安铁路局西安电务器材厂