专利名称：计算机联锁与牵引供电模拟控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一种控制系统,特别是 一种对铁路车站的计算机联锁与牵引 供电模拟控制系统。
技术背景目前对铁路车站计算机联锁系统和牵引供电系统的模拟控制系统，不能 完全模拟现场的运行情况,不能准确反映现场实际情况。结合目前计算机联锁系统的发展、培训工作的现状，有必要加大投入， 增加计算机联锁与牵引供电模拟控制系统的开发，使相关技术人员、操作人 员全面了解、系统掌握专业前沿技术。 发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种计算机联锁与牵引 供电模拟控制系统，很好的模拟现场的实际情况，能够较为全面的显示计算机 联锁控制系统和电气化铁道牵引供电系统的基本构成、工作原理。为实现上述目的，本发明釆用的技术方案为 一种计算机联锁与牵引 供电模拟控制系统，由车站模拟沙盘、现场信号设备、现场牵引供电设备、 牵引供电控制设备和联锁控制设备组成，所述车站模拟沙盘包括台面、轨道 及电力机车，所述现场信号设备包括信号机、转辙机和轨道电路，所述现场 牵引供电设备包括接触网设备、牵引变电所和开闭所，所述现场信号设备连 接有联锁控制设备，所述现场牵引供电设备连接有牵引供电控制设备，所述 牵引供电控制设备连接有供电显示屏，其特征在于联锁控制设备由联锁控 制操作机和联锁控制下位机组成，牵引供电控制设备由牵引供电控制操作机 和牵引供电控制下位机组成联锁控制操作机用于通过对信号联锁逻辑关系集中判断，实现对车站 信号、道岔、进路的控制和操作；
联锁控制下位机用于完成信号机、转辙机的驱动控制，轨道电路状 态、信号机状态、道岔状态的表示釆集，实现与计算机联锁控制机的通信；牵引供电控制操作机用于沙盘的接触网运行控制，对牵引变电所、 分区所、开闭所加电和断电进行控制；牵引供电控制下位机用于完成隔离开关及断路器模拟控制、供电显示屏的控制，开关量状态的表示采集，实现与牵引供电控制操作机的通信；所述联锁控制下位机包括第一输入/输出接口板和第一驱动隔离接口板，第一输入/输出接口板用于完成输出控制和输入采集工作；第一驱动隔离接口 板用于完成信号机、转辙机的驱动控制，轨道电路状态、信号机状态、转辙 机状态的表示釆集。所述牵引供电控制下位机包括第二输入/输出接口板和第二驱动隔离接 口板，第二输入/输出接口板用于完成输出控制和输入釆集工作；第二驱动隔 离接口板用于完成隔离开关及断路器模拟控制、供电显示屏的控制，开关量 状态的表示采集。所述牵引供电控制操作机，由以下模块组成牵引供电远动控制模块，用户管理模块，密码管理模块，日志管理模块，交接班管理模块。牵引供电远动控制模块提供用户操作界面对牵引变电所、开闭所和 接触网上加电及断电进行控制；用户管理模块用于实现删除或新增加操作用户；密码管理模块用于实现用户修改密码；曰志管理模块用于实现查询上一次操作的纪录；交接班管理模块用于实现工作人员交接班时对系统锁定和切换用户。本发明具有以下优点计算机联锁与牵引供电模拟控制系统以现场实物按比例微缩而成，很好 的模拟现场的实际情况，能够尽快的、较为全面的显示计算机联锁控制系统 和电气化铁道牵引供电控制系统的基本构成、工作原理。该系统可以对信号、
电力、电气化专业施工技术管理等相关人员进行培训，同时还可以作为演示 的平台。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图i为本发明计算机联锁与牵引供电模拟控制系统结构框图； 图2为本发明联锁控制系统结构框图； 图3为本发明牵引供电系统结构框图。
具体实施方式
如图l所示，本发明计算机联锁与牵引供电模拟控制系统，由车站模拟 沙盘、现场信号设备、现场牵引供电设备、牵引供电控制设备和联锁控制设 备组成，所述车站模拟沙盘包括台面、轨道及电力机车，所述现场信号设 备包括信号机、转辙机和轨道电路，所述现场牵引供电设备包括接触网设备、 牵引变电所和开闭所，所述现场信号设备连接有联锁控制设备，所述现场牵 引供电设备连接有牵引供电控制设备，所述牵引供电控制设备连接有供电显 示屏，其特征在于联锁控制设备由联锁控制操作机和联锁控制下位机组成, 牵引供电控制设备由牵引供电控制搡作机和牵引供电控制下位机组成联锁控制操作机用于通过对信号联锁逻辑关系集中判断，实现对车站 信号、道岔、进路的控制和操作；联锁控制下位机用于完成信号机、转辙机的驱动控制，轨道电路状态、信号机状态、道岔状态的表示釆集，实现与计算机联锁控制机的通信；牵引供电控制操作机用于沙盘的接触网运行控制，对牵引变电所、 分区所、开闭所加电和断电进行控制；牵引供电控制下位机用于完成隔离开关及断路器模拟控制、供电显示 屏的控制，开关量状态的表示釆集，实现与牵引供电控制操作机的通信；本发明中模拟了 2个标准双线4股道车站，每个车站的两个咽喉分别有 八字型渡线和交叉渡线各一处，单动道岔2 3组，每个车站单独联锁，站间 4个闭塞分，模拟四显示自动闭塞。
联锁控制操作机釆用工业控制计算机，釆用研华610H, P4 2.8G，硬盘 80G,内存512M, DVD光驱，19"液晶显示器构成。联锁控制操作机通过对信 号联锁逻辑关系集中判断，实现对车站信号、道岔、进路的控制和操作等功 能。主要完成列车进路和调车进路的排列；列车占用实现三点检查解锁；进 行进路的取消、人工延时解锁和区段故障解锁；实现进路引导和咽喉总锁闭 引导；实现道岔的单锁、单解和单操(定位、反位)；区间实现三灯四显示 自动闭塞；实现道口接近式自动通知；具有道岔故障和信号机灯丝断丝(列 车信号)故障报警；能够和其它系统进行连接。本发明计算机联锁与牵引供电模拟控制系统，所述联锁控制下位机包括 第一输入/输出接口板和第一驱动隔离接口板，第一输入/输出接口板用于完 成输出控制和输入釆集工作；第一驱动隔离接口板用于完成信号机、转辙机 的驱动控制，轨道电路状态、信号机状态、转辙机状态的表示釆集。联锁控制操作机软件具有双进程， 一条进程来监视各个设备的运营情况， 如信号机状态，道岔情况，道轨占用或故障情况，控制区间信号机自动正 确的开放，信号机延时关闭等等；另一进程用来监视操作员的操作情况，并 根据操作来进行相应的运算，发出控制信号，操作各个设备。联锁控制操作机与联锁控制下位机间的通信是釆用两块研华的COM串口 基于RS-232通信协议实现的，接口 C0M1为联锁控制操作机与联锁控制下位 机之间的通信，接口 C0M2为两个联锁控制操作机之间的通信。如图2所示，联锁控制操作机将控制流下发给第一输入/输出接口板，第 一输入/输出接口板将控制流下发给第一驱动隔离接口板，第一驱动隔离接口 板将控制流下发给信号机和转辙机；第一驱动隔离接口板接收信号机、转辙 机和轨道电路的返回信号流，并且将返回信号流发送到第一输入/输出接口 板，第一输入/输出接口板将返回信号流发送到联锁控制操作机。本发明计算机联锁与牵引供电模拟控制系统，所述牵引供电控制下位机 包括第二输入/输出接口板和第二驱动隔离接口板，第二输入/输出接口板用 于完成输出控制和输入采集工作；第二驱动隔离接口板用于完成隔离开关及
断路器模拟控制、供电显示屏的控制，开关量状态的表示釆集。如图3所示，牵引供电控制操作机将控制流下发给第二输入/输出接口 板，第二输入/输出接口板将控制流下发给第二驱动隔离接口板，第二驱动隔 离接口板将控制流下发给供电显示屏、牵引变电所和开闭所，由牵引变电所 和开闭所控制接触网供电；第二驱动隔离接口板接收供电显示屏、牵引变电所和开闭所的返回信号流，并且将返回信号流发送到第二输入/输出接口板， 第二输入/输出接口板将返回信号流发送到牵引供电控制操作机。灯控板和继电器板用来模拟牵引变电所和开闭所内部和接触网上使用的 隔离开关和断路器。如图4所示，牵引供电控制操作机通过单片机串口对牵引供电控制下位机进行控制。牵引供电控制下位机与三个灯控板相连接。由此进行输入输出 扩展。三个灯控板中一个与继电器板相连，实现牵引供电控制操作机对继电 器的控制。灯控板和继电器板完成模拟接触网，牵引变电所、分区所及开闭 所加电和断电。现对牵引供电控制下位机、灯控板，继电器板作详细介绍 l)牵引供电控制下位机牵引供电控制操作机控制信号经MAX232驱动器进入牵引供电控制下位 机，牵引供电控制下位机将经过处理的控制信息与地址信息分时输出。地址 信息经74LS573锁存输出并由74L245驱动后送往各灯控制板，而控制信号由 牵引供电控制下位机发出后直接经74L245驱动送各灯控制板。2 )灯控板由牵引供电控制下位机所传送来的地址信息如果与灯控板编码相符，则 此板被选通。控制信息经74LS245与2003驱动送于各三头插针，以便控制各 灯的点亮或熄灭。事实上，具体控制那个灯是要选择的，选择信息是由牵引 供电控制下位机所发送的地址信息经灯控制板上74LS138译码后所得来的。 此信息可以控制使各插针有效或无效。3)继电器板 若接触网通电，则由继电器开关控制的相应供电显示屏光带须同时点亮。 本发明计算机联锁与牵引供电模拟控制系统，所述牵引供电控制操作机,由以下模块组成牵引供电远动控制模块，用户管理模块，密码管理模块，曰志管理模块，交接班管理模块。牵引供电远动控制模块提供用户操作界面对牵引变电所、开闭所和 接触网上加电及断电进行控制；用户管理模块用于实现删除或新增加操作用户； 密码管理模块用于实现用户修改密码； 曰志管理模块用于实现查询历史操作的纪录；交接班管理模块用于实现工作人员交接班时对系统锁定和切换用户。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技 术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种计算机联锁与牵引供电模拟控制系统，由车站模拟沙盘、现场信号设备、现场牵引供电设备、牵引供电控制设备和联锁控制设备组成，所述车站模拟沙盘包括台面、轨道及电力机车，所述现场信号设备包括信号机、转辙机和轨道电路，所述现场牵引供电设备包括接触网设备、牵引变电所和开闭所，所述现场信号设备连接有联锁控制设备，所述现场牵引供电设备连接有牵引供电控制设备，所述牵引供电控制设备连接有供电显示屏，其特征在于所述联锁控制设备由联锁控制操作机和联锁控制下位机组成，所述牵引供电控制设备由牵引供电控制操作机和牵引供电控制下位机组成联锁控制操作机用于通过对信号联锁逻辑关系集中判断，实现对车站信号、道岔和进路的控制和操作；联锁控制下位机用于完成信号机、转辙机的驱动控制，用于对轨道电路状态、信号机状态和道岔状态的表示采集，实现与计算机联锁控制机的通信；牵引供电控制操作机用于铁路模拟沙盘的接触网运行控制，对牵引变电所和开闭所加电及断电进行控制；牵引供电控制下位机用于完成隔离开关及断路器模拟控制和供电显示屏的控制，对开关量状态的表示采集，实现与牵引供电控制操作机的通信。
2. 根据权利要求1所述的计算机联锁与牵引供电模拟控制系统,其特征 在于所述联锁控制下位机由第一输入/输出接口板和第一驱动隔离接口板组 成，第一输入/输出接口板用于完成输出控制和输入釆集工作；第一驱动隔离 接口板用于完成信号机、转辙机的驱动控制，轨道电路状态、信号机状态和 转辙机状态的表示釆集。
3. 根据权利要求1所述的计算机联锁与牵引供电模拟控制系统,其特征 在于所述牵引供电控制下位机由第二输入/输出接口板和第二驱动隔离接口 板组成，第二输入/输出接口板用于完成输出控制和输入釆集工作；第二驱动 隔离接口板用于完成隔离开关及断路器模拟控制、供电显示屏的控制，开关 量状态的表示釆集。
4.根据权利要求1所述的计算机联锁与牵引供电模拟控制系统,其特征 在于所述牵引供电控制操作机上设置有牵引供电远动控制模块、用户管理模 块、密码管理模块、日志管理模块和交接班管理模块牵引供电远动控制模块提供用户操作界面对牵引变电所、开闭所和 接触网上加电及断电进行控制；用户管理模块用于实现删除或新增加操作用户；密码管理模块用于实现用户修改密码；曰志管理模块用于实现查询上一次操作的纪录；交接班管理模块用于实现工作人员交接班时对系统锁定和切换用户。
全文摘要
本发明涉及一种计算机联锁与牵引供电模拟控制系统，具有车站模拟沙盘、信号计算机联锁系统及牵引供电系统。通过联锁控制操作机及下位机控制轨道电路、信号机及转辙机；通过牵引供电控制操作机及下位机控制牵引变电所、开闭所和接触网设备的供电，将供电信息显示在供电显示屏。该计算机联锁与牵引供电模拟控制系统完全取消继电电路的使用，全部实行计算机逻辑运算，满足车站信号联锁、区间自动闭塞和道口信号显示等各种铁道信号需要，操作简便、安全性、可靠性高；并且成功的模拟了铁路电气化供电及远动控制功能。
文档编号G09B19/00GK101118701SQ20071001864
公开日2008年2月6日 申请日期2007年9月12日 优先权日2007年9月12日
发明者刘月锋, 吕永宏, 张金敏, 李国宁, 杜银龙, 王德旭, 王思明, 肖代宁, 贾哲东, 闫群东 申请人:中铁一局集团电务工程有限公司