专利名称：计算机联锁与牵引供电模拟沙盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟沙盘，特别是一种对铁路车站的计算机联锁与 牵引供电模拟沙盘。
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培训系统，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沙盘的开发，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。 发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种计算机联锁与 牵引供电模拟沙盘,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、施工要点 和重点。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种计算机联锁与牵 引供电模拟沙盘，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。本实用新型计算机联锁与牵引供电模拟沙盘,所述联锁控制设备，由联锁 控制搡作机和第一下位机组成，第一下位机由第一输入/输出接口板和第一 驱动隔离接口板组成，联锁控制操作机与用于输出控制和输入釆集工作的第一输入/输出接口板相连，第一输入/输出接口板与用于驱动控制和状态采集 的第 一驱动隔离接口板相连，第 一驱动隔离接口板与现场信号设备连接。联锁控制操作机 一般釆用工业控制机，完成人机对话及联锁运算； 第一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/输出接口板主要完成输出控制和输入采集工作；第一驱动隔离接口板完成 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。本实用新型计算机联锁与牵引供电模拟沙盘，所述牵引供电控制设备，由 牵引供电控制操作机和第二下位机组成，第二下位机由第二输入/输出接口板 和第二驱动隔离接口板组成，牵引供电控制操作机与用于输出控制和输入釆 集工作的第二输入/输出接口板相连，第二输入/输出接口板与用于隔离开关 及断路器模拟控制、供电显示屏的控制和开关量状态的表示釆集的第二驱动 隔离接口板相连，第二驱动隔离接口板与现场供电设备和供电显示屏连接。牵引供电控制操作机 一般采用工业控制机，完成人机对话及开关操作;第二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/输出接口板主要完成输出控制和输入釆集工作；第二驱动隔离接口板完成 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。本实用新型计算机联锁与牵引供电模拟沙盘，所述轨道电路、转辙机、接 触网设备、牵引变电所、开闭所采用DC5V供电；信号机、供电显示屏釆用 LED显示。本实用新型具有以下特点计算机联锁与牵引供电模拟沙盘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 气化铁道牵引供电系统的基本构成、工作原理、施工要点和重点。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，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图l为本实用新型现场设备分布图；图2为本实用新型联锁控制设备连接框图；图3为本实用新型牵引供电控制设备连接框图。 附图标记说明 l-电力机车； 2-接触网设备；3-信号机；4-轨道电路； 5-转辙机。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型由车站模拟沙盘、现场信号设备、现场牵引供 电设备、牵引供电控制操作机、联锁控制操作机组成，所述车站模拟沙盘包 括台面，轨道及电力机车l，所述现场信号设备包括信号机3、转辙机5、 轨道电路4，所述现场牵引供电设备包括接触网设备2、牵引变电所、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，牵引供电控制设备连接有供电显示屏。所述车站模拟沙盘、现场信号设备及现场牵引供电设备以真实物体按比 例微缩，以1 : 45比例微缩而成。车站模拟沙盘包括台面，轨道及电力机车l。台面所用材料为细木工板，表面铺设薄地毯装潢。边框台面用边框围成一个密闭的系统。使用铝塑板上装饰不锈钢材料。台面支撑底架料釆用高密度板作支撑。轨道地基用21合板材附设道渣，垫板用塑板材料，轨道使用底宽5mm, 上宽3mm，高7mm的模型用特制铜轨，道岔根据所选材料进行特别加工。 电力机车l:根据需要定制。所述电力机车l通过受电弓接通接触网电能，由电力机车遥控器操控 前进、后退和停止。现场信号设备包括信号机3、转辙机5、轨道电路4; 在台面上安装信号灯及道岔箱配置。信号机驱动及检测电路信号机3釆用发光二极管LED,为了能对信号灯灯丝断丝进行监督,在驱 动控制电路中设有检测电路，当灯丝断丝时，进行断丝报警。当需要点亮信号机LED时，计算机输出高电平，LED发光，检测电路通 过检测点灯电路中电流的方式，监督灯丝的完整性，如果计算机有输出，检 测电路没有检测到点灯回路中的电流，即可判断出线路断线或灯丝断丝(即 LED损坏)。转辙机控制及表示电路转辙机5采用DC5V型，为了控制道岔定位和反位(正转和反转)，控制接口 电路必须对电机的电源进行进行极性转换,极性转换原理如下 当八="1" (+5V); B="0" ((^)时，0=+5丫， D=0V，电机正转； 当A—'0" (OV); B=" 1" (+5V)时，C^V, D=+5V，电机反转； 当A-"1" ; B='T或A-" 0" ，B="0，，时，C=OV， D=OV,电机不转。 因此，极性转换电路即有保护电源不短路,又有保护电机的作用。 在转辙机5内有定反位表示接点，该接点随动作杆的移动(转换)，带动定反位接点的接通和断开。轨道电路4釆用5V闭路式直流轨道电路，接触网釆用直流供电，轨道电路 4其中一条钢轨为牵引电流的回路，轨道电路全部作到极性交叉，轨道跳线全 部按实际现场的安装连接。现场牵引供电设备包括接触网设备2、牵引变电所、开闭所；所述接触网设备2包括线路支持装置支柱、支持装置和定位装置使接触悬挂导线相对于线路 保持在所要求的位置上。腕臂支持装置釆用标准腕臂和反向腕臂。软横跨多股道的接触悬挂借助于数根横向线索悬挂于布置在这些线路 两侧的两根支柱上。硬横跨固定在位于电气化线路两侧支柱上的实腹钢结构。系统设置2个牵引变电所1#、 2#、 1个开闭所(主供车站2#侧线)、2 个分区所，供电方式釆用直供加回流线方式。牵引变电所1#主供车站1#站场、左右侧上、下行区间牵引供电。牵引变电所2#主供车站2#站场、开闭所、左右侧上、下行区间牵引供电。 分区所1#、 2#承担其相应两侧区间上、下行(故障时)并联或越区供电。 牵引变电所1# I段母线主供左侧上、下行供电，故障时，由分区所实现上、下行并联供电；II段母线主供右侧上、下行供电，故障时，由分区所实现上、下行并联供电。牵引变电所2#由I段母线主供左侧上、下行牵引供电，故障时，由分区所实现上、下行并联供电；II段母线主供右侧上、下行牵引供电，故障时，由分区所实现上、下行并联供电。 开闭所主供车站2#站场侧线。牵引变电所1#、 2#、开闭所、分区所内及站场区间标注的隔离开关(GK)、 断路器(DL)可实现计算机控制、反馈状态并且区分电源侧、母联侧、馈出 侧实现联锁。供电显示屏设计大小为3.0x2. 0m,采用铝合金框架、绝缘胶木板支撑， 装饰铝塑板和光带或发光二极管组合光带，前面板采用有机玻璃，接线图釆 用光带显示。联锁控制设备所述联锁控制设备，由联锁控制操作机和第一下位机组 成，第一下位机由第一输入/输出接口板和第一驱动隔离接口板组成，如图2 所示，联锁控制操作机与用于输出控制和输入采集工作的第一输入/输出接口 板相连，第一输入/输出接口板与用于驱动控制和状态采集的第一驱动隔离 接口板相连，笫一驱动隔离接口板与现场信号设备连接。联锁控制操作机釆用工业控制机，完成人机对话及联锁运算； 第一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/输出接口板主要完成输出控制和输入釆集工作；第一驱动隔离接口板完成 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；牵引供电控制设备所述牵引供电控制设备，由牵引供电控制操作机和 第二下位机组成，第二下位机由第二输入/输出接口板和第二驱动隔离接口板 组成，如图3所示，牵引供电控制操作机与用于输出控制和输入釆集工作的 第二输入/输出接口板相连，第二输入/输出接口板与用于隔离开关及断路器 模拟控制、供电显示屏的控制和开关量状态的表示采集的第二驱动隔离接口 板相连，第二驱动隔离接口板与现场供电设备和供电显示屏连接。牵引供电控制操作机釆用工业控制机，完成人机对话及开关操作； 第二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/输出接口板主要完成输出控制和输入釆集工作；第二驱动隔离接口板完成 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。第二下位机接收牵引供电控制操作机的指令，实现供电分段控制和供电 显示屏的显示。所述轨道电路、转辙机、接触网设备、牵引变电所、开闭所釆用DC5V供 电；信号机、供电显示屏采用LED显示。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非 限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技 术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而 不脱离本实用新型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沙盘，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，其特征在于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。
2. 根据权利要求l所述的计算机联锁与牵引供电模拟沙盘，其特征在 于所述联锁控制设备，由联锁控制操作机和第一下位机组成，第一下位机由 第一输入/输出接口板和第一驱动隔离接口板组成，联锁控制操作机与用于 输出控制和输入采集工作的第一输入/输出接口板相连，第一输入/输出接口 板与用于驱动控制和状态釆集的第一驱动隔离接口板相连，第一驱动隔离接 口板与现场信号设备连接。
3. 根据权利要求l所述的计算机联锁与牵引供电模拟沙盘，其特征在 于所述牵引供电控制设备，由牵引供电控制操作机和第二下位机组成，第二 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，牵引供电控制操 作机与用于输出控制和输入釆集工作的第二输入/输出接口板相连，第二输 入/输出接口板与用于隔离开关及断路器模拟控制、供电显示屏的控制和开关 量状态的表示采集的第二驱动隔离接口板相连，第二驱动隔离接口板与现场 供电设备和供电显示屏连接。
4. 根据权利要求l所述的计算机联锁与牵引供电模拟沙盘，其特征在 于所述轨道电路、转辙机、接触网设备、牵引变电所和开闭所采用DC5V供电; 信号机、供电显示屏采用LED显示。
专利摘要本实用新型涉及一种计算机联锁与牵引供电模拟沙盘，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，现场信号设备连接有联锁控制设备，现场牵引供电设备连接有牵引供电控制设备，牵引供电控制设备连接有供电显示屏；通过联锁控制设备控制轨道电路、信号机及道岔转辙机；通过牵引供电控制设备控制牵引变电所，开闭所及接触网设备的供电，将供电信息显示在供电显示屏。本实用新型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、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G09B25/00GK201117148SQ20072003265
公开日2008年9月17日 申请日期2007年9月5日 优先权日2007年9月5日
发明者刘月锋, 吕永宏, 张金敏, 张陕峰, 曾凡燚, 李国宁, 杜银龙, 王德旭, 王思明, 肖代宁 申请人:中铁一局集团有限公司