基于感应环线的轨道交通定位仿真系统的制作方法

文档序号:15316086发布日期:2018-08-31 23:23阅读:500来源:国知局

本实用新型涉及一种轨道交通定位仿真系统,特别涉及一种适用于高等职业院校、轨道交通企业进行技术培训的基于感应环线的轨道交通定位仿真系统。



背景技术:

轨道交通对列车定位要求具备精确性、连续性和可靠性;目前轨道交通所应用的列车定位方法有轨道电路定位、计轴定位、查询---应答器定位、测速定位、交叉感应环线定位、无线通信定位等,以上列车定位方法已在城市的轨道交通中得到了很好的应用,其中一些技术已经实现了移动闭塞,从而提高了列车位置追踪精度,使后续列车可以按该线路区段最大允许速度安全地接近最后一次确认的前行列车尾部位置,并与之保持安全距离;同时,列车不需要在被占用的轨道电路分区入口处的前方停车,运行间隔显著缩短。

目前已有一些轨道交通列车定位方法用于仿真教学和培训,特别是基于感应环线的定位方法,但由于没有建立专用的仿真系统,基本上是运用真实的设备进行教学和培训,因此存在以下不足:

1.设备不仅占地面积大,而且成本高,采购周期长;

2.使用率不高,维护周期长,维护费用高;

3.设备过于复杂,操作不便,不能满足教学的需要,甚至与实际的教学需要脱节。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对上述问题,提供一种精确定位,操作简单的基于感应环线的轨道交通定位仿真系统,以克服已有技术所存在的上述不足。

本实用新型采取的技术方案是:一种基于感应环线的轨道交通定位仿真系统,包括感应环线定位设备、车载信号发送器Ⅰ、车载信号发送器Ⅱ、区段占用检测电路和计算机系统;

所述车载信号发送器Ⅰ设在列车的前部,车载信号发送器Ⅱ设在列车的后部,所述感应环线定位设备、区段占用检测电路和计算机系统设在轨道区段内;

所述感应环线定位设备包括:室内校核信号发送器、室内校核信号接收器、室内列车信号接收器Ⅰ、室内列车信号接收器Ⅱ以及继电器断路装置;

所述区段占用检测电路包括区段占用指示电路和继电器Ⅲ,区段占用指示电路的两端分别接继电器Ⅲ的开关Ⅲ的动触点和定触点,继电器Ⅲ的电磁线圈Ⅲ一端接室内校核信号接收器,另一端接地;

所述继电器断路装置包括继电器Ⅰ和继电器Ⅱ,继电器Ⅰ的电磁线圈Ⅰ一端接室内列车信号接收器Ⅰ,另一端接地;继电器Ⅱ的电磁线圈Ⅱ一端接室内列车信号接收器Ⅱ,另一端接地;继电器Ⅰ的开关Ⅰ和继电器Ⅱ的开关Ⅱ串接在感应环线的端点B与室内校核信号接收器之间;

所述车载信号发送器Ⅰ、车载信号发送器Ⅱ、室内校核信号发送器、室内校核信号接收器、室内列车信号接收器Ⅰ室内列车信号接收器Ⅱ均采用SX1278无线模块,并分别通过RS485串行通信总线与计算机系统连接;

所述室内校核信号发送器之SX1278无线模块的RS485A端通过继电器断路装置之继电器开关Ⅰ和继电器开关Ⅱ连接感应环线的端点B,其RS232端接计算机系统;

室内校核信号接收器之SX1278无线模块的RS485A端连接感应环线的端点A,其RS485B端连接区段占用检测电路之继电器Ⅲ的电磁线圈Ⅲ,其RS232端接计算机系统;

室内列车信号接收器Ⅰ之SX1278无线模块的RS485A端连接感应环线的端点A,其RS485B端连接继电器断路装置之继电器Ⅰ的电磁线圈ⅠL1,其RS232端接计算机系统;

室内列车信号接收器Ⅱ之SX1278无线模块的RS485A端连接感应环线的端点A,其RS485B端连接继电器断路装置之继电器Ⅱ的电磁线圈Ⅱ,RS232端接计算机系统;

所述区段占用检测模块(GZJC)用于将继电器Ⅲ的开关信号转换成数字信号发送给计算机系统,区段占用指示电路(ZS)用于显示区段轨道的占用状态;

所述车载信号发送器Ⅰ用于发送列车车头进入轨道区段的信号,车载信号发送器Ⅱ用于发送列车车尾进入轨道区段的信号;

所述室内校核信号发送器用于发送表明环线区段是否完整的检查信号;

所述室内校核信号接收器用于接收室内校核信号发送器发送的检查信号,并根据检查信号的状态控制区段占用检测电路的工作状态;

所述室内列车信号接收器Ⅰ用于接收列车车头进入轨道区段时车载信号发送器Ⅰ发送的信号,并通过继电器断路装置断开或接通感应环线端点B与室内校核发送器的连接;

所述室内列车信号接收器Ⅱ用于接收列车车尾进入轨道区段时车载信号发送器Ⅱ发送的信号,并通过继电器断路装置断开或接通感应环线端点B与室内校核发送器的连接;

所述计算机系统的作用:

一是接收室内校核信号接收器的检查信号;

二是检测和显示室内校核信号发送器、区段占用检测电路以及室内列车信号接收器Ⅰ和室内列车信号接收器Ⅱ的工作状态;

检测区段占用检测电路工作状态时:当区段占用检测电路之继电器Ⅲ的继电器开关Ⅲ吸起时发送代码1,落下发送代码0;

检测区段占用指示电路的工作状态时:有车占用发送代码1,无车占用发送代码0。

其进一步的技术方案是:

所述SX1278无线模块为兼备接收和发送的多频道无线模块,其中:

室内校核信号发送器和室内校核信号接收器采用频道1,室内列车信号接收器Ⅰ和车载信号发送器Ⅰ采用频道3,室内列车信号接收器Ⅱ和车载信号发送器Ⅱ采用频道5;

所述计算机系统配置为:不低于32位处理器,内存不低于2GB,内存不低于40G。

由于采取上述技术方案,本实用新型之基于感应环线的轨道交通定位仿真系统具有以下有益效果:

1.本实用新型之一种基于感应环线的轨道交通定位仿真系统以感应环线、计算机系统为系统核心,通过室内列车信号接收器Ⅰ和室内列车信号接收器Ⅱ接收车载信号发送器Ⅰ和车载信号发送器Ⅱ发送的信号,断开室内校核发送器与感应环线的连接,使该区段轨道继电器的开关K3落下,从而接通区段占用指示电路,较好地实现模拟列车定位,定位精确,操作简单、方便,较好的满足教学或培训的需求;

2.由于该仿真系统之室内列车信号接收器Ⅰ、室内列车信号接收器Ⅱ、室内校核发送器、室内校核接收器以及区段占用检测电路均通过RS485串行通信总线与计算机系统连接,由计算机系统监测其工作状态,仿真演示方法操作简便,易于推广,整个仿真演示过程最终通过计算机终端直观显示,教学效果好、教学效率高;

3.该仿真系统结构设计科学,其主要模块采用多频道SX1278无线模块,该模块兼备了接收和发送功能,不仅便于维护,而且可大大降低成本。

下面结合附图和实施例对本实用新型之基于感应环线的轨道交通定位仿真系统的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1为基于感应环线的轨道交通定位仿真系统结构框图;

图2~图6为仿真演示过程示意图:

图2为无列车占用轨道区段,图3为列车车头进入轨道区段,图4为列车车头和车尾均进入轨道区段,图5为列车车头出清、车尾仍在轨道区段,图6为列车车头和车尾均出清离开轨道区段;

图7为计算机系统与多套一种基于感应环线的轨道交通定位仿真系统使用示意图;

图中:

00―计算机系统,000―RS485串行通信总线,01―列车,02―轨道,03―感应环线,04―区段占用检测电路,05―继电器断路装置,CF1―车载信号发送器Ⅰ,CF2―车载信号发送器Ⅱ,CFT1―发送天线Ⅰ,CFT1―发送天线Ⅱ,FS―室内校核信号发送器,JS―室内校核信号接收器,NC1―室内列车信号接收器Ⅰ,J1―继电器Ⅰ,NC2―室内列车信号接收器Ⅱ,J2―继电器Ⅱ,J3―继电器Ⅲ,K1―继电器开关Ⅰ,K2―继电器开关Ⅱ,K3―继电器开关Ⅲ,L1―电磁线圈Ⅰ,L2―电磁线Ⅱ圈,L3―电磁线圈Ⅲ,ZS―区段占用指示电路,GZJC―区段占用检测模块。

具体实施方式

一种基于感应环线的轨道交通定位仿真系统,包括感应环线定位设备、车载信号发送器ⅠCF1、车载信号发送器ⅡCF2、区段占用检测电路04和计算机系统00;

所述车载信号发送器ⅠCF1设在列车的前部,车载信号发送器ⅡCF2设在列车的后部,所述感应环线定位设备、区段占用检测电路和计算机系统设在轨道区段内;

所述感应环线定位设备包括:室内校核信号发送器FS、室内校核信号接收器JS、室内列车信号接收器ⅠNC1、室内列车信号接收器ⅡNC2以及继电器断路装置05;

所述区段占用检测电路04包括区段占用指示电路GZJC和继电器ⅢJ3,区段占用指示电路的两端分别接继电器Ⅲ的开关ⅢK3的动触点和定触点,继电器Ⅲ的电磁线圈ⅢL3一端接室内校核信号接收器JS,另一端接地;

所述继电器断路装置05包括继电器ⅠJ1和继电器ⅡJ2,继电器ⅠJ1的电磁线圈ⅠL1一端接室内列车信号接收器ⅠNC1,另一端接地;继电器ⅡJ2的电磁线圈ⅡL2一端接室内列车信号接收器ⅡNC2,另一端接地;继电器Ⅰ的开关ⅠK1和继电器Ⅱ的开关ⅡK2串接在感应环线的端点B与室内校核信号接收器JS之间;

所述车载信号发送器ⅠCF1、车载信号发送器ⅡCF2、室内校核信号发送器FS、室内校核信号接收器JS、室内列车信号接收器ⅠNC1室内列车信号接收器ⅡNC2均采用SX1278无线模块,并分别通过RS485串行通信总线与计算机系统连接;

所述室内校核信号发送器FS之SX1278无线模块的RS485A端通过继电器断路装置05之继电器开关ⅠK1和继电器开关ⅡK2连接感应环线的端点B,其RS232端接计算机系统;

室内校核信号接收器JS的SX1278无线模块的RS485A端连接感应环线的端点A,其RS485B端连接区段占用检测电路04之继电器ⅢJ3的电磁线圈ⅢL3,其RS232端接计算机系统;

室内列车信号接收器ⅠNC1之SX1278无线模块的RS485A端连接感应环线的端点A,其RS485B端连接继电器断路装置之继电器ⅠJ1的电磁线圈ⅠL1,其RS232端接计算机系统;

室内列车信号接收器ⅡNC2之SX1278无线模块的RS485A端连接感应环线的端点A,其RS485B端连接继电器断路装置之继电器ⅡJ2的电磁线圈ⅡL2,RS232端接计算机系统;

所述区段占用检测模块GZJC用于将继电器Ⅲ的开关信号转换成数字信号发送给计算机系统,区段占用指示电路ZS用于显示区段轨道的占用状态;

所述车载信号发送器ⅠCF1用于发送列车车头进入轨道区段的信号,车载信号发送器ⅡCF2用于发送列车车尾进入轨道区段的信号;

所述室内校核信号发送器FS用于发送表明环线区段是否完整的检查信号;

所述室内校核信号接收器JS用于接收室内校核信号发送器发送的检查信号,并根据检查信号的状态控制区段占用检测电路的工作状态;

所述室内列车信号接收器ⅠNC1用于接收列车车头进入轨道区段时车载信号发送器ⅠCF1发送的信号,并通过继电器断路装置断开或接通感应环线端点B与室内校核发送器FS的连接;

所述室内列车信号接收器ⅡNC2用于接收列车车尾进入轨道区段时车载信号发送器ⅡCF2发送的信号,并通过继电器断路装置断开或接通感应环线端点B与室内校核发送器FS的连接;

所述计算机系统的作用:

一是接收室内校核信号接收器JS的检查信号;

二是检测和显示室内校核信号发送器FS、区段占用检测电路04以及室内列车信号接收器ⅠNC1和室内列车信号接收器ⅡNC2的工作状态;

检测区段占用检测电路04工作状态时:当区段占用检测电路04之继电器ⅢJ3的继电器开关ⅢK3吸起时发送代码1,落下发送代码0;

检测区段占用指示电路的工作状态时:有车占用发送代码1,无车占用发送代码0。

所述计算机系统配置为:不低于32位处理器,内存不低于2GB,内存不低于40G。

所述SX1278无线模块为兼备接收和发送的多频道无线模块,该模块能提供多个频道的选择,可在线修改串口波特率、收发频率、发射功率、射频空中速率等各种参数,并可通过RS485串行通信总线直接与计算机系统连接。

本实施例中:

室内校核信号发送器FS和室内校核信号接收器JS采用频道1,室内列车信号接收器ⅠNC1和车载信号发送器ⅠCF1采用频道3,室内列车信号接收器ⅡNC2和车载信号发送器ⅡCF2采用频道5;因此室内列车信号接收器ⅠNC1只能接收车载信号发送器ⅠCF1发送的信号,室内列车信号接收器ⅡNC2只能接收车载信号发送器ⅡCF2发送的信号;

作为上述实施例的变换,所述车载信号发送器ⅠCF1、车载信号发送器ⅡCF2或不采用SX1278无线模块,而是直接由计算机系统向室内列车信号接收器ⅠNC1或室内列车信号接收器ⅡNC2的SX1278模块发出对应频率的信号,以实现列车车头进入轨道区段、车尾进入轨道区段、以及列车出清的模拟。

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