轨道行车安全检测设备的制作方法

专利名称：轨道行车安全检测设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路行车检测设备，尤其是涉及轨道行车安全检测设备。
背景技术：
目前的轨道行车安全检测普遍采用轨道电路，也有少量采用计轴装置来实现；轨道电路就是利用铁路线路的钢轨作导体，钢轨的一端作为始端提供电源，另一端作为终端，终端实现对继电器线圈的驱动，当没有列车时，终端设备正常工作(轨道继电器吸合)，当列车通过此钢轨时，列车车轮轮跨在轨道上，对轨道电源传输电路形成分路，从而使终端设备失电(轨道继电器落下)，使用此方法可以来检测行车线路上列车的占用状况；但轨道电路往往会受到天气、气候、环境等条件的影响，如钢轨生锈而导致轨道电路分路不良，道床潮湿引起接地电阻过小而形成不正常分路，这都使轨道电路不能够正常工作，严重影响着行车安全和行车效率。当列车在铁路上高速行驶时，其制动距离长，不能避让，如不能及时正确判知行驶线路上的列车占用情况，将会影响铁路的正常运行，甚至发生重大的运行事故；而现有的计轴装置的现场采集普遍采用单一的“鉴幅”或“鉴相”方式，造成抗干扰能力差，而数据接口速率较低，一般为1200bps；并且对室内外信息传输电缆特性要求高(要求使用计轴专用电缆)，造成施工成本高、难度大，不适宜大量推广使用。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种使用载波通讯的具有现场信息采集能力的轨道行车安全检测设备。
为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案本实用新型所述的轨道行车安全检测设备，它包括由微处理器组成的信息处理单元，通过屏蔽信号电缆与所述信息处理单元连接的显示设备和用于清零控制、停用控制的控制盒，以及与信息处理单元连接的室外信息采集单元，所述室外信息采集单元通过电力载波与信息处理单元通讯连接；室外信息采集单元由安装在线路钢轨上的多对有源发送磁头传感器和接收磁头传感器、收发电路、采集通讯电路、线性电源电路构成；信息处理单元输出端与输出继电器线圈电连接，所述输出继电器的输出触点与车站联锁电路电连接。
所述信息处理单元的电源取自车站的电源屏，所述电源屏通过多台UPS电源、切换开关、电源箱向信息处理单元供电。
所述电源箱由开关电源、空气开关和防雷模块电路构成。
本实用新型优点在于把微处理器技术、电力载波通信技术、自动控制技术、冗余技术、传感器技术、防雷技术融为一体；通过安装在轨道上的多对有源发送磁头传感器和接收磁头传感器，将列车信号采集后通过载波通讯技术传送到室内，经信息处理单元分析处理、存储、显示、输出，判断轨道线路是否被占用，保障行车安全。本实用新型不受外部天气等条件的影响，很好的解决了轨道电路分路不良的问题，防止轨道绝缘破损的问题，确保行车安全；所述室外信息采集单元采集信号采用“鉴幅”与“鉴相”相结合的采集原理，具有极强的抗干扰能力。室内处理设备和室外现场采集设备间采用电力载波通讯方式进行数据传输，通讯速率可达到9600bps，通讯能力的提高，使得外部设备的扩展性能得到大幅提高，并且载波本身的FSK方式具有极强的可靠性，并具备了很强的扩展灵活性，电力载波的串行总线结构可以根据需要，灵活扩充室内外设备数量，节约了大量的资金及人力和物力。显示器以站场图形式直接显示出来每一个不同位置的车辆轴数值，还可以显示红光带，一目了然，方便运行人员查看实时线路情况，安全指挥行车。


图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型所述的收发电路原理框图。
图3为本实用新型所述的采集通讯电路原理框图。
图4为本实用新型所述的线性电源电路原理框图。
图5为本实用新型所述的电源箱电路原理框图。
图6为本实用新型所述的室外信息采集单元框图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型所述的轨道行车安全检测设备，它包括由微处理器组成的信息处理单元1，通过屏蔽信号电缆与所述信息处理单元1连接的显示设备2和用于清零控制、停用控制的控制盒3，以及与信息处理单元1连接的室外信息采集单元，所述室外信息采集单元通过电力载波与信息处理单元1通讯连接；室外信息采集单元由安装在线路钢轨4上的多对有源发送磁头传感器5和接收磁头传感器6、收发电路7、采集通讯电路8、线性电源电路9构成；信息处理单元1输出端与输出继电器10线圈电连接，所述输出继电器10的输出触点与车站联锁电路11电连接。信息处理单元1的电源取自车站的电源屏12，所述电源屏12通过两台UPS电源13、切换开关14、电源箱15向信息处理单元1供电。所述电源箱15由开关电源16、空气开关和防雷模块电路17构成。
本实用新型的工作原理如下如图1所示所述的轨道行车安全检测设备由控制盒3和显示设备2、信息处理单元1、室外信息采集单元组成；信息处理单元1和室外信息采集单元之间依靠AC110V电力线连接，通过电力载波方式进行数据传输；控制盒3和显示设备2与信息处理单元1之间通过屏蔽信号电缆连接。显示设备2将线路上列车占用情况，使用站场图形式显示出来，工控机通过485通讯总线，将取得实时数据在显示屏上以站场图方式显示铁路线路的占用/空闲状态，供运行人员查看；运行人员可以通过控制盒3上的按钮，进行清零、停用操作，保证联锁的正常运行。
如图1、图5所示，信息处理单元1从车站的电源屏12引入两路交流220V电源，先分别接入两台UPS电源13，UPS电源13的输出进入电源切换开关14，由电源切换开关14(电源切换可实现不掉电切换)选择输出一路AC220V电源，再进入电源箱15进行处理，由电源箱15产生信息处理单元1所需电源；信息处理单元1判断轨道线路的状态，驱动输出继电器10，将继电器触点接入车站联锁电路；信息处理单元1的处理数据通过485总线送给显示设备2显示，并进行控制信息的采集，进行相应的清零、复位等控制操作。
如图5所示电源箱15为信息处理单元1提供所需电源；电源箱15从冗余电源引入AC220V电源，经空气开关和防雷模块17防护后，直接输出一路AC220V电源，由开关电源16整流输出三路直流电源5V、12V、24V，提供给信息处理单元1使用，另外，24V提供给控制盒3作为操作电源。
如图2、图3、图6所示室外信息采集单元由安装在线路钢轨4上的有源发送磁头传感器5和接收磁头传感器6进行列车信息的采集，每对磁头分别由两个收发电路进行发送控制、对接收信号进行“鉴幅”与“鉴相”的处理；采集通讯电路8的CPU对处理过的轴信息进行采集，采集的数据信息再通过CPU与载波模块的接口传输到载波通道上，传送给信息处理单元1。
如图4所示室外信息采集单元的工作电源经降压产生28V交流电，使用整流桥整流，经稳压后产生24V、12V、5V电源，输出供收发电路7和采集通讯电路8工作使用。
如图2所示由LC振荡电路产生28KHz或31KHz的振荡信号(两块板振荡频率不同，避免相互干扰，采用两组磁头传感器，可以鉴别行车方向)，经高频变压器输出给有源发送磁头传感器5，另一端有源接收磁头传感器6将接收信号传回收发电路7，对接收信号进行“鉴相”与“鉴幅”处理，比较处理后的信号送采集通讯电路8采集处理。
如图3所示采集通讯电路8将收发电路7比较处理后的接收信号进行采集处理，并对接收信号的幅值进行A/D采样，判断工作状态甚至故障状态，采用双CPU采样，结果相互校核，来保证采集可靠性，采集结果通过CPU的串口发送到载波通道上，由信息处理单元1收集所有的采集单元信息后，进行判断处理。
权利要求1.一种轨道行车安全检测设备，它包括由微处理器组成的信息处理单元(1)，通过屏蔽信号电缆与所述信息处理单元(1)连接的显示设备(2)和用于清零控制、停用控制的控制盒(3)，以及与信息处理单元(1)连接的室外信息采集单元，其特征在于所述室外信息采集单元通过电力载波与信息处理单元(1)通讯连接；室外信息采集单元由安装在线路钢轨(4)上的多对有源发送磁头传感器(5)和接收磁头传感器(6)、收发电路(7)、采集通讯电路(8)、线性电源电路(9)构成；信息处理单元(1)输出端与输出继电器(10)线圈电连接，所述输出继电器(10)的输出触点与车站联锁电路(11)电连接。
2.根据权利要求1所述的轨道行车安全检测设备，其特征在于所述信息处理单元(1)的电源取自车站的电源屏(12)，所述电源屏(12)通过多台UPS电源(13)、切换开关(14)、电源箱(15)向信息处理单元(1)供电。
3.根据权利要求2所述的轨道行车安全检测设备，其特征在于所述电源箱(15)由开关电源(16)、空气开关和防雷模块电路(17)构成。
专利摘要本实用新型公开了一种轨道行车安全检测设备，包括由微处理器组成的信息处理单元，通过屏蔽信号电缆与所述信息处理单元连接的显示设备和用于清零控制、停用控制的控制盒，以及与信息处理单元连接的室外信息采集单元，所述室外信息采集单元通过电力载波与信息处理单元通讯连接；室外信息采集单元由安装在线路钢轨上的多对有源发送磁头传感器和接收磁头传感器、收发电路、采集通讯电路、线性电源电路构成；信息处理单元输出端与输出继电器线圈电连接，所述输出继电器的输出触点与车站联锁电路电连接。本实用新型不受外部天气等条件的影响，很好的解决了轨道电路分路不良的问题，具有极强的抗干扰能力。
文档编号B61L1/18GK2934001SQ20062003113
公开日2007年8月15日 申请日期2006年8月18日 优先权日2006年8月18日
发明者郁胜峰, 蔡东齐, 李冰, 王建 申请人:河南辉煌科技股份有限公司