专利名称：铁路信号灯断丝快速定位自动报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路信号灯断丝报警装置，尤其是一种铁路信号灯断丝快速定位自动报警装置。
背景技术：
众所周知，铁路信号灯是保障铁道正常运营必不可少的设备，在铁路信号灯的主丝断丝后，便立即自动转换至付丝点灯。为保证列车安全正点运行，应及时给出断丝灯泡的座标位置，更换以新的灯泡。然而，传统的主丝断丝报警方式有以下诸多缺点I.需要相应配线组合和继电器由人工测试判断，自动化程度低，判断时间长。不能快速准确，直观自动地显示出断丝的位置。更不能明确地指出断丝灯泡是红灯还是绿灯或黄灯。2.使用传输线较多，不仅造成浪费，且故障因素增加。电阻变值，传输线不良，会引起误报。尤其传输线上有感应电压时，更无法准确地测出电阻的数值。3.当同一区间或同一咽喉内，有两架及两架以上信号机同时断丝时，无法确定是哪架信号机存在断丝。不得不沿线逐一查寻。既浪费劳力，事故又得不到及时处理。报警信号单一，无法与其它示警信号区别。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种铁路信号灯断丝快速定位自动报警装置，它是以该装置中的适配器是否因信号灯故障而自动退出报警装置为先决条件并根据中心主机电路单元中的上、下行探测器的电路输出端输出信号的大小亦指示出信号灯的灯位及灯的颜色并发出报警信号。本实用新型的目的是这样实现的，一种铁路信号灯断丝快速定位自动报警装置， 它包括由双路直流电源，信号发生器，信号分配器，上、下行探测器，上、下行按接收显示器， 上、下行小循环接口单元，上、下行报警单元构成的中心主机电路单元TDB — III，上、下行传输线Lu、Ld,适配器PSQn，其中，所述的适配器SPQn是由一电感线圈L，一电容器C串联构成的谐振电路且该电路中的电容器C的一端经保险丝S与中心主机电路单元TDB-III中的灯丝转换继电器DZJ的开关K相连接；所述的上、下行探测器分别由阻容元件、探测器芯片SE/LM567探测信号放大器Q构成，其中，探测信号放大器Q的输出端经电阻R1与适配器 SPQ反射信号回波节点A相连接，探测器芯片IC的脚一、二、五、六端分别经电容C1、C2，阻容网络％、C3与节点A电阻R2、R3的一端相连接，探测器芯片IC的脚三端通过电容C4与可调电阻R4相连接，探测器芯片IC的脚四、八端之间跨按一嵌位电阻R 5，与节点A连接的电容 C6其另一端分为两路，一路与节点A电阻R2的另一端相连接，另一路经电容C5与节点A电阻R3的另一端相连接。当本装置所管辖的信号灯中任一灯泡转为付丝点灯时，中心主机电路单元中的灯丝转换继电器落下并通过其接点开关将所对应的适配器接往传输线，而探测器因其信号被适配器的LC电路吸收使输入信号降低最后使探测器芯片的输出端输出高电平并以此信号触发本装置的显示单元发生出报显示。由于本装置采用了安全适配器和与之适配的上、下行探测器，因而使得本装置较之目前的铁路信号灯断丝报警装置而言，它的积极效果是十分明显的I.可以自动地快速、准确、直观地显示出断丝的位置，并能明确地指出断丝灯泡的属性，是红灯还是绿灯或黄灯。2.不必专设传输线，可综合使用(复用)既有传输线，包括点灯电源线和幻线，每方向可容纳8-32信号点。3.尽管付丝断丝的可能性极小，但仍充分考虑付丝断丝报警显示。当主丝断丝后切至付丝时，如灯泡未被点亮，则给出付丝断丝显示，以示紧急状态。4.本装置的容错处理功能很强。尽管几处灯泡同时断丝的机率很小，但仍富裕的考虑了在2-4架信号机同时断丝的情况下，尚能良好的工作。在条件较好时，可以扩展到 2-8 个。5.本装置充分考虑了防干拢措施并具有良好的雷击防护措施，以保证电路在迁到异常情况时也能继续工作。6.本装置还可以纳入到小循环系统工作按开关量与小循环系统接口的比例，用光电耦合电路为小循环系统传递信息。7.该装置对区间为四显示的自动闭塞也能适应。但对同一架信号机中的绿黄显示有付丝点灯时，只能指明有付丝点灯存在，没法区分是黄灯还是绿灯为付丝点灯。8.音响报警可以利用控制台上的电铃也可以利用主机上的“电子语音器”。语音器的音响内容是“现在灯丝有故障”，以方便地区别于其他报警音响。
[0017]
以下结合附图和实施例对本实用新型开作详述[0018]图I是本装置的工作原理示意图；[0019]图2是关于图I中上、下行探测器的电路工作原理图；[0020]图3是关于图I中适配器的结构示意图；[0021]图4是关于适配器的另一实施例即三端适配器结构示意图；[0022]图5是关于适配器的再一实施例即二端适配器结构示意图；[0023]图6是关于图I中信号发生器的结构示意图；[0024]图7是关于图I中信号分配器的结构示意图；[0025]图8是关于图2的信号流向示意图；[0026]图9是接收显示与报警单元的电路结构示意图；[0027]图10是关于图I中的小循环接口单元的电路结构示意图；[0028]图11是关于图9的线路用A型插座配线图；[0029]图12是关于图10的线路用A型插座配线图；[0030]图中1-双路直流电源，2-信号发生器，3-信号分配器，4、5_上、下行探测器，6、
7-上、下行接收显示器，8、9_上、下行小循环接口单元，10、11-上、下行报警单元，TDB-III 一中心主机电路单兀；Lu、Ld-上、下行传输线，SPQn-安全适配器,12-输入放大信号，13-相敏检波信号，14-滤波放大信号，15-锁相振荡信号，16-正交相敏乘法器信号，17-滤波缓放信号，18-显示信号，19-晶体振荡器，20-分频链，21-光电耦合器，DZJ-灯丝转换继电器， Q-探测信号放大器，A-适配器反射信号回波节点，K(Kssl···Kssn, Kxsl···Kxsn, Ksxl…Ksxn, Kxxl… Kxm)-灯丝转换继电器开关，SSJC-闩锁寄存器，H FM-或非门，M-音响，Dl-灯光。
具体实施方式
由图I 10，本实用新型涉及一种铁路信号灯断丝快速定位自动报警装置，它包括由双路直流电源1，信号发生器2，信号分配器3，上、下行探测器4，5，上、下行按接收显示器6、7，上、下行小循环接口单元8、9，上、下行报警单元10、11构成的中心主机电路单元 TDB-III，上、下行传输线Lu、LD，适配器PSQn，其中，所述的适配器SPQn是由一电感线圈L， 一电容器C串联构成的谐振电路且该电路中的电容器C的一端经保险丝S与中心主机电路单元TDB-III中的灯丝转换继电器DZJ的开关K相连接；所述的上、下行探测器4、5分别由阻容元件、探测器芯片SE/LM567探测信号放大器Q构成，其中，探测信号放大器Q的输出端经电阻R1与适配器SPQ反射信号回波节点A相连接，探测器芯片IC的脚一、二、五、六端分别经电容Cp C2,阻容网络％、C3与节点A电阻R2、R3的一端相连接，探测器芯片IC的脚三端通过电容C4与可调电阻R4相连接，探测器芯片IC的脚四、八端之间跨按一嵌位电阻R5, 与节点A连接的电容C6其另一端分为两路，一路与节点A电阻R2的另一端相连接，另一路经电容C5与节点A电阻R3的另一端相连接。探测信号由左边输入，LC电路所引起的反射信号回波从右边送入。平时，探测信号经放大至A点，且处于高电平，经电容电阻网络送往 SE/LM 567的脚三端，其状态SE/LM567的脚八端输出为低电位。当某一坐标位置的信号机的主丝断丝后，则相应的灯丝转换继电器落下，并将相应的SPQ接往传输电路。SPQ所引起的反射信号使A点的电平降低，最终导致SE/LM 567的脚八输出端的状态改变为高电位。 而这一高电位的接收与处理均是在中心主机电路中进行的，它将处理结果集中显示在主机面板上。如主丝断丝的灯泡有几处并存，则主机按其先后次序一一处理显示。如万一遇有几处恰巧在同一时刻断丝，则按其信号机的编号顺序，从小到大逐个处理显示。事实上SPQ 是断丝信息的提取单元，用以形成断丝信息，并使之有唯一的地址特征。而中心主机电路单元TDB-III则将产生的探测信号按规定成四组，发送至上行/下列传输线。各信号机所属之适配器SPQn(n值最大为16)通过灯丝转换继电器的接点逻辑连接至传输线。SPQ是串联谐振电路，平时处于等待状态。一旦U. L. H，中位一灯泡为付丝点灯，则相应的DZJ落下，使所属之SPQn接至传输线，通知中心主机某个SPQn处已存在故障。中心主机探测到SPQn被接入，便进行信息处理，经3秒延时，给出声光报警。探则器是本装置的核心，是一锁相环，相敏检波，鉴频电路，能在4X4个信号点同时故障的情况下良好的工作。信号经高阶有源滤波器输出，直接驱动显示单元，并显示在主机面板上。音响报警和小循环接口按上行/下列分别给出。小循环接口按开关量接口，以光耦隔离的形式传递信息。在本装置中主机电源为双路直流电源由5伏、9伏、24伏组成,分别为上行端 /下行端的信号发生器、分配器、探测器、显示器、报警器及小循环接口提供电源。信号发生器是一相位锁定式频率合成器，由晶振、分频链、缓冲放大组成且用以产生本装置所需之频率资源。一般情况下需要要5-8个频率，最多可产生16个信息。目前我国铁路，一般区间长度为IOKM左右，闭塞分区为IKM左右，所以共设10架区间信号机， 分别属于相邻车站各一半，故信号发生器应提供5个频率，其数值为701HZ，852MZ，1033HZ，1215HZ，1377HZ。该五个频率的特点是组成频率值的每一位数字都是质数，故其频率值肯定也是质数，彼此均不能整除。因此，无论是分频电路发生竞争，还是横拟电路有交调，均不会引起误报。该五个频率可以为复线区段车站四个方向的20个信号机服务。频率发生器输出分三段即亚音频(30 300HZ)，音频(300 300HZ)超音频(3000 30KHZ)。一般情况下优先选用音频频段，如信号点很多时，则应适当向亚音频和趋音频拓展。信号分配器实际上是一个以运放为基础的线性加法器，来自信号发生器的η个信号频率从运放的反相端输入，其输出分别送往外线和相应的探测器。四个运放的输入/输出关系如图7所示。当信号频率较少时，也可以利用电阻网络相加。探测器被用于检知是否有SPQ被接入装置，并指明是哪一架信号机的SPQ被接入。 平时SPQ和主机均处于等待状态，一旦任一灯泡转为付丝点灯则相应的DZJ落下，通过DZJ 的接点逻辑所属之SPQ接往传输线，探测器因其信号被LC电路吸收而输入信号降低，故其状态改变，经3秒延时，便给出探测结果，输出高电平。探测器的信号流向如图8所示。来自分配器的信号经相敏检波，滤波放大后去锁定本地振荡器。本地振荡之输出与输入信号正交相乘，其结果经低通滤波、缓放送往显示单元在单线区段，探测器设两个，上行端/下行端各一个。复线区段设4个，上行端/下行端各设两个。显示器报警单元系一般的TTL电路。由于平时探测器输出为低电位，当接收到故障信号时才变为高电位，所以显示单元用闩锁寄存器构成，显示信息由D端输入，从Q端输出，并以LE D显示于主机面板上。报警电路是一个二 5输入的或非门，上行/下列各一个。每个或非各驱动一个继电器。每个继电器有两组转换接点，分别为控制台提供声光报警。显示器报警单元的电路如图9所示。小循环接口电路是一光电耦合器，如图10所示。在图3中所示的保险丝S其设置的目的在于如果由于雷击或其它原因导致电容器C被击穿时，保险丝S即熔断，而与它串联连接的适配器即到被切除从而避免影响其它的适配器工作。在本装置中涉及的传输线Lu， Ld可用既有线路、电览、明线，一般的输电线也可。在上述实施例中配线图是采用铁路惯用的A型插座，无需另行设计；而双路直流电源1，信号发生器2，信号分配器3，上、下行接收显示器6，7，上、下行小循环接口单元，上、下行报警单元10，11也均属目前铁路运用成熟之技术，如果将上、下行探测器4，5，安全适配器SPQn运用于原有的中心主机电路单元中则可大大提高成熟技术的开发程度和运用的积极效果。
权利要求1.一种铁路信号灯丝断丝快速定位自动报警装置，其特征在于，包括中心主机电路单元(TDB-III)，信号传输线(Lu、Lp)，以及适配器(SPQn)；其中，中心主机电路单元(TDB-III)包括信号发生器(2)，信号分配器(3)，报警单元 (10U1)；所述适配器(PSQn)是由一电感线圈(L)、一电容(C)串联构成的谐振电路，并且该适配器(SPQn)相继与某一信号机的3个灯丝转换器继电器(DZJ)的常闭触点相串联,从而构成探测回路，信号发生器(2)经由信号分配器(3)输出特定频率的电信号至所述探测回路； 当所述信号机中的某一灯泡为副丝点亮时，所述3个灯丝转换器继电器(DZJ)的常闭触点均闭合，中心主机电路单元(TDB-III)探测到该适配器(SPQn)导通，经过一定时间延迟后，通过报警单元(10、11)给出报警信号；所述探测回路经由所述信号传输线(Lu、Lp)与中心主机电路单元(TDB-III)相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种铁路信号灯断丝快速定位自动报警装置，该装置由中心主机电路单元、传输线、适配器三部分构成，其中，中心主机电路单元中包括直流电流，信号发生器、信号分配器、探测器、报警电路、接收显示器、小循环接口；而其中的探测器则是由探测器芯片、适配器反射信号回波节点，放大器及阻容元件构成的。而适配器是由一电感一电容构成的LC串联谐振电路，它通过与中心主机电路单元中的灯丝转换继电器开关的连接关系可使探测器探测到相应的适配器反馈信号灯是否正常工作，并使探测到的信号送入中心主机电路单元进行处理。
文档编号B61L5/18GK202345717SQ201120506350
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者宋玉婷, 李冰, 李孝芳 申请人:宋玉婷