铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置及其方法
【专利摘要】本发明涉及交通运输铁路信号自动控制系统，包括铁路专用线、客专、地铁、轻轨等使用重型道岔多机牵引的信号控制设备的场所。一种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置，其主要特点在于包括有A相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K1，与换向开关K4连接转辙机的X5、通过电源开关K1，与换向开关K5连接转辙机的X3；B相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K2，与换向开关K6连接转辙机的X2、通过电源开关K2，与换向开关K7连接转辙机的X4；C相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K3连接转辙机的X1。发明的优点是本装置采用电子电路取代由安全性继电器构成的五线制道岔转换表示电路，能够对道岔的定位、反位的表示进行实时的检测和分析，安全性得到进一步的提高。
【专利说明】铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通运输铁路信号自动控制系统，包括铁路专用线、客专、地铁、轻轨等使用重型道岔多机牵引的信号控制设备的场所。
【背景技术】
[0002]随着铁路运输“提速、扩能”的需求，大量的采用了提速三相交流转辙设备，对于该设备的控制电路无论是6502电气集中联锁还是计算机联锁，采用的都是继电器构成的逻辑控制电路来实现。如图1、图2所示，为现有三相交流五线制道岔控制电路。
[0003]该电路通过继电器实现三相交流五线制转辙机的控制，安全性受到一定的影响，另外，当实现多机牵引控制电路时，需要增加另外同步电路，扩展性和可维护性差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，为避免现有技术的不足，提供一种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置及其方法。采用电子电路取代由安全性继电器构成的三相交流转辙机控制表示电路，采用联锁软件取代多机牵引的继电器同步电路，提供一种安全可靠、易扩展、易维护的电子三相交流五线制道岔控制装置及其方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:一种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置，其主要特点在于包括有A相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K1,与换向开关K4连接转辙机的X5、通过电源开关K1,与换向开关K5连接转辙机的X3 ;B相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K2,与换向开关K6连接转辙机的X2、通过电源开关K2,与换向开关K7连接转辙机的X4 ;(:相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K3连接转辙机的X1 ;表示变压器的输出端连接电阻R，电阻R的输出端通过开关Kn、定表检测电路连接转辙机的X4端；电阻R的输出端通过开关Κη、K14连接转辙机的X2端；电阻R的输出端通过开关K12、反表检测电路连接转辙机的X5端；电阻R的输出端通过开关Κ12、Κ15连接转辙机的X3端；表示变压器的另一输出端通过连接开关K13连接转辙机的X1端；通信电路A通过控制器Α、控制器B通信电路B与总线连接。
[0006]所述的铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置，所述的通信电路包括有接收来自联锁主机的同步、转动信息，为保证多机同步牵引。
[0007]一种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制的方法，其主要特点在于包括有如下步骤:
[0008]( I)装置初始化、自检；
[0009](2)查看装置是否故障，若故障，倒向安全，若无故障，则查看是否接收了命令；
[0010](3)利用通信电路接收来自于联锁系统的命令，包括有道岔操纵、道岔锁闭、多台转辙机不同步时的切断动作电源命令以及道岔启动的顺序号，并通过该顺序号计算该道岔的动作延时时间；[0011 ] (4)查看通信电路A、B是否接收到了上述命令，若没有，则执行检测表示信号，先闭合KU、K13和K14，通过定表检测电路检查是否有信号，如果有，则将定表标志设置为“ 1”，否则设置为“O” ;然后闭合K12、K13和K15，通过反表检测电路检查是否有信号，如果有，则将反表标志设置为“ I ”，否则设置为“O” ；如果定表标志为“ I ”、反表标志为“0”，则转辙机的位置为定位表示；如果定表标志为“O”、反表标志为“1”，则转辙机的位置为反位表示；如果定表标志和反表标志均为“I”或者均为“0”，则转辙机的位置为四开表示；
[0012](5)若通信电路收到命令，是定操命令，对电源开关和换向开关的检查:向定位转动，电源开关全部闭合，同时换向开关中的K4、K6闭合；向反位转动，电源开关全部闭合，同时换向开关中的K5、K7闭合；无论是向反位转动还是向定位转动,都是首先闭合电源开关，从反馈检测电路检测是否有电流，如果有电流，则设置换向开关故障，如果没有，则断开电源开关，闭合换向开关，判断是否有电流，如果有电流，则设置换向开关故障，如果没有，则闭合电源开关，完成道岔的转动，同时完成电源开关和换向开关的检查；若接收到反操命令，执行步骤同接收到定操命令。
[0013]所述的铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制的方法，所述的步骤(5)还包括有如下步骤:
[0014]在动作道岔过程中，电流传感电路实时采集电流信号，并将电流信号传送到数/模转换电路转换成为数字信号进入控制器，当道岔完成转换，电流信号消失，停止转换道盆；同时记录实时记录电流值，描绘出动作电流曲线，计算电流平均值和动作时间；过流检测电路采用比较器或数/模转换电路，将电流信号和基准信号进行比较，如果检测到的电流信号高于基准信号，则外电路短路，立即切断电源开关和换向开关。
[0015]本发明的有益效果:本装置采用电子电路取代由安全性继电器构成的五线制道岔转换表示电路，能够对道岔的定位、反位的表示进行实时的检测和分析，安全性得到进一步的提高。装置采用模块化设计思路，多机同步牵引控制电路中转辙机的启动顺序、延时时间以及切断保护等功能，利用网络平台构建实现，无须增加硬件，减少成本，可方便的实现多机牵引。
【专利附图】
【附图说明】:
[0016]图1是现有由继电器构成的三相交流五线制道岔控制电路的逻辑电路；
[0017]图2是现有由继电器构成的三相交流五线制道岔控制电路的执行电路；
[0018]图3是本发明的三相交流五线制道岔控制的示意图；
[0019]图4是本发明多机牵引的三相交流五线制道岔控制电路的ZBHJ逻辑电路；
[0020]图5是本发明多机牵引的三相交流五线制道岔控制电路的QDJ逻辑电路；
[0021]图6是本发明的装置的程序流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图所示之最佳实例作进一步详述:
[0023]实施例1:见图3，一种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置，包括有A相电源线通过锁闭防护电路I与电源鉴别电路2、反馈检测电路5连接，其输出端通过电源开关13-1，与换向开关K44-l连接转辙机的X5、通过电源开关KA与换向开关K54-2连接转辙机的X3 ;B相电源线通过锁闭防护电路I与电源鉴别电路2、反馈检测电路5连接，其输出端通过电源开关K23-2，与换向开关Κ64-2连接转辙机的X2、通过电源开关1(23-1，与换向开关K74-2连接转辙机的X4 ;C相电源线通过锁闭防护电路I与电源鉴别电路2、反馈检测电路5连接，其输出端通过电源开关K33-3连接转辙机的X1 ;表示变压器的输出端连接电阻R，电阻R的输出端通过开关Kn、定表检测电路连接转辙机的X4端；电阻R的输出端通过开关Κη、K14连接转辙机的X2端；电阻R的输出端通过开关K12、反表检测电路连接转辙机的X5端；电阻R的输出端通过开关Κ12、Κ15连接转辙机的X3端；表示变压器的另一输出端通过连接开关K13连接转辙机的X1端；通信电路A通过控制器Α、控制器B通信电路B与总线连接。
[0024]现有的继电器电路是有一个继电器同步保护电路，我们用联锁机软件满足逻辑控制同步，模块里已经预留了 QDJ的条件。
[0025]锁闭防护电路采用常规的动态驱动工作电路，在道岔不动作时或模块故障时切断转辙机工作电源。
[0026]所述的电源鉴别电路2由现有的两组信号采集电路和两组数/模转换电路组成。
[0027]所述的反馈检测电路5由现有的三路电流传感电路、三路数/模转换电路和三路过流检测电路组成。
[0028]所述的表示信号检测电路6包括有定表检测电路和反表检测电路。
[0029]所述的通信电路接收来自联锁主机的同步、转动等信息，为保证多机同步牵引。
[0030]实施例2:铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置，包括了软件部分的执行逻辑，多机牵引的三相交流五线制道岔控制电路的ZBHJ逻辑电路和QDJ逻辑电路。
[0031]见图4，ZBHJ为多台转辙机的BHJ保护继电器的总继电器，图中lBHJ-nBHJ分别为第一台和第η台转辙机的保护继电器，当道岔不转动时ZBHJ落下，当该组道岔中的所有转辙机均启动后ZBHJ吸起，所有转辙机转换完毕后ZBHJ落下。
[0032]见图5，QDJ平时在吸起状态，当该道岔中的转辙机不一致时间超过缓放时间时，QDJ落下。转辙机动作不一致时，起到切断电源的作用。
[0033]实施例3:—种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制的方法，其主要特点在于包括有如下步骤:见图6
[0034]( I)装置初始化、自检；
[0035](2)查看装置是否故障，若故障，倒向安全，若无故障，则查看是否接收了命令；
[0036](3)利用通信电路接收来自于联锁系统的命令，包括有道岔操纵、道岔锁闭、多台转辙机不同步时的切断动作电源命令以及道岔启动的顺序号，并通过该顺序号计算该道岔的动作延时时间；
[0037]( 4)查看通信电路Α、B是否接收到了上述命令，若没有，则执行检测表示信号，先闭合KU、Κ13和Κ14，通过定表检测电路检查是否有信号，如果有，则将定表标志设置为“ 1”，否则设置为“O” ;然后闭合Κ12、Κ13和Κ15，通过反表检测电路检查是否有信号，如果有，则将反表标志设置为“ I ”，否则设置为“O” ；如果定表标志为“ I ”、反表标志为“0”，则转辙机的位置为定位表示；如果定表标志为“O”、反表标志为“ 1”，则转辙机的位置为反位表示；如果定表标志和反表标志均为“I”或者均为“0”，则转辙机的位置为四开表示；
[0038](5)若通信电路收到命令，是定操命令，对电源开关和换向开关的检查:向定位转动，电源开关全部闭合，同时换向开关中的Κ4、Κ6闭合；向反位转动，电源开关全部闭合，同时换向开关中的K5、Κ7闭合；无论是向反位转动还是向定位转动,都是首先闭合电源开关，从反馈检测电路检测是否有电流，如果有电流，则设置换向开关故障，如果没有，则断开电源开关，闭合换向开关，判断是否有电流，如果有电流，则设置换向开关故障，如果没有，则闭合电源开关，完成道岔的转动，同时完成电源开关和换向开关的检查；若接收到反操命令，执行步骤同接收到定操命令。
[0039]实施例4:所述的步骤(5)还包括有如下步骤:
[0040]在动作道岔过程中，电流传感电路实时采集电流信号，并将电流信号传送到数/模转换电路转换成为数字信号进入控制器，当道岔完成转换，电流信号消失，停止转换道盆；同时记录实时记录电流值，描绘出动作电流曲线，计算电流平均值和动作时间；过流检测电路采用比较器或数/模转换电路，将电流信号和基准信号进行比较，如果检测到的电流信号高于基准信号，则外电路短路，立即切断电源开关和换向开关。
[0041 ] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置，其特征在于包括有A相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K1,与换向开关K4连接转辙机的X5、通过电源开关K1,与换向开关K5连接转辙机的X3 ；B相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K2,与换向开关K6连接转辙机的X2、通过电源开关K2,与换向开关K7连接转辙机的X4 ;c相电源线通过锁闭防护电路与电源鉴别电路、反馈检测电路连接，其输出端通过电源开关K3连接转辙机的X1 ；表示变压器的输出端连接电阻R，电阻R的输出端通过开关Ku、定表检测电路连接转辙机的X4端；电阻R的输出端通过开关Kn、K14连接转辙机的X2端；电阻R的输出端通过开关Κ12、反表检测电路连接转辙机的X5端；电阻R的输出端通过开关Κ12、Κ15连接转辙机的X3端；表示变压器的另一输出端通过连接开关K13连接转辙机的X1端；通信电路A通过控制器Α、控制器B通信电路B与总线连接。
2.如权利要求1所述的铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制装置，其特征在于所述的通信电路包括有接收来自联锁主机的同步、转动信息。
3.一种铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制的方法，其特征在于包括有如下步骤: (1)装置初始化、自检； (2)查看装置是否故障，若故障，倒向安全，若无故障，则查看是否接收了命令； (3)利用通信电路接收来自于联锁系统的命令，包括有道岔操纵、道岔锁闭、多台转辙机不同步时的切断动作电源命令以及道岔启动的顺序号，并通过该顺序号计算该道岔的动作延时时间； (4)查看通信电路Α、B是否接收到了上述命令，若没有，则执行检测表示信号，先闭合KlU Κ13和Κ14，通过定表检测电路检查是否有信号，如果有，则将定表标志设置为“ I”，否则设置为“O” ;然后闭合Κ12、Κ13和Κ15，通过反表检测电路检查是否有信号，如果有，则将反表标志设置为“ I ”，否则设置为“O”;如果定表标志为“ I ”、反表标志为“O”，则转辙机的位置为定位表示；如果定表标志为“O”、反表标志为“1”，则转辙机的位置为反位表示；如果定表标志和反表标志均为“ I ”或者均为“O”，则转辙机的位置为四开表示； (5)若通信电路收到命令，是定操命令，对电源开关和换向开关的检查:向定位转动，电源开关全部闭合，同时换向开关中的Κ4、Κ6闭合；向反位转动，电源开关全部闭合，同时换向开关中的Κ5、Κ7闭合；无论是向反位转动还是向定位转动,都是首先闭合电源开关,从反馈检测电路检测是否有电流，如果有电流，则设置换向开关故障，如果没有，则断开电源开关，闭合换向开关，判断是否有电流，如果有电流，则设置换向开关故障，如果没有，则闭合电源开关，完成道岔的转动，同时完成电源开关和换向开关的检查；若接收到反操命令，执行步骤同接收到定操命令。
4.如权利要求3所述的铁路重型道岔多台转辙机同步牵引控制的方法，其特征在于所述的步骤(5)还包括有如下步骤: 在动作道岔过程中，电流传感电路实时采集电流信号，并将电流信号传送到数/模转换电路转换成为数字信号进入控制器，当道岔完成转换，电流信号消失，停止转换道岔；同时记录实时记录电流值，描绘出动作电流曲线，计算电流平均值和动作时间；过流检测电路采用比较器或数/模转换电路，将电流信号和基准信号进行比较，如果检测到的电流信号高于基准信号，则外电路短路，立即切断电源开关和换向开关。
【文档编号】B61L5/06GK103786750SQ201410081438
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】何涛, 旷文珍, 李强, 方亚非 申请人:兰州交通大学