一种用于停车场和车辆段的ace机架的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于停车场和车辆段的ACE机架，包括第一电源输入端子排、电源数据耦合单元、ACE子架、第二电源输入端子排、接口端子排、电源输出端子排和信号输出端子排，所述第一电源输入端子排连接电源数据耦合单元、ACE子架和风扇；电源数据耦合单元还连接所述ACE子架和轨旁计轴单元；所述第二电源输入端子排通过所述接口端子排连接所述ACE子架；所述信号输出端子排连接所述ACE子架和继电器架；所述电源输出端子排连接所述ACE子架。以符合一系列要求，从而实现停车场和车辆段系统的更加可靠和安全。
【专利说明】一种用于停车场和车辆段的ACE机架
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通信号控制领域。
【背景技术】
[0002]计轴设备是一种位于轨道旁的设备，用以对通过它所在位置的列车轮轴进行计数。计轴区段是一种设计用来替代轨道电路的列车占用检测设备。有计轴评估单元的系统，可以更智能地检测列车占用，实现故障恢复，具有更完整的系统功能。目前，泰蕾兹计轴在正线上的运用较为广泛，但在停车场和车辆段运用的还基本都是轨道电路，为了实现停车场和车辆段系统的更加可靠和安全，需要设计了一种能够运用于停车场和车辆段的新型计轴机架。其必须符合以下几点:
[0003]I)可靠性:平均无差错计轴数彡I X 109轴；平均无故障时间MTBF = 1.75X105小时；平均修复时间MTTR = 0.5小时；
[0004]2)维护性:为易于维护和增强系统的平均修复时间，所有的ACE(Axle CounterEvaluator计轴评估器)机架均由LRU(Line Replacable Unit线性可替换单元)组成。ACE机架中的每一 LRU的平均修复时间为半小时。为解决故障/维护为目的，任何LRU都要可以由备品替换；
[0005]3)易用性；
[0006]4)安全性。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种用于停车场和车辆段的ACE机架，符合一系列要求，从而实现停车场和车辆段系统的更加可靠和安全。
[0008]实现上述目的的技术方案是:
[0009]一种用于停车场和车辆段的ACE机架，连接轨旁计轴单元、继电器架和风扇，包括第一电源输入端子排、电源数据親合单元、ACE子架、第二电源输入端子排、接口端子排、电源输出端子排和信号输出端子排，其中，
[0010]所述第一电源输入端子排连接所述电源数据耦合单元、ACE子架和风扇；
[0011]所述电源数据耦合单元还连接所述ACE子架和轨旁计轴单元，为所述轨旁计轴单元提供数据耦合信号以及来自所述第一电源输入端子排的电源，还为所述ACE子架的一系列I/o卡和轨旁计轴单元提供连接；
[0012]所述第二电源输入端子排，通过所述接口端子排连接所述ACE子架；
[0013]所述信号输出端子排连接所述ACE子架和继电器架，将所述ACE子架的电源和数据信号输出给所述继电器架；
[0014]所述电源输出端子排连接所述ACE子架，为所述ACE子架和继电器架系统之间提供OVDC的直流电接口。
[0015]上述的用于停车场和车辆段的ACE机架中，所述ACE子架包括串口板模块、并口板模块和CPU(中央处理器)板，
[0016]所述串口板模块通过所述电源数据耦合单元接收从所述轨旁计轴单元传来的信息，并将该信息发送给所述CPU板；
[0017]所述并口板模块中的每块并口板对应一个室外区段，其与所述CPU板之间通过CAN(控制器局域网络)总线接口连接，用于输出两组继电器接点来指示区段的占用/空闲状态。
[0018]上述的用于停车场和车辆段的ACE机架中，所述轨旁计轴单元包括两个物理偏移线圈磁头和数据采集发送电子单元，所述物理偏移线圈磁头安装在同一根轨道上。
[0019]本发明的有益效果是:本发明可以提高停车场和车辆段整个系统的可靠性和安全性，更加快速而又安全的进行列车的出库和入库的作业。同时，本发明采用全部场联板的ACE子架更加适合在停车场和车辆段等采用第三方联锁系统的环境下使用。本发明采用灵活的串口板和并口板的配置方式，可以很好的适应各种环境和需求下的方案。本发明采用安全而又有效的远程预复位功能可以实现区段占用或受扰等问题的快速解决措施。本发明采用2取2的计算机处理方式，更好地提高了设备在正常运营时的可靠性和安全性。本发明的单个主机最多可连接32个计轴点/监控26个轨道区段。本发明板卡种类少，室内4种板卡，室外2种板卡，结构简单，故障处理方便，并且除主机电源板和CPU板外，其他室内外4种板卡均支持热插拔，便于故障处理，缩小影响范围，缩短故障恢复时间；本发明的室内主机与室外计轴点之间采用容错的ISDN数据传输，抗干扰性强；本发明每个计轴点最多可以被4个区段共用，每个区段最多可以包含32个计轴点；本发明室外计轴点采用电源与数据共线传输，可有效降低工程造价；本发明室内主机与室外计轴点之间采用星型连接，故障影响范围小。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的用于停车场和车辆段的ACE机架的结构图；
[0021]图2是本发明中计轴机柜与外部联锁系统接口示意图；
[0022]图3是同一联锁区域内两套计轴主机的连接示意图；
[0023]图4是不同联锁区域内两套计轴主机的连接示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0025]ACE整架的设计理念是围绕两层进行设计。顶层设计ACE整架包含车站方面ACE机架的特殊参数，底层设计ACE机架包括一般的ACE机架配置。ACE机架的设计包括现有ACE 2-XX-RI/SSI子架的封装，ACE CPUs，电源，I/O板块(ACE子架内安装的串口板和并口板)，一连串F1DOJ (Power-Data Coupling Units电源-数据親合单元)，不同配置的内接端子块和PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)模块。
[0026]请参阅图1，本发明的用于停车场和车辆段的ACE机架，包括第一电源输入端子排
1、电源数据親合单元2、ACE子架、第二电源输入端子排5、接口端子排6、电源输出端子排7和信号输出端子排8，其中，
[0027]第一电源输入端子排I连接电源数据耦合单元2、ACE子架和风扇，提供3个等级的电源电压，分别是给ACE子架供电的60VDC ;给风扇供电的220VAC ;通过电源数据耦合单元2给轨旁计轴单元供电的100VDC。
[0028]电源数据耦合单元2还连接ACE子架和轨旁计轴单元，轨旁计轴单元提供数据耦合信号以及来自第一电源输入端子排I的电源，还为ACE子架的一系列I/O卡和轨旁计轴单元提供连接；同时提供轨旁计轴器探测点的熔断保护过电压保护；
[0029]第二电源输入端子排5带保险，通过接口端子排6连接ACE子架，为ACE子架和继电器架系统之间提供24VDC的直流电接口，同时为ACE子架提供的过载保护和短路保护；信号输出端子排8连接ACE子架和继电器架，将ACE子架的电源和数据信号输出给继电器架；电源输出端子排7连接ACE子架，为ACE子架和继电器架系统之间提供OVDC的直流电接口。
[0030]ACE子架包括串口板模块3、并口板模块4和CPU板，
[0031]串口板模块3可以检测室外2个计轴点，通过ISDN接口接收电源数据耦合单元2从轨旁计轴单元传来的信息，并将该信息通过CAN总线接口发送给CPU板；
[0032]并口板模块4中，每块并口板对应一个室外区段，它与CPU板之间通过CAN总线接口，来输出2组继电器接点(双断)来指示区段的占用/空闲状态。
[0033]请参阅图2，本发明的工作原理如下:
[0034]轨旁计轴单元由两个物理偏移线圈磁头和数据采集发送电子单元组成，物理偏移线圈磁头(计轴磁头)安装在同一根轨道上。轨道外侧是两个Tx线圈(初级线圈)，轨道内侧为两个Rx线圈(次级线圈)，产生约为30kHz的不同频率的两种信号，在轨道附近形成电磁场。这些装置提供了两个时间偏移的感应电压，利用这些装置就可以在电子单元中确定是否通过轮轴以及轮轴的行驶方向。基于可靠性原因，磁头中除线圈外不存在其他电子部件。电子单元为Tx磁头供电，检测并计算轮轴脉冲，监控磁头，进行自检并向电源数据耦合单元2发送包含计数和监控信息的报文。计数、监控和报文生成功能由串口板模块3中两个受计轴主机安全模块监控的独立微控制器执行。然后并口板模块4通过评估室外计轴区段计入及计出的轴数来判断次区段是否占用/空闲，把数据信息通过信号输出端子排8传送给继电器架。继电器架通过复示轨道继电器，把两个干接点的状态复示出来，再由联锁采集复示轨道继电器的接点状态占用/空闲。除此之外，计轴系统并口板模块4还可以输出一个非安全条件用于提供“区段故障/受扰状态”，通过信号输出端子排8供ATC系统选用。如果计轴系统没有检测到计轴区段“故障/受扰”，则输出状态为高电平。如果计轴系统在“故障/受扰”状态下需要出清，则需要联锁系统输出一个复位命令来驱动复位继电器线圈，使线圈励磁吸起后，吸合复位继电器的两组接点来输入复位命令给到模块。
[0035]在同一联锁区域内如果配备两套计轴主机，则它们之间的连接方式如图3所示，其中ACEl和ACE2同时读取共享磁头所报告的轴数。
[0036]对于不同联锁区的两台计轴主机，它们之间的连接方式如图4所示，也就是两台主机同时读取边界共享计轴点所报告的轴数信息。
[0037]计轴系统可以通过两个干接点的断开和闭合向联锁设备提供各个计轴区段的占用和空闲状态。根据联锁需求，这两个干接点既可以配置为逻辑相同，也可以配置为逻辑相反(见下面真值表)。ATC系统采集这两个干接点可以通过两种方式:第一种方式是联锁直接采集这两个干接点的状态；第二种方式是通过复示轨道继电器，把这两个干接点的状态复示出来，再由联锁采集复示轨道继电器的接点状态。除此之外，计轴系统还可以输出一个非安全条件用于提供“区段故障/受扰状态”，供ATC系统选用。如果计轴系统没有检测到计轴区段“故障/受扰”，则输出状态为高电平。注:本发明采用第二种接口方式。
[0038]综上，本发明的ACE机架可以配合任意的第三方联锁系统一起使用，在适用性方面有了很大的提升。本发明的ACE机架一共可以连接室外32个计轴点和26个轨道区段，可以监测更多的轨道区段，更加适合复杂的车辆段和停车场站场环境的需求，减少设备室的机柜数量，提高机柜的利用率，降低成本。同时，本发明的ACE机架去除了一些不需要的接口端子排，更大的增加了机柜的空间环境，对于散热和现场的施工都有进一步的提升，提高了设备的可靠性和施工效率。
[0039]以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关【技术领域】的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种用于停车场和车辆段的ACE机架，连接轨旁计轴单元、继电器架和风扇，其特征在于，包括第一电源输入端子排、电源数据耦合单元、ACE子架、第二电源输入端子排、接口端子排、电源输出端子排和信号输出端子排，其中， 所述第一电源输入端子排连接所述电源数据耦合单元、ACE子架和风扇； 所述电源数据親合单元还连接所述ACE子架和轨旁计轴单元，为所述轨旁计轴单元提供数据耦合信号以及来自所述第一电源输入端子排的电源，还为所述ACE子架的一系列I/O卡和轨旁计轴单元提供连接； 所述第二电源输入端子排，通过所述接口端子排连接所述ACE子架； 所述信号输出端子排连接所述ACE子架和继电器架，将所述ACE子架的电源和数据信号输出给所述继电器架； 所述电源输出端子排连接所述ACE子架，为所述ACE子架和继电器架系统之间提供OVDC的直流电接口。
2.根据权利要求1所述的用于停车场和车辆段的ACE机架，其特征在于，所述ACE子架包括串口板模块、并口板模块和CPU板， 所述串口板模块通过所述电源数据耦合单元接收从所述轨旁计轴单元传来的信息，并将该信息发送给所述CPU板； 所述并口板模块中的每块并口板对应一个室外区段，其与所述CPU板之间通过CAN总线接口连接，用于输出两组继电器接点来指示区段的占用/空闲状态。
3.根据权利要求1所述的用于停车场和车辆段的ACE机架，其特征在于，所述轨旁计轴单元包括两个物理偏移线圈磁头和数据采集发送电子单元，所述物理偏移线圈磁头安装在同一根轨道上。
【文档编号】B61L1/16GK104442920SQ201410605245
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】李佳韦, 邬利挺, 周星 申请人:上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司