车载ATP远程重启电路的制作方法

文档序号:14445213阅读:411来源:国知局

本实用新型涉及轨道交通领域,特别是涉及一种车载自动防护设备ATP(Automatic Train Protection)远程重启电路。



背景技术:

车载无人驾驶模式下,原本司机做的事情全部通过运营控制中心来执行。因此,要求信号系统具备更高的冗余性和可靠性。列车在关键控制电路、设备中通过冗余设计来提高系统的可靠性,但是过多的冗余设计降低了系统的可用性。当冗余中的一系发生故障宕机时,运营控制中心派遣工作人员现场维护极为不便。为解决这一问题,运营控制中心远程维护系统方案中多应用到远程重启技术,通过该技术不仅避免了现场维护操作带来的诸多不利影响,提高了系统可用性,同时也提高了列车的运营效率,节约了人力成本。

远程重启技术中较为常见的是采用一些断路器跳开后实现远程闭合和切断控制,但是断路器灵敏度较差,节点翻转一般需要的电流相对较高,不受控,对于响应列车运营时效性差,多作保护电路应用。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种相对现有技术电路结构简单、故障延时更少、制造成本更低的车载ATP远程重启的电路。

为解决上述技术问题,本实用新型提供车载ATP远程重启电路,主备系车载ATP远程重启电路结构相同,其中一系车载ATP远程重启电路包括:

第一路车载电源线路连接本系供电控制装置,第二路车载电源线路通过本系供电控制装置连接本系车载ATP,本系车载ATP供电状态信号输出到对系车载ATP,本系车载ATP输出控制信号至另一系的供电控制装置;

主备系为冗余互锁,供电控制装置根据预设逻辑、主备系状态通过本系车载ATP输出控制信号远程重启备系,备系无法远程重启主系。

其中,供电控制装置包括第一~第三继电器,第一继电器为常闭触点继电器,第二继电器为常开触点继电器,第三继电器为1A1B触点继电器,其中触点#1为常闭触点,#2为常开触点;

第一车载电源线路通过串联的第一继电器和第二继电器连接第三继电器的线圈电源输入端,第二车载电源线通过第三继电器连接本系车载ATP,本系车载ATP有两路输出,一路输出连接第一继电器的线圈电源输入端,另一路输出连接对系的第二继电器线圈电源输入端。

其中,车载ATP主备状态指示信号输出高电平则表示本系为主系,车载ATP主备状态指示信号输出低电平则表示本系为非主系。

车载ATP供电状态信号为低电平则表示本系为主系,车载ATP供电状态信号输出为高电平则表示本系为非主系。

其中,本系车载ATP控制信号输出高电平至另一系的第二继电器则重启另一系,否则不重启另一系。

其中,所用继电器为铁路信号专用安全型继电器。

其中,某一系宕机时,宕机系默认置为安全态,此时宕机系的主备状态指示信号为低电平。

本实用新型的车载ATP远程重启电路,通过继电器逻辑实现冗余两系互锁电源关键路径实现车载远程重启功能,通过对主系和备系的划分,使得每系输出的控制逻辑状态不同,当为主系时,输出控制逻辑状态为高时,控制对系继电器动作,通过对系继电器组合逻辑实现对对系供电电路的控制,实现重启对系的功能。

铁路信号的安全冗余对于设备的安全性尤为重要,本实用新型不仅应用于车载ATP的维护,还可扩展到对计算机联锁、列控LEU电子单元等电子设备进行远程重启。本实用新型无需调度人员现场重启设备能直接通过调度中心输出重启指令,因此故障延时更少。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

附图标记说明

控制信号——OBCURC_A&OBCURC_B

供电状态信号——PWRCB_B&PWRCB_A

主备状态指示信号——MSO_A&MSO_B

1是第一路车载电源线路

2是第一路车载电源线路

3是车辆Power母线

具体实施方式

本实用新型提供一实施实例,A、B系(主备系)车载ATP远程重启电路结构相同,其中A系车载ATP远程重启电路包括:第一路车载电源线路连接本系供电控制装置,第二路车载电源线路通过本系供电控制装置连接本系车载ATP,本系车载ATP供电状态信号输出到对系车载ATP,本系车载ATP输出控制信号至B系的供电控制装置;

A、B系(主备系)为冗余互锁,供电控制装置根据预设逻辑、A、B系(主备系)状态通过本系车载ATP输出控制信号远程重启备系,备系无法远程重启主系。

如图1所示,A系的第一供电控制装置的第一~第三继电器K1~K3,B系的第二供电控制装置包括第一~第三继电器K4~K6,A系的第一继电器K1为常闭触点继电器,第二继电器K2为常开触点继电器,第三继电器K3为1A1B触点继电器,其中触点#1为常闭触点,#2为常开触点。B系的第一继电器K4为常闭触点继电器,第二继电器K5为常开触点继电器,第三继电器K6为1A1B触点继电器,其中触点#1为常闭触点,#2为常开触点,上述继电器均为铁路信号专用安全型继电器。

以A系为例,第一车载电源线路通过串联的第一继电器K1和第二继电器K2连接第三继电器K3的线圈电源输入端,第二路车载电源线通过第三继电器K3的#1触点连接本系车载ATP,本系车载ATP有两路输出,一路输出为主备系指示信号,连接第一继电器K1的线圈电源输入端;另一路输出为控制信号,连接对系第二继电器K5的线圈电源输入端。

车载ATP主备系指示信号输出高电平则表示本系为主系,车载ATP主备系指示信号输出低电平则表示本系为非主系。

车载设备两系各有两根输出列车线,A系:MSO_A和OBCURC_A;B系:MSO_B和OBCURC_B,两系输出列车(OBCURC_A和OBCURC_B分别为对系输入列车线。MSO_A、MSO_B表示本系的主备状态,输出高电平时表示主系,否则表示非主系;AB两系主备系状态互为互斥事件,即当A系为主系时MSO_A为高电,则B系必为备系MSO_B低电平;当B系为主系时MSO_B为高电平,则A系必为备系MSO_A低电平,当某一系宕机时,宕机系默认置为安全态,此时宕机系的主备状态指示信号为低电平。

OBCURC_A、OBCURC_B表示本系的重启对系命令,当信号由高电平变为低电平时表示重启对系,否则表示不重启。

每系各有一路车载ATP供电状态指示信号线,PWRCB_A和PWRCB_B。

PWRCB_A用于指示A系车载ATP的供电状态,当PWRCB_A为高电平时,表示A系车载ATP_A供电断开,当PWRCB_A为低电平时,表示A系车载ATP_A供电正常;

同样,PWRCB_B用于指示B系车载ATP的供电状态,当PWRCB_B为高电平时,表示B系车载ATP_B供电断开,当PWRCB_B为低电平时,表示B系车载ATP_B供电正常;

PWRCB_A和PWRCB_B均为高电平有效:

当PWRCB_A为高电平时,通过继电器逻辑可知,A系第三继电器K3常闭触点#1断开,A系车载ATP_A供电断开,B系车载ATP_B接收PWRCB_A有效信号后,将MSO_B信号拉高,使得B系第一继电器K4常闭触点断开,从而无论B系的第二继电器K5常开触点吸起还是落下都无法驱动B系的第三继电器K6常闭触点#1,此时B系为主系,A系为备系,主系不会被备系重启。

当PWRCB_B为高电平时,通过继电器逻辑可知,B系第三继电器K6常闭触点#1断开,B系车载ATP_B供电断开,A系车载ATP_A接收PWRCB_B有效信号后,将MSO_A信号拉高,使得A系第一继电器K1常闭触点断开,从而无论A系的第二继电器K2常开触点吸起还是落下都无法驱动A系的第三继电器K3常闭触点#1,此时A系为主系,B系为备系,主系不会被备系重启。

MSO_A与MSO_B为主备状态指示信号,高电平有效,上电时默认为低电平;

OBCURC_A与OBCURC_B为重启对系控制信号,高电平有效,上电时默认为高电平;

PWRCB_A与PWRCB_B为ATP供电状态指示信号,高电平有效,上电时默认为低电平;当PWRCB_A或PWRCB_B有效时,对系ATP会将相应的主备状态指示信号置为高电平;

安全态:MSO_A与MSO_B为低电平;

OBCURC_A与OBCURC_B为低电平;

一:抢主过程

车辆Power母线上电后,ATP_A与ATP_B都会有电,车载ATP有电后,本系统各输出信号处于默认状态,即MSO_A、MSO_B为低电平,OBCURC_A、OBCURC_B为高电平,在OBCURC_A、OBCURC_B信号有效情况下都会去触发对系的第二继电器(K2或者K5)触点动作,由于线路延时不同,两系第二继电器的动作必然会有先后顺序。

假设OBCURC_A信号先与OBCURC_B信号触发对系第二继电器触点动作,即OBCURC_A信号触发B系第二继电器K5常开触点闭合,B系的第一路车载电源线路导通,触发B系第三继电器K6的常闭触点#1断开,ATP_B供电断开,OBCURC_B信号没有输出,同时K6的常开触点#2闭合,PWRCB_B信号变为高电平,ATP_A接收到有效的PWRCB_B信号后将MSO_A信号置为高电平,触发A系第一继电器K1常闭触点断开,从而无论A系第二继电器K2常开触点如何动作都无法触发A系第三继电器K3的常闭触点#1断开,即,无法切断ATP_A的供电,A系抢主成功,此时A系为主系,B系为备系。

假设OBCURC_B信号先与OBCURC_A信号触发对系第二继电器触点动作,即OBCURC_B信号触发A系第二继电器K2常开触点闭合,A系的第一路车载电源线路导通,触发A系第三继电器K3的常闭触点#1断开,ATP_A供电断开,OBCURC_A信号没有输出,同时K3的常开触点#2闭合,PWRCB_A信号变为高电平,ATP_B接收到有效的PWRCB_A信号后将MSO_B信号置为高电平,触发B系第一继电器K4常闭触点断开,从而无论B系第二继电器K5常开触点如何动作都无法触发B系第三继电器K6的常闭触点#1断开,即,无法切断ATP_B的供电,B系抢主成功,此时B系为主系,A系为备系。

二.主系故障下,被动切换主备系

假设A系为主系,B系为备系,正常工作状态下,B系第二路车载电源线路已断开,ATP_B没有电源输入,MSO_B、OBCURC_B没有输出,PWRCB_B为高电平;MSO_A、OBCURC_A为高电平,PWRCB_A为低电平,此时,A系第一继电器K1常闭触点断开,B系第二继电器K5常开触点闭合,B系第三继电器K6常闭触点#1断开,常开触点#2闭合,其他继电器无动作。

假设某一时刻,A系发生故障,ATP_A检测到本系故障,自动置为安全态(MSO_A、OBCURC_A变为低电平),MSO_A变为低电平,A系第一继电器K1常闭触点状态由断开变为闭合,OBCURC_A变为低电平,B系第二继电器K5常开触点状态由闭合变为断开,导致B系第一路车载电源线路断路,使得B系第三继电器K6的常开触点#2状态由闭合变为断开,同时常闭触点#1状态由断开变为闭合,B系第二路车载电源线路导通,ATP_B上电,B系相应输出信号恢复默认态(MSO_B为低电平,OBCURC_B为高电平),OBCURC_B为高电平,触发A系第二继电器K2常开触点闭合,使得A系第一路车载电源线路导通,触发A系第三继电器K3常闭触点#1由闭合变为断开,导致A系第二路车载电源线路断路,ATP_A断电,同时A系第三继电器K3常开触点#2由断开变为闭合,PWRCB_A信号变为高电平(有效电平),ATP_B接收到有效PWRCB_A电平输入后,将MSO_B信号拉高,触发B系第一继电器K4常闭触点断开,从而无论B系第二继电器K5常开触点如何动作都无法触发B系第三继电器K6的常闭触点#1断开,即,无法切断ATP_B的供电。此时,B系变为主系,A系变为备系,主备系切换完成。

同样,假设B系为主系,A系为备系,正常工作状态下,A系第二路车载电源线路已断开,ATP_A没有电源输入,MSO_A、OBCURC_A没有输出,PWRCB_A为高电平;MSO_B、OBCURC_B为高电平,PWRCB_B为低电平,此时,B系第一继电器K4常闭触点断开,A系第二继电器K2常开触点闭合,A系第三继电器K3常闭触点#1断开,常开触点#2闭合,其他继电器无动作。

假设某一时刻,B系发生故障,ATP_B检测到本系故障,自动置为安全态(MSO_B、OBCURC_B变为低电平),MSO_B变为低电平,B系第一继电器K4常闭触点状态由断开变为闭合,OBCURC_B变为低电平,A系第二继电器K2常开触点状态由闭合变为断开,导致A系第一路车载电源线路断路,使得A系第三继电器K3的常开触点#2状态由闭合变为断开,同时常闭触点#1状态由断开变为闭合,A系第二路车载电源线路导通,ATP_A上电,A系相应输出信号恢复默认态(MSO_A为低电平,OBCURC_A为高电平),OBCURC_A为高电平,触发B系第二继电器K5常开触点闭合,使得B系第一路车载电源线路导通,触发B系第三继电器K6常闭触点#1由闭合变为断开,导致B系第二路车载电源线路断路,ATP_B断电,同时B系第三继电器K6常开触点#2由断开变为闭合,PWRCB_B信号变为高电平(有效电平),ATP_A接收到有效PWRCB_B电平输入后,将MSO_A信号拉高,触发A系第一继电器K1常闭触点断开,从而无论A系第二继电器K2常开触点如何动作都无法触发A系第三继电器K3的常闭触点#1断开,即,无法切断ATP_A的供电。此时,A系变为主系,B系变为备系,主备系切换完成。

三.调度中心主动切换主备系

假设A系为主系,B系为备系,正常工作状态下,B系第二路车载电源线路已断开,ATP_B没有电源输入,MSO_B、OBCURC_B没有输出,PWRCB_B为高电平;MSO_A、OBCURC_A为高电平,PWRCB_A为低电平,此时,A系第一继电器K1常闭触点断开,B系第二继电器K5常开触点闭合,B系第三继电器K6常闭触点#1断开,常开触点#2闭合,其他继电器无动作。

假设A系(主系)运行时间较长,调度中心出于安全考虑,希望暂时维护A系,需实现主备系切换。

调度中心通过ATO给ATP发送主备切换指令,ATP_A输出两路指令:①MSO_A由高电平变为低电平,A系第一继电器K1常闭触点由断开变为闭合;②OBCURC_A由高电平变为低电平,B系第二继电器K5常开触点由闭合变为断开,B系第一路车载电源线路出现断路,导致B系第三继电器K6的常开触底#2由闭合变为断开,同时常闭触点#1由断开变为闭合,B系第二路车载电源线路导通,ATP_B上电,ATP_B相关输出信号恢复默认态(MSO_B为低电平,OBCURC_B为高电平),OBCURC_B高电平时,触发A系第二继电器K2的常开触点由断开变为闭合,A系第一路车载电源线路导通,触发A系第三继电器K3常闭触点#1由闭合变为断开,导致A系第二路车载电源线路出现断路,ATP_A断电,与此同时,K3常开触点#2由断开变为闭合,PWRCB_A变为高电平(有效电平),ATP_B接收到有效的PWRCB_A信号后,将MSO_B置为高电平,触发B系第一继电器K4常闭触点由闭合变为打开。从而无论B系第二继电器K5常开触点如何动作都无法触发B系第三继电器K6的常闭触点#1断开,即,无法切断ATP_B的供电。此时B系变为主系,A系变为备系,完成主备切换。

同样,假设B系为主系,A系为备系,正常工作状态下,A系第二路车载电源线路已断开,ATP_A没有电源输入,MSO_A、OBCURC_A没有输出,PWRCB_A为高电平;MSO_B、OBCURC_B为高电平,PWRCB_B为低电平,此时,B系第一继电器K4常闭触点断开,A系第二继电器K2常开触点闭合,A系第三继电器K3常闭触点#1断开,常开触点#2闭合,其他继电器无动作。

假设B系(主系)运行时间较长,调度中心出于安全考虑,希望暂时维护B系,需实现主备系切换。

调度中心通过ATO给ATP发送主备切换指令,ATP_B输出两路指令:①MSO_B由高电平变为低电平,B系第一继电器K4常闭触点由断开变为闭合;②OBCURC_B由高电平变为低电平,A系第二继电器K2常开触点由闭合变为断开,A系第一路车载电源线路出现断路,导致A系第三继电器K3的常开触底#2由闭合变为断开,同时常闭触点#1由断开变为闭合,A系第二路车载电源线路导通,ATP_A上电,ATP_A相关输出信号恢复默认态(MSO_A为低电平,OBCURC_A为高电平),OBCURC_A高电平时,触发B系第二继电器K5的常开触点由断开变为闭合,B系第一路车载电源线路导通,触发B系第三继电器K6常闭触点#1由闭合变为断开,导致B系第二路车载电源线路出现断路,ATP_B断电,与此同时,K6常开触点#2由断开变为闭合,PWRCB_B变为高电平(有效电平),ATP_A接收到有效的PWRCB_B信号后,将MSO_A置为高电平,触发A系第一继电器K1常闭触点由闭合变为打开。从而无论A系第二继电器K2常开触点如何动作都无法触发A系第三继电器K3的常闭触点#1断开,即,无法切断ATP_A的供电。此时A系变为主系,B系变为备系,完成主备切换。

以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明,但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本实用新型的保护范围。

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