电子道岔的控制电路及方法与流程

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种电子道岔的控制电路及方法。

背景技术：

目前我国铁路的发展速度越来越快，尤其是城市轨道交通的建设，使得对铁路设备的性能要求越来越高。与此同时，随着计算机通信、电子信息技术、自动检测、电力电子开关等先进技术的不断发展，更有利于提高铁路信号技术的安全性、可靠性和智能诊断可维护性。为了满足铁路快速发展对联锁设备的严苛要求，全电子道岔控制是现有联锁系统发展的方向。

现有技术中道岔控制电路基本上都是重力型继电器组合逻辑，通过重力型继电器重力组实现转辙机的定操和反操，及定表和反表，同时利用重力型继电器的失电掉下的特性，使控制电路导向安全侧。但是，由于接口继电器要通过380vac的高压且功率比较大，继电器节点容易出现黏连的情况，接口继电器需要定期更换维护。同时继电器逻辑还有如下问题：道岔位置表示只通过表示二极管的极性确定，略显简单，在某些特定条件下，外电路可形成二极管特性，造成“虚假”表示，影响系统的安全性；其次，这道岔控制电路没有匹配的防雷电路，容易因雷电产生故障；最后，这道岔控制电路都属于继电器联锁范畴，该系统配线复杂，此外，继电器由于工艺材质等原因故障频发，使得道岔控制电路的可靠性不高。上述问题严重影响着现有的道岔控制电路的可靠性与安全性，然而道岔控制电路在铁道信号控制领域中恰恰是技术要求最高、故障防护能力最强的。

综上，由于接口继电器占用空间大、配线复杂、系统施工周期较长、能耗高以及组合接口电路复杂，导致道岔控制的故障排查较为困难，也不易诊断。

技术实现要素：

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种电子道岔的控制电路及方法。

第一方面，本发明实施例提出一种电子道岔的控制电路，包括：固态继电器、安全继电器组和电流探测器；

各固态继电器的第一端与各对应的电流探测器连接；

所有电流探测器均与安全继电器组连接；

安全继电器组通过多路信号与转辙机连接，同时输出与各路信号对应的转辙机的表示信息。

可选地，各固态继电器的第二端与电源连接，第三端与cpu连接。

可选地，安全继电器组通过x1到x5的五路信号与转辙机连接，同时输出与五路信号对应的转辙机的表示信息。

第二方面，本发明实施例还提出一种电子道岔的控制电路的控制方法，包括：

若判断两个cpu的解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流；

若检测到转辙机的电流无缺项且转辙机操作到位，则关闭固态继电器；

控制安全继电器组导向表示位置，输出转辙机的表示信息，并根据转辙机的表示信息对电子道岔进行控制。

可选地，所述控制方法还包括：

第一cpu接收到转辙机的操作命令后，对所述操作命令进行解析，得到第一解析结果；

第二cpu接收到转辙机的操作命令后，对所述操作命令进行解析，得到第二解析结果；

相应地，所述若判断两个cpu的解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流，具体包括：

若判断第一解析结果和第二解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流。

可选地，所述若判断两个cpu的解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流，具体包括：

若判断两个cpu的解析结果相同，则检测固态继电器是否短路；

若固态继电器不短路，则控制安全继电器组，并检测固态继电器和安全继电器组是否闭合到位；

若固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流。

可选地，所述若判断两个cpu的解析结果相同，则检测固态继电器是否短路之后，还包括：

若固态继电器短路，则控制短路的固态继电器导向安全侧。

可选地，所述若固态继电器不短路，则控制安全继电器组，并检测固态继电器和安全继电器组是否闭合到位之后，还包括：

若安全继电器组闭合不到位，则控制闭合不到位的安全继电器组宕机，并导向安全侧。

可选地，所述控制安全继电器组导向表示位置，输出转辙机的表示信息，并根据转辙机的表示信息对电子道岔进行控制之后，还包括：

控制转辙机导向安全侧，并控制第一cpu和第二cpu停止对电源发送动态脉冲，以使固态继电器和安全继电器组切断对外输出。

可选地，所述控制安全继电器组导向表示位置，输出转辙机的表示信息，并根据转辙机的表示信息对电子道岔进行控制之后，还包括：

若判断转辙机转到位，则检测转辙机所在的位置。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过由固态继电器、安全继电器组和电流探测器组成的电子道岔的控制电路，获取转辙机的表示信息，用于对电子道岔进行控制，提高了道岔的安全控制，以及控制系统和转辙机的智能可诊断性、可维护性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种电子道岔的控制电路的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种电子道岔的控制电路的控制方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种电子道岔的控制电路的交互示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

具体地，在现有的定位表示图中，转辙机第1、第3排结点组接通，此时假定表示变压器的3脚为输出，则3脚通过电阻连接到x2，进入转辙机，经过自动开闭器，经过二极管和电阻，通过接线端子再次进入自动开闭器结点，经过电机线圈，从x1输出回到表示变压器的另一端。dbj一端通过2dqj的接点接入表示变压器的电路，另一端通过端子进入转辙机，经过自动开闭器的接点，从电动机的中性点接入回路，所以dbj与转辙机内部的二极管和电阻构成并联电路；由于dbj是电流偏极继电器，只有在两个电路都完整的情况下，dbj继电器才能可靠吸起。在该状态下，x3端子通过自动开闭器的接点连接到与电动机连接的接点，也就是说转辙机具有了从定位到反位的转动能力。

在现有的定位向反位转动图中，控制台发出向反位启动的命令后，随后继电器动作，当1dqj吸起，dbj落下，同时使1dqjf吸起；1dqjf吸起后，2dqj转极吸起，三相电源接通，bhj吸起，1dqj构成自闭电路。三相电源接通后，a相从端子x1进入转辙机，与电动机线圈接通；b相从端子x4进入转辙机，通过自动开闭器的接点与电动机的线圈v1～v2接通；c相从x3端子进入，通过自动开闭器的接点与电动机的线圈接通；驱动电动机转动。当道岔转换到反位状态后并且锁闭后，转辙机自动开闭器的第2、第4排结点组接通，第1、第3排结点组断开，三相电断开。三相电断开后，bhj落下，随后1dqj、1dqjf相继落下，fbj吸起。

由此，现有技术中道岔位置表示只通过表示二极管的极性确定，略显简单，在某些特定条件下，外电路可形成二极管特性，造成“虚假”表示，影响系统的安全性；其次，这道岔控制电路没有匹配的防雷电路，容易因雷电产生故障；最后，这道岔控制电路都属于继电器联锁范畴，该系统配线复杂，此外，继电器由于工艺材质等原因故障频发，使得道岔控制电路的可靠性不高。上述问题严重影响着现有的道岔控制电路的可靠性与安全性，然而道岔控制电路在铁道信号控制领域中恰恰是技术要求最高、故障防护能力最强的。

图1示出了本实施例提供的一种电子道岔的控制电路的结构示意图，包括：固态继电器、安全继电器组和电流探测器；

各固态继电器的第一端与各对应的电流探测器连接；

所有电流探测器均与安全继电器组连接；

安全继电器组通过多路信号与转辙机连接，同时输出与各路信号对应的转辙机的表示信息。

具体地，如图1所示，本实施例提供的电子道岔的控制电路包括3个固态继电器，每个固态继电器均与一个电流探测器连接，通过电流探测器检测该路的电流。

本实施例通过由固态继电器、安全继电器组和电流探测器组成的电子道岔的控制电路，获取转辙机的表示信息，用于对电子道岔进行控制，提高了道岔的安全控制，以及控制系统和转辙机的智能可诊断性、可维护性。

进一步地，在上述实施例的基础上，各固态继电器的第二端与电源连接，第三端与cpu连接。

安全继电器组通过x1到x5的五路信号与转辙机连接，同时输出与五路信号对应的转辙机的表示信息。

其中，x1到x5表示控制电路检测转辙机的表示信息，表示信息通过动态检测方法检测得到。

本实施例提供的电子道岔的控制电路的设备体积小、能耗低、施工简便、监测功能完备、故障可诊断且导向安全、现场维护少，同时具有内部自检功能，可以将故障控制在各个环节内部从而提高系统的安全性，通过智能诊断使得故障指示到位，且对外的网络化通信组网非常方便。

图2示出了本实施例提供的一种电子道岔的控制电路的控制方法的流程示意图，包括：

s201、若判断两个cpu的解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流；

s202、若检测到转辙机的电流无缺项且转辙机操作到位，则关闭固态继电器；

s203、控制安全继电器组导向表示位置，输出转辙机的表示信息，并根据转辙机的表示信息对电子道岔进行控制。

具体地，如图3所示为本实施例提供的电子道岔的控制电路的交互示意图，两个cpu(cpu1和cpu2)分别通过通信接口接收转辙机的操作命令，并分别对操作命令进行解析，得到两个解析结果。通过两者之间的通信通道交互解析结果，当两个解析结果相同时，确定解析命令的正确性。

当确定两个cpu解析命令的正确性后，判断固态继电器和安全继电器组是否闭合到位，当固态继电器和安全继电器组均闭合到位，通过电流探测器实时监测转辙机的电流。

当检测转辙机的电流无缺项后，判断转辙机操作是否到位，若转辙机操作到位，则关闭固态继电器，控制安全继电器组导向表示位置，输出转辙机的表示信息，并根据转辙机的表示信息对电子道岔进行控制。

本实施例通过由固态继电器、安全继电器组和电流探测器组成的电子道岔的控制电路，获取转辙机的表示信息，用于对电子道岔进行控制，提高了道岔的安全控制，以及控制系统和转辙机的智能可诊断性、可维护性。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述控制方法还包括：

第一cpu接收到转辙机的操作命令后，对所述操作命令进行解析，得到第一解析结果；

第二cpu接收到转辙机的操作命令后，对所述操作命令进行解析，得到第二解析结果；

相应地，所述若判断两个cpu的解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流，具体包括：

若判断第一解析结果和第二解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流。

具体地，本实施例采用双通道的cpu指令比较一致后，双cpu输出与控制安全继电器组和固态继电器，控制道岔转辙机的定操和反操。在每一步的输出中都有相应的输出自检回读，若检测故障后，模块导向安全侧，切断对外输出。转辙机动作到过程中同时对转辙机的电流和电压检测，对计算转辙机的动作过程中的功率。转辙机转到位后，可以检测转辙机所在的位置。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述若判断两个cpu的解析结果相同，且固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流，具体包括：

若判断两个cpu的解析结果相同，则检测固态继电器是否短路；

若固态继电器不短路，则控制安全继电器组，并检测固态继电器和安全继电器组是否闭合到位；

若固态继电器和安全继电器组均闭合到位，则实时检测转辙机的电流；

若安全继电器组闭合不到位，则控制闭合不到位的安全继电器组宕机，并导向安全侧；

若固态继电器短路，则控制短路的固态继电器导向安全侧。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述控制安全继电器组导向表示位置，输出转辙机的表示信息，并根据转辙机的表示信息对电子道岔进行控制之后，还包括：

控制转辙机导向安全侧，并控制第一cpu和第二cpu停止对电源发送动态脉冲，以使固态继电器和安全继电器组切断对外输出；

若判断转辙机转到位，则检测转辙机所在的位置。

具体地，在对转辙机进行操作处理的过程中，包括如下步骤：

a1、两个cpu收到操作转辙机的命令，两个cpu解析命令的正确性后，两通道的cpu交互解析命令比较是否一致；

a2、若两通道的cpu交互解析命令比较一致，两通道检测固态继电器是否短路，若短路则宕机，并导向安全侧；

a3、若不短路，则操作安全继电器组，同时检测安全继电器组是否到位，若不到位，则宕机，并导向安全侧；

a4、若安全继电器组到位，则操作3个固态继电器，同时检测固态继电器是否到位；

a5、若固态继电器到位，则实时检测转辙机的动作电流，并判定是否有缺项及转辙机到位；

a6、检测转辙机到位后，关断3个固态继电器，并检测3个固态关断到位后，安全继电器组的导向表示；

当转辙机机到位后，控制电路的安全继电器组也到了表示位置，即x1到x5表示电路检测转辙机的表示信息，表示信息通过动态检测方法检测。

a7、导向安全侧，cpu不对安全电源发送动态脉冲，安全电源就不会输出24v_safe；同时固态继电器和安全继电器就会切断对外输出。

本实施例提供的电子道岔的控制电路的控制方法采用了智能诊断和自检的方法检测控制电路的状态及转辙机的状态，提高了系统的安全性、可靠性和可用性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。