专利名称：铁路机车行车自控系统的制作方法
技术领域：
本发明属于交通技术领域，涉及铁路机车的安全运行，适用于铁路蒸汽机车和内燃机车的自动控制。
现有的铁路机车运行，完全由司机根据铁路行车标志和道路情况，用手动控制。使用这种控制方法，由于自然条件如雾、雨、黑夜的影响，及司机本身的状况容易出现控制失误，造成行车事故。
本发明的目的是提供一种机车运行自控系统，能够帮助司机，自动识别行车标志，及障碍物等，控制机车速度或进行刹车，本发明主要由五部分组成。第一部分为道口障碍信号机;第二部分为地址标志器;第三部分为中央处理器;第四部分为键盘;第五部分为执行;当道口有障碍物如车辆时，超过规定时间，道口障碍信号机发出障碍信号，并传输给中央处理器。中央处理器接收到信号后，给出相应的指令，使执行部分工作，机车减速或刹车。通过键盘可以输入十六种速度及九十九个不停车站数。地址标志主要是用来确定机车运行位置和到站情况，从而决定车速和不停车站。利用键盘还可以决定手动和自动方式。执行部分为一可逆电机和五个三极管，三极管控制可逆电机的旋转方向，可逆电机带动机车速度控制器。
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的控制系统图。图中1为电磁铁，2为信号机，3传输电缆，4压力触点开关，5地址标志，6鸣笛标志，7钢轨，8速度传感器，9障碍传感器，10、11地址传感器，12鸣笛传感器，13传感器架，14机车。
图3为本发明压力触点开关4的结构图。图中15为承重板，16为承重弹簧，17限位块，18维修盖板，19保护弹簧，20微动开关。
图4、图5、图6为本发明的电子线路图。
信号机2主要由压力触点开关、延时判断和电子开关组成。延时判断用来识别障碍物，决定是否给电子开关信号。电子开关控制电磁铁1。在道口有车辆等障碍物时，承重板15接触车辆等障碍后，与承重弹簧16一起下移，并带动保护弹簧19触动微动开关20，此时发出障碍信号，此信号立即送给信号机2，信号机2接收信号后进行识别判断。由上给出的障碍信号时间，即微动开关20接通时间小于或等于规定时间，信号机2判断障碍物通过，电磁铁1不得电，机车接收不到障碍信号;如果障碍信号时间大于规定的时间，也就是障碍物在压力开关4上停留时间超过规定范围，信号机2判断道口有障碍物。立即通过传输电缆3向距道口一定距离，一定间隔的电磁铁1，发出障碍信号机车在这一去间运行时，就会通过障碍传感器9拾取信号，并送中央处理器，障碍传感器9安装在机车传感架13，传感器架13固定在机车适当位置。
地址标志器由地址标志即行车标志和地址传感器10、11构成。地址标志为磁性材料，安装在铁路钢轨7的一侧，按BCD码编制，四位计十六个地址码，每个地址码表示一个特定的数据指令，每种指令确定一种速度。地址传感器10、11安装在机车传感器架13上。机车14根据地址标志和地址传感器10、11可以自动决定机车速度。
中央处理器由图1中虚框所示，有如下部分鸣笛放大执行，计数器，自动输出、报警，放大整形，地址寄存，地址选通，数据Ⅰ，数据Ⅱ，数据比较器，寄存器，予置减法计数器，模拟开关，秒脉冲选通，二、十制转换。中央处理器可以是标准微机。
如图4、图5、图6所示，鸣笛放大执行主要由IC1-3、IC1-4、IC8组成;计数器为IC10;制动信号输出由IC12-1、IC12-2、IC11-4、完成，报警器由IC11-1、IC11-2、IC11-3组成，地址信号放大整形由IC1-1、IC1-2、IC14-1、IC14-2组成，地址寄存器为IC3，地址选通由IC5、IC6组成，数据Ⅰ为由二极管组成的矩阵编码器，其数据待编。数据Ⅱ由IC25、IC26、IC27组成，数据比较器由IC23、IC24组成，寄存器由IC16、IC17组成，予置减法计数器由IC18、IC19、IC20组成，模拟开关为IC7，秒脉冲选通为IC21，二、十制转换为IC27。
如图1和图5所示障碍传感器9拾取障碍信号后其中一路送给由IC9、IC7组成的地址选通向数据I查询，查询出该地址数据，送给由IC23和IC24组成的数据比较器与由IC25，IC26、IC27组成的行车速度数据Ⅱ(如图4)进行比较。由于原始存入障碍数据Ⅰ小于数据Ⅱ，数据比较器中的IC24第5脚A＞B端输出高电位信号。这一高电位信号使三极管G2和G3导通，电流沿三极管G1、G2电机，三极管G5到地端，电机反转并带动机车速度控制器向减速方向移动使机车减速。
如图1和5所示障碍传感器9拾取的信号另一路送入由IC10组成的计数器进行计数，并起动由IC11-1、IC11-2、IC11-3组成的报警器发出报警信号。当计数器计数到112时即IC10的第1脚和第13脚都输出高电位，与非门IC12-1变为低电位。此时IC12-2倒相，输出高电位，驱动或非门IC11-4输出制动信号。如果计数器只计数到012或102便不再继续计数，那么IC12-2、输出低电位，IC11-4没有制动信号输出。此时IC9、IC7判断障碍物已经离开道口，障碍信号消失，机车恢复原始键入车速。
如图1和图2所示，地址标志5靠安装在机车14传感器架13上的地址传感器10、11识别，地址传感器10、11拾取的每一组地址码通过由IC1-1、IC1-2组成的放大器放大，再通过由IC14-1、IC14-2组成的比较整形电路整形后，送入由IC3组成的地址寄存器寄存。寄存的地址码送由IC5、IC6组成的地址选通。通过地址选通取出特定的数据Ⅰ，送到由IC23、IC24组成的数据比较器中与由IC25、IC26、IC27组成的行车速度数据Ⅱ(如图4)进行比较。根据数据Ⅰ和数据Ⅱ的大小，数据比较器输出加减或锁定车速的指令，供由G1、G2、G3、G4、G5和直流电机组成的执行部分执行，即电机的正转，反转或停转。参照图1、2和图5当有鸣笛标志出现时，机车鸣笛传感器12拾取信号后，由IC1-3、IC1-4、IC8放大执行。同时通过与非门IC2封锁地址码进入由IC3组成的地址寄存器。
如图1和图6所示，键盘可输入两种指令，其一是速度指令十六个，可任意键入编定的十六种不同车速(0-160公里/小时)，其二是置数指令，把数字予置减法计数器，。键盘键入指令通过IC13、IC14-3、IC14-4、IC15转换为BCD码，存入由IC16、IC17组成的寄存器中，寄存器有两路输出，其一路由IC16的第1、13、14、15脚送入IC6的第10、11、13、14脚即地址选通，选出键入车速指令，送数据比较器。另一路由予置键对IC18、IC19进行置数，予置减法计数器一经置于数字便自行递减计数即每通过一个车站，IC5送出一个时钟信号，通过e送入予置减法计数器中，计数器便执行减一计算(如图5)。当IC18、IC19输出全部为低电位时，即予置减法计数器计数完毕，IC20输出高电位，通过f使IC7即模拟开关接通进站信号，表示该车站执行停车。否则机车则减速通过不停车站。键盘可键入一至九十九个中间不停车站。
执行部分参照图1和图4。由IC23、IC24组成的数据比较器，分别输出A＝B、A＞B、A＜B三种信号。当A＝B为高电位时A＞B、A＜B都为低电位，表示行车速度等于安全原始速度，三极管G1截止不通电，电机不转动，机车速度控制器保持原位置，机车保持车速。当A＞B为高电位时，A＝B、A＜B都为低电位，表示机车速度超过安全行驶速度三极管G3、G4、G1导通，电流反方向通过电机绕组，电机反转，带动机车速度控制器向减速方向移动。机车执行减速行驶，直至A＝B时机车保持车速。当A＜B输出高电位时，A＝B、A＞B为低电位，表示机车速度低于键盘键入原始车速，三极管G1、G2、G5导通，电流经三极管G1、G2、G5正方向通过电机绕组，电机正向旋转带动机车速度控制器向加速方向移动，机车执行加速行驶，直至A＝B机车保持车速。
本发明与现有技术相比，其优点是自动控制机车的行驶，可以帮助司机控制行车速度等，能够避免由于自然条件和司机本身的状况造成的行车事故。
权利要求
1.铁路机车控制系统，其特征是由道口障碍信号机，地址标志器，中央处理器，键盘执行部分组成，所述的道口障碍信号机主要包括压力触点开关，延时判断和电子开关，地址标志器包括地址标志和地址传感器，执行部分有五个三极管和一个可逆电机，中央处理器包括鸣笛放大执行，计数器，制动输出、报警，放大整形，地址寄存，地址选通，数据I，数据Ⅱ，数据比较器，寄存器，予置减法计数器，模拟开关，秒脉冲选通，二、十制转换等部分。
2.根据权利要求1所述的铁路机车控制系统，其特征在于当铁路道口有障碍物出现时，压力触点开关接通，发出接通信号给信号机，超过规定时间限度，信号机发出障碍信号，经障碍传感器送入中央处理器处理，指令执行部分执行。
3.根据权利要求2所述的铁路机车控制系统，其特征在于压力触点开关的接通是靠承重板，承重弹簧，保护弹簧，微动开关，限位块等实现的。
4.根据权利要求1所述的铁路机车控制系统，其特征在于铁轨一侧安装有磁性材料做成的地址标志，地址传感器识别地址标志后，把信号送给中央处理器处理，确定行车速度。
5.根据权利要求3所述的铁路机车行车控制系统，其特征在于地址标志为十六个地址码，每个地址码表示一个特定速度指令。
6.根据权利要求1所述的铁路机车控制系统，其特征在于中央处理器中的鸣笛放大执行由IC1-3、IC1-4、IC8组成，计数器为IC10，制动信号输出由IC12-1、IC12-2、IC11-4、组成，报警器由IC11-1、IC11-2、IC11-3组成，地址信号放大整形由IC1-1、IC1-2、IC14-1、IC14-2组成，地址寄存器为IC3，地址选通由IC5、IC6组成，数据Ⅰ二极管矩阵编码器，数据Ⅱ由IC25、IC26、IC27组成，数据比较器由IC23、IC24组成，寄存器由IC26、IC27组成，予置减法计数器由IC18、IC19、IC20组成，模拟开关为IC7，秒脉冲选通为IC21，二、十制转换为IC27。
全文摘要
本发明属于交通技术领域，涉及铁路机车的安全运行，适用于铁路蒸汽机车和内燃机车的自动控制。其主要由道口障碍信号机，地址标志器，中央处理器，键盘，执行部分组成。能够自动识别道口障碍物及制动等，可以避免因自然条件和司机本身的状况造成的行车事故。
文档编号B61L3/12GK1042688SQ8810799
公开日1990年6月6日 申请日期1988年11月16日 优先权日1988年11月16日
发明者辛建国 申请人:辛建国