专利名称：视觉凭证闭塞机的制作方法
技术领域：
本发明所谈及的视觉凭证闭塞机，是铁路系统中用于控制区间行车的信号设备。
我国“铁路技术管理规程”(简称“技规”)，第209条规定“行车基本闭塞法采用下列三种1、自动闭塞；2、半自动闭塞；3、电气路签(牌)闭塞。”当发生下列情况之一时，基本闭塞法停止使用1、停电，限电或电压不足；2、信号、集中、闭塞设备故障；3、铁路扩建、改建；4、“技规”中其他停止基本闭塞法的有关规定。为此，“技规”同时规定“电话闭塞法，是当基本闭塞设备不能使用时，根据列车调度员的命令所采用的代用闭塞法”。
所谓电话闭塞法，是相邻两个车站的值班员在办理行车时，用电话做通信联系工具，根据列车调度员的命令，由发车站值班员填写列车使用区间的凭证－－路票，经验证无误后再递交给机车乘务员，列车使用完区间并完整到达接车站后，由该站值班员接收路票，验证无误后收藏备查。经电话联系，该区间可再办理行车。
这种方法存在着下述缺点1、二站间没有机械、电气设备控制，仅凭制度来办理行车，安全程度较低；2、值班员在忙乱中填写的路票内容较杂，手续繁多，容易出错，精神负担重；3、对于始发或站仃列车，值班员需跑步到机车停车位置与机车乘务员交接路票，增加了值班人员的劳动强度，往返于机车与运转室间路程很长，时间多，极易造成列车晚点，严重影响行车效率；4、对于通过列车铁道部规定，列车必须停车，便于车上乘务员与车下值班员交接路票，不但严重影响行车，而且造成人力、物力、财力很大浪费；5、路票容易丢失；6、发生事故，不易判断、处理。
事实上，用电话闭塞法指挥行车，确有出差的客观因素，因使用电话闭塞法而造成的行车，人身事故时有发生，要求改革这种方法的呼声越来越高。目前，国外倘无方法借鉴，国内近年来曾有组织的对电话闭塞法进行改革，虽然都不同程度的取得一定成效，但都未脱离“路票”的范围，未解决电气机械联锁这一根本问题。
本发明提出这种方案目的在于，它把电话闭塞法单纯地使用电话联系改变为有电气、机械联锁的装置；把人工交接“路票”改变为视觉信号，该信号显示既为允许列车占用区间的凭证。据此设计的“视觉凭证闭塞机”能够满足区间闭塞的基本技术要求1、由接车站赋于发车站的发车权；2、由接车站确认列车完整到达并发送闭塞机复原信息；3、发车站发车时，切断接车站的发车权。
对传统的填写、传递“路票”的作法，已全部废除，改用视觉凭证，它们表达的意义是进路正确，区间空间，列车可以开出本站进入区间。
“视觉凭证闭塞机”(以下简称闭塞机)成对使用在一个区间的两头(两个车站)分别设置，用一对电线路(称“外线”)连接，如甲站欲发车时，值班员先接下发车按钮，这个动作由闭塞机记忆，作数据处理后把信息送给乙站，乙站闭塞机识别这个信息，用一定方式(音响或显示)告之值班员，乙站值班员确认区间空间，进路正确并同意接车，则按压接车按纽，乙站闭塞机发出的这一同意信息能打开甲站闭塞机的专控锁，甲站值班员这时才能取出视觉凭证或动作一种特定机构，指示列车(司机确认后)进入该凭证所防护的区间。根据规定，凭证用完后立即放回闭塞机，此时，若乙站值班员也想往同一区间发车，即使按压了发车按纽，闭塞机也不予理会。当列车完整到达乙站后，乙站值班员按压复原按纽”，这一复原信息被甲站闭塞机收到后，甲站值班员按压“复原按纽”，则二台闭塞机又恢复到原始状态。(乙站欲发车亦同)。每办理一次接发列车，二台闭塞机都由记录装置(计数器或打印机)作记录。这一过程，可以看出闭塞机满足了区间闭塞的基本技术要求。
“视觉凭证闭塞机”采用微型计算机(单板机或单片机)作为中心控制单元，由输入电路把人工按压各种按纽，取送视觉凭证的动作及它们的状态输入计算机，由输出电路把计算机处理后的各种信息控制专用电路，动作执行机构。为此，“闭塞机”应设置“发车按纽”“接车按纽”、“复原按纽”、“人工复位按纽”和“视觉凭证接点组”，与之相应的则有发车条件电路，接车条件电路、复原条件电路、人工复位电路，它们和以下要述的输出电路组成了计算机的接口电路。计算机的输出电路包括开锁电路－－控制专控锁，音响电路－－控制音响设备，如扬声器，锁存电路－－控制显示器；接发车记录电路－－控制记录闭塞机使用的记录装置，计算机通过多路电子开关选择接口电路。这里的专控锁、音响设备、显示器、记录装置就是闭塞机的执行机构。一方闭塞机要把信息送给对方闭塞机时，信息的产生与发送由专用电路通道电路完成，专用电路还包括滤波器电路、防雷电路。闭塞机是信号设备，要求动作准确可靠，不受外界影响，因而加入了抗干扰电路，它分散在各种电路中起保护作用。闭塞机用交直流二用电源，以便增加闭塞机的适应能力。“视觉凭证闭塞机”使用的视觉凭证包括昼间和夜间二种，昼间使用的旗或牌夜间使用的发光体，如信号灯等，其形状、颜色、使用方式等都应明显区别于已在运营中使用的各种信号及标志。
附
图1给出的是“视觉凭证闭塞机”一个实施方案的总体方框图(一个端机)其中1－1 电源1－2 计算机计算机接口部分1－3 1－9抗干扰电路1－4 门灯牌电路(视觉凭证接点组)1－5 发车条件电路1－6 接车条件电路1－7 复原条件电路1－8 人工复位电路1－10 开锁电路1－11 音响电路1－12 锁存电路1－13 接发车计数电路专用电路1－14 通道电路1－15 滤波器电路1－16 防雷电路执行机构1－17 门锁(专控锁)1－18 扬声器
1－19 显示器1－20 计数器视觉凭证1－21 门、灯、牌其他部分1－22 故障人工解锁电路1－23 电平指示灯1－24 门、灯、牌指示灯本例中，视觉凭证闭塞机为箱式一体结构，由电磁锁控制箱门的开启，箱内装有视觉凭证－－灯、牌、干电池、各种电路的组合、板插件、扬声器，箱体的面板上安装供值班员使用的各种按纽、显示装置。
整机采用交直流供电，交流为市电、直流用干电池，如果把直流电源部分单独引出箱外另立一体，则可考虑使用蓄电池或其他种类的电池。
发车按纽，接车按纽，复原按纽，人工复位按纽，均采用市售自复式按键，以颜色区别其功能。
本机以D8749H单片机作为主控元件，采用4000系列CMOS数字集成电路组成外围接口电路，图2为计算机电路，大量光电耦合器件作为电源转换和增加抗干扰能力，
图10、11绘出使用这种单片机的程序流程图，图3绘出接口电路，并由虚线框出，其中3－1 门、灯、牌电路(视觉凭证接点组)，3－2 开锁电路3－4 音响、计数器电路3－6 接车、发车、复原条件电路为了理解上的方便，虚线框外画出了与这些电路相对应的接点及被控对象，图中虚框3－3为序列脉冲发生器，做计算机动态检查用，3－5是人工发送电路，调试检修时使用。
图4是通道电路，上半部为发送电路，下半部为接收电路，它们共同完成由外线发送或接收信息，这些信息是发车请求信息、接车同意信息、复原信息、复原回执信息。信息方式是移频键控脉冲。
图5画出了截频在3、4KHZ以下的无源高通滤波器，它将通道电路与外线隔离开来，从而使原来接在外线上的其他信号设备(如闭塞电话DH等)与视觉闭塞机间互不影响。图6是防雷电路。
本例中，重要的执行机构是电子锁，它安装在箱门上，箱门的开启使用双重手段电磁线圈通电后吸起带有卡块的衔铁，再由人工钥匙开锁，这样做一方面可使二台相关联的闭塞机间实现电气联锁；另方面可防止闭塞机箱门受卡或误关。当电子锁故障时，可使用人工方法直接打开箱门维修，即“人工解锁”，但人工开箱的钥匙或其他设备平时必须按规定严格保管，使用时亦必须在规定的公文薄中登记备查。另一个较重要的执行机构是记录装置－－本例使用电磁计数器，每办理一次接发列车，二台闭塞机累加计数一次。其他执行机构还有①显示器，一个共阴极七段LED数码器；②扬声器；它辅助值班员了解办理接、发列车时，闭塞机处于的状态，以便采取必要的措施。此外，闭塞机还安装了电压表，门灯牌显示等供维修人员使用的设备。
前已指出视觉凭证是一种允许信号。它必须满足“技规”中对信号显示器的要求，既在规定的距离内乘务人员易于辨认，而它的形状，颜色组成又必须明显区别于已在运营中的信号显示设备，本例设计的视觉凭证，夜为牌、夜间为灯。考虑到我国铁路设备情况，视觉凭证分为半自动闭塞区段和自动闭塞区段二种。
图7为半自动闭塞区段使用的视觉凭证，其中
7－1 上行方向昼间使用的视觉牌，呈圆形，上部为绿色，下部为黄色。
7－2 上行方向夜间使用的视觉灯，二个纵列式排列圆形灯，上灯呈绿色，下灯呈黄色，使用时同时点燃。
7－3 下行方向昼间使用的视觉牌，呈倒三角形，上部为绿色，下部为黄色。
7－4 下行方向夜间使用的视觉灯，二个横列式排列的圆形灯，左灯呈绿色，右灯呈黄色，使用时同时点燃。
图8为自动闭塞区段使用的视觉凭证，其中8－1 上行方向昼间使用的视觉牌，呈圆形，上部分黄色，下部分绿色。
8－2 上行方向夜间使用的视觉灯，二个纵列式排列的圆形灯，上灯呈黄色，下灯呈绿色，使用时同时点燃。
8－3 下行方向昼间使用的视觉牌，呈三角形，上部黄色，下部绿色。
8－4 下行方向昼间使用的视觉灯，二个横列式排列的圆形灯，左灯呈黄色，右灯呈绿色，使用时同时点燃。
视觉凭证可作成手持式，也可以作成固定式安放在车站某一固定位置，本例为手持式。夜间使用的灯，在遇到紧急情况时，可立即显示红色。
在一般车站和较小车站，办理行车的值班员和接、发列车的助理值班员在一个运转室内工作，这时视觉凭证闭塞机可以作成一体结构；在较大车站，二个值班员不在一起工作，甚至相距很远，此时，视觉凭证闭塞机至少应该分成二部分主机控制部分在值班员处(如信号楼上)，视觉凭证部分放在助理值班员处(如信号楼下或设置在站内股道中间站台上的作业室)二部分作电气联接。视觉凭证的显示方式可由铁路局或(部)根据远营的具体情况规定。
实施例中使用的各种器件，原材料均为市售，整机易于制造，在铁路运营现场安装甚为方便，只要把闭塞机接上电源和外线，二站间既可使用。
本发明具有如下特点1、相关联的二台闭塞机间有电气，机械联锁，互相制约；2、列车占用区间的凭证由“路票”变为视觉信号，因而避免人机(机车)接触；3、由于采用计算机，大量工作由软件完成，整机结构简单，造价低；4、不再填写交接“路票”，办理接发列车手续简单，操作容易；5 5、可在无交流电源地区使用或无任何基本闭塞法的车站应用。
可以看出，本发明完全可以取代电话闭塞法，成为一种新式的代用闭塞法，它对提高铁路运输效率，保证行车安全将起到重要作用。
权利要求1.视觉凭证闭塞机，它由电源、微型计算机、按钮和机壳组成，其特征在于它还包括接口电路、专用电路、执行机构和视觉凭证。
2.如权利要求1所述的视觉凭证闭塞机，其特征在于接口电路包括抗干扰电路和多路电子开关。
3.如权利要求1所述的视觉凭证闭塞机，其特征在于专用电路包括通道电路、滤波器电路和防雷电路。
4.如权利要求1所述的视觉凭证闭塞机，其特征在于执行机构包括专控锁、记录装置、显示装置和音响设备。
5.如权利要求1所述的视觉凭证闭塞机，其特征在于视觉凭证包括昼间显示器、夜间发光显示器。
6.如权利要求1所述的视觉凭证闭塞机，其特征在于对接口电路、专用电路、执行机构实行电气连结，并由计算机控制。
专利摘要在铁路运输生产中，由于某种原因而停止使用基本闭塞法时，按规定用电话闭塞法代替，这种方法仅靠联系制设办理行车，安全程度很低，容易发生事故。本装置所说的视觉凭证闭塞机，不但在二台相关联的机器间建立了电气、机械联锁，而且还把带来种种弊端的“路票”改为视觉凭证，从而能够取代电话闭塞法，对保证行车安全、提高运输效率起到积极作用。
文档编号B61L23/00GK2058894SQ8921682
公开日1990年7月4日 申请日期1989年9月5日 优先权日1989年9月5日
发明者王秉义, 洪振国 申请人:齐齐哈尔铁路科研所