专利名称：轨道多区段列车占用显示联锁装置的制作方法
技术领域：
本实用新型轨道多区段列车占用显示联锁装置，适用于自动检测铁路轨道区段被车辆占用或空闲的状况(包括区间、车站、驼峰、编组场)，以取代轨道电路的作用，亦可用于统计、显示区段内的车辆数，属保证行车安全提高运输效率的铁路信号自动检测自动控制设备。
目前，铁路信号设备中自动检测轨道区段被占用状况的设备有轨道电路、车辆计轴装置。就计轴装置来说，国外较先进的如德国西门子公司的“鉴幅式”ZP43型，劳伦茨公司的“鉴相式”ZP30型，国内已有的车辆计轴设备也与之类似，这种单一的“鉴相式”或“鉴幅式”计轴设备，主要缺点是抗干扰性能较差，另外单一“鉴相式”还由于其传感信号有两个回零点，因而造成计轴容易出错，综合技术指标达不到国际标准的要求。
本实用新型的目的就是要克服上述计轴设备存在的主要缺点，设计一种抗干扰能力强，能满足国际标准UIC790R的要求，能自动鉴别列车运行方向的计轴设备，并使其能参与信号联锁控制装置。
本实用新型的目的可以通过以下方式实现。设置“三鉴式”轨道传感器、主控机、轨道区段电子盒及联锁接口电路。“三鉴式”轨道传感器接收列车轴信息，传送至轨道区段电子连接盒进行放大、识别、计数，主控机对各轨道区段进行循环呼叫，各区段电子连接盒接收到主控机的呼叫信号时，将本机所计得的轴数输入主控机进行逻辑判断，主控机将判断结果予以显示，并发出控制信号动作联锁接口电路，与原信号联锁电路连接。
本实用新型的主要优点是1.采用“三鉴式”轨道传感器，同时利用了鉴幅、鉴相各自原理上的优点，采用调频方式升级组合，达到优势互补，增强了系统抗干扰能力，并且设备的可靠性高；2.采用硬件冗余和软件冗余相结合的方式，大大减少设备因故障停用的次数，提高了整机的可用性；3.一套主控机可控制多个轨道区段，提高设备利用率；减少资金投入。
以下通过附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型各主要组成部分连接框图，图中Ⅰ为轨道传感器部分，Ⅱ为轨道区段电子连接盒部分，Ⅲ为主控机部分，Ⅳ为联锁接口电路部分；A－通信调制解调器，B－主控计算机多单片机系统，C、D－PC机多媒体终端，E－显示单元，U－电源，S1、S2－接收磁头，F1、F2－发送磁头；图2为一个计轴点的轨道区段电子连接盒的电路连接示意图，图中G1、G2－调频信号发送电路，J1、J2－相频信号接收电路，H－幅频信号接收电路，K、L－计数计算机，M－调制解调器，N－电源变换电路；图3为“三鉴式”轨道传感器构成示意图，图中1’－发送线圈，2’、3’－两个不同角度的接收线圈，4’－屏蔽板，5’、6’－线圈固定架，7’－紧固螺栓，8’、9’－引出电缆；图4为轨道区段电子连接盒中调频信号发送及相频信号接收电路原理图5为联锁接口电路原理图，图中虚线部分表示原信号联锁电路。
本实施例中，(1)“三鉴式”轨道传感器包括有发送线圈1’，接收线圈2’、3’，屏蔽板4’，线圈固定架5’、6’，紧固螺栓7’及引出电缆8’、9’(参见图3)，其发送线圈1’具有一定的倾角(约60°－80°)。其接收线圈由两组独立的、彼此在位置上有差角(约0°－80°)的、无磁芯线圈2’、3’构成，各线圈通过各自的线圈固定架5’、6、及紧固螺栓7’分别固定在钢轨两侧，线圈架的顶面低于轨头，钢轨与固定架之间设有屏蔽板4’，由此分别构成发送磁头F、接收磁头S；发送及接收信息经引出电缆8’、9’传送。
(2)轨道区段电子连接盒(参见图2、图4)，包括有调频信号发送电路G1、G2，相频信号接收电路J1、J2，幅频信号接收电路H，两套互为监视的计数计算机K、L，调制解调器M，电源变换电路N；其调频信号发送电路主要由调频振荡器1(21)，载频振荡器2(22)，功率放大驱动电路3(23)，输出隔离电路4(24)，逐级连接构成；其相频信号接收电路主要由输入隔离变压器7(27)，接收放大电路8(28)，接收滤波器9(29)，相频相关解调电路10(30)，脉冲形成电路11(31)，逐级连接构成；其幅频信号接收电路由输入隔离变压器12(32)，接收放大电路13(33)，滤波电路14(34)，幅频相关解调电路15(35)，脉冲形成电路16(36)，逐级连接构成；计数计算机K、L分别采用8051单片机、8098单片机。
(3)联锁接口电路(参见图5)在现有技术的基础上采用硬件冗余方式，其倍压整流、滤波电路均采用双重或4重元件，继电器JA、JB接点以双接点连接方式接入现有的信号联锁电路，反馈读取电路中光电耦合器GD11、GD12亦并接双二极管D11、D12及D13、D14，正常情况下双二极管不工作，光电耦合器断电路时，电路通过双二极管导通。
轨道传感器的发送线圈紧固在钢轨外侧，通过电缆与电子盒的调频信号发送电路连接，传感器的接收线圈紧固在钢轨内侧，经电缆分别与幅频、相频信号接收电路连接；每个计轴点设置2个传感器、1个电子连接盒，其电源由本地供给，相邻区段可共用一个传感器及电子连接盒；各计轴点到主控机需两对线连接，一套主控机可连接控制1－8个计轴点。
电子连接盒中的调频信号发送电路G1(G2)，向传感器发送磁头F1(F2)发出30kHZ～50kHz的调频信号，产生交变磁场，经钢轨周围感应到接收磁头S1(S2)，由于接收磁头的两组独立线圈2’、3’放置位置具有不同的角度(参见图3)，因而感应出不同性质的接收信号。当无车辆经过时，幅频接收线圈收到等幅的调频信号，相频接收线圈收到正向的同相调频信号，这两种信号经电缆分别传送至电子连接盒的幅频接收电路H及相频信号接收电路J1(J2)，经放大、整形、滤波、相关解调后，不产生轴脉冲，因而计算机不计数。当有车辆经过时，幅频接收线圈收到高幅度调频信号，相频接收线圈收到反相的调频信号，传送至电子连接盒，同样经过放大、整形、滤波、相关解调等处理后，产生两种轴脉冲信号同时送至两套计数计算机K、L进行计数。两套计算机分别运行两种反差较大的程序，两种程序对干扰采取各异的滤波软件，以进一步提高抗干扰能力。当该计轴点电子连接盒接收到主控机呼叫本机的信号时，将本机计得的轴数输入主控机Ⅲ，则设在机械室内的主控计算机B根据各分机送来的轴信息进行逻辑判断，判断后显示各区段的占用状况及轴数；并发出控制信号，输入联锁接口电路Ⅳ，驱动继电器JA(JB)，经其接点接入已有的信号联锁电路，参与联锁控制；同时，主控计算机B还把各区段分机的轴数信息送PC机多媒体终端C、D进行运算判断，由多种媒体(包括莹光屏、灯照、声音告警、语音描述，存入磁盘、打印输出等)进行显示和输出。
权利要求1.一种轨道多区段列车占用显示联锁装置，包括有轨道传感器，主控机、联锁接口电路，其特征在于传感器为“三鉴式”轨道传感器，主控机与传感器之间通过轨道区段电子连接盒连接；“三鉴式”轨道传感器接收到车轴信息，传送至轨道区段电子连接盒进行放大、识别、计数，主控机对各轨道区段进行循环呼叫，各区段电子连接盒接收到主控机的呼叫信号时，将本机所计得的轴数输入主控机进行逻辑判断，主控机将判断结果予以显示，并发出控制信号动作联锁接口电路，与原信号联锁电路连接，参与联锁控制。
2.根据权利要求1所述的轨道多区段列车占用显示联锁装置，其特征在于①“三鉴式”轨道传感器(Ⅰ)的构成为，具有倾角的发送线圈(1’)安装在线圈固定架(5’)内，组成传感器的发送磁头(F)，两组独立的、彼此在位置上有差角的、无磁芯的接收线圈(2’、3’)安装在线圈固定架(6’)内，组成传感器的接收磁头(S)，线圈固定架(5’、6’)经紧固螺栓(7’)分别固定在钢轨的两侧，钢轨与固定架之间设有屏蔽板(4’)，接收线圈(2’、3’)经引出电缆(9’)引接输送接收信息，发送线圈(1’)经引出电缆(8’)引接传输发送信息；②轨道区段电子连接盒(Ⅱ)，包括有调频信号发送电路(G1、G2)，相频信号接收电路(J1、J2)，幅频信号接收电路(H)，两套互为监视的计数计算机(K、L)，调制解调器(M)，电源变换电路(N)；其调频信号发送电路主要由调频振荡器(1、21)，载频振荡器(2、22)，功率放大驱动电路(3、23)，输出隔离电路(4、24)，逐级连接构成；其相频信号接收电路主要由输入隔离变压器(7、27)，接收放大电路(8、28)，接收滤波器(9、29)，相频相关解调电路(10、30)，脉冲形成电路(11、31)，逐级连接构成；其幅频信号接收电路由输入隔离变压器(12、32)，接收放大电路(13、33)，滤波电路(14、34)，幅频相关解调电路(15、35)，脉冲形成电路(16、36)，逐级连接构成；计数计算机(K、L)分别采用8051单片机、8098单片机；调频信号发送电路(G1、G2)的输出端经传输线分别与传感器的发送磁头(F1、F2)连接，相频信号接收电路(J1、J2)、幅频信号接收电路(H)的输入端经传输线分别与传感器接收磁头(S1、S2)的两组接收线圈连接；③主控机部分(Ⅲ)还设有PC机多媒体终端，接收主计算机输送的各区段分机的轴数信息，进行运算判断后以多种媒体显示、输出；④联锁接口电路(Ⅴ)设有硬件冗余，其倍压整流、滤波电路均采用双重或4重元件，继电器(JA、JB)以双接点连接方式接入现有的信号联锁电路，反馈读取电路中光电耦合器(GD11、GD12)亦并接双二极管(D11、D12)及(D13、D14)，正常情况下双二极管不工作，光电耦合器断电路时，电路通过双二极管导通。
3.根据权利要求1所述的轨道多区段列车占用显示联锁装置，其特征在于每个计轴点设置2个传感器、1个电子连接盒，相邻区段可共用1个传感器及电子连接盒，一套主控机可连接控制1－8个计轴点。
专利摘要本实用新型轨道多区段列车占用显示联锁装置，适用于自动检测铁路轨道区段被车辆占用或空闲的状况及对区段内车辆计数和显示，属铁路信号自动检测自动控制设备。主要由“三鉴式”轨道传感器、轨道区段电子连接盒、主控机和联锁接口电路组成。本实用新型解决了同类设备中抗干扰性能差的问题，设备可靠性高，采用硬件冗余和软件冗余相结合的方式提高整机可用性，一套主控机可控制多个轨道区段，减少了资金的投入。
文档编号B61L21/00GK2174383SQ9323993
公开日1994年8月17日 申请日期1993年12月23日 优先权日1993年12月23日
发明者杨荣生 申请人:杨荣生