一种故障停电恢复电路及其恢复方法与流程

1.本发明属于轨道电路技术领域，特别涉及一种故障停电恢复电路及其恢复方法。


背景技术：

2.高铁车站股道一般采用zpw-2000型一体化轨道电路，并且部分股道采用一段轨道电路构成的方式。zpw-2000型轨道电路发送器能满足向股道一端进行发码，接收器从轨道电路另一端的钢轨接收信息，如图1所示，同时轨道电路会根据联锁办理进路的条件在列车运行前方进行发码，发码的方向一直持续到下次针对本股道的进路办理完成。
3.如图2所示，位于5股道列车a其中车头端靠近s5信号机，能接收本股道发送器发送的hu码；尾端靠近x5信号机，无法接收到本股道发送器发送的hu码。
4.当列车a司机换端改为头端靠近x5信号机，尾端靠近s5信号机后，此时地面联锁未办理针对5股道的进路，5股道的轨道电路仍从s5信号机侧发送信息，而处于x5信号机侧的列车a头端则无法收到5股道轨道电路发送的信息。如图3所示，此时相邻股道3股轨道电路在x3信号机侧发送uus码，则5g中a车头端靠近x5侧可能错误收到相邻3股道轨道电路发送的uus码，引发相关安全问题。
5.基于现有技术方案，解决该问题可采用继电电路来实现股道列车尾端补码控制的目标，如图4所示，通过继电电路逻辑，控制防干扰继电器fgrj动作。常态fgrj励磁吸起，将本区段接收器接入控制电路，实现轨道电路的占用检查功能，当有车占用该股道需要进行尾端补码时，fgrj失磁落下，将用于给车列尾端发码的发送器接入电路，同时将本区段的接收器从电路中切除，本区段的轨道继电器gj保持落下状态。
6.股道双端发码电路停电后或设备开始上电时需进行安全防护。为解决此时自动进行安全防护，需要采用每次上电时延迟一段事件后给出一次短时间的恢复条件电源，使fgrj励磁后将接收器接入轨道电路中实现股道占用条件检查。
7.既有现有技术方案，解决该问题可采用计算机联锁设备逻辑运算。计算机联锁采集到停电后来电信息后，延时一段时间给出短时间恢复条件。然而，现有技术有如下缺点：(1)计算机联锁修改方式需要对计算机联锁软件进行修改，增加新的逻辑运算；(2)更换计算机联锁软件后，现场动车上线调试工作量大；(3)更换安全设备软件，施工风险较大；(4)控制软件更换，投资成本高。


技术实现要素：

8.针对上述问题，本发明提出一种故障停电恢复电路及其恢复方法。
9.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
10.一种故障停电恢复电路，包括电源、节点一和节点二，节点一连接电源正极，节点二连接电源负极，所述节点一和节点二之间设置有线路一，所述线路一上设置有延时的停电监督复示继电器的线圈；
11.所述线路一并联设置有线路二，所述线路二上设置有恢复继电器的线圈；
12.所述线路二并联设置有线路三，所述线路三上设置有电容c、电阻r；
13.所述线路三并联设置有线路四，所述线路四上设置有缓放的恢复复示继电器的线圈；
14.所述线路四连接有线路五，所述线路五上设置有总恢复继电器的线圈；
15.所述线路五还与线路三连接。
16.优选地，所述线路一还设置有停电监督继电器的接点，所述停电监督继电器的接点与停电监督复示继电器依次串联。
17.优选地，所述线路二还设置有停电监督复示继电器接点，所述停电监督复示继电器接点条件和恢复继电器的线圈依次串联。
18.优选地，所述线路三还设置有停电监督继电器接点、总恢复继电器接点、电容c和电阻r，所述电监督继电器接点、总恢复继电器接点、电容c和电阻r依次串联。
19.优选地，所述线路四还设置有恢复继电器接点，所述恢复继电器接点和恢复复示继电器的线圈依次串联。
20.优选地，所述线路五还设置有恢复复示继电器接点，所述恢复复示继电器接点和总恢复继电器的线圈依次串联，所述总恢复继电器的线圈与节点二连接。
21.优选地，所述线路四的恢复继电器接点与线路五的恢复复示继电器接点连接，所述线路五的恢复复示继电器接点与线路三的总恢复继电器的接点连接，并与线路五的总恢复继电器的线圈连接。
22.优选地，还包括线路六，一端连接电源正极，另一端连接条件电源zhfj-q，中间设置有总恢复继电器的接点。
23.优选地，还包括线路七、线路八、线路九和线路十；
24.所述线路七设置有防干扰继电器的线圈，一端连接条件电源zhfj-q，另一端连接电源负极；
25.所述线路八包括串联的准备启动防干扰继电器接点和防干扰继电器的线圈，一端连接电源正极，另一端连接电源负极；
26.所述线路九包括串联的股道继电器接点、防干扰继电器接点和总恢复继电器接点，所述线路九的正极与线路八的正极连接，负极与线路八的准备启动防干扰继电器接点连接；
27.所述线路十包括串联的股道继电器接点和准备启动防干扰继电器的线圈，一端连接电源正极，另一端连接电源负极。
28.一种故障停电恢复电路的恢复方法，包括以下步骤：
29.当停电后来电时，电源给线路一通电，线路一的停电监督复示继电器的线圈通电并延时吸起；
30.与线路一并联的线路二导通，线路二的恢复继电器的线圈通电吸起；
31.与线路二并联的线路四导通，与线路四连接的线路五断开，线路五的总恢复继电器的线圈不通电，保持落下；
32.与线路二并联的线路三导通，给线路三上的电容c充电；
33.当线路一的停电监督复示继电器的线圈通电延时后吸起；
34.与线路一并联的线路二断开，线路二的恢复继电器的线圈不通电并落下；
35.与线路二并联的线路四断开，线路四的恢复复示继电器的线圈缓慢落下，与线路四连接的线路五导通，线路五的总恢复继电器的线圈通电吸起；
36.与线路二并联的线路三断开；
37.当线路四的恢复复示继电器的线圈完全落下，线路五断开，线路三上的电容c放电，总回复继电器的线圈利用电容放电延时落下。
38.优选地，还包括线路六、线路七、线路八、线路九和线路十的步骤：
39.当线路三的电容c放电时，线路六上设置有条件电源zhfj-q有电；
40.条件电源zhfj给线路七供电，线路七导通，线路七上的防干扰继电器的线圈吸起，用于在股道上接入接收器，检测股道占用状态；
41.若股道无车占用，线路十接通，然后线路八接通，进行股道单端发码；
42.若股道有车占用，线路九接通，保持接收器接入股道，随时检测股道状态。
43.本发明的有益效果：
44.1、无需对联锁软件进行更换；
45.2、改造时室外无需增加新的电缆及设备；
46.3、改造后不需要进行动车上线调试；
47.4、运用中施工改造影响范围小，易于管理、安全风险低；
48.5、双端发码电路涉及轨道发码安全，本发明保障了双端发码停电后上电时对初始条件的检查及初始状态的恢复。
49.6、相比与大规模更换控制设备软件、增加室外电缆及设备，本方案投资较低。
50.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
51.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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1示出了既有一体化轨道电路通道示意图；
53.图2示出了轨道电路发码示意图；
54.图3示出了站内轨道电路邻线干扰示意图；
55.图4示出了站内股道列车尾端补码示意图；
56.图5示出了线路一至线路五的停电恢复电路图；
57.图6示出了线路六至线路九的停电恢复电路图；
58.图7示出了线路十的停电恢复电路图；
59.图8示出了站场举例图。
具体实施方式
60.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
61.一种故障停电恢复电路，如图5所示，包括电源、节点一和节点二，节点一连接电源正极，节点二连接电源负极，节点一和节点二之间设置有线路一，线路一上设置有延时的停电监督复示继电器的线圈；
62.线路一并联设置有线路二，线路二上设置有恢复继电器的线圈；
63.线路二并联设置有线路三，线路三上设置有电容c、电阻r；
64.线路三并联设置有线路四，线路四上设置有缓放的恢复复示继电器的线圈；
65.线路四连接有线路五，线路五上设置有总恢复继电器的线圈；
66.线路五还与线路三连接。
67.需要说明的是，而且线路一两端施加的电压一般为24v。
68.需要说明的是，图5中024表示该处为电源负极，电势为0，+24表示该处为电源正极电势为24v。
69.进一步地，线路一还设置有停电监督继电器的接点，停电监督继电器的接点与停电监督复示继电器的线圈依次串联。
70.需要说明的是，停电监督继电器的接点中的前接点与gtfj的线圈连接，中接点与节点一连接。
71.需要说明的是，线路一的停电监督复示继电器为时间继电器，当线路一的停电监督继电器(gtj)通电时，线路一的停电监督复示继电器(gtjf)通电后会延时一段时间再励磁吸起，例如设置延时时间为7s。
72.需要说明是，线路一中gtj是继电器接点，gtjf是继电器线圈，而且线圈用空心圆表示该继电器为即吸即落继电器，也就是充电后继电器立刻吸起，断电后继电器立刻落下。
73.需要说明的是，当线圈充磁吸起，对应的接点也会吸起，用接点旁边的
↑
表示，当线圈失磁落下，对应的接点也会落下，用接点旁边的
↓
表示，每个继电器接点旁边的箭头代表本继电器线圈初始状态(也称为常态)是充磁吸起或失磁落下。
74.需要说明的是，图5中各继电器两侧的1和4表示不同的接口。
75.需要进一步说明的是，如图5中线路一所示，如果gtj线圈通电则gtj接点状态为
↑
，线路一接通。如果gtj线圈无电则gtj接点状态为
↓
，线路一断开。
76.进一步地，线路二还设置有停电监督复示继电器接点，停电监督复示继电器接点和恢复继电器的线圈依次串联。
77.需要说明的是，停电监督复示继电器(gtfj)具有多组接点，线路一和线路二都是连接在同一个gtjf的不同接点上，而且在线路二中gtjf以接点的形式呈现，恢复继电器(hfj)以即吸即落的充磁线圈的形式呈现。
78.需要说明的是，gtfj的后接点与hfj的线圈连接，中接点与节点一连接。
79.需要进一步说明的是，线路二的gtfj
↑
，线路二断开，反之线路二接通。
80.进一步地，线路三还设置有停电监督继电器接点、总恢复继电器接点、电容c和电阻r，停电监督继电器接点、总恢复继电器接点、电容c和电阻r依次串联。
81.需要说明的是，停电监督继电器(gtj)具有多组接点，线路三和线路一都是连接在
同一个gtj的不同接点上。线路三的zhfj
↑
，线路三断开，反之则线路三接通。
82.需要说明的是，线路三的gtj的中接点与zhfj的后接点连接，gtj的前接点与节点一连接，zhfj的中接点与电容c连接。
83.进一步地，线路四还设置有恢复继电器接点，恢复继电器接点和恢复复示继电器的线圈依次串联。
84.需要说明的是，恢复继电器(hfj)具有多组接点，线路四和线路二都是与同一个hfj的不同接点连接，另外线路四中的恢复复示继电器(hfjf)以半空心圆的线圈呈现，说明代此继电器为缓放继电器，也就是充电后继电器立刻吸起，断电后继电器过一段时间落下。
85.需要说明的是，线路四中hfj的前接点与hfjf的线圈连接，中接点与节点一连接。
86.进一步地，线路五还设置有恢复复示继电器接点，恢复复示继电器接点和总恢复继电器的线圈依次串联，总恢复继电器的线圈与节点二连接。
87.需要说明的是，恢复复示继电器hfjf具有多组接点，线路五和线路四都与同一个hfjf的不同接点连接，另外，线路五的总恢复继电器(zhfj)为即吸即落的继电器。
88.需要说明的是，线路五中，hfjf的前接点与线路四中hfj的后接点连接，hfjf的中接点与zhfj的线圈连接。
89.进一步地，线路四的恢复继电器接点与线路五的恢复复示继电器接点连接，线路五的恢复复示继电器接点与线路三的总恢复继电器的接点连接，并与线路五的总恢复继电器的线圈连接。
90.需要说明的是，线路三中zhfj的前接点与线路五中hfjf的中接点连接。
91.进一步地，如图6所示，还包括线路六，一端连接电源正极，另一端连接条件电源zhfj-q，中间设置有总恢复继电器接点。
92.需要说明的是，线路六中总恢复继电器zhfj的中接点与电源连接，前接点与zhfj-q连接。
93.需要说明的是，线路六是为了控制条件电源的工作状态，如果导通，条件电源就可以给线路七供电，而且线路六的zhfj连接总恢复继电器的一端电势与电源电压一致，一般为24v。
94.需要说明的是，总恢复继电器(zhfj)有多组接点，线路六、线路五以及线路三均与同一个zhfj的不同接点连接。
95.进一步地，还包括线路七、线路八、线路九和线路十；
96.线路七设置有防干扰继电器的线圈，一端连接条件电源zhfj-q，另一端连接电源负极；
97.线路八包括串联的准备启动防干扰继电器接点和防干扰继电器的线圈，一端连接电源正极，另一端连接电源负极；
98.线路九包括串联的股道继电器接点、防干扰继电器接点和总恢复继电器接点，线路九的正极与线路八的正极连接，负极与线路八的准备启动防干扰继电器接点连接；
99.如图7所示，线路十包括串联的股道继电器接点和准备启动防干扰继电器的线圈，一端连接电源正极，另一端连接电源负极。
100.需要说明的是，图7中的fgrj线圈旁标注的1、2、3和4表示不同的线圈接点。
101.需要说明的是，防干扰继电器(fgrj)线圈分开使用，为即吸即落继电器，当线圈3、
4通电或者线圈1、2通电时，线圈充磁动作fgrj接点吸起。防干扰继电器(fgrj)有多组接点，线路九中fgrj为继电器接点，当上述线圈3、4通电或者线圈1、2通电时，线路九中fgrj继电器接点吸起。准备启动防干扰继电器(zqfj)有多组接点，线路八、线路九采用同一组接点的前、后接点，即zqfj吸起接通线路八、zqfj落下接通线路九。线路十连接在同一个zqfj的不同组接点上。线路九的zhfj和线路六的zhfj是同一个，区别在于两者使用不同组接点。
102.需要说明的是，线路八中zqfj的前接点与电源连接，后接点与线路九连接，中接点与fgrj的线圈连接。在线路九中3gj的中接点与电源连接，后连接点与fgrj的中接点连接，fgrj的前接点与zhfj的中接点连接，zhfj的后接点与zqfj的后接点连接。
103.一种故障停电恢复电路的恢复方法，包括以下步骤：
104.当停电后来电时，电源给线路一通电，线路一的停电监督复示继电器的线圈通电并延时吸起；
105.与线路一并联的线路二导通，线路二的恢复继电器的线圈通电吸起；
106.与线路二并联的线路四导通，与线路四连接的线路五断开，线路五的总恢复继电器的线圈不通电，保持落下；
107.与线路二并联的线路三导通，给线路三上的电容c充电；
108.当线路一的停电监督复示继电器的线圈通电延时后吸起；
109.与线路一并联的线路二断开，线路二的恢复继电器的线圈不通电并落下；
110.与线路二并联的线路四断开，线路四的恢复复示继电器的线圈缓慢落下，与线路四连接的线路五导通，线路五的总恢复继电器的线圈通电吸起；
111.与线路二并联的线路三断开；
112.当线路四的恢复复示继电器的线圈完全落下，线路五断开，线路三上的电容c放电，总回复继电器的线圈利用电容放电延时落下。
113.进一步地，还包括线路六、线路七、线路八、线路九和线路十的步骤：
114.当线路三的电容c放电时，线路六上设置有条件电源zhfj-q有电；
115.条件电源zhfj给线路七供电，线路七导通，线路七上的防干扰继电器的线圈吸起，用于在股道上接入接收器，检测股道占用状态；
116.若股道无车占用，线路十接通，然后线路八接通，进行股道单端发码；
117.若股道有车占用，线路九接通，保持接收器接入股道，随时检测股道状态。
118.需要说明的是，故障停电电路的运行原理如下：
119.停电时所有继电器都处于失磁落下状态，来电时线路一的gtj通电采集到电源屏供电信息后,其线圈励磁吸起，由于gtjf采用时间继电器，暂不吸起(持续时间为7s)，此时线路二的gtjf的线圈保持落下的状态，使得线路二接通，线路二的hfj的线圈吸起，因此线路四的hfj接点也是吸起状态，导致线路四导通，线路四的hfjf的线圈励磁吸起，由于线路四的hfj接点吸起，因此线路五保持断开，线路五的zhfj的线圈保持落下，因此线路三的zhfj接点保持落下，然后线路三的gtj接点是吸起状态，所以此时线路三是导通的，线路三上的电容c此时处于充电状态；
120.线路一的gtjf的线圈经过7s后励磁吸起，此时线路二的gtjf接点保持吸起，线路二断开，线路二的hfj的线圈失磁落下；
121.此时线路四的hfj接点保持落下，线路四断开，线路四的hfjf的线圈由于是缓放继
电器，因此会缓慢落下；
122.此时线路五的hfjf接点缓慢落下，线路五保持一段时间的导通状态，线路五的zhfj的线圈励磁吸起；
123.此时线路三的zhfj接点保持吸起，线路三处于断开状态；
124.当线路五的hfjf的接点完全落下后，有电容c继续给线路五的zhfj的线圈供电，使其保持吸起状态(持续时间为5s)。
125.此时，线路六的zhfj的接点保持吸起，条件电源zhfj有电，然后线路七接通，线路七的fgrj的线圈励磁吸起，3g接收器接入轨道电路检查股道占用条件。
126.若此时3g股道无列车占用，线路十接通，zqfj吸起；zqfj吸起后，线路八接通，fgrj保持吸起，股道单端发码；
127.若此时3g股道有车占用，3gj落下，fgrj5s内保持吸起，线路九接通，保持接收器接入轨道电路，随时检测股道状态。
128.线路五的电容c放电结束后，zhfj的线圈落下，线路九保持接通，接收器接入轨道电路，随时检测股道状态。
129.需要说明的是，gtjf继电器7s后延迟吸起，是为等待其他继电器及器材上电完成后控制股道双端发码电路进行恢复。
130.需要说明的是，rc放电5s接通条件电源，是为将股道接收器接入轨道电路中，检测目前股道状态。
131.需要说明的是，继电器是通过电磁铁原理实现电路的接通与断开，其特性决定了单个继电器无法进行状态记忆及逻辑判断，因此需要通过多台继电器组成继电电路来实现股道双端发码电路初始化的目标。
132.需要说明的是，本发明提供利用新增小部分继电电路完成股道双端发码电路停电上电初始化防护；本发明实现了车站停电后上电初始化时，将接收器安全接入轨道电路中，并为后续股道双端发码防护提供条件；本发明室外无需做任何软件更改，可配套股道双端发码防护电路适用。
133.需要说明的是，如图8所示，其中3g、ig表示股道，1dg、2dg表示道岔区段；当车辆从右侧接入股道时2dg表示接车进路道岔区段，1dg表示发车进路道岔区段，x3表示3股道出站信号机，x、sn表示进站信号机。
134.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。