一种实现分时分区加热的道岔融雪系统的制作方法

1.本发明涉及一种道岔融雪系统,特别是涉及一种实现分时分区加热的道岔融雪系统。


背景技术：

2.道岔融雪系统是保证道岔设备正常转换的辅助加热装置，是铁路道岔转辙设备的基本组成设备之一，国内其他厂家道岔融雪系统利用现有plc技术和电流电压监测设备组合而成，可扩展性差，成本高，控制功能单一，不能满足用户对于节能的具体需求。分时分区加热的道岔融雪系统自主研制融雪功能模块，模块化设计，通过软件和硬件结合实现分时分区加热功能。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种对同一站场正线和侧线道岔，同一道岔上主加热条和辅加热条进行分时分区加热，以达到节约电能的道岔融雪系统。
4.本发明的目的是这样实现的,涉及一种实现分时分区加热的道岔融雪系统,其特征是:包括：分时分区控制电路：实现对接入的道岔进行分区，不同分区内的道岔不在同一时间段内加热；pcuprocess control unit:处理控制单元，它是一个功能强大、可编程控制的工业计算机，是融雪系统的核心部分；电流/电压采集模块current/voltage sample，它负责对系统的电压、电流、频率、漏流等参数进行测量，并按照通讯协议发送给pcu；温度采集模块temperature sample，它负责测量系统的环境温度及每个控制回路的热轨温度；手动自动转换模块manual/auto switch，它可使系统在关断、手动、自动三种模式下切换；信号隔离分时供电单元，具有分时供电功能的信号隔离单元，对接入的加热条进行分时供电，对远轨和近轨的加热条进行信号隔离；远程控制单元，包含远程控制软件，具有分区设置，加热开启、关闭，故障记录，远程参数配置功能；气象站，可对环境温度、湿度、风力、雨雪状态进行实时测量，并把测量结果传递给pcu；轨温传感器，通过夹具安装在钢轨上，实时测量钢轨温度并传递给pcu；道岔加热设备，包含加热条和安装夹具。
5.所述的pcu通过远程通信模块与远程控制单元网络链接，远程控制单元把分区设置信息、加热开启、关闭命令、参数配置信息传递给pcu；pcu与温度采集模块接口连接，pcu
由温度采集模块接收来自轨温传感器的钢轨温度信息；pcu与气象站网络链接，由气象站对环境温度、湿度、风力、雨雪状态进行实时测量，并将测量结果传递给pcu，pcu通过对接收数据进行计算分析，确定加热回路，并把加热信息传递给手动自动转换模块。
6.温度采集模块包括有：手动自动转换模块+温度采集模块，温度采集模块同时与应急控制模块、轨温传感器、分时分区控制模块和电流/电压采集模块通过接口电连接，温度采集模块中的手动自动转换模块与分时分区加热电路接口连接，分时分区加热电路在依次与输出控制单元、道岔加热设备接口电连接，pcu通过分时分区加热电路，启动道岔加热设备进行道岔加热，在输出控制单元和道岔加热设备之间有输出保护单元和信号隔离分时加热单元，信号隔离分时加热单元对接入的加热条进行分时供电，对远轨和近轨的加热条进行信号隔离。
7.进一步所述的pcu在柜内与柜内温控系统和电源转换单元电连接，接入电源l\n通过电源转换单元进行电源转换向柜内提供各种需要的低电压直流电压供给各单元工作。
8.在接入电源l\n通过电源转换单元回路上串入电源接入单元、电磁防护单元、电源分配单元；对进入的电源进行电磁防护，电源分配单元同时将防护的交流电压分配给交流设备单元电源转换单元、柜内温控系统、门状态监测单元、柜内点灯系统；所述的电流/电压采集模块分别与pcu、电源转换单元、温度采集模块、输出控制单元、电源分配单元的电流/电压传感器电连接，电流/电压采集模块对电源转换单元、温度采集模块、输出控制单元、电源分配单元的电压、电流、频率、漏流等参数进行测量，并按照通讯协议发送给pcu。
9.本发明的特点：本发明通过分时分区加热实现节约电能的道岔融雪系统，对同一站场正线和侧线道岔，同一道岔上主加热条和辅加热条进行分时分区加热，实现节约电能。
10.通过远程控制单元软件设置、控制柜分时分区电路实现对同一站场不同道岔的分时分区加热控制，通过信号隔离分时供电单元实现对同一道岔的不同加热条分时控制功能。
11.实现模块化设计，主要模块有pcu、电流/电压采集模块、手动自动转换模块、温度采集模块、信号隔离分时供电单元。
12.下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
附图说明
13.图1 是分时分区加热道岔融雪系统结构图；图2是分时分区加热道岔融雪系统标号图。
14.图中：1、分时分区控制模块；2、pcu；3、电流/电压采集模块；4、温度采集模块（手动自动转换模块+温度采集模块）；5、远程通信模块；6、应急控制模块；7、电源接入单元；8、电磁防护单元；9、电源分配单元； 10、输出控制单元；11、输出保护单元；12、电源转换单元；13、柜内温控系统；14、门状态监测单元；15、柜内点灯系统；16、气象站；17、远程操作单元；18、应急操作设备；19、信号隔离分时加热单元；20、道岔加热设备；21、轨温传感器。
15.具体实施方式：以下将结合附图及实施例详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技
术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程充分理解并据以实施。
16.如图1所示,本发明涉及一种实现分时分区加热的道岔融雪系统,其特征是：包括：分时分区控制模块1、pcu2、电流/电压采集模块3、温度采集模块（手动自动转换模块+温度采集模块）4、输出控制单元10、气象站16、远程操作单元17、信号隔离分时加热单元19、道岔加热设备20、轨温传感器21；分时分区控制模块1，它实现对接入的道岔进行分区，不同分区内的道岔不在同一时间段内加热；pcu2（process control unit），处理控制单元，它是一个功能强大、可编程控制的工业计算机，是融雪系统的核心部分；电流/电压采集模块3current/voltage sample，它负责对系统的电压、电流、频率、漏流等参数进行测量，并按照通讯协议发送给pcu2；温度采集模块4temperature sample，它负责测量系统的环境温度及每个控制回路的热轨温度；手动自动转换模块manual/auto switch，它可使系统在关断、手动、自动三种模式下切换；信号隔离分时供电单元19：具有分时供电功能的信号隔离单元，对接入的加热条进行分时供电，对远轨和近轨的加热条进行信号隔离；远程控制单元5：包含远程控制软件，具有分区设置，加热开启、关闭，故障记录，远程参数配置功能；气象站17：可对环境温度、湿度、风力、雨雪状态进行实时测量，并把测量结果传递给pcu2；轨温传感器21：通过夹具安装在钢轨上，实时测量钢轨温度并传递给pcu2；应急操作设备18：当pcu2或系统软件故障时可通过应急操作设备18直接开启或关闭系统加热功能，应急操作时，自动控制无效。
17.道岔加热设备20：包含加热条和安装夹具，用于对道岔加热。
18.分时分区控制模块1、pcu2、电流/电压采集模块3、手动自动转换模块+温度采集模块4、输出控制单元10、气象站16、远程操作单元17、信号隔离分时加热单元19、道岔加热设备20、轨温传感器21；pcu2通过远程通信模块5与远程控制单元17网络链接，远程控制单元17把分区设置信息、加热开启、关闭命令、参数配置信息传递给pcu2；pcu2与温度采集模块4接口连接，pcu2由温度采集模块4接收来自轨温传感器21的钢轨温度信息；pcu2与气象站16网络链接，由气象站16对环境温度、湿度、风力、雨雪状态进行实时测量，并将测量结果传递给pcu2，pcu2通过对接收数据进行计算分析，确定加热回路，并把加热信息传递给手动自动转换模块4；温度采集模块4包括有：手动自动转换模块+温度采集模块，温度采集模块4同时与应急控制模块6、轨温传感器21、分时分区控制模块1和电流/电压采集模块3通过接口电连接，温度采集模块4中的手动自动转换模块与分时分区加热电路1接口连接，分时分区加热电路1在依次与输出控制单元10、道岔加热设备20接口电连接，pcu2通过分时分区加热电路1，启动道岔加热设备20进行道岔加热，在输出控制单元10和道岔加热设备20之间有输出保护单元11和信号隔离分时加热单元19，信号隔离分时加热单元19对接入的加热条进行分时
供电，对远轨和近轨的加热条进行信号隔离。
19.进一步的pcu2在柜内与柜内温控系统13和电源转换单元12电连接，接入电源l\n通过电源转换单元12进行电源转换向柜内提供各种需要的低电压直流电压供给各单元工作。
20.在接入电源l\n通过电源转换单元12回路上串入电源接入单元7、电磁防护单元8、电源分配单元9；对进入的电源进行电磁防护，电源分配单元9同时将防护的交流电压分配给交流设备单元电源转换单元12、柜内温控系统13、门状态监测单元14、柜内点灯系统15；所述的电流/电压采集模块3分别与pcu2、电源转换单元12、温度采集模块4、输出控制单元10、电源分配单元9的电流/电压传感器电连接，电流/电压采集模块3对电源转换单元12、温度采集模块4、输出控制单元10、电源分配单元9的电压、电流、频率、漏流等参数进行测量，并按照通讯协议发送给pcu2。
21.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。