專利名稱：模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于鐵路信號的聯(lián)鎖控制裝置，尤其涉及一種信號機控制模塊。
技術(shù)背景隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)在鐵道部和廠礦企業(yè)鐵路已經(jīng)得到大范 圍的廣泛使用。計算機聯(lián)鎖是用微型計算機和其它一些電子、繼電器器件組成的實時控制 系統(tǒng)。它與繼電集中聯(lián)鎖相比，具有十分明顯的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，無論在安全性、可靠性、 經(jīng)濟性和實施調(diào)度指揮信息系統(tǒng)等方面都是繼電聯(lián)鎖無法比擬的，而且設(shè)計、施工、維修 和使用大為方便。如圖1所示，現(xiàn)有的用于信號機進行控制的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，包括上位機、聯(lián)鎖機和 6502繼電器接口層，上位機向聯(lián)鎖機發(fā)出運行指令，由聯(lián)鎖機進行邏輯運算，然后控制一 個6502繼電器(動態(tài)或偏極繼電器)，實現(xiàn)控制室外信號機的開放和關(guān)閉。該系統(tǒng)仍然保 留了近30%的6502繼電器。這種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，由于存在30%的6502繼電器，其對信號驅(qū)動裝置的控制或信息 采集，通過單個6502繼電器實現(xiàn)對信號機的控制，因此，整個系統(tǒng)的安全性受到一定影 響，并且系統(tǒng)的可維護性差，故障處理時間長。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種安全可靠、易維護的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，它包括控制單元和執(zhí)行單元， 所述執(zhí)行單元與外部電源電連接，并與室外信號機驅(qū)動裝置連接；所述控制單元接收外部控制信號，并進行處理，之后根據(jù)處理的結(jié)果向執(zhí)行單元發(fā)出執(zhí)行指令；所述執(zhí)行單元根據(jù)接收到的執(zhí)行指令斷開或接通外部電源與信號機驅(qū)動裝置之間的電連接。所述的執(zhí)行單元包括信號驅(qū)動電路，所述信號驅(qū)動電路連接有多個繼電器，所述多個
繼電器根據(jù)所述執(zhí)行指令斷開或接通。所述信號驅(qū)動電路包括允許信號燈驅(qū)動電路和禁止信號燈驅(qū)動電路，所述的允許信號燈驅(qū)動電路的進電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第3組接點和第二繼電器的第3組接點；所述的禁止信號燈驅(qū)動電路的進電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第2組接點和第二繼電 器的第2組接點；所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2。所 述MCU1和MCU2分別接收外部控制信號；所述的MCU1控制第一繼電器的斷開或接通；所述的 MCU2控制第二繼電器的斷開或接通。所述的允許信號燈驅(qū)動電路和禁止信號燈驅(qū)動電路共用一條回電線路，且回電線路上 串聯(lián)有第一繼電器的第l組接點和第二繼電器的第l組接點。所述的回電線路上設(shè)有保險裝置。所述的信號驅(qū)動電路上連接有信號燈燈絲狀態(tài)采集裝置，所述信號燈燈絲采集裝置采 集信號機燈絲狀態(tài)信號，并將所采集的信號傳遞給控制單元。它還包括顯示裝置，所述顯示裝置接收控制單元和/或執(zhí)行單元傳來的信號機燈絲狀 態(tài)信號，并顯示之。所述的執(zhí)行單元有一個或多個。所述的執(zhí)行單元有4個。所述信號機驅(qū)動裝置包括以下至少一種信號機驅(qū)動裝置-調(diào)車信號機驅(qū)動裝置、進站列車信號機驅(qū)動裝置、出站列車信號機驅(qū)動裝置。 由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信 號模塊，由于包括控制單元和執(zhí)行單元，由于執(zhí)行單元與外部電源電連接，并與外部信號 機驅(qū)動裝置電連接，所述控制單元接收外部控制信號，并進行處理后，根據(jù)處理的結(jié)果向 執(zhí)行單元發(fā)出執(zhí)行指令，然后由執(zhí)行單元根據(jù)接收到的執(zhí)行指令斷開或接通電源與信號機 驅(qū)動裝置之間的電連接，實現(xiàn)對信號機驅(qū)動裝置的模塊化控制。該信號模塊安全可靠，而 且易維護，主要適用于鐵路信號的聯(lián)鎖控制領(lǐng)域。
圖l為現(xiàn)有技術(shù)中對信號機進行控制的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理圖； 圖2為本實用新型的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊的應(yīng)用狀態(tài)原理圖； 圖3為本實用新型的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其較佳的具體實施方式
是，包括控制單元 和執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元與外部電源電連接，并與外部信號機驅(qū)動裝置電連接。如圖2所示，模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH接收控制室傳來的控制信號，進行處 理后對信號機驅(qū)動裝置進行控制。這里的信號機驅(qū)動裝置主要是指室外信號機的信號變壓器o外部的控制信號主要由模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH的控制單元接收，并進行 處理后，根據(jù)處理的結(jié)果向執(zhí)行單元發(fā)出執(zhí)行指令，執(zhí)行單元根據(jù)接收到的執(zhí)行指令斷開 或接通電源與信號機驅(qū)動裝置之間的電連接，實現(xiàn)對信號機驅(qū)動裝置的的控制。取代了原 來6502繼電器接口層用單個6502繼電器驅(qū)動室外信號機開放或關(guān)閉的弊端。該信號模塊安 全可靠，而且易維護。上述的控制信號主要是指由聯(lián)鎖機下傳的控制信號，另外，控制單元還要接收模塊化 計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH外部傳來的或模塊內(nèi)部檢測到的信號機燈絲狀態(tài)信息，對各種 信號進行綜合處理。圖3是模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH的原理圖，包括控制單元和執(zhí)行單元，其中 的執(zhí)行單元包括信號驅(qū)動電路，信號驅(qū)動電路連接有2個繼電器，分別為第一繼電器1AXH和 第二繼電器lBffl。圖3所示的實施例中，模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH的執(zhí)行單元共 有4個，其中第二個執(zhí)行單元連接有第三繼電器2AXH和第四繼電器2BXH;其中第三個執(zhí)行單 元連接有第五繼電器3AXH、第六繼電器3BXH;第四個執(zhí)行單元連接有第七繼電器4AXH、第 八繼電器4BXH,所述8個繼電器根據(jù)所述控制單元的執(zhí)行指令吸起或落下。所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2。所 述MCU1和MCU2分別接收外部控制信號；所述的MCU1控制第一、第三、第五、第七個繼電器 AXH的斷開或接通；所述的MCU2控制第二、第四、第六、第八個繼電器BXH的斷開或接通。上述的4個執(zhí)行單元中，每個執(zhí)行單元的信號驅(qū)動電路分別包括允許信號驅(qū)動電路和 禁止信號驅(qū)動電路。以第一個執(zhí)行單元為例，所述的允許信號驅(qū)動電路的進電線路上串聯(lián)有第一繼電器 1AXH的第3組接點和第二繼電器1BXH的第3組接點；所述的禁止信號驅(qū)動電路的進電線路上串聯(lián)有第一繼電器1AXH的第2組接點和和第二 繼電器1BXH的第2組接點；這樣，不論是允許號燈驅(qū)動電路還是禁止信號驅(qū)動電路都是有兩個MCU聯(lián)合控制，只 有兩個MCU都發(fā)出控制指令，驅(qū)動電路上串聯(lián)的兩個繼電器接點同時接通，驅(qū)動電路才會接 通，信號機驅(qū)動裝置才會產(chǎn)生動作。避免了誤操作和故障，提高了安全性和可靠性。
由于允許信號燈驅(qū)動電路和禁止信號燈驅(qū)動電路上均設(shè)有兩個串聯(lián)繼電器接點，而兩個串聯(lián)的繼電器，分別由兩個MCU單獨控制，輸出控制采用二取二，進一步提高了安全性。所述的允許信號驅(qū)動電路和禁止信號驅(qū)動電路的進電線路可以采用同一進電電源 XJZ220;所述的允許信號信號驅(qū)動電路和禁止信號驅(qū)動電路的回電線路也可以釆用同一回 電電源XJF220。進電電源XJZ220線路和回電電源XJF220線路上均設(shè)有保險裝置(斷路 器)，提高安全性。上述的允許信號驅(qū)動電路和禁止信號燈驅(qū)動電路可以共用一條回電線路，可以串聯(lián)有 第一繼電器1AXH的第1組接點和第二繼電器1BXH的第1組接點。采用進電回電雙路控制的方 式，進一步提高安全性，這種情況一般應(yīng)用在對列車出站信號和列車進站信號的控制上。根據(jù)需要，回電線路上也可以不采用繼電器，僅控制進電線路以簡化結(jié)構(gòu)，這種情況 一般應(yīng)用在調(diào)車信號的控制上。上述第一個執(zhí)行單元的信號驅(qū)動電路上還連接有信號機燈絲信息采集裝置1DJ-CJ，所 述信號機燈絲信息采集裝置1DJ-CJ采集信號機燈絲信息，并將該信息傳遞給MCU。所述的信 號機燈絲信息包括信號機的狀態(tài)信息及信號機燈絲的完整狀態(tài)。本實用新型的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH還包括顯示裝置，用于顯示信號機 的狀態(tài)信息及信號機燈絲的完整狀態(tài)信息。所述信號機的狀態(tài)信息及信號機燈絲完整狀態(tài) 信息可以由控制單元MCU傳遞給顯示裝置，也可以由信號機燈絲信息采集裝置1DJ-CJ直接傳 遞給顯示裝置。顯示裝置可以包括設(shè)置在模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊上的指示燈，或其它 的顯示裝置等。本實用新型中的執(zhí)行單元可以有一個，也可以有多個。其中一個控制單元控制信號機 的兩個燈位(一個允許燈位和一個禁止燈位)。上述的信號機驅(qū)動裝置可以是調(diào)車信號機驅(qū)動裝置、進站列車信號機驅(qū)動裝置或出站 列車信號機驅(qū)動裝置。對于調(diào)車信號機來說最好是每個信號模塊中包括4個執(zhí)行單元，這 樣，每個信號模塊就可以控制4架調(diào)車信號機(每個調(diào)車信號機有兩個燈位)；對于進站列 車信號機來說每個信號模塊就可以控制l架進站信號機；對于出站列車信號機來說每個信號 模塊可以控制2架出站信號機。下面以雙機熱備系統(tǒng)為例，如圖2所示，如果需要控制4架以上調(diào)車信號機，只需增加 本實用新型的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊的數(shù)量即可。其中，每個模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊的MCU1和MCU2，分別與控制室中的聯(lián)鎖機連 接，對于雙機熱備系統(tǒng)，聯(lián)鎖機有兩個，分別是聯(lián)鎖機A和聯(lián)鎖機B，兩個聯(lián)鎖機有一個為 工作機，另一個是備用機。當(dāng)聯(lián)鎖機A為工作機時，聯(lián)鎖機B是備用機，聯(lián)鎖機A向MCU1和 MCU2發(fā)命令；反之，由聯(lián)鎖機B進行控制，實現(xiàn)二取二的雙機熱備控制功能。通過選用不同 的聯(lián)鎖機還可以實現(xiàn)三取二功能或二乘二取二功能。
本實用新型的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH可以直接控制室外信號機的開放和 關(guān)閉并采集室外的信號機燈絲完整情況。取代了原來6502繼電器接口層用單個6502繼電器 驅(qū)動室外信號機開放和關(guān)閉的弊端。模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH實現(xiàn)了二取二功 能，不但安全可靠，而且易維護。主要適用于鐵路信號的聯(lián)鎖控制領(lǐng)域。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變 化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，它包括控制單元和執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元與外部電源電連接，并與室外信號機驅(qū)動裝置連接；所述控制單元接收外部控制信號，并進行處理，之后根據(jù)處理的結(jié)果向執(zhí)行單元發(fā)出執(zhí)行指令；所述執(zhí)行單元根據(jù)接收到的執(zhí)行指令斷開或接通外部電源與信號機驅(qū)動裝置之間的電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述的執(zhí)行單元 包括信號驅(qū)動電路，所述信號驅(qū)動電路連接有多個繼電器，所述多個繼電器根據(jù)所述執(zhí)行 指令斷開或接通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述信號驅(qū)動電 路包括允許信號燈驅(qū)動電路和禁止信號燈驅(qū)動電路，所述的允許信號燈驅(qū)動電路的進電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第3組接點和第二繼電 器的第3組接點；所述的禁止信號燈驅(qū)動電路的進電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第2組接點和第二繼電 器的第2組接點；所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2。所 述MCU1和MCU2分別接收外部控制信號；所述的MCU1控制第一繼電器的斷開或接通；所述的 MCU2控制第二繼電器的斷開或接通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述的允許信號 燈驅(qū)動電路和禁止信號燈驅(qū)動電路共用一條回電線路，且回電線路上串聯(lián)有第一繼電器的 第l組接點和第二繼電器的第l組接點。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述的回電線路 上設(shè)有保險裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述的信號驅(qū)動 電路上連接有信號燈燈絲狀態(tài)采集裝置，所述信號燈燈絲采集裝置采集信號機燈絲狀態(tài)信 號，并將所采集的信號傳遞給控制單元。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，它還包括顯示裝 置，所述顯示裝置接收控制單元和/或執(zhí)行單元傳來的信號機燈絲狀態(tài)信號，并顯示之。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述的執(zhí)行單元 有一個或多個。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述的執(zhí)行單元 有4個。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊，其特征在于，所述信號機驅(qū) 動裝置包括以下至少一種信號機驅(qū)動裝置調(diào)車信號機驅(qū)動裝置、進站列車信號機驅(qū)動裝置、出站列車信號機驅(qū)動裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種模塊化計算機聯(lián)鎖信號模塊MCIS-XH，包括信號驅(qū)動電路，所述信號驅(qū)動電路串聯(lián)有兩個繼電器接點，這兩個繼電器分別由兩個MCU(單片微控制器)控制，可以直接控制室外的信號機開放、關(guān)閉和采集室外信號機燈絲表示。取代了原來6502繼電器接口層用單個6502繼電器控制室外信號機開放和關(guān)閉的弊端。MCIS-XH信號模塊實現(xiàn)了二取二功能，該模塊不但安全可靠，而且易維護。主要適用于鐵路信號的聯(lián)鎖控制領(lǐng)域。
文檔編號B61L23/00GK201026897SQ200720148830
公開日2008年2月27日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者吳興崗, 楊紅巖, 蔡回德, 靳紅宇 申請人:北京康吉森交通技術(shù)有限公司