專利名稱：模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于鐵路信號(hào)的聯(lián)鎖控制裝置，尤其涉及一種信號(hào)機(jī)控制模塊。
技術(shù)背景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是用微型計(jì)算機(jī)和其它一些電子、繼電器器件組成的實(shí)時(shí)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(jì)優(yōu)勢，無論在安全性、可靠性、 經(jīng)濟(jì)性和實(shí)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(jì)、施工、維修 和使用大為方便。如圖1所示，現(xiàn)有的用于信號(hào)機(jī)進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，包括上位機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)和 6502繼電器接口層，上位機(jī)向聯(lián)鎖機(jī)發(fā)出運(yùn)行指令，由聯(lián)鎖機(jī)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后控制一 個(gè)6502繼電器(動(dòng)態(tài)或偏極繼電器)，實(shí)現(xiàn)控制室外信號(hào)機(jī)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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，由于存在30%的6502繼電器，其對(duì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置的控制或信息 采集，通過單個(gè)6502繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)的控制，因此，整個(gè)系統(tǒng)的安全性受到一定影 響，并且系統(tǒng)的可維護(hù)性差，故障處理時(shí)間長。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種安全可靠、易維護(hù)的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)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(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述控制單元接收外部控制信號(hào)，并進(jìn)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(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置之間的電連接。所述的執(zhí)行單元包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路連接有多個(gè)繼電器，所述多個(gè)
繼電器根據(jù)所述執(zhí)行指令斷開或接通。所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路包括允許信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路，所述的允許信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路的進(jìn)電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第3組接點(diǎn)和第二繼電器的第3組接點(diǎn)；所述的禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路的進(jìn)電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第2組接點(diǎn)和第二繼電 器的第2組接點(diǎn)；所述的控制單元有兩個(gè)，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(hào)；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(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)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(diǎn)和第二繼電器的第l組接點(diǎn)。所述的回電線路上設(shè)有保險(xiǎn)裝置。所述的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路上連接有信號(hào)燈燈絲狀態(tài)采集裝置，所述信號(hào)燈燈絲采集裝置采 集信號(hào)機(jī)燈絲狀態(tài)信號(hào)，并將所采集的信號(hào)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(hào)機(jī)燈絲狀 態(tài)信號(hào)，并顯示之。所述的執(zhí)行單元有一個(gè)或多個(gè)。所述的執(zhí)行單元有4個(gè)。所述信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括以下至少一種信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置-調(diào)車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)站列車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、出站列車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。 由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型所述的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信 號(hào)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(hào) 機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電連接，所述控制單元接收外部控制信號(hào)，并進(jìn)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(hào)機(jī) 驅(qū)動(dòng)裝置之間的電連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的模塊化控制。該信號(hào)模塊安全可靠，而 且易維護(hù)，主要適用于鐵路信號(hào)的聯(lián)鎖控制領(lǐng)域。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)信號(hào)機(jī)進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理圖； 圖2為本實(shí)用新型的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊的應(yīng)用狀態(tài)原理圖； 圖3為本實(shí)用新型的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其較佳的具體實(shí)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(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電連接。如圖2所示，模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH接收控制室傳來的控制信號(hào)，進(jìn)行處 理后對(duì)信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制。這里的信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置主要是指室外信號(hào)機(jī)的信號(hào)變壓器o外部的控制信號(hào)主要由模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH的控制單元接收，并進(jìn)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(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置之間的電連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的的控制。取代了原 來6502繼電器接口層用單個(gè)6502繼電器驅(qū)動(dòng)室外信號(hào)機(jī)開放或關(guān)閉的弊端。該信號(hào)模塊安 全可靠，而且易維護(hù)。上述的控制信號(hào)主要是指由聯(lián)鎖機(jī)下傳的控制信號(hào)，另外，控制單元還要接收模塊化 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH外部傳來的或模塊內(nèi)部檢測到的信號(hào)機(jī)燈絲狀態(tài)信息，對(duì)各種 信號(hào)進(jìn)行綜合處理。圖3是模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)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(hào)驅(qū)動(dòng)電路，信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路連接有2個(gè)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(shí)施例中，模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH的執(zhí)行單元共 有4個(gè)，其中第二個(gè)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(gè)執(zhí)行單 元連接有第五繼電器3AXH、第六繼電器3BXH;第四個(gè)執(zhí)行單元連接有第七繼電器4AXH、第 八繼電器4BXH,所述8個(gè)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(gè)，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(hào)；所述的MCU1控制第一、第三、第五、第七個(gè)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(gè)繼電器BXH的斷開或接通。上述的4個(gè)執(zhí)行單元中，每個(gè)執(zhí)行單元的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路分別包括允許信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和 禁止信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。以第一個(gè)執(zhí)行單元為例，所述的允許信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的進(jìn)電線路上串聯(lián)有第一繼電器 1AXH的第3組接點(diǎn)和第二繼電器1BXH的第3組接點(diǎn)；所述的禁止信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的進(jìn)電線路上串聯(lián)有第一繼電器1AXH的第2組接點(diǎn)和和第二 繼電器1BXH的第2組接點(diǎn)；這樣，不論是允許號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路還是禁止信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路都是有兩個(gè)MCU聯(lián)合控制，只 有兩個(gè)MCU都發(fā)出控制指令，驅(qū)動(dòng)電路上串聯(lián)的兩個(gè)繼電器接點(diǎn)同時(shí)接通，驅(qū)動(dòng)電路才會(huì)接 通，信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置才會(huì)產(chǎn)生動(dòng)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(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路上均設(shè)有兩個(gè)串聯(lián)繼電器接點(diǎn)，而兩個(gè)串聯(lián)的繼電器，分別由兩個(gè)MCU單獨(dú)控制，輸出控制采用二取二，進(jìn)一步提高了安全性。所述的允許信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的進(jìn)電線路可以采用同一進(jìn)電電源 XJZ220;所述的允許信號(hào)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的回電線路也可以釆用同一回 電電源XJF220。進(jìn)電電源XJZ220線路和回電電源XJF220線路上均設(shè)有保險(xiǎn)裝置(斷路 器)，提高安全性。上述的允許信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)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(diǎn)和第二繼電器1BXH的第1組接點(diǎn)。采用進(jìn)電回電雙路控制的方 式，進(jìn)一步提高安全性，這種情況一般應(yīng)用在對(duì)列車出站信號(hào)和列車進(jìn)站信號(hào)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(jìn)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(hào)的控制上。上述第一個(gè)執(zhí)行單元的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路上還連接有信號(hào)機(jī)燈絲信息采集裝置1DJ-CJ，所 述信號(hào)機(jī)燈絲信息采集裝置1DJ-CJ采集信號(hào)機(jī)燈絲信息，并將該信息傳遞給MCU。所述的信 號(hào)機(jī)燈絲信息包括信號(hào)機(jī)的狀態(tài)信息及信號(hào)機(jī)燈絲的完整狀態(tài)。本實(shí)用新型的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH還包括顯示裝置，用于顯示信號(hào)機(jī) 的狀態(tài)信息及信號(hào)機(jī)燈絲的完整狀態(tài)信息。所述信號(hào)機(jī)的狀態(tài)信息及信號(hào)機(jī)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(hào)機(jī)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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊上的指示燈，或其它 的顯示裝置等。本實(shí)用新型中的執(zhí)行單元可以有一個(gè)，也可以有多個(gè)。其中一個(gè)控制單元控制信號(hào)機(jī) 的兩個(gè)燈位(一個(gè)允許燈位和一個(gè)禁止燈位)。上述的信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置可以是調(diào)車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)站列車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置或出站 列車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。對(duì)于調(diào)車信號(hào)機(jī)來說最好是每個(gè)信號(hào)模塊中包括4個(gè)執(zhí)行單元，這 樣，每個(gè)信號(hào)模塊就可以控制4架調(diào)車信號(hào)機(jī)(每個(gè)調(diào)車信號(hào)機(jī)有兩個(gè)燈位)；對(duì)于進(jìn)站列 車信號(hào)機(jī)來說每個(gè)信號(hào)模塊就可以控制l架進(jìn)站信號(hào)機(jī)；對(duì)于出站列車信號(hào)機(jī)來說每個(gè)信號(hào) 模塊可以控制2架出站信號(hào)機(jī)。下面以雙機(jī)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(hào)機(jī)，只需增加 本實(shí)用新型的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊的數(shù)量即可。其中，每個(gè)模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊的MCU1和MCU2，分別與控制室中的聯(lián)鎖機(jī)連 接，對(duì)于雙機(jī)熱備系統(tǒng)，聯(lián)鎖機(jī)有兩個(gè)，分別是聯(lián)鎖機(jī)A和聯(lián)鎖機(jī)B，兩個(gè)聯(lián)鎖機(jī)有一個(gè)為 工作機(jī)，另一個(gè)是備用機(jī)。當(dāng)聯(lián)鎖機(jī)A為工作機(jī)時(shí)，聯(lián)鎖機(jī)B是備用機(jī)，聯(lián)鎖機(jī)A向MCU1和 MCU2發(fā)命令；反之，由聯(lián)鎖機(jī)B進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)二取二的雙機(jī)熱備控制功能。通過選用不同 的聯(lián)鎖機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)三取二功能或二乘二取二功能。
本實(shí)用新型的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH可以直接控制室外信號(hào)機(jī)的開放和 關(guān)閉并采集室外的信號(hào)機(jī)燈絲完整情況。取代了原來6502繼電器接口層用單個(gè)6502繼電器 驅(qū)動(dòng)室外信號(hào)機(jī)開放和關(guān)閉的弊端。模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH實(shí)現(xiàn)了二取二功 能，不但安全可靠，而且易維護(hù)。主要適用于鐵路信號(hào)的聯(lián)鎖控制領(lǐng)域。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)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(shí)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(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)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(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述控制單元接收外部控制信號(hào)，并進(jìn)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(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述的執(zhí)行單元 包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路連接有多個(gè)繼電器，所述多個(gè)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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電 路包括允許信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路，所述的允許信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路的進(jìn)電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第3組接點(diǎn)和第二繼電 器的第3組接點(diǎn)；所述的禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路的進(jìn)電線路上串聯(lián)有第一繼電器的第2組接點(diǎn)和第二繼電 器的第2組接點(diǎn)；所述的控制單元有兩個(gè)，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(hào)；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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述的允許信號(hào) 燈驅(qū)動(dòng)電路和禁止信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)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(diǎn)和第二繼電器的第l組接點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述的回電線路 上設(shè)有保險(xiǎn)裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述的信號(hào)驅(qū)動(dòng) 電路上連接有信號(hào)燈燈絲狀態(tài)采集裝置，所述信號(hào)燈燈絲采集裝置采集信號(hào)機(jī)燈絲狀態(tài)信 號(hào)，并將所采集的信號(hào)傳遞給控制單元。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)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(hào)機(jī)燈絲狀態(tài)信號(hào)，并顯示之。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述的執(zhí)行單元 有一個(gè)或多個(gè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述的執(zhí)行單元 有4個(gè)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊，其特征在于，所述信號(hào)機(jī)驅(qū) 動(dòng)裝置包括以下至少一種信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)站列車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、出站列車信號(hào)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊MCIS-XH，包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路串聯(lián)有兩個(gè)繼電器接點(diǎn)，這兩個(gè)繼電器分別由兩個(gè)MCU(單片微控制器)控制，可以直接控制室外的信號(hào)機(jī)開放、關(guān)閉和采集室外信號(hào)機(jī)燈絲表示。取代了原來6502繼電器接口層用單個(gè)6502繼電器控制室外信號(hào)機(jī)開放和關(guān)閉的弊端。MCIS-XH信號(hào)模塊實(shí)現(xiàn)了二取二功能，該模塊不但安全可靠，而且易維護(hù)。主要適用于鐵路信號(hào)的聯(lián)鎖控制領(lǐng)域。
文檔編號(hào)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