CN1241777C

CN1241777C - 轨道车专用信号监控装置

Info

Publication number: CN1241777C
Application number: CN 03134275
Authority: CN
Inventors: 陈立; 张小蓟
Original assignee: Individual
Current assignee: Northwest Railway Electronics Co ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: CN1491844A

Abstract

一种轨道车专用信号监控装置，属于一种车辆运行监控装置，它是由车上装置和车下装置两部分构成，车上装置中具有信号运行监控主机，车下装置具有一可感应轨道灯光信号的信号感应器，该感应器与信号运行监控主机中的信号处理器输入端相连，信号处理器系统电路由译码电路、滤波电路和放大电路构成，同时信号处理器可提供多个输出口，整个系统各部分均采用额定电压为24V的电瓶供电，且各部分供电电压均不超过该额定电压。

Description

轨道车专用信号监控装置

技术领域

本发明属于一种列车上的附属设备，特别是一种轨道车专用的信号显示监控装置。

技术背景

近年来路内运用的机车已配备了机车信号监控系统和运记、自停装置，并在安全生产实践中取得了较好的效益，而轨道车却一直没有配备信号监控系统，究其原因有以下几点：

1、由于其电源不像机车采用接触网供电，而是24V电瓶，电压低电流不稳定，电能储量较小，很难与现有国内的设备相匹配。

2、车型复杂，各生产厂家以及不同时期生产的车辆及底盘各异，轮对轮径不统一，对安装、运用现有设备造成困难。

3、轨道车的运用环境、运行条件和司机、管理人员有自身的特殊性，需要一种适应其实际的运行监控装置。

发明内容

本发明目的是针对轨道车使用现状，对于本申请人已有的专利(ZL 01 213089.3)进行改进，提供一种可在各型轨道车上使用的轨道车专用信号显示监控装置。

具体的说，本发明设计方案为：一种轨道车专用信号监控装置，是由车上装置和车下装置两部分构成，车上装置中具有信号运行监控主机，车下装置具有一可感应轨道灯光信号的信号感应器，该感应器与信号运行监控主机中的信号处理器输入端相连，信号处理器系统电路由译码电路、滤波电路和放大电路构成，同时信号处理器可提供多个输出口，整个系统各部分均采用额定电压为24V的电瓶供电，且各部分供电电压均不超过该额定电压。

在车上装置中还设置了GPS卫星精确定位装置，该定位装置与信号运行监控主机输入端相连，将轨道车运行速度、方向、位置等参数输入信号监控主机。

在车下装置中设置有风压、速度、轴温传感器及相应的的监控电路和自动控执行机构，将风压、速度、轴温信息输入自动停车装置以实施自动化的报警监控以至自动限速和自动停车。

所述的自动停车装置由与信号处理器相连的控制盒及分别与控制盒输出端相连的报警盒、停车继电器、测速发电机、按纽盒构成，且停车继电器后又接电放空阀与紧急放风阀。

在车上装置中还设置有能够实现声讯以及各种数据的存储，现场回放和转储分析功能的录音电路和风压、速度、轴温、运行里程、限速点和区段等运行数据的显示监控电路。

在车上装置中设有可以在车上自主设定限速条件的输入装置。

在车上装置中设置有对存储的运行数据进行无线遥控远地提取分析或实现接收上级指令的功能的无线通讯装置。

本发明优点是适用于各型轨道车，而且可根据用户不同要求匹配不同的运用配置方案，满足了各种不同的轨道车运用条件下的使用。同时增加数码录音电路后可对装置的语音提示警示以及车用无线列调进行实时录音。增加了速度、风压、轴温、限速区段等显示和监控。增加了声讯、数字图文的存储、转储和分析。增加了无线遥控运地收集存储信息和接收指令等设置和功能。增加了GPS卫星定位装置。

附图说明：

图1为本发明的原理结构示意图。

图2为本发明中信号处理器原理示意图。

图3、图4均为本发明中信号处理器电路图。

图5、图8分别为自动停车装置的控制电路图和原理示意图。

图6为本发明中电源电路示意图。

图7为本发明中语音报警电路示意图。

具体实施方式

本发明核心部件是信号处理器，其电路与通用机车信号处理器基本相同(见图3图4)，但对于轨道车而言，为适应其实际需要，整个系统均采用DC24V电源供电，且各部分供电电压均不高于DC24V额定电压。其工作原理如下：

该系统采用数字信号处理方式来完成机车信号的分析与识别。信号通过隔离级被转变为数字信号即完成模数变换。经模数转换后的信号到DSP，由DSP完成信号的分析处理，识别出当前接收到的信号。

对于移频类机车信号通过了分频滤波和信号包络线分解出低频信息，也就灯型号。这里采用了相信检测技术确保信号识别的正确性。

对于交流计数类机车信号是直接通过分频带滤波和包络再通过神经网络分析法识别出脉冲和间隔完成信号的识别并译解出相应的信息码型并驱动点灯系统。本系统所采用的自检和保护系统环节，不仅可以检测和保护系统自身的故障，还可以实现对信号灯的检测，从而保证本系统稳定可靠的运用。轨道车信号采用标准八显示信号机，即运用机车采用的信号显示器，仅将灯泡更换为24伏8W即可；或采用专用24V信号显示器。机车感应器采用与机车所用的机车感应器一般的技术指标。轨道车信号的供电电压为DC24V，因而机器内部采用了一只宽输入范围的DC/DC，即24/5DC/DC变换出该DC/DC，可工作在输入直流18-36伏电压变化范围内而输出为5伏。为净化供电流该电流系统不但采用了滤波，而且还增加了浪涌电压抑制电路，保证该系统工作稳定可靠。信号处理器与轨道车专用运行记录仪或通用机车运记装置相连，即可记录轨道车运行情况。信号处理器与如图6中的语音报警电路相连，即可构成具有语音提示功能的监控装置。同时与信号主机相连的语音提示报警器和无线列调输出端上接有一个录音电路板，可对该装置的语音提示警示一机车用无线列调进行实时录音，其录音连续有效时长一般不少于8小时。

信号处理器与自停装置相连的技术方案，适用于偏远、流动分散、地面信号数据分析等技术较薄弱的地区及单位；信号处理器与轨道车专用运记或机车运记相连的方案适用于管理运用较为成熟的地区；而采用加装GPS和无线遥控的技术方案，适用于管理运用较为先进的地区。所述的轨道车自动停车装置主要由控制盒、报警盒、按扭盒、电空放风阀、延时风缸、停车继电器、速度接点等部分组成，原理图见图5、图7。

1、控制盒：

控制盒是本装置的主要设备。它完成周期性警惕自动停车的全部控制作用。其单无电路主要有启动电路、1SJ电路、2SJ电路和自动复原电路及低速检查、高速报警电路。

盒面设有解锁按钮、速度开关、计数器窗孔、电源保险丝座以及与外部联系的接插件等。

本装置在连续报警7秒后，发生强迫制动。为防止停车后又中途缓解电路进入锁闭状态，只有按压解锁按钮，实行人工解锁，方能使设备复原。在这一过程中，计数器自动计数一次，可以从计数器窗孔读出。

本装置在报警7秒期间内，如司机采取有效制动时，利用速度接点，能自动解除停车作用。速度开关K是接通或切除这种作用的开关。

2、报警盒内设有两套变调音响器电路，使用中有两种形式：使用两个低音喇叭或将一套音响器倒接至一个高音喇叭。

3、接钮盒：

按钮盒设有警惕按钮，紧急停车按钮，黄色发光二极管等。本装置处于定位状态时，按钮盒UD点亮，而当出现音响警报时则UD熄灭，这时按压警惕按钮就能使本装置得到警惕作用。遇到紧急情况，按压紧急停车按钮能使轨道机车紧急制动。

4、电空放风阀：它是本装置执行自动停车的部件。它受控制盒控制。当其电磁阀得电励磁后，放风阀开启。列车管迅速向大气排风，引起全车紧急制动。

5、延时风缸：

当电磁阀线圈失磁后，延时风缸能使放风阀继续开启45-60秒的时间用以防护紧急制动后，由于设备故障致使电磁阀错失电而出现的中途缓解。

6、停车继电器：

它是一个多组接点的中功率电磁继电器，自动停车时，通过其接点的转换，实现必要的机电保护，例如撒砂，卸载、档位、回零等。继电器的类型和工作电压，可根据不同类型的需要选择使用。

7、速度接点：

装于控制盒内部，与测速发电机连结，当司机采用有效制动和低速运行时，自动解除周期报警和自动停车作用，当超速运行时立即报警。

控制方式：

1、本装置在机车信号显示半红、半黄、红灯，进入正线停车应发出语音提示并要求司机周期性按压警惕按钮，司机如不按压警惕按钮，则7秒后自动停车；司机按警惕按钮则重复提示报警。

2、在未装轨道车信号的机车上，自动停车装置能接收设在地面的固定点信息后，给予周期性报警，或独立使用，不与任何接受设备结合作无人警惕装置，给予周期性报警。

3、本装置报警时间规定如下：周期报警音隔时间为4±1秒，报警至自动停车起作用时间为7-8秒。报警结束采用五种方式：(1)连续式轨道车信号变为允许显示；(2)利用速度低速接点或列车管减压的压力接点切除；(3)定时切除；时间为22±5秒；(4)超速报警速度降到正常时切除报警。(5)人工解除。

4、司机在正常操纵制动时，自动停车装置不应误动作。

5、本装置采用得电制动方式。

本发明中的装置由GPS卫星定位装置以及速度、风压、轴温、信号等感应器分别向信号监控运记主机提供各类信号，经过DSP等超大规模集成电路和与之配合的电子元件组成的译码、滤波、放大等电路构成的主机处理分别向机车灯光显示器、自动控制执行机构、经过语音提示报警器向录音机提供各种信息，向现场回放分析、驻地存储转储回放分析、车上无线收发装置传送数字图文信息。无线列调电台接收车站与机车通话内容并且向录音机提供声讯信息。录音机向现场回放分析系统和驻地存储转储回放分析、车上无线收发装置送声讯信息。以上的声讯和数字图文信息经过车上无线收发装置与驻地无线收发装置相互收发车上信息和上级指令。

自动控制执行机构由相关电路以及电磁阀、放风阀、相关管路阀等构成。

GPS卫星定位系统接收到卫星信息，得知机车(车辆)精确位置、运行方向、运行速度(也可以配合速度传感器共同完成)向信号监控运记主机(简称主机)发信息；主机同时接收到速度、风压、轴温、信号各传感器的信息；经主机译码、分析处理，向自动控制执行机构发送机车控制的限制条件信息，如减速、停车等，向机车信号显示器发出复示轨道线路上信号的信息，起到复示地面信号功能，向语音报警器和录音机发送声讯信息，同时无线列调电台将车站与机车相互通讯的声讯信息发给录音机，这两类声讯信息均被录音机收录；主机把处理过的数字图文信息发往存储、转储装置；声讯和数字图文信息可以在现场回放分析；也可以经车上无线收发装置与驻地无线收发装置相互联系，可以调取车上信息，也可以向车上发上级指令。

通过本装置，可以有效控制轨道车运行，并且随时掌握车辆运行状况。

最后，需要指出的是，本发明中所使用的部分电路板均为市场已有技术，在本文件中不再对其具体结构作描述。

例如，GPS卫星定位系统，目前市场上有售天线以及简单电路单元，可供应用。

无线列调目前国内一般采用美国MoToRoLa和日本健伍成品机芯，自己加装外围控制电路和附件构成。

机车信号显示器为自制DC24V专用(DC50V备选)的由发光芯片和发光二极管构成。

信号监控运记主机目前采用国外进口DSP超大规模集成电路以及CPRD、ROM等电子元件构成。包括信号处理电路、运行监控电路、语音电路、辅助电路等构成。

录音机采用全数字录音方式，运用大规模半导体存储器存储声讯信号、采用声控电路。

无线收发装置为双功方式，目前市场有售，可采用。

Claims

1、一种轨道车专用信号监控装置，其特征是由车上装置和车下装置两部分构成，车上装置中具有信号运行监控主机，车下装置具有一可感应轨道灯光信号的信号感应器，该感应器与信号运行监控主机中的信号处理器输入端相连，信号处理器系统电路由译码电路、滤波电路和放大电路构成，同时信号处理器可提供多个输出口，整个系统各部分均采用额定电压为24V的电瓶供电，且各部分供电电压均不超过该额定电压；在车上装置中还设置了GPS卫星精确定位装置，该定位装置与信号运行监控主机输入端相连，将轨道车运行速度、方向、位置的参数输入信号监控主机；车下装置中还设置有风压、速度、轴温传感器及相应的监控电路和自动控制执行机构，将风压、速度、轴温信息输入自动停车装置以实施自动化报警监控以至自动限速和自动停车。

2、根据权利要求1所述的轨道车专用信号监控装置，其特征是自动停车装置由与信号处理器相连的控制盒及分别与控制盒输出端相连的报警盒、停车继电器、测速发电机、按纽盒构成，且停车继电器后又接电放空阀与紧急放风阀。

3、根据权利要求1所述的轨道车专用信号监控装置，其特征是还在车上装置中设置有能够实现声讯以及各种数据的存储，现场回放和转储分析功能的录音电路和风压、速度、轴温、运行里程、限速点和区段的运行数据的显示监控电路。

4、根据权利要求1所述的轨道车专用信号监控装置，其特征是在车上装置中设有可以在车上自主设定限速条件的输入装置。

5、根据权利要求1所述的轨道车专用信号监控装置，其特征是在车上装置中设置有对存储的运行数据进行无线遥控远地提取分析或实现接收上级指令的功能的无线通讯装置。