鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡，包含板卡、插槽式輸入輸出接口、信號傳輸單元、光耦隔離、保護(hù)及驅(qū)動單元、緊急停車按鈕采樣接口、道岔驅(qū)動及檢測接口，結(jié)構(gòu)簡單；使用時控制道岔數(shù)據(jù)由插槽式輸入輸出接口輸入，將信號通過信號傳輸單元傳給保護(hù)及驅(qū)動單元，由保護(hù)及驅(qū)動單元來完成轉(zhuǎn)轍機(jī)的驅(qū)動和檢測；轉(zhuǎn)轍機(jī)檢測數(shù)據(jù)和緊急停車按鍵的數(shù)據(jù)經(jīng)信號傳輸單元，通過插槽式輸入輸出接口送回沙盤模型控制系統(tǒng)，用于扳動沙盤上的道岔，實(shí)現(xiàn)改變列車運(yùn)行方向，操作方便，適用于鐵路沙盤。
【專利說明】鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】本實(shí)用新型涉及一種控制卡，尤其是在鐵路沙盤上使用的轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡。
[0002]【背景技術(shù)】軌道交通行業(yè)是我國迅速發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)，隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的發(fā)展，進(jìn)一步提高軌道交通的可靠性、安全性、提高鐵路運(yùn)行速度和密度，是鐵路管理和運(yùn)營的關(guān)鍵性問題。軌道交通沙盤動態(tài)仿真鐵路管理和運(yùn)營，可仿真現(xiàn)場，也可以設(shè)置各類故障，既可以驗(yàn)證鐵路運(yùn)營模式效率和安全可靠性、也可以培訓(xùn)鐵路站務(wù)人員和電務(wù)人員。
[0003]全國各個鐵路相關(guān)聞校和鐵路運(yùn)營部門正在大力建設(shè)鐵路沙盤，而動態(tài)仿真的沙盤的關(guān)鍵技術(shù)在于沙盤模型的控制系統(tǒng)。沙盤模型控制系統(tǒng)是運(yùn)用軌道交通鐵道信號專業(yè)的知識及單片機(jī)相關(guān)知識，通過對信號燈、道岔、發(fā)車表示器、停車緊急按鈕主控板硬件電路設(shè)計，給出列車信息表示，控制模型列車在沙盤軌道上按指令運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的高效性、安全性、可靠性。
[0004]現(xiàn)有鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)控制卡的不足之處在于:對道岔采用單向控制，不能返回道岔所處位置狀態(tài)，道岔出現(xiàn)故障也不能返回故障信息；當(dāng)對道岔的控制時，會對所有轉(zhuǎn)轍機(jī)都通電，頻繁通電會造成轉(zhuǎn)轍機(jī)使用壽命縮短；當(dāng)?shù)啦韯幼鲿r，反電勢有造成CPU復(fù)位的可倉泛。
[0005]中國專利CN201937910U號所公開的“一種用于沙盤模型的局部燈光控制裝置”專利(申請?zhí)?201020685083.X)，包括:箱體，此箱體上設(shè)有信號線入口、數(shù)字信號線布線管、強(qiáng)電管道、強(qiáng)電輸入口、強(qiáng)電輸出口 ；穩(wěn)壓模塊，位于所述箱體內(nèi)，與來自強(qiáng)電輸入口的強(qiáng)電信號線連接，用于穩(wěn)定電源電壓；可編程邏輯控制器，位于所述箱體內(nèi)，接受來自控制電腦的指令，并解析此指令，向繼電器發(fā)送相應(yīng)的強(qiáng)電指令，繼而控制沙盤模型的每一個部分的燈光；繼電器，位于所述箱體內(nèi)，連接到所述可編程邏輯控制器，根據(jù)來自所述可編程邏輯控制器的指令生成用于控制燈光的控制信號。中國專利CN201918100U號所公開的“城市軌道交通沙盤系統(tǒng)列車多功能控制器”專利(申請?zhí)?201020663190.2)，包括連有天線的車載控制單元、與車載控制單元通信的軌旁控制單元、及用以收發(fā)通信信號的感應(yīng)環(huán)線；感應(yīng)環(huán)線與軌旁控制單元連接。本實(shí)用新型可確定列車運(yùn)行距離進(jìn)而得出列車位置，還可確定列車運(yùn)行速度；可以實(shí)現(xiàn)對列車速度和位置的檢測，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。這兩項(xiàng)專利的不足之處在于:均不能夠在鐵路沙盤上使用。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單的鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡，專門為鐵路沙盤上設(shè)計，用于扳動沙盤上的道岔，實(shí)現(xiàn)改變列車運(yùn)行方向。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡包含板卡、插槽式輸入輸出接口、信號傳輸單元、光耦隔離、保護(hù)及驅(qū)動單元、緊急停車按鈕采樣接口、道岔驅(qū)動及檢測接口，其中，板卡采用插拔式板卡設(shè)計，易于安裝和維護(hù)；插槽式輸入輸出接口連接信號傳輸單兀，用于各類信號和電源傳輸；信號傳輸單兀有5個,5個信號傳輸單兀分別與5個光耦隔離相連接，信號傳輸單元采用串行移位方式將信號燈的工作狀態(tài)輸出顯示，同時將檢測到的信號燈工作狀態(tài)讀回來；光耦隔離有5個，其中4個光耦隔離分別與4個保護(hù)及驅(qū)動單元相連接，剩下I個光耦隔離連接緊急停車按鈕采樣接口，光耦隔離將轉(zhuǎn)轍機(jī)工作電路隔離，避免其反饋電勢對控制系統(tǒng)造成影響；保護(hù)及驅(qū)動單元由保護(hù)MCU和驅(qū)動單元組成，一方面驅(qū)動轉(zhuǎn)轍機(jī)工作，另一方面要控制轉(zhuǎn)轍機(jī)的通電時間，保護(hù)轉(zhuǎn)轍機(jī)不至于燒毀；緊急停車按鈕采樣接口用于采用緊急案件；道岔驅(qū)動及檢測接口用于連接沙盤上的轉(zhuǎn)轍機(jī)模型。當(dāng)本實(shí)用新型使用時，控制道岔數(shù)據(jù)由插槽式輸入輸出接口輸入，將信號通過信號傳輸單元傳給保護(hù)及驅(qū)動單元，由保護(hù)及驅(qū)動單元來完成轉(zhuǎn)轍機(jī)的驅(qū)動和檢測；轉(zhuǎn)轍機(jī)檢測數(shù)據(jù)和緊急停車按鍵的數(shù)據(jù)經(jīng)信號傳輸單元，通過插槽式輸入輸出接口送回沙盤模型控制系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型提供的鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡具有積極的效果:包含板卡、插槽式輸入輸出接口、信號傳輸單元、光耦隔離、保護(hù)及驅(qū)動單元、緊急停車按鈕采樣接口、道岔驅(qū)動及檢測接口，結(jié)構(gòu)簡單；使用時控制道岔數(shù)據(jù)由插槽式輸入輸出接口輸入，將信號通過信號傳輸單元傳給保護(hù)及驅(qū)動單元，由保護(hù)及驅(qū)動單元來完成轉(zhuǎn)轍機(jī)的驅(qū)動和檢測；轉(zhuǎn)轍機(jī)檢測數(shù)據(jù)和緊急停車按鍵的數(shù)據(jù)經(jīng)信號傳輸單元，通過插槽式輸入輸出接口送回沙盤模型控制系統(tǒng)，用于扳動沙盤上的道岔，實(shí)現(xiàn)改變列車運(yùn)行方向，操作方便，適用于鐵路沙盤。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型將結(jié)合附圖作進(jìn)一步的說明，請參看附圖:
[0010]附圖1表示本實(shí)用新型的示意圖。
[0011]附圖1所示的結(jié)構(gòu)包括:板卡1，插槽式輸入輸出接口 2，信號傳輸單元3，光耦隔離4，保護(hù)及驅(qū)動單元5，緊急停車按鈕采樣接口 6，道岔驅(qū)動及檢測接口 7。
[0012]【具體實(shí)施方式】本實(shí)用新型提供的鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡包含板卡1、插槽式輸入輸出接口 2、信號傳輸單元3、光耦隔離4、保護(hù)及驅(qū)動單元5、緊急停車按鈕采樣接口6、道岔驅(qū)動及檢測接口 7，其中，板卡I采用插拔式板卡I設(shè)計，易于安裝和維護(hù)；插槽式輸入輸出接口 2連接信號傳輸單元3，用于各類信號和電源傳輸；信號傳輸單元3有5個，5個信號傳輸單元3分別與5個光耦隔離4相連接，信號傳輸單元3采用串行移位方式將信號燈的工作狀態(tài)輸出顯示，同時將檢測到的信號燈工作狀態(tài)讀回來；光耦隔離4有5個，其中4個光耦隔離4分別與4個保護(hù)及驅(qū)動單元5相連接，剩下I個光耦隔離4連接緊急停車按鈕采樣接口 6，光耦隔離4將轉(zhuǎn)轍機(jī)工作電路隔離，避免其反饋電勢對控制系統(tǒng)造成影響；保護(hù)及驅(qū)動單元5由保護(hù)MCU和驅(qū)動單元組成，一方面驅(qū)動轉(zhuǎn)轍機(jī)工作，另一方面要控制轉(zhuǎn)轍機(jī)的通電時間，保護(hù)轉(zhuǎn)轍機(jī)不至于燒毀；緊急停車按鈕采樣接口 6用于采用緊急案件；道岔驅(qū)動及檢測接口 7用于連接沙盤上的轉(zhuǎn)轍機(jī)模型。當(dāng)本實(shí)用新型使用時，控制道岔數(shù)據(jù)由插槽式輸入輸出接口 2輸入，將信號通過信號傳輸單元3傳給保護(hù)及驅(qū)動單元5，由保護(hù)及驅(qū)動單元5來完成轉(zhuǎn)轍機(jī)的驅(qū)動和檢測；轉(zhuǎn)轍機(jī)檢測數(shù)據(jù)和緊急停車按鍵的數(shù)據(jù)經(jīng)信號傳輸單元3，通過插槽式輸入輸出接口 2送回沙盤模型控制系統(tǒng)。
[0013]本實(shí)用新型保護(hù)范圍涉及上面所述的所有變化形式。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路沙盤轉(zhuǎn)轍機(jī)閉環(huán)控制卡，其特征在于:包含板卡(I)、插槽式輸入輸出接口(2)、信號傳輸單元(3)、光耦隔離(4)、保護(hù)及驅(qū)動單元(5)、緊急停車按鈕采樣接口(6)、道岔驅(qū)動及檢測接口(7)，其中，板卡(I)采用插拔式板卡(I)設(shè)計；插槽式輸入輸出接口(2)連接信號傳輸單元(3);信號傳輸單元(3)有5個，5個信號傳輸單元(3)分別與5個光耦隔離⑷相連接；光耦隔離(4)有5個，其中4個光耦隔離(4)分別與4個保護(hù)及驅(qū)動單元(5)相連接，剩下I個光耦隔離⑷連接緊急停車按鈕采樣接口(6);保護(hù)及驅(qū)動單元(5)由保護(hù)MCU和驅(qū)動單元組成；道岔驅(qū)動及檢測接口(7)用于連接沙盤上的轉(zhuǎn)轍機(jī)模型。
【文檔編號】G09B25/00GK203455641SQ201320592370
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】鄔芝權(quán), 靳桅, 翟旭, 江磊 申請人:西南交通大學(xué)