專利名稱：用于鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的無源地面感應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的地面調(diào)車信號檢測裝置，特別涉及一種用于鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的無源地面感應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，列車運行監(jiān)控記錄裝置在全路機務(wù)系統(tǒng)已廣泛采用，極大地提高了機車運行的安全系數(shù)。實現(xiàn)了鐵路運輸?shù)母咝?、快速、安全的宗旨。但目前在調(diào)車作業(yè)過程以及機車出入庫中，因受車站場內(nèi)的軌道電路條件的限制，無法使地面調(diào)車信號與機車列車運行監(jiān)控記錄裝置連鎖實行安全控制，成為鐵路有關(guān)部門安全生產(chǎn)方面亟待解決的問題。在調(diào)車作業(yè)時，主要是靠調(diào)車員確認地面調(diào)車信號。一旦作業(yè)人員操作失誤，容易造成“沖、擠、 脫”等事故的發(fā)生。同樣，每當(dāng)機車單機進行調(diào)車作業(yè)或出入庫時，要依靠機車乘務(wù)員了望地面調(diào)車信號，常常由于機車乘務(wù)員的疏忽或由于天氣等外界條件的干擾，不能正確辨別機車信號。由于機車冒進信號，造成行車事故或重大事故的情況時有發(fā)生。造成很大損失， 也影響了運輸工作的正常進行。如何將地面調(diào)車信號傳送到機車上，并對機車進行控制。是目前的難點問題。當(dāng)前我國鐵路正線實現(xiàn)了通過軌道接收方式實現(xiàn)機車信號顯示。但由于車站、貨場線路復(fù)雜， 無法實現(xiàn)通過軌道接收方式實現(xiàn)機車信號顯示。如實現(xiàn)站內(nèi)電碼化技術(shù)，將需要對車站的信號設(shè)備進行大量的改造，無論工程量還是投資都是很可觀的，在目前條件下無法實現(xiàn)。因此，要解決上述問題，必須改進或重新設(shè)計鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)地面調(diào)車信號檢測裝置，這已經(jīng)成為本技術(shù)領(lǐng)域的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對現(xiàn)有技術(shù)難題，提供一種鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)地面調(diào)車信號檢測裝置，即無源地面感應(yīng)器，使調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)在不改變線路信號的前提下，通過特定的無源地面感應(yīng)器將調(diào)車信號傳送到機車車載通信設(shè)備上，調(diào)車信號送入列車運行監(jiān)控記錄裝置，通過列車運行監(jiān)控記錄裝置發(fā)出相應(yīng)的指令，實現(xiàn)對機車的控制。本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的用于鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的無源地面感應(yīng)器，包括整機電路，其特征在于整機電路由2個整流濾波電路、2個繼電器、3個射頻電路組成；
整流濾波電路A的輸入端與電流互感器Ll連接；其輸出端與繼電器Jl線圈連接； 整流濾波電路B的輸入端與電流互感器L2連接；其輸出端與繼電器J2線圈連接； 射頻電路1、射頻電路2和射頻電路3的電路結(jié)構(gòu)相同，射頻電路由ID卡存儲芯片及 LC振蕩電路連接構(gòu)成；其中射頻電路1、射頻電路2中的LC振蕩回路分別串接在繼電器Jl 和繼電器J2的常開觸點上；
射頻電路3中的LC振蕩回路與繼電器Jl的常閉觸點、繼電器J2的常閉觸點串接在一起；
3個所述射頻電路中ID卡存儲芯片可直接并接在LC振蕩電路的電容兩端，利用繼電器的常開或常閉觸點切斷LC的振蕩回路來控制射頻電路的工作；
或者，3個所述射頻電路中ID卡存儲芯片經(jīng)繼電器Jl和繼電器J2的常閉觸點或常開觸點后并接在LC振蕩電路的電容兩端，利用繼電器的常開或常閉觸點切斷電容到ID卡存儲芯片的供電線路來控制射頻電路的工作。上述兩種方法均可實現(xiàn)用繼電器控制射頻電路的通斷。本發(fā)明的有益效果鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)是在不改變線路信號的前提下，通過特定的無源地面感應(yīng)器將調(diào)車信號傳送到機車上，送入列車運行監(jiān)控記錄裝置，通過列車運行監(jiān)控記錄裝置發(fā)出相應(yīng)的指令，實現(xiàn)對機車的控制。本發(fā)明工程量小、投資少、見效快。在無源的地面信號感應(yīng)器及機車上的感應(yīng)器上，既不改變線路信號，又能將信號準(zhǔn)確無誤地傳到機車上，所以，使監(jiān)控系統(tǒng)裝置能達到穩(wěn)定、可靠的工作。由于地面感應(yīng)器工作無需供電，僅需用套在信號燈燈絲電路的互感器來感應(yīng)信號狀態(tài)的變化，地面信號設(shè)備沒有直接的電氣連接，因此對地面信號連鎖設(shè)備和調(diào)車信號不產(chǎn)生任何影響，不會改變設(shè)備的結(jié)構(gòu)、 性能、技術(shù)指標(biāo)。地面感應(yīng)器不主動發(fā)射電磁波，對環(huán)境無電磁污染。


圖1、無源地面感應(yīng)器結(jié)構(gòu)框圖A ； 圖2、無源地面感應(yīng)器結(jié)構(gòu)框圖B。
具體實施例方式為了更清楚的理解本發(fā)明，結(jié)合附圖和實施例詳細描述
如圖1和圖2所示，無源地面感應(yīng)器，整機電路由2個整流濾波電路、2個繼電器、3個射頻電路組成；
整流濾波電路A的輸入端與電流互感器Ll連接；其輸出端與繼電器Jl線圈連接； 整流濾波電路B的輸入端與電流互感器L2連接；其輸出端與繼電器J2線圈連接； 3個射頻電路結(jié)構(gòu)相同，所述射頻電路由ID卡存儲芯片及LC振蕩電路連接構(gòu)成；其
中，
射頻電路1中的LC振蕩電路串接在繼電器Jl的常開觸點上； 射頻電路2中的LC振蕩電路串接在繼電器J2的常開觸點上； 射頻電路3中的LC振蕩電路與繼電器Jl的常閉觸點、繼電器J2的常閉觸點串接在一
起；
3個射頻電路中ID卡存儲芯片可直接并接在LC振蕩電路的電容兩端；或ID卡存儲芯片經(jīng)串聯(lián)繼電器Jl或繼電器J2的常開或常閉觸點后并接在LC振蕩電路的電容兩端。
上述兩種方法均可實現(xiàn)用繼電器控制射頻電路的通斷。無源地面信號感應(yīng)器的3個射頻電路分別表示藍燈、白燈、無燈(信號故障)，另外在沒有信號機的線路上，通過特定的編碼可代表土擋、無源限速點等，3個射頻電路表示的內(nèi)容均可在其各自的ID卡存儲芯片的編碼中體現(xiàn)出來。另外再通過電流互感器、繼電器等器件來控制各射頻電路的通斷，實現(xiàn)信號燈狀態(tài)的信息傳遞。圖1所示的連接方式是利用繼電器的常開或常閉觸點切斷射頻電路的LC的振蕩回路來控制射頻電路的工作，
圖2所示的連接方式是用繼電器的常開或常閉觸點切斷電容到ID卡存儲芯片的供電線路來控制射頻電路的工作
本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是用繼電器的常開或常閉觸點控制射頻電路的通斷。射頻電路有一個由LC組成的125Khz振蕩回路，電路參數(shù)要求非常嚴格，在電路中串入其他元器件對電路的影響非常大。會使振蕩電路的振蕩頻率發(fā)生變化，如頻率變化超出允許范圍就讀不到射頻電路中ID卡存儲芯片的數(shù)據(jù)。繼電器的型號以及連線的長度對此都有影響。所以在前期對電路進行了大量實驗，對接入的繼電器型號選擇，接線的長度等。最終我們選擇了 AQW614.AK74
兩種型號的繼電器。這兩種繼電器功耗小、體積小。觸點的接觸電阻小，完全滿足電路的要求。電流互感器Ll和電流互感器L2是分別感應(yīng)藍燈和白燈的燈絲電流，當(dāng)藍燈或白燈亮?xí)r，繼電器Jl或繼電器J2吸合，常開觸點閉合、常閉觸電斷開，此時相應(yīng)的射頻電路接通。當(dāng)機車上的感應(yīng)器接近地面感應(yīng)器時，機車上的感應(yīng)器發(fā)出的125Khz頻率信號與無源地面感應(yīng)器發(fā)生電磁耦合，使無源地面感應(yīng)器的LC諧振電路產(chǎn)生振蕩電流，為地面感應(yīng)器的ID卡存儲芯片供電，，并將地面射頻電路ID卡存儲芯片中的信息碼傳送到機車上的感應(yīng)
ο如果當(dāng)藍燈或白燈都不亮?xí)r，即信號機有故障時，射頻電路3線路接通。當(dāng)機車通過時接收到的是射頻電路3的信息(故障信息)。電流互感器是本發(fā)明的第2個關(guān)鍵技術(shù)，電流互感器是感應(yīng)燈絲電流的器件，但目前鐵路信號燈均使用的是發(fā)光二極管作為信號機的光源，信號機的輸入電壓為AC220V， 電流為130mA，電流互感器感應(yīng)如此小的電流難度非常大，而且電流互感器二次側(cè)還要帶動至少3個繼電器工作。所以對互感器的結(jié)構(gòu)、鐵芯材料、線圈匝數(shù)等進行了大量的實驗。最后確定鐵芯采用納米技術(shù)實現(xiàn)了技術(shù)的突破。保證了系統(tǒng)的要求，目前一個互感器能驅(qū)動 4個繼電器的正常工作。本發(fā)明利用雙向無線電射頻技術(shù)，完成地面信號的數(shù)碼識別，既不改變線路信號， 又能將信號準(zhǔn)確無誤地傳到機車上，所以，使監(jiān)控系統(tǒng)能達到穩(wěn)定、可靠的工作。地面調(diào)車信號狀態(tài)的采集過程將信號機點燈單元的電源線從電流互感器的中心孔中穿過。當(dāng)信號燈亮?xí)r，此時電流互感器二次側(cè)的輸出信號，驅(qū)動地面感應(yīng)器的微型繼電器工作，切換不同的諧振電路(即蘭、白燈和信號故障)。地面感應(yīng)器可放置在距地面信號機 1 一 100米處，根據(jù)不同情況可調(diào)整此距離。同時還可在此距離內(nèi)放置多個地面感應(yīng)器，用電纜將電流互感器二次側(cè)輸出與地面感應(yīng)器相連。當(dāng)機車上的感應(yīng)器接近地面感應(yīng)器時發(fā)生電磁耦合，使地面感應(yīng)器的諧振電路產(chǎn)生振蕩電流，為地面感應(yīng)器的ID卡存儲芯片供電，使其發(fā)出相應(yīng)的字符串。同時機車上的感應(yīng)器接受相應(yīng)的字符串，由鐵路調(diào)車監(jiān)控主機將其信息處理后，經(jīng)485 (或CAN)通訊口傳送到原有的機車監(jiān)控裝置進行監(jiān)控。本發(fā)明將數(shù)字射頻技術(shù)應(yīng)用在列車運行、鐵路站場調(diào)車作業(yè)，將上述技術(shù)應(yīng)用到調(diào)車信號的識別上，并將識別的信號準(zhǔn)確無誤的傳送到列車運行監(jiān)控記錄裝置。運用射頻技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，地面設(shè)備設(shè)有一個LC諧振電路，其頻率與機車上的感應(yīng)器發(fā)射的頻率相同，在機車感應(yīng)器發(fā)射電磁波的激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生諧振，從而使電容兩端產(chǎn)生電荷，當(dāng)所積累的電荷達到2V以上時，此電容可作為電源為其存有地面調(diào)車信號識別碼的ID卡存儲芯片提供工作電壓，將ID卡存儲芯片的數(shù)據(jù)發(fā)射出去，此時機車上的感應(yīng)器接收到此信息并通過微處理器進行相應(yīng)的處理，并且判斷出調(diào)車信號的狀態(tài)傳送到列車運行監(jiān)控記錄裝置。根據(jù)上述說明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求
1.用于鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的無源地面感應(yīng)器，包括整機電路，其特征在于整機電路由2個整流濾波電路、2個繼電器、3個射頻電路組成；整流濾波電路A的輸入端與電流互感器Ll連接；其輸出端與繼電器Jl線圈連接；整流濾波電路B的輸入端與電流互感器L2 連接；其輸出端與繼電器J2線圈連接；射頻電路1、射頻電路2和射頻電路3的電路結(jié)構(gòu)相同，射頻電路由ID卡存儲芯片及LC振蕩電路連接構(gòu)成；其中射頻電路1、射頻電路2中的 LC振蕩回路分別串接在繼電器Jl和繼電器J2的常開觸點上；射頻電路3中的LC振蕩回路與繼電器Jl的常閉觸點、繼電器J2的常閉觸點串接在一起；3個所述射頻電路中ID卡存儲芯片可直接并接在LC振蕩電路的電容兩端，利用繼電器的常開或常閉觸點切斷LC的振蕩回路來控制射頻電路的工作；或者，3個所述射頻電路中ID卡存儲芯片經(jīng)繼電器Jl和繼電器J2的常閉觸點或常開觸點后并接在LC振蕩電路的電容兩端，利用繼電器的常開或常閉觸點切斷電容到ID卡存儲芯片的供電線路來控制射頻電路的工作。
2.如權(quán)利要求1所述用于鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的無源地面感應(yīng)器，其特征在于射頻電路1中的LC振蕩電路串接在繼電器Jl的常開觸點上；射頻電路2中的LC振蕩電路串接在繼電器J2的常開觸點上；射頻電路3中的LC振蕩電路與繼電器Jl的常閉觸點、繼電器J2 的常閉觸點串接在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鐵路調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的無源地面感應(yīng)器，整機電路由2個整流濾波電路、2個繼電器、3個射頻電路組成；射頻電路由ID卡存儲芯片及LC振蕩電路連接構(gòu)成；整流濾波電路A的輸入端與電流互感器L1連接；其輸出端與繼電器J1線圈連接；整流濾波電路B的輸入端與電流互感器L2連接；其輸出端與繼電器J2線圈連接；本發(fā)明在無源的地面信號感應(yīng)器及機車的信號接收裝置上，既不改變線路信號，又能將信號準(zhǔn)確無誤地傳到機車信號接收設(shè)備上，使監(jiān)控系統(tǒng)裝置能達到穩(wěn)定、可靠的工作，地面感應(yīng)器不主動發(fā)射電磁波，對環(huán)境無電磁污染。
文檔編號B61L1/02GK102556117SQ20111044164
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
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