具有冗余控制器的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于控制負(fù)載的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，該系統(tǒng)包括第一自主控制器和對(duì)于第一控制器是冗余的第二自主控制器，每個(gè)控制器能夠連接至負(fù)載從而沒(méi)有單點(diǎn)故障。第一和第二控制器能夠以兩個(gè)控制器都對(duì)負(fù)載供電的在線模式或一個(gè)控制器不對(duì)負(fù)載供電的離線模式操作。在線控制器監(jiān)視從其經(jīng)過(guò)的電流。當(dāng)兩個(gè)控制器都在線時(shí)，在兩個(gè)控制器之間的電流的不平衡最多達(dá)到閾值限制，如果一個(gè)控制器超出所述閾值限制，該控制器離線，并且如果所述第一控制器是離線的并且所述第二控制器是在線的，所述第二控制器監(jiān)視該離線控制器的輸出電壓以確定輸出電壓是零。
【專利說(shuō)明】具有冗余控制器的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鐵路行業(yè)。尤其，本發(fā)明涉及鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路行業(yè)對(duì)于客運(yùn)和貨運(yùn)來(lái)說(shuō)是非常重要的世界性行業(yè)。顯然，火車系統(tǒng)的安全性和可靠性是至關(guān)緊要的。由于火車以防止其可以迅速停止的速度行駛在固定的軌道上，鐵路系統(tǒng)尤其容易受到重大事故的傷害。
[0003]鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)被用于與不同鐵路人員通信大量信息。各種類型的軌道旁設(shè)備(尖端/開(kāi)關(guān)機(jī)器、信號(hào)、軌道電路)被沿著軌道線使用。軌道旁設(shè)備可以傳輸不同類型的信息，例如軌道狀態(tài)、所需速度等，都對(duì)于防止火車碰撞至關(guān)重要。
[0004]軌道旁設(shè)備的故障的結(jié)果會(huì)是災(zāi)難性的。如此，目前的系統(tǒng)使用安全性方法來(lái)減少故障或錯(cuò)誤。軌道旁設(shè)備的定期維護(hù)也必須被考慮在內(nèi)。
[0005]一般地，軌道旁設(shè)備由諸如互鎖和區(qū)域控制器的設(shè)備來(lái)管理。典型地，這些控制器通過(guò)關(guān)鍵繼電器組來(lái)管理軌道旁區(qū)域設(shè)備。在某些情況中，定制直接驅(qū)動(dòng)板被開(kāi)發(fā)來(lái)與特定設(shè)備型號(hào)對(duì)接。
[0006]管理雙輸出(用于區(qū)域控制器的冗余結(jié)構(gòu))的現(xiàn)有已知解決方法通過(guò)作為單點(diǎn)故障(single point of failure)的外部硬件“OR (或)”設(shè)備被控制。此外，這些設(shè)計(jì)解決方案僅被配置為有源-無(wú)源并且因此管理中斷最終狀況的受控的切換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]目前，在鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)的技術(shù)中沒(méi)有擺脫單點(diǎn)故障已提供用于連接至公共負(fù)載的輸出的有源-有源結(jié)構(gòu)的冗余結(jié)構(gòu)固態(tài)直接驅(qū)動(dòng)解決方案。本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于有源-有源冗余系統(tǒng)的安全解決方案，該方案消除了在控制切換過(guò)程中由有源-無(wú)源系統(tǒng)所需的切換時(shí)間。因此在軌道旁設(shè)備的控制和監(jiān)視中不會(huì)有間斷，消除了短暫的周期(信號(hào)閃爍或互鎖繼電器錯(cuò)誤地?cái)嚯?。
[0008]本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了安全測(cè)試一個(gè)冗余系統(tǒng)而不影響其他系統(tǒng)的安全功能性的裝置。
[0009]因此，公開(kāi)了一種鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在完全冗余結(jié)構(gòu)中的專用控制電路(并且因此沒(méi)有單點(diǎn)故障)。本發(fā)明的實(shí)施方式無(wú)縫地雙輸出供電，向負(fù)載提供連續(xù)和穩(wěn)定的供電以消除在計(jì)劃中的維修和故障中的輸出中斷。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的負(fù)載是任意適合的軌道旁設(shè)備(例如信號(hào))或用在鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)中的互鎖繼電器。
[0011]本發(fā)明的實(shí)施方式預(yù)期提供冗余設(shè)計(jì)，徹底地?cái)[脫單點(diǎn)故障，從而可以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)中的一個(gè)內(nèi)置部分的故障或計(jì)劃的維修活動(dòng)而不會(huì)影響系統(tǒng)操作。此外，實(shí)際輸出在命令公共負(fù)載、對(duì)故障/切換做出反應(yīng)的每個(gè)硬件部分之間被同時(shí)地驅(qū)動(dòng)而不對(duì)輸出擾亂從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫冗余。[0012]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)使用兩個(gè)以有源-有源(兩個(gè)控制器都是在線的)結(jié)構(gòu)控制負(fù)載的獨(dú)立控制器支持全系統(tǒng)硬件冗余。每個(gè)控制器是有源的并且健全的，因此通過(guò)負(fù)載的電流在每個(gè)系統(tǒng)之間共享。
[0013]被設(shè)想的是，當(dāng)自主單元中的一個(gè)檢測(cè)到功能上的故障時(shí)，該故障的控制器被斷開(kāi)連接并且從工作系統(tǒng)隔離，而剩下的冗余控制器繼續(xù)無(wú)縫地控制負(fù)載。
[0014]由于本發(fā)明的實(shí)施方式被設(shè)想為用于鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，各種安全標(biāo)準(zhǔn)特征被提供。這些包括連續(xù)的輸出電流監(jiān)視、電壓閾值檢測(cè)、輸出的管理以及在更高處理級(jí)別的雙“有源-有源”輸出的負(fù)載電流監(jiān)管的裝置。
[0015]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于控制負(fù)載的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:第一自主控制器，該第一自主控制器包括能夠被連接至負(fù)載的第一電力輸出；第二自主控制器，該第二自主控制器對(duì)于第一控制器是冗余的從而沒(méi)有單點(diǎn)故障，第二控制器具有能夠連接至負(fù)載的第二電力輸出；所述第一和第二控制器能夠以兩個(gè)電力輸出都對(duì)負(fù)載供電的在線模式和單個(gè)電力輸出不對(duì)負(fù)載供電的離線模式被操作；其中所述第一和第二控制器在在線模式正常操作來(lái)控制負(fù)載從而經(jīng)過(guò)負(fù)載的電流在所述第一和第二控制器之間被共享；其中如果所述第一或第二控制器中的一個(gè)以離線模式操作，另一個(gè)控制器繼續(xù)以在線模式操作來(lái)控制負(fù)載，從而負(fù)載的控制是不間斷的。
[0016]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于控制在鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)中的負(fù)載的方法，該方法包括:提供能夠連接至負(fù)載的第一自主控制器和對(duì)于第一控制器是冗余的從而沒(méi)有單點(diǎn)故障的第二自主控制器；以在線模式或離線模式操作第一和第二控制器，其中在在線模式中兩個(gè)控制器都對(duì)負(fù)載供電以控制負(fù)載從而經(jīng)過(guò)負(fù)載的電流在所述第一和第二控制器之間共享，在離線模式中一個(gè)控制器不對(duì)負(fù)載供電并且另一個(gè)控制器繼續(xù)以在線模式操作來(lái)控制負(fù)載從而對(duì)負(fù)載的控制不間斷。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于控制負(fù)載的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:第一自主控制器和對(duì)于第一控制器是冗余的第二自主控制器，每個(gè)控制器能夠連接至負(fù)載從而沒(méi)有單點(diǎn)故障；第一和第二控制器能夠以兩個(gè)控制器都對(duì)負(fù)載供電的在線模式或單個(gè)控制器不對(duì)負(fù)載供電的離線模式操作。
[0018]本發(fā)明的實(shí)施方式的設(shè)計(jì)基于CENEC EN-50129和AREMA部分16、17標(biāo)準(zhǔn)以及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)原則。
[0019]根據(jù)下面的描述，本發(fā)明的實(shí)施方式的其它方面和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將會(huì)是顯而易見(jiàn)的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式，其中:
[0021]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)的頂層示意圖；
[0022]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)的電路圖，其中兩個(gè)控制器是同時(shí)地控制負(fù)載的有源輸出控制器(當(dāng)電源線和回流線均由冗余系統(tǒng)控制時(shí)，負(fù)載以雙切結(jié)構(gòu)被控制);
[0023]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中兩個(gè)控制器是同時(shí)地控制負(fù)載的有源輸出控制器(當(dāng)只有電源線由冗余系統(tǒng)控制時(shí)，負(fù)載以公共(common)回線結(jié)構(gòu)被控制);
[0024]圖4示出了具有通用公共負(fù)載輸出電路的直接驅(qū)動(dòng)輸出的詳細(xì)配置，其中兩個(gè)控制器都是有源的；
[0025]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的鐵路系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施選擇；
[0026]圖6示出了意了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的鐵路系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施選擇；以及
[0027]圖7示出了可以根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)實(shí)施的潛在故障檢測(cè)測(cè)試的輸出。
[0028]本發(fā)明將以特定的有代表性的實(shí)施例的形式被詳細(xì)描述，其中材料、裝置和過(guò)程步驟應(yīng)該被理解為僅以說(shuō)明為目的的示例。尤其是，本發(fā)明不限于特別地在此描述的方法、材料、條件、過(guò)程參數(shù)、裝置等。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)的頂層示意圖。該完整的系統(tǒng)包括系統(tǒng)I和系統(tǒng)2，分別具有第一和第二控制器MPUl和MPU2。每個(gè)控制器MUPl和MPU2具有多個(gè)直接驅(qū)動(dòng)輸出(稱為DD0L...!!)、與負(fù)載通信的電源總線和輸出OUTn。每個(gè)控制器MPUl和MPU2彼此獨(dú)立并且完全地冗余。在這種方式中，系統(tǒng)10擺脫了任何單點(diǎn)故障。更多的細(xì)節(jié)將在下面描述。
[0030]控制器MPUl和MPU2都使用了相同的電源，但是每個(gè)由各自的電路斷路器來(lái)保護(hù)。該公共電源可以是交流源或直流源。用于輸出的直流電源在圖4中被示出(PSU-A1、PSU-A2)。用于輸出的交流電源在圖5中被示出(TB、TC)。
[0031]參照回圖1，每個(gè)控`制器MPUl和MPU2可以以在線或離線模式操作。在線模式意味著控制器“開(kāi)啟”以控制負(fù)載；離線意味著控制器“關(guān)閉”并且沒(méi)有控制負(fù)載。在系統(tǒng)10內(nèi)，可以MUPl和MPU2均在線，或者可以一個(gè)控制器在線而另一個(gè)控制器離線?？刂破鲿?huì)離線是因?yàn)椴僮鞴收匣蛴捎谟?jì)劃的維護(hù)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的負(fù)載(可以多個(gè))是使用在鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)中的任何適合的物理信號(hào)。例如，負(fù)載可以是向火車列車員發(fā)送各種信息的燈光系統(tǒng)。
[0033]該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為根據(jù)控制器的操作以特定的動(dòng)作做出反應(yīng)。
[0034]如果兩個(gè)控制器都在線，則兩個(gè)控制器通過(guò)各自的輸出DDO向負(fù)載提供電力。在這種有源-有源模式中(兩個(gè)控制器都在線)，流經(jīng)負(fù)載的電流被這兩個(gè)控制器共享。在兩個(gè)冗余系統(tǒng)間共享的電流的不平衡被允許最多到閾值限制。如果一個(gè)系統(tǒng)超過(guò)閾值限制，則該系統(tǒng)宣布故障并且從負(fù)載中隔離出來(lái)，從而冗余系統(tǒng)將獨(dú)自控制負(fù)載。每個(gè)DDO由以2取2 (2οο2)結(jié)構(gòu)(uC-A和uC_B)的兩個(gè)微控制器(uC)和特定功能電路構(gòu)成，以向外部元件提供接口。
[0035]參照回圖4，可以看到每個(gè)微處理器具有各自的電流監(jiān)視電路15和16。在有源-有源模式中，每個(gè)電流監(jiān)視機(jī)制監(jiān)視由控制器向負(fù)載提供的電流。
[0036]為了正確地確定負(fù)載狀態(tài)，每個(gè)控制器(MUP1和MPU2)監(jiān)視負(fù)載是否被共享(信息可根據(jù)在兩個(gè)系統(tǒng)之間的通信途徑得到)以及負(fù)載的配置。應(yīng)該注意到的是，如圖1所示，會(huì)有使用來(lái)自每個(gè)控制器的單輸出控制的多個(gè)負(fù)載并聯(lián)連接。該信息是在MUPl和MPU2級(jí)可得到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分。每個(gè)電流監(jiān)視電路的輸出與經(jīng)過(guò)輸出和負(fù)載的電流成比例。對(duì)于每個(gè)輸出，狀態(tài)被獨(dú)立地提供至每個(gè)uC。[0037]電流被連續(xù)地監(jiān)視。為了驗(yàn)證(validate)電流測(cè)量，有兩個(gè)閾值參考:針對(duì)最小負(fù)載(優(yōu)選地:標(biāo)稱電流的10 % )和標(biāo)稱負(fù)載(優(yōu)選地:標(biāo)稱電流的75 % )。這兩個(gè)閾值參考對(duì)于兩個(gè)控制器是共用的。這些參考被用于為每個(gè)控制器表現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)。
[0038]當(dāng)閾值故障時(shí)(基于超出來(lái)自每個(gè)控制器的參考讀數(shù)的容忍度)，系統(tǒng)會(huì)宣稱故障并且會(huì)將自身分從負(fù)載隔離。
[0039]每個(gè)DDO還具有斷開(kāi)機(jī)制25和30 (從負(fù)載隔離)。該斷開(kāi)機(jī)制(在圖4中被示為繼電器觸點(diǎn)KD-Al (25)至KD-A8和繼電器觸點(diǎn)KD-Bl (30)至KD-B8)被用于將離線控制器的輸出從負(fù)載斷開(kāi)。為了準(zhǔn)確地識(shí)別斷開(kāi)機(jī)制的狀態(tài)，繼電器符合EN50205A型要求。優(yōu)選地，當(dāng)獨(dú)立單元發(fā)生故障或離線，其輸出的斷開(kāi)同樣借助于兼容AREMA級(jí)別I的外部硬件停機(jī)機(jī)制I來(lái)保證。硬件停機(jī)機(jī)制可以是任何適合的機(jī)制。優(yōu)選地，該重要的斷開(kāi)通過(guò)美國(guó)鐵路協(xié)會(huì)(AAR)關(guān)鍵繼電器來(lái)實(shí)施。
[0040]本發(fā)明的實(shí)施方式保證了當(dāng)自主控制器MPUl和MPU2中的一個(gè)發(fā)生故障或離線時(shí)剩下的在線控制器連續(xù)地監(jiān)視離線控制器的無(wú)故障將連累安全系統(tǒng)操作。尤其是，可以從圖4中看出，每個(gè)輸出還包括電壓監(jiān)視電路20。控制器的關(guān)閉和/或離線狀態(tài)會(huì)引起接下來(lái)的由剩下的在線單元的額外監(jiān)管。當(dāng)單獨(dú)輸出被命令關(guān)閉時(shí)，在線控制器的每個(gè)單獨(dú)輸出的輸出電壓被監(jiān)視以確定電壓是零。
[0041]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)的電路，其中兩個(gè)控制器(系統(tǒng)I和系統(tǒng)2)是同時(shí)地控制負(fù)載的有源輸出控制器。示出的示例是雙切(double-cut)負(fù)載(獨(dú)立回路)控制結(jié)構(gòu)。
[0042]系統(tǒng)I控制從供電線(LI)，經(jīng)過(guò)斷開(kāi)繼電器(S1-KD-A1)、在Sl-DDO-uCl控制下的固態(tài)繼電器(S1-SSR1-1)、在S1-DD0-UC2控制下的固態(tài)繼電器(S1-SSR1-2)、用于
51-DDO-uCl的電流測(cè)量(S1-CM1-1)、用于S1-DD0-UC2的電流測(cè)量(S1-CM1-2)、負(fù)載、斷開(kāi)繼電器(Sl-KD-Bl)至回流線(L2)的負(fù)載。
[0043]供電線(LI)和回流線(L2)可以是AC或DC電源。
[0044]系統(tǒng)2控制從供電線(LI)，經(jīng)過(guò)斷開(kāi)繼電器(S2-KD-A1)、在S2-DD0-UC1控制下的固態(tài)繼電器(S2-SSR1-1)、在S2-DD0-UC2控制下的固態(tài)繼電器(S2-SSR1-2)、用于
52-DD0-UC1的電流測(cè)量(S2-CM1-1)、用于S2-DD0-UC2的電流測(cè)量(S2-CM1-2)、負(fù)載、斷開(kāi)繼電器(S2-KD-B1)至回流線(L2)的負(fù)載。在普通情況下，通過(guò)負(fù)載的電流在這兩個(gè)系統(tǒng)之間被等分。
[0045]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中兩個(gè)控制器是同時(shí)控制負(fù)載的有源輸出控制器。示出的示例是雙切負(fù)載(公共回路)控制結(jié)構(gòu)。
[0046]系統(tǒng)I控制從供電線(LI)，經(jīng)過(guò)斷開(kāi)繼電器(S1-KD-A1)、在Sl_DD0_uCl控制下的固態(tài)繼電器(Sl-SSRl-1 )、在S1-DD0-UC2控制下的固態(tài)繼電器(S1-SSR1-2)、斷開(kāi)繼電器(Sl-KD-Bl)、用于Sl-DDO-uCl的電流測(cè)量(Sl-CMl-1)、用于Sl_DD0_uC2的電流測(cè)量(S1-CM1-2)、負(fù)載至回流線(L2)的負(fù)載。
[0047]供電線(LI)和回流線(L2)可以是AC或DC電源。
[0048]系統(tǒng)2控制從供電線(LI )，經(jīng)過(guò)斷開(kāi)繼電器(S2-KD-A1)、在S2_DD0_uCl控制下的固態(tài)繼電器(S2-SSR1-1 )、在S2-DD0-UC2控制下的固態(tài)繼電器(S2-SSR1-2)、斷開(kāi)繼電器(S2-KD-B1)、用于S2-DD0-UC1的電流測(cè)量(S2-CM1-1)、用于S2_DD0_uC2的電流測(cè)量(S2-CM1-2)、負(fù)載至回流線(L2)的負(fù)載。
[0049]在普通情況下，通過(guò)負(fù)載的電流在這兩個(gè)系統(tǒng)之間被等分。
[0050]圖4示出了通用公共負(fù)載輸出電路，其中兩個(gè)控制器都是有源的。這種通用公共電路作為具有固態(tài)繼電器5、6 (SSR)控制的串聯(lián)雙切結(jié)構(gòu)和用于電路隔離25、30 (KD繼電器是FAR型)雙切結(jié)構(gòu)被實(shí)施。
[0051]本發(fā)明的實(shí)施方式還考慮到了電抗固態(tài)硬件元件的潛在故障檢測(cè)測(cè)試。參照?qǐng)D4，單獨(dú)輸出包括SSR，具有用于在SSR電路上的泄露的潛在故障檢測(cè)電路10、11 (每個(gè)電路由每個(gè)控制器來(lái)控制)。泄露檢測(cè)在SSR5、6被命令關(guān)閉時(shí)被實(shí)施。潛在故障檢測(cè)(LFD)測(cè)試存在于激活LFD SSR10U1和串聯(lián)電阻(例如LFD SSRlO來(lái)測(cè)試SSR B-16，以及LFD SSRll來(lái)測(cè)試SSR A-15)以及電流15、16的測(cè)量。測(cè)試是按序的，每次測(cè)試一個(gè)SSR，并且如果沒(méi)有故障，則不會(huì)檢測(cè)到電流。
[0052]通過(guò)在LFD SSRlOUI上模擬泄露，同時(shí)命令LFD Al-1和LFD B1-1，實(shí)施測(cè)試以驗(yàn)證負(fù)載的OFF (斷開(kāi))狀態(tài)。通過(guò)負(fù)載的電流被LFD電阻限制，這保證了電流不會(huì)在測(cè)試過(guò)程中增加。每當(dāng)LFD測(cè)試被執(zhí)行時(shí)，驗(yàn)證負(fù)載的OFF狀態(tài)的測(cè)試被執(zhí)行。
[0053]潛在故障檢測(cè)測(cè)試對(duì)于被命令開(kāi)啟的輸出不起作用。LFD測(cè)試序列在可可編程設(shè)備(FPGA)上被實(shí)施。LFD測(cè)試的起始通過(guò)控制器(uCs)給FPGA的命令來(lái)生成。輸出LFD定時(shí)在圖7中所不。
[0054]實(shí)施:
[0055]1、由一個(gè)uC在tS W持續(xù)期間提供LFD測(cè)試的開(kāi)始(在下面附圖中的OLFD開(kāi)始)。
[0056]2、可編程設(shè)備將提供同步信號(hào)(在下面附圖中的0T0V)。同步信號(hào)提供關(guān)于LFD測(cè)試步驟的信息，該測(cè)試步驟將觸發(fā)uC讀取電流狀態(tài)。
[0057]3、延遲(tSL)在FPGA中被實(shí)施從而驗(yàn)證來(lái)自u(píng)C的OLFD開(kāi)始信號(hào)(提供用于噪聲的數(shù)字濾波)。
[0058]4、每個(gè)uC讀取相繼的輸出電流的狀態(tài)(0UT_STATUS_ (O)至0UT_STATUS_ (7))。
[0059]參照?qǐng)D7，信號(hào) 0LFD_A (O)至 0LFD_A (7)由 FPGAl 生成以啟用 LFD SSR Al-1 至LFD_A8-1。
[0060]信號(hào)0LFD_B (O)至 0LFD_B (7)由 FPGA2 生成以啟用 LFD SSR Bl-1 至 LFD_B8_1。
[0061]信號(hào)0UT_STATUS_ (O)至0UT_STATUS_ (7)是來(lái)自這兩個(gè)FPGA的連續(xù)命令在系統(tǒng)級(jí)的結(jié)果。
[0062]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的鐵路系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施選擇。在該示例中，兩個(gè)控制器都是在線的并且電路是公共回流負(fù)載輸出電路。
[0063]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的鐵路系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施選擇。在該示例中，兩個(gè)控制器都是在線的并且電路是雙線圈繼電器控制。
[0064]應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的實(shí)施方式可以被安裝在任何適合的路邊位置，例如軌道段的起始、連接處等，或者用于單或雙軌道。
[0065]在不背離權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行多種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制負(fù)載的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: 第一自主控制器，該第一自主控制器具有能夠被連接至所述負(fù)載的第一電力輸出； 第二自主控制器，該第二自主控制器對(duì)于所述第一控制器是冗余的，由此沒(méi)有單點(diǎn)故障，所述第二控制器具有能夠連接至所述負(fù)載的第二電力輸出； 所述第一控制器和所述第二控制器能夠在在線模式或離線模式中操作，在該在線模式中所述兩個(gè)電力輸出都對(duì)所述負(fù)載提供電力，在該離線模式中單個(gè)電力輸出不對(duì)所述負(fù)載提供電力； 其中所述第一控制器和所述第二控制器在所述在線模式中正常操作以控制所述負(fù)載，由此經(jīng)過(guò)該負(fù)載的電流在所述第一控制器和所述第二控制器之間被共享； 其中如果所述第一控制器或所述第二控制器中的一者在離線模式中操作，則另一個(gè)控制器繼續(xù)在線操作以控制所述負(fù)載，由此對(duì)所述負(fù)載的控制不被中斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，所述第一控制器包括第一電流監(jiān)視機(jī)制，所述第二控制器包括第二電流監(jiān)視機(jī)制，其中: 如果所述第一控制器和所述第二控制器都在線，則第一控制器電流監(jiān)視機(jī)制監(jiān)視通過(guò)該第一控制器電流監(jiān)視機(jī)制的控制所述負(fù)載的相應(yīng)電路的電流，并且第二控制器電流監(jiān)視機(jī)制監(jiān)視通過(guò)該第二控制器電流監(jiān)視機(jī)制的控制所述負(fù)載的相應(yīng)電路的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中當(dāng)所述第一控制器和所述第二控制器都在線時(shí)，在這兩個(gè)控制器之間的電流的不平衡最多達(dá)到閾值限制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中如果一個(gè)控制器超出所述閾值限制，則該控制器將離線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，所述第一控制器包括第一電壓監(jiān)視機(jī)制，所述第二控制器包括第二電壓監(jiān)視機(jī)制，其中: 如果所述第一控制器是離線的并且所述第二控制器是在線的，則所述第二電壓監(jiān)視機(jī)制監(jiān)視在線的控制器的電力輸出的輸出電壓以確定該輸出電壓是零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中所述第一控制器和所述第二控制器中的每一者包括斷開(kāi)機(jī)制來(lái)在所述離線模式中將該斷開(kāi)機(jī)制相應(yīng)的控制器從所述負(fù)載斷開(kāi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中每個(gè)斷開(kāi)機(jī)制包括AAR關(guān)鍵繼電器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中所述第一控制器和所述第二控制器由單電源來(lái)供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中所述單電源是交流電或直流電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中所述負(fù)載是位于沿著列車軌道的線路側(cè)的物理信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中所述離線模式的發(fā)生是由于故障或者由于維修。
12.一種用于控制在鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)中的負(fù)載的方法，該方法包括: 提供能夠連接至所述負(fù)載的第一自主控制器和對(duì)于所述第一控制器是冗余的第二自主控制器，由此沒(méi)有單點(diǎn)故障； 在所述在線模式中或離線模式中操作所述第一控制器和所述第二控制器，其中在在線模式中，所述第一控制器和所述第二控制器都對(duì)所述負(fù)載提供電力以控制所述負(fù)載，由此經(jīng)過(guò)所述負(fù)載的電流在所述第一控制器和所述第二控制器之間共享；在所述離線模式中，單個(gè)控制器不對(duì)所述負(fù)載提供電力并且另一個(gè)控制器繼續(xù)在線操作以控制所述負(fù)載從而對(duì)負(fù)載的控制不被中斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，該方法還包括如果所述第一控制器和所述第二控制器都是在線的，則監(jiān)視經(jīng)過(guò)各自控制器的電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中當(dāng)所述第一控制器和所述第二控制器都是在線的時(shí)，在這兩個(gè)控制器之間的電流的不平衡最多達(dá)到閾值限制，該方法包括如果一個(gè)控制器超出所述閾值限制則離線操作該控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中如果一個(gè)控制器是離線的并且一個(gè)控制器是在線的，則該在線的控制器監(jiān)視該控制器的輸出電壓以確定輸出電壓是零。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，該方法還包括如果控制器是在離線模式中，則斷開(kāi)該控制器。
17.一種用于控制負(fù)載的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: 第一自主控制器和對(duì)于所述第一控制器是冗余的第二自主控制器，每個(gè)控制器能夠連接至所述負(fù)載由此沒(méi)有單點(diǎn)故障； 所述第一控制器和所述第二控制器能夠在在線模式中或在離線模式中操作，在該在線模式中這兩個(gè)控制器都對(duì)所述負(fù)載提供電力，在該離線模式中，單個(gè)控制器不對(duì)所述負(fù)載提供電力。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中: 在線控制器監(jiān)視經(jīng)過(guò)該在線控制器的`電流，` 當(dāng)所述第一控制器和所述第二控制器都在線時(shí)，在這兩個(gè)控制器之間的電流的不平衡最多達(dá)到閾值限制；以及 如果一個(gè)控制器超出所述閾值限制，則該控制器離線。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的鐵路信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)，其中如果所述第一控制器是離線的并且所述第二控制器是在線的，則所述第二控制器監(jiān)視該離線控制器的輸出電壓以確定輸出電壓是零。
【文檔編號(hào)】B61L27/00GK103764480SQ201280031711
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月27日
【發(fā)明者】V·洛斯通, A·坎納, S·馬莫利蒂, C·弗雷澤 申請(qǐng)人:泰雷茲加拿大公司