專利名稱：鐵路信號燈斷絲快速定位自動報警裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路信號燈斷絲報警裝置，尤其是一種鐵路信號燈斷絲快速定位自動報警裝置。
背景技術：
眾所周知，鐵路信號燈是保障鐵道正常運營必不可少的設備，在鐵路信號燈的主絲斷絲后，便立即自動轉換至付絲點燈。為保證列車安全正點運行，應及時給出斷絲燈泡的座標位置，更換以新的燈泡。然而，傳統(tǒng)的主絲斷絲報警方式有以下諸多缺點I.需要相應配線組合和繼電器由人工測試判斷，自動化程度低，判斷時間長。不能快速準確，直觀自動地顯示出斷絲的位置。更不能明確地指出斷絲燈泡是紅燈還是綠燈或黃燈。2.使用傳輸線較多，不僅造成浪費，且故障因素增加。電阻變值，傳輸線不良，會引起誤報。尤其傳輸線上有感應電壓時，更無法準確地測出電阻的數(shù)值。3.當同一區(qū)間或同一咽喉內(nèi)，有兩架及兩架以上信號機同時斷絲時，無法確定是哪架信號機存在斷絲。不得不沿線逐一查尋。既浪費勞力，事故又得不到及時處理。報警信號單一，無法與其它示警信號區(qū)別。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種鐵路信號燈斷絲快速定位自動報警裝置，它是以該裝置中的適配器是否因信號燈故障而自動退出報警裝置為先決條件并根據(jù)中心主機電路單元中的上、下行探測器的電路輸出端輸出信號的大小亦指示出信號燈的燈位及燈的顏色并發(fā)出報警信號。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種鐵路信號燈斷絲快速定位自動報警裝置， 它包括由雙路直流電源，信號發(fā)生器，信號分配器，上、下行探測器，上、下行按接收顯示器， 上、下行小循環(huán)接口單元，上、下行報警單元構成的中心主機電路單元TDB — III，上、下行傳輸線Lu、Ld,適配器PSQn，其中，所述的適配器SPQn是由一電感線圈L，一電容器C串聯(lián)構成的諧振電路且該電路中的電容器C的一端經(jīng)保險絲S與中心主機電路單元TDB-III中的燈絲轉換繼電器DZJ的開關K相連接；所述的上、下行探測器分別由阻容元件、探測器芯片SE/LM567探測信號放大器Q構成，其中，探測信號放大器Q的輸出端經(jīng)電阻R1與適配器 SPQ反射信號回波節(jié)點A相連接，探測器芯片IC的腳一、二、五、六端分別經(jīng)電容C1、C2，阻容網(wǎng)絡％、C3與節(jié)點A電阻R2、R3的一端相連接，探測器芯片IC的腳三端通過電容C4與可調電阻R4相連接，探測器芯片IC的腳四、八端之間跨按一嵌位電阻R 5，與節(jié)點A連接的電容 C6其另一端分為兩路，一路與節(jié)點A電阻R2的另一端相連接，另一路經(jīng)電容C5與節(jié)點A電阻R3的另一端相連接。當本裝置所管轄的信號燈中任一燈泡轉為付絲點燈時，中心主機電路單元中的燈絲轉換繼電器落下并通過其接點開關將所對應的適配器接往傳輸線，而探測器因其信號被適配器的LC電路吸收使輸入信號降低最后使探測器芯片的輸出端輸出高電平并以此信號觸發(fā)本裝置的顯示單元發(fā)生出報顯示。由于本裝置采用了安全適配器和與之適配的上、下行探測器，因而使得本裝置較之目前的鐵路信號燈斷絲報警裝置而言，它的積極效果是十分明顯的I.可以自動地快速、準確、直觀地顯示出斷絲的位置，并能明確地指出斷絲燈泡的屬性，是紅燈還是綠燈或黃燈。2.不必專設傳輸線，可綜合使用(復用)既有傳輸線，包括點燈電源線和幻線，每方向可容納8-32信號點。3.盡管付絲斷絲的可能性極小，但仍充分考慮付絲斷絲報警顯示。當主絲斷絲后切至付絲時，如燈泡未被點亮，則給出付絲斷絲顯示，以示緊急狀態(tài)。4.本裝置的容錯處理功能很強。盡管幾處燈泡同時斷絲的機率很小，但仍富裕的考慮了在2-4架信號機同時斷絲的情況下，尚能良好的工作。在條件較好時，可以擴展到 2-8 個。5.本裝置充分考慮了防干攏措施并具有良好的雷擊防護措施，以保證電路在遷到異常情況時也能繼續(xù)工作。6.本裝置還可以納入到小循環(huán)系統(tǒng)工作按開關量與小循環(huán)系統(tǒng)接口的比例，用光電耦合電路為小循環(huán)系統(tǒng)傳遞信息。7.該裝置對區(qū)間為四顯示的自動閉塞也能適應。但對同一架信號機中的綠黃顯示有付絲點燈時，只能指明有付絲點燈存在，沒法區(qū)分是黃燈還是綠燈為付絲點燈。8.音響報警可以利用控制臺上的電鈴也可以利用主機上的“電子語音器”。語音器的音響內(nèi)容是“現(xiàn)在燈絲有故障”，以方便地區(qū)別于其他報警音響。

[0017]
以下結合附圖和實施例對本實用新型開作詳述[0018]圖I是本裝置的工作原理示意圖；[0019]圖2是關于圖I中上、下行探測器的電路工作原理圖；[0020]圖3是關于圖I中適配器的結構示意圖；[0021]圖4是關于適配器的另一實施例即三端適配器結構示意圖；[0022]圖5是關于適配器的再一實施例即二端適配器結構示意圖；[0023]圖6是關于圖I中信號發(fā)生器的結構示意圖；[0024]圖7是關于圖I中信號分配器的結構示意圖；[0025]圖8是關于圖2的信號流向示意圖；[0026]圖9是接收顯示與報警單元的電路結構示意圖；[0027]圖10是關于圖I中的小循環(huán)接口單元的電路結構示意圖；[0028]圖11是關于圖9的線路用A型插座配線圖；[0029]圖12是關于圖10的線路用A型插座配線圖；[0030]圖中1-雙路直流電源，2-信號發(fā)生器，3-信號分配器，4、5_上、下行探測器，6、
7-上、下行接收顯示器，8、9_上、下行小循環(huán)接口單元，10、11-上、下行報警單元，TDB-III 一中心主機電路單兀；Lu、Ld-上、下行傳輸線，SPQn-安全適配器,12-輸入放大信號，13-相敏檢波信號，14-濾波放大信號，15-鎖相振蕩信號，16-正交相敏乘法器信號，17-濾波緩放信號，18-顯示信號，19-晶體振蕩器，20-分頻鏈，21-光電耦合器，DZJ-燈絲轉換繼電器， Q-探測信號放大器，A-適配器反射信號回波節(jié)點，K(Kssl···Kssn, Kxsl···Kxsn, Ksxl…Ksxn, Kxxl… Kxm)-燈絲轉換繼電器開關，SSJC-閂鎖寄存器，H FM-或非門，M-音響，Dl-燈光。
具體實施方式
由圖I 10，本實用新型涉及一種鐵路信號燈斷絲快速定位自動報警裝置，它包括由雙路直流電源1，信號發(fā)生器2，信號分配器3，上、下行探測器4，5，上、下行按接收顯示器6、7，上、下行小循環(huán)接口單元8、9，上、下行報警單元10、11構成的中心主機電路單元 TDB-III，上、下行傳輸線Lu、LD，適配器PSQn，其中，所述的適配器SPQn是由一電感線圈L， 一電容器C串聯(lián)構成的諧振電路且該電路中的電容器C的一端經(jīng)保險絲S與中心主機電路單元TDB-III中的燈絲轉換繼電器DZJ的開關K相連接；所述的上、下行探測器4、5分別由阻容元件、探測器芯片SE/LM567探測信號放大器Q構成，其中，探測信號放大器Q的輸出端經(jīng)電阻R1與適配器SPQ反射信號回波節(jié)點A相連接，探測器芯片IC的腳一、二、五、六端分別經(jīng)電容Cp C2,阻容網(wǎng)絡％、C3與節(jié)點A電阻R2、R3的一端相連接，探測器芯片IC的腳三端通過電容C4與可調電阻R4相連接，探測器芯片IC的腳四、八端之間跨按一嵌位電阻R5, 與節(jié)點A連接的電容C6其另一端分為兩路，一路與節(jié)點A電阻R2的另一端相連接，另一路經(jīng)電容C5與節(jié)點A電阻R3的另一端相連接。探測信號由左邊輸入，LC電路所引起的反射信號回波從右邊送入。平時，探測信號經(jīng)放大至A點，且處于高電平，經(jīng)電容電阻網(wǎng)絡送往 SE/LM 567的腳三端，其狀態(tài)SE/LM567的腳八端輸出為低電位。當某一坐標位置的信號機的主絲斷絲后，則相應的燈絲轉換繼電器落下，并將相應的SPQ接往傳輸電路。SPQ所引起的反射信號使A點的電平降低，最終導致SE/LM 567的腳八輸出端的狀態(tài)改變?yōu)楦唠娢弧?而這一高電位的接收與處理均是在中心主機電路中進行的，它將處理結果集中顯示在主機面板上。如主絲斷絲的燈泡有幾處并存，則主機按其先后次序一一處理顯示。如萬一遇有幾處恰巧在同一時刻斷絲，則按其信號機的編號順序，從小到大逐個處理顯示。事實上SPQ 是斷絲信息的提取單元，用以形成斷絲信息，并使之有唯一的地址特征。而中心主機電路單元TDB-III則將產(chǎn)生的探測信號按規(guī)定成四組，發(fā)送至上行/下列傳輸線。各信號機所屬之適配器SPQn(n值最大為16)通過燈絲轉換繼電器的接點邏輯連接至傳輸線。SPQ是串聯(lián)諧振電路，平時處于等待狀態(tài)。一旦U. L. H，中位一燈泡為付絲點燈，則相應的DZJ落下，使所屬之SPQn接至傳輸線，通知中心主機某個SPQn處已存在故障。中心主機探測到SPQn被接入，便進行信息處理，經(jīng)3秒延時，給出聲光報警。探則器是本裝置的核心，是一鎖相環(huán)，相敏檢波，鑒頻電路，能在4X4個信號點同時故障的情況下良好的工作。信號經(jīng)高階有源濾波器輸出，直接驅動顯示單元，并顯示在主機面板上。音響報警和小循環(huán)接口按上行/下列分別給出。小循環(huán)接口按開關量接口，以光耦隔離的形式傳遞信息。在本裝置中主機電源為雙路直流電源由5伏、9伏、24伏組成,分別為上行端 /下行端的信號發(fā)生器、分配器、探測器、顯示器、報警器及小循環(huán)接口提供電源。信號發(fā)生器是一相位鎖定式頻率合成器，由晶振、分頻鏈、緩沖放大組成且用以產(chǎn)生本裝置所需之頻率資源。一般情況下需要要5-8個頻率，最多可產(chǎn)生16個信息。目前我國鐵路，一般區(qū)間長度為IOKM左右，閉塞分區(qū)為IKM左右，所以共設10架區(qū)間信號機， 分別屬于相鄰車站各一半，故信號發(fā)生器應提供5個頻率，其數(shù)值為701HZ，852MZ，1033HZ，1215HZ，1377HZ。該五個頻率的特點是組成頻率值的每一位數(shù)字都是質數(shù)，故其頻率值肯定也是質數(shù)，彼此均不能整除。因此，無論是分頻電路發(fā)生競爭，還是橫擬電路有交調，均不會引起誤報。該五個頻率可以為復線區(qū)段車站四個方向的20個信號機服務。頻率發(fā)生器輸出分三段即亞音頻(30 300HZ)，音頻(300 300HZ)超音頻(3000 30KHZ)。一般情況下優(yōu)先選用音頻頻段，如信號點很多時，則應適當向亞音頻和趨音頻拓展。信號分配器實際上是一個以運放為基礎的線性加法器，來自信號發(fā)生器的η個信號頻率從運放的反相端輸入，其輸出分別送往外線和相應的探測器。四個運放的輸入/輸出關系如圖7所示。當信號頻率較少時，也可以利用電阻網(wǎng)絡相加。探測器被用于檢知是否有SPQ被接入裝置，并指明是哪一架信號機的SPQ被接入。 平時SPQ和主機均處于等待狀態(tài)，一旦任一燈泡轉為付絲點燈則相應的DZJ落下，通過DZJ 的接點邏輯所屬之SPQ接往傳輸線，探測器因其信號被LC電路吸收而輸入信號降低，故其狀態(tài)改變，經(jīng)3秒延時，便給出探測結果，輸出高電平。探測器的信號流向如圖8所示。來自分配器的信號經(jīng)相敏檢波，濾波放大后去鎖定本地振蕩器。本地振蕩之輸出與輸入信號正交相乘，其結果經(jīng)低通濾波、緩放送往顯示單元在單線區(qū)段，探測器設兩個，上行端/下行端各一個。復線區(qū)段設4個，上行端/下行端各設兩個。顯示器報警單元系一般的TTL電路。由于平時探測器輸出為低電位，當接收到故障信號時才變?yōu)楦唠娢唬燥@示單元用閂鎖寄存器構成，顯示信息由D端輸入，從Q端輸出，并以LE D顯示于主機面板上。報警電路是一個二 5輸入的或非門，上行/下列各一個。每個或非各驅動一個繼電器。每個繼電器有兩組轉換接點，分別為控制臺提供聲光報警。顯示器報警單元的電路如圖9所示。小循環(huán)接口電路是一光電耦合器，如圖10所示。在圖3中所示的保險絲S其設置的目的在于如果由于雷擊或其它原因導致電容器C被擊穿時，保險絲S即熔斷，而與它串聯(lián)連接的適配器即到被切除從而避免影響其它的適配器工作。在本裝置中涉及的傳輸線Lu， Ld可用既有線路、電覽、明線，一般的輸電線也可。在上述實施例中配線圖是采用鐵路慣用的A型插座，無需另行設計；而雙路直流電源1，信號發(fā)生器2，信號分配器3，上、下行接收顯示器6，7，上、下行小循環(huán)接口單元，上、下行報警單元10，11也均屬目前鐵路運用成熟之技術，如果將上、下行探測器4，5，安全適配器SPQn運用于原有的中心主機電路單元中則可大大提高成熟技術的開發(fā)程度和運用的積極效果。
權利要求1.一種鐵路信號燈絲斷絲快速定位自動報警裝置，其特征在于，包括中心主機電路單元(TDB-III)，信號傳輸線(Lu、Lp)，以及適配器(SPQn)；其中，中心主機電路單元(TDB-III)包括信號發(fā)生器(2)，信號分配器(3)，報警單元 (10U1)；所述適配器(PSQn)是由一電感線圈(L)、一電容(C)串聯(lián)構成的諧振電路，并且該適配器(SPQn)相繼與某一信號機的3個燈絲轉換器繼電器(DZJ)的常閉觸點相串聯(lián),從而構成探測回路，信號發(fā)生器(2)經(jīng)由信號分配器(3)輸出特定頻率的電信號至所述探測回路； 當所述信號機中的某一燈泡為副絲點亮時，所述3個燈絲轉換器繼電器(DZJ)的常閉觸點均閉合，中心主機電路單元(TDB-III)探測到該適配器(SPQn)導通，經(jīng)過一定時間延遲后，通過報警單元(10、11)給出報警信號；所述探測回路經(jīng)由所述信號傳輸線(Lu、Lp)與中心主機電路單元(TDB-III)相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種鐵路信號燈斷絲快速定位自動報警裝置，該裝置由中心主機電路單元、傳輸線、適配器三部分構成，其中，中心主機電路單元中包括直流電流，信號發(fā)生器、信號分配器、探測器、報警電路、接收顯示器、小循環(huán)接口；而其中的探測器則是由探測器芯片、適配器反射信號回波節(jié)點，放大器及阻容元件構成的。而適配器是由一電感一電容構成的LC串聯(lián)諧振電路，它通過與中心主機電路單元中的燈絲轉換繼電器開關的連接關系可使探測器探測到相應的適配器反饋信號燈是否正常工作，并使探測到的信號送入中心主機電路單元進行處理。
文檔編號B61L5/18GK202345717SQ201120506350
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權日2011年12月8日
發(fā)明者宋玉婷, 李冰, 李孝芳 申請人:宋玉婷