一種用于停車場和車輛段的ace機(jī)架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架，包括第一電源輸入端子排、電源數(shù)據(jù)耦合單元、ACE子架、第二電源輸入端子排、接口端子排、電源輸出端子排和信號輸出端子排，所述第一電源輸入端子排連接電源數(shù)據(jù)耦合單元、ACE子架和風(fēng)扇；電源數(shù)據(jù)耦合單元還連接所述ACE子架和軌旁計(jì)軸單元；所述第二電源輸入端子排通過所述接口端子排連接所述ACE子架；所述信號輸出端子排連接所述ACE子架和繼電器架；所述電源輸出端子排連接所述ACE子架。以符合一系列要求，從而實(shí)現(xiàn)停車場和車輛段系統(tǒng)的更加可靠和安全。
【專利說明】一種用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通信號控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)軸設(shè)備是一種位于軌道旁的設(shè)備，用以對通過它所在位置的列車輪軸進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)軸區(qū)段是一種設(shè)計(jì)用來替代軌道電路的列車占用檢測設(shè)備。有計(jì)軸評估單元的系統(tǒng)，可以更智能地檢測列車占用，實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)，具有更完整的系統(tǒng)功能。目前，泰蕾茲計(jì)軸在正線上的運(yùn)用較為廣泛，但在停車場和車輛段運(yùn)用的還基本都是軌道電路，為了實(shí)現(xiàn)停車場和車輛段系統(tǒng)的更加可靠和安全，需要設(shè)計(jì)了一種能夠運(yùn)用于停車場和車輛段的新型計(jì)軸機(jī)架。其必須符合以下幾點(diǎn):
[0003]I)可靠性:平均無差錯(cuò)計(jì)軸數(shù)彡I X 109軸；平均無故障時(shí)間MTBF = 1.75X105小時(shí)；平均修復(fù)時(shí)間MTTR = 0.5小時(shí)；
[0004]2)維護(hù)性:為易于維護(hù)和增強(qiáng)系統(tǒng)的平均修復(fù)時(shí)間，所有的ACE(Axle CounterEvaluator計(jì)軸評估器)機(jī)架均由LRU(Line Replacable Unit線性可替換單元)組成。ACE機(jī)架中的每一 LRU的平均修復(fù)時(shí)間為半小時(shí)。為解決故障/維護(hù)為目的，任何LRU都要可以由備品替換；
[0005]3)易用性；
[0006]4)安全性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架，符合一系列要求，從而實(shí)現(xiàn)停車場和車輛段系統(tǒng)的更加可靠和安全。
[0008]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0009]一種用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架，連接軌旁計(jì)軸單元、繼電器架和風(fēng)扇，包括第一電源輸入端子排、電源數(shù)據(jù)親合單元、ACE子架、第二電源輸入端子排、接口端子排、電源輸出端子排和信號輸出端子排，其中，
[0010]所述第一電源輸入端子排連接所述電源數(shù)據(jù)耦合單元、ACE子架和風(fēng)扇；
[0011]所述電源數(shù)據(jù)耦合單元還連接所述ACE子架和軌旁計(jì)軸單元，為所述軌旁計(jì)軸單元提供數(shù)據(jù)耦合信號以及來自所述第一電源輸入端子排的電源，還為所述ACE子架的一系列I/o卡和軌旁計(jì)軸單元提供連接；
[0012]所述第二電源輸入端子排，通過所述接口端子排連接所述ACE子架；
[0013]所述信號輸出端子排連接所述ACE子架和繼電器架，將所述ACE子架的電源和數(shù)據(jù)信號輸出給所述繼電器架；
[0014]所述電源輸出端子排連接所述ACE子架，為所述ACE子架和繼電器架系統(tǒng)之間提供OVDC的直流電接口。
[0015]上述的用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架中，所述ACE子架包括串口板模塊、并口板模塊和CPU(中央處理器)板，
[0016]所述串口板模塊通過所述電源數(shù)據(jù)耦合單元接收從所述軌旁計(jì)軸單元傳來的信息，并將該信息發(fā)送給所述CPU板；
[0017]所述并口板模塊中的每塊并口板對應(yīng)一個(gè)室外區(qū)段，其與所述CPU板之間通過CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線接口連接，用于輸出兩組繼電器接點(diǎn)來指示區(qū)段的占用/空閑狀態(tài)。
[0018]上述的用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架中，所述軌旁計(jì)軸單元包括兩個(gè)物理偏移線圈磁頭和數(shù)據(jù)采集發(fā)送電子單元，所述物理偏移線圈磁頭安裝在同一根軌道上。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以提高停車場和車輛段整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和安全性，更加快速而又安全的進(jìn)行列車的出庫和入庫的作業(yè)。同時(shí)，本發(fā)明采用全部場聯(lián)板的ACE子架更加適合在停車場和車輛段等采用第三方聯(lián)鎖系統(tǒng)的環(huán)境下使用。本發(fā)明采用靈活的串口板和并口板的配置方式，可以很好的適應(yīng)各種環(huán)境和需求下的方案。本發(fā)明采用安全而又有效的遠(yuǎn)程預(yù)復(fù)位功能可以實(shí)現(xiàn)區(qū)段占用或受擾等問題的快速解決措施。本發(fā)明采用2取2的計(jì)算機(jī)處理方式，更好地提高了設(shè)備在正常運(yùn)營時(shí)的可靠性和安全性。本發(fā)明的單個(gè)主機(jī)最多可連接32個(gè)計(jì)軸點(diǎn)/監(jiān)控26個(gè)軌道區(qū)段。本發(fā)明板卡種類少，室內(nèi)4種板卡，室外2種板卡，結(jié)構(gòu)簡單，故障處理方便，并且除主機(jī)電源板和CPU板外，其他室內(nèi)外4種板卡均支持熱插拔，便于故障處理，縮小影響范圍，縮短故障恢復(fù)時(shí)間；本發(fā)明的室內(nèi)主機(jī)與室外計(jì)軸點(diǎn)之間采用容錯(cuò)的ISDN數(shù)據(jù)傳輸，抗干擾性強(qiáng)；本發(fā)明每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)最多可以被4個(gè)區(qū)段共用，每個(gè)區(qū)段最多可以包含32個(gè)計(jì)軸點(diǎn)；本發(fā)明室外計(jì)軸點(diǎn)采用電源與數(shù)據(jù)共線傳輸，可有效降低工程造價(jià)；本發(fā)明室內(nèi)主機(jī)與室外計(jì)軸點(diǎn)之間采用星型連接，故障影響范圍小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是本發(fā)明中計(jì)軸機(jī)柜與外部聯(lián)鎖系統(tǒng)接口示意圖；
[0022]圖3是同一聯(lián)鎖區(qū)域內(nèi)兩套計(jì)軸主機(jī)的連接示意圖；
[0023]圖4是不同聯(lián)鎖區(qū)域內(nèi)兩套計(jì)軸主機(jī)的連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]ACE整架的設(shè)計(jì)理念是圍繞兩層進(jìn)行設(shè)計(jì)。頂層設(shè)計(jì)ACE整架包含車站方面ACE機(jī)架的特殊參數(shù)，底層設(shè)計(jì)ACE機(jī)架包括一般的ACE機(jī)架配置。ACE機(jī)架的設(shè)計(jì)包括現(xiàn)有ACE 2-XX-RI/SSI子架的封裝，ACE CPUs，電源，I/O板塊(ACE子架內(nèi)安裝的串口板和并口板)，一連串F1DOJ (Power-Data Coupling Units電源-數(shù)據(jù)親合單元)，不同配置的內(nèi)接端子塊和PLC(Programmable Logic Controller可編程邏輯控制器)模塊。
[0026]請參閱圖1，本發(fā)明的用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架，包括第一電源輸入端子排
1、電源數(shù)據(jù)親合單元2、ACE子架、第二電源輸入端子排5、接口端子排6、電源輸出端子排7和信號輸出端子排8，其中，
[0027]第一電源輸入端子排I連接電源數(shù)據(jù)耦合單元2、ACE子架和風(fēng)扇，提供3個(gè)等級的電源電壓，分別是給ACE子架供電的60VDC ;給風(fēng)扇供電的220VAC ;通過電源數(shù)據(jù)耦合單元2給軌旁計(jì)軸單元供電的100VDC。
[0028]電源數(shù)據(jù)耦合單元2還連接ACE子架和軌旁計(jì)軸單元，軌旁計(jì)軸單元提供數(shù)據(jù)耦合信號以及來自第一電源輸入端子排I的電源，還為ACE子架的一系列I/O卡和軌旁計(jì)軸單元提供連接；同時(shí)提供軌旁計(jì)軸器探測點(diǎn)的熔斷保護(hù)過電壓保護(hù)；
[0029]第二電源輸入端子排5帶保險(xiǎn)，通過接口端子排6連接ACE子架，為ACE子架和繼電器架系統(tǒng)之間提供24VDC的直流電接口，同時(shí)為ACE子架提供的過載保護(hù)和短路保護(hù)；信號輸出端子排8連接ACE子架和繼電器架，將ACE子架的電源和數(shù)據(jù)信號輸出給繼電器架；電源輸出端子排7連接ACE子架，為ACE子架和繼電器架系統(tǒng)之間提供OVDC的直流電接口。
[0030]ACE子架包括串口板模塊3、并口板模塊4和CPU板，
[0031]串口板模塊3可以檢測室外2個(gè)計(jì)軸點(diǎn)，通過ISDN接口接收電源數(shù)據(jù)耦合單元2從軌旁計(jì)軸單元傳來的信息，并將該信息通過CAN總線接口發(fā)送給CPU板；
[0032]并口板模塊4中，每塊并口板對應(yīng)一個(gè)室外區(qū)段，它與CPU板之間通過CAN總線接口，來輸出2組繼電器接點(diǎn)(雙斷)來指示區(qū)段的占用/空閑狀態(tài)。
[0033]請參閱圖2，本發(fā)明的工作原理如下:
[0034]軌旁計(jì)軸單元由兩個(gè)物理偏移線圈磁頭和數(shù)據(jù)采集發(fā)送電子單元組成，物理偏移線圈磁頭(計(jì)軸磁頭)安裝在同一根軌道上。軌道外側(cè)是兩個(gè)Tx線圈(初級線圈)，軌道內(nèi)側(cè)為兩個(gè)Rx線圈(次級線圈)，產(chǎn)生約為30kHz的不同頻率的兩種信號，在軌道附近形成電磁場。這些裝置提供了兩個(gè)時(shí)間偏移的感應(yīng)電壓，利用這些裝置就可以在電子單元中確定是否通過輪軸以及輪軸的行駛方向?；诳煽啃栽颍蓬^中除線圈外不存在其他電子部件。電子單元為Tx磁頭供電，檢測并計(jì)算輪軸脈沖，監(jiān)控磁頭，進(jìn)行自檢并向電源數(shù)據(jù)耦合單元2發(fā)送包含計(jì)數(shù)和監(jiān)控信息的報(bào)文。計(jì)數(shù)、監(jiān)控和報(bào)文生成功能由串口板模塊3中兩個(gè)受計(jì)軸主機(jī)安全模塊監(jiān)控的獨(dú)立微控制器執(zhí)行。然后并口板模塊4通過評估室外計(jì)軸區(qū)段計(jì)入及計(jì)出的軸數(shù)來判斷次區(qū)段是否占用/空閑，把數(shù)據(jù)信息通過信號輸出端子排8傳送給繼電器架。繼電器架通過復(fù)示軌道繼電器，把兩個(gè)干接點(diǎn)的狀態(tài)復(fù)示出來，再由聯(lián)鎖采集復(fù)示軌道繼電器的接點(diǎn)狀態(tài)占用/空閑。除此之外，計(jì)軸系統(tǒng)并口板模塊4還可以輸出一個(gè)非安全條件用于提供“區(qū)段故障/受擾狀態(tài)”，通過信號輸出端子排8供ATC系統(tǒng)選用。如果計(jì)軸系統(tǒng)沒有檢測到計(jì)軸區(qū)段“故障/受擾”，則輸出狀態(tài)為高電平。如果計(jì)軸系統(tǒng)在“故障/受擾”狀態(tài)下需要出清，則需要聯(lián)鎖系統(tǒng)輸出一個(gè)復(fù)位命令來驅(qū)動(dòng)復(fù)位繼電器線圈，使線圈勵(lì)磁吸起后，吸合復(fù)位繼電器的兩組接點(diǎn)來輸入復(fù)位命令給到模塊。
[0035]在同一聯(lián)鎖區(qū)域內(nèi)如果配備兩套計(jì)軸主機(jī)，則它們之間的連接方式如圖3所示，其中ACEl和ACE2同時(shí)讀取共享磁頭所報(bào)告的軸數(shù)。
[0036]對于不同聯(lián)鎖區(qū)的兩臺計(jì)軸主機(jī)，它們之間的連接方式如圖4所示，也就是兩臺主機(jī)同時(shí)讀取邊界共享計(jì)軸點(diǎn)所報(bào)告的軸數(shù)信息。
[0037]計(jì)軸系統(tǒng)可以通過兩個(gè)干接點(diǎn)的斷開和閉合向聯(lián)鎖設(shè)備提供各個(gè)計(jì)軸區(qū)段的占用和空閑狀態(tài)。根據(jù)聯(lián)鎖需求，這兩個(gè)干接點(diǎn)既可以配置為邏輯相同，也可以配置為邏輯相反(見下面真值表)。ATC系統(tǒng)采集這兩個(gè)干接點(diǎn)可以通過兩種方式:第一種方式是聯(lián)鎖直接采集這兩個(gè)干接點(diǎn)的狀態(tài)；第二種方式是通過復(fù)示軌道繼電器，把這兩個(gè)干接點(diǎn)的狀態(tài)復(fù)示出來，再由聯(lián)鎖采集復(fù)示軌道繼電器的接點(diǎn)狀態(tài)。除此之外，計(jì)軸系統(tǒng)還可以輸出一個(gè)非安全條件用于提供“區(qū)段故障/受擾狀態(tài)”，供ATC系統(tǒng)選用。如果計(jì)軸系統(tǒng)沒有檢測到計(jì)軸區(qū)段“故障/受擾”，則輸出狀態(tài)為高電平。注:本發(fā)明采用第二種接口方式。
[0038]綜上，本發(fā)明的ACE機(jī)架可以配合任意的第三方聯(lián)鎖系統(tǒng)一起使用，在適用性方面有了很大的提升。本發(fā)明的ACE機(jī)架一共可以連接室外32個(gè)計(jì)軸點(diǎn)和26個(gè)軌道區(qū)段，可以監(jiān)測更多的軌道區(qū)段，更加適合復(fù)雜的車輛段和停車場站場環(huán)境的需求，減少設(shè)備室的機(jī)柜數(shù)量，提高機(jī)柜的利用率，降低成本。同時(shí)，本發(fā)明的ACE機(jī)架去除了一些不需要的接口端子排，更大的增加了機(jī)柜的空間環(huán)境，對于散熱和現(xiàn)場的施工都有進(jìn)一步的提升，提高了設(shè)備的可靠性和施工效率。
[0039]以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架，連接軌旁計(jì)軸單元、繼電器架和風(fēng)扇，其特征在于，包括第一電源輸入端子排、電源數(shù)據(jù)耦合單元、ACE子架、第二電源輸入端子排、接口端子排、電源輸出端子排和信號輸出端子排，其中， 所述第一電源輸入端子排連接所述電源數(shù)據(jù)耦合單元、ACE子架和風(fēng)扇； 所述電源數(shù)據(jù)親合單元還連接所述ACE子架和軌旁計(jì)軸單元，為所述軌旁計(jì)軸單元提供數(shù)據(jù)耦合信號以及來自所述第一電源輸入端子排的電源，還為所述ACE子架的一系列I/O卡和軌旁計(jì)軸單元提供連接； 所述第二電源輸入端子排，通過所述接口端子排連接所述ACE子架； 所述信號輸出端子排連接所述ACE子架和繼電器架，將所述ACE子架的電源和數(shù)據(jù)信號輸出給所述繼電器架； 所述電源輸出端子排連接所述ACE子架，為所述ACE子架和繼電器架系統(tǒng)之間提供OVDC的直流電接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架，其特征在于，所述ACE子架包括串口板模塊、并口板模塊和CPU板， 所述串口板模塊通過所述電源數(shù)據(jù)耦合單元接收從所述軌旁計(jì)軸單元傳來的信息，并將該信息發(fā)送給所述CPU板； 所述并口板模塊中的每塊并口板對應(yīng)一個(gè)室外區(qū)段，其與所述CPU板之間通過CAN總線接口連接，用于輸出兩組繼電器接點(diǎn)來指示區(qū)段的占用/空閑狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于停車場和車輛段的ACE機(jī)架，其特征在于，所述軌旁計(jì)軸單元包括兩個(gè)物理偏移線圈磁頭和數(shù)據(jù)采集發(fā)送電子單元，所述物理偏移線圈磁頭安裝在同一根軌道上。
【文檔編號】B61L1/16GK104442920SQ201410605245
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】李佳韋, 鄔利挺, 周星 申請人:上海自儀泰雷茲交通自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司