專利名稱：新型鐵路無線信號機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通運輸信號控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是保證鐵路交通 安全的信號系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景鐵路信號設(shè)備是鐵路信號、聯(lián)鎖、閉塞等設(shè)備的總稱。它的主要 作用是保證列車運行與調(diào)車工作的安全和提高鐵路車輛通過能力。同 時對增加鐵路運輸經(jīng)濟(jì)效益、改善鐵路職工勞動條件也起著重要作 用。庫線內(nèi)因為沒有信號、聯(lián)鎖、閉塞等設(shè)備，所以在庫線內(nèi)作業(yè)的 機(jī)車只有靠手信號和人工引導(dǎo)來完成，作業(yè)效率低下，勞動條件艱苦，稍有不慎可能引發(fā)重大事故，存在安全隱患。如果為庫線安裝信號、 聯(lián)鎖、閉塞等設(shè)備，需要敷設(shè)電纜，投資費用太高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有庫線內(nèi)作業(yè)的機(jī)車只有靠手信號和人工 引導(dǎo)來完成，作業(yè)效率低下的問題，提供一種用于機(jī)車庫線內(nèi)調(diào)度的 新型鐵路無線信號機(jī)。具體地說，實現(xiàn)本發(fā)明目的的一種新型鐵路無線信號機(jī)，其主要 是由分布安裝在站場的無線信號機(jī)上及無線通訊裝置和車站控制臺 共同組成，其信號機(jī)色燈狀態(tài)變化受車站控制臺無線發(fā)射的信息所控 制。所述的車站控制臺由電源單元、主要完成輪詢站場分布的信號機(jī) 和處理信號機(jī)發(fā)送來的信息及用戶輸人的信息并將這些信息處理后 在顯示屏上顯示出來信息處理單元、接收信號機(jī)發(fā)送來的信息及向信號機(jī)發(fā)送指令的數(shù)傳模塊單元、按鍵單元及顯示單元組成；各單元用 相應(yīng)插口電連接。所述的無線信號機(jī)及無線信號機(jī)是由信息處理單元、數(shù)據(jù)傳輸模 塊、信號機(jī)、傳感器及供電系統(tǒng)組成；信息處理單元與數(shù)據(jù)傳輸模塊 組成信號機(jī)主機(jī)用來完成接收及處理車站控制臺發(fā)來的控制指令并 根據(jù)從傳感器采集的信息控制信號燈，并將本信號機(jī)的色燈信息發(fā)送 給車站控制臺；個單元之間通過相應(yīng)的插口電連接。所述的傳感器包括用來感應(yīng)道岔是在定位還是反位的道岔方向 傳感器和用來感應(yīng)機(jī)車是否通過該信號機(jī)的車輪傳感器。所述的供電系統(tǒng)為風(fēng)能電源或者太陽能電源，且由太陽能電池 板，控制器和蓄電池組成。所述的信號燈光源采用LED元件。本發(fā)明有益效果解決了庫線內(nèi)作業(yè)的機(jī)車只有靠手信號和人工 引導(dǎo)來完成，作業(yè)效率低下，勞動條件艱苦的問題，避免了引發(fā)重大 事故的安全隱患。比在庫線安裝信號、聯(lián)鎖、閉塞等設(shè)備投資小，建 設(shè)周期短。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理圖。
圖2為本發(fā)明車站控制臺原理示意圖。 圖3為地面信號機(jī)原理示意圖。圖4為本發(fā)明中信號機(jī)的信息處理單元CUP及數(shù)傳模塊接口示 意圖。圖5為信號機(jī)傳感器采集部分原理示意圖。 圖6為信號機(jī)LED信號燈驅(qū)動部分示意圖。 圖7為車站控制臺的信息處理部分原理圖。
具體實施方式
附圖1 - 7給出了本發(fā)明具體實施方式
。本發(fā)明的一種新型鐵路無線信號機(jī)，其主要是由提供人機(jī)操作界 面并記錄操作信息的車站控制臺和分布安裝在站場的用于完成色燈 顯示、采集道岔方向及機(jī)車是否通過的信號機(jī)組成；車站控制臺與信 號機(jī)之間采用無線方式相互通信。所述的車站控制臺是由電源單元、主要完成輪詢站場分布的信號 機(jī)和處理信號機(jī)發(fā)送來的信息及用戶輸入的信息并將這些信息處理 后在顯示屏上顯示出來信息處理單元、接收信號機(jī)發(fā)送來的信息及向 信號機(jī)發(fā)送指令的數(shù)傳模塊單元、按鍵單元及顯示單元組成；各單元 用相應(yīng)插口電連接。所述的信號機(jī)是由信息處理單元、數(shù)據(jù)傳輸模塊、 LED信號燈、傳感器及太陽能供電系統(tǒng)組成；信息處理單元與數(shù)據(jù) 傳輸模塊組成信號機(jī)主機(jī)用來完成接收及處理車站控制臺發(fā)來的控 制指令并根據(jù)從傳感器采集的信息控制LED信號燈，并將本信號機(jī) 的色燈信息發(fā)送給車站控制臺；個單元之間通過相應(yīng)的插口電連接。
所述的傳感器包括用來感應(yīng)道岔是在定位還是反位的道岔方向傳感器和用來感應(yīng)機(jī)車是否通過該信號機(jī)的車輪傳感器。所述的太陽能供電系統(tǒng)是由太陽能電池板，控制器和蓄電池組成。利用本發(fā)明的新型鐵路無線信號機(jī)，可以方便的實現(xiàn)機(jī)車庫線內(nèi)作業(yè)，其作業(yè)方法，其是按照以下步驟實現(xiàn)(1 )車站控制臺對站場分布的信號機(jī)采取輪詢的無線通信方式 獲得其狀態(tài)和色燈信息；(2 )當(dāng)機(jī)車到達(dá)庫線時車站值班員通過按鍵操作為機(jī)車布.置進(jìn) 路，車站控制臺在輪詢布置的進(jìn)路上的信號機(jī)時將向其發(fā)送指令，令 其顯示通過信號；(3 )信號機(jī)收到指令后通過安裝在道岔的傳感器感應(yīng)道岔搬到 位后顯示通過信號，并將在下一周期輪詢時將顯示的燈型發(fā)送到車站 控制臺；(4)車站控制臺接收到該燈型，在顯示器上將該信號機(jī)顯示為 該燈型；并在機(jī)車通過了此信號機(jī)后由安裝在信號機(jī)處的傳感器感應(yīng) 到機(jī)車通過，信號機(jī)將改變燈型，顯示禁止信號，并將在輪詢時將此 燈型發(fā)送回調(diào)度室；(5 )車站控制臺接收燈型信號后在顯示屏上顯示出該禁止信號。 一、系統(tǒng)構(gòu)及原理系統(tǒng)組成本系統(tǒng)主要是由車站控制臺和分布安裝在站場的信號 機(jī)組成，信號機(jī)主要是完成色燈顯示、采集道岔方向及機(jī)車是否通過; 車站控制臺主要是提供人機(jī)操作界面并記錄操作信息(系統(tǒng)構(gòu)成框圖
如圖l所示)。二、系統(tǒng)組成及各部分功能車站控制臺構(gòu)成框圖如圖2，車站控制臺主要是由電源單元、信 息處理單元、無線收發(fā)單元、按鍵及顯示單元組成。信息處理單元主 要完成輪詢站場分布的信號機(jī)、處理信號機(jī)發(fā)送來的信息及用戶輸入 的信息，并將這些信息處理后在顯示屏上顯示出來，無線收發(fā)單元主 要是接收信號機(jī)發(fā)送來的信息及向信號機(jī)發(fā)送指令。信號機(jī)的組成框圖如圖3所示，信號機(jī)部分主要是由信息處理單 元、數(shù)據(jù)傳輸模塊、LED信號燈、傳感器及太陽能供電系統(tǒng)組成， 信息處理單元與數(shù)據(jù)傳輸模塊組成信號機(jī)主機(jī)，主要是完成接收及處 理車站控制臺發(fā)來的控制指令，根據(jù)從傳感器采集的信息，控制LED 信號燈，并將本信號機(jī)的色燈信息發(fā)送給車站控制臺；LED信號燈 是用來顯示燈型；傳感器分為兩種， 一種是用來感應(yīng)道岔是在定位還是反位， 一種是用來感應(yīng)機(jī)車是否通過該信號機(jī)；太陽能供電系統(tǒng)是由太陽能電池板，控制器和蓄電池組成，它主要是為系統(tǒng)提供設(shè)備用電，信號機(jī)部分總功耗不大于5W。無線移動信號機(jī)的信號機(jī)部分的信息處理單元原理圖如附圖4、 圖5、圖6，圖4為CUP及數(shù)傳模塊接口，圖5為傳感器采集部分， 圖6為LED信號燈驅(qū)動部分。圖7為車站控制臺的信息處理部分原 理圖。車站控制臺對站場分布的信號機(jī)采取輪詢的通信方式獲得其狀 態(tài)和色燈信息，車站控制臺以50ms為周期，對站場上的信號機(jī)進(jìn)行 輪詢，輪詢到的信號機(jī)將其色燈信息發(fā)送給車站控制臺；當(dāng)機(jī)車到達(dá) 庫線，車站值班員通過按鍵操作，為機(jī)車布置進(jìn)路，按鍵信息通過鍵 盤接口 JP進(jìn)入控制臺信息處理單元，處理后布置的進(jìn)路在屏幕上以 白光帶顯示，顯示單元通過JP2接口連接，車站控制臺在輪詢布置的 進(jìn)路上的信號機(jī)時通過DB9連接的數(shù)傳模塊將向該信號機(jī)發(fā)送指令,令其顯示通過信號，信號機(jī)通過與其連接的數(shù)傳模塊收到該指令，并 不立即顯示，而是通過安裝在道岔的傳感器感應(yīng)道岔搬到位后(道岔 傳感器連接見圖2)，才顯示通過信號，顯示輸出信號是通過圖3所 示的繼電器控制LED信號機(jī)的點亮來完成，并將在下一周期輪詢時 將顯示的燈型通過數(shù)傳模塊發(fā)送到車站控制臺，車站控制臺接收到該 燈型，將在顯示器上將該信號機(jī)顯示為該燈型；當(dāng)機(jī)車通過了此信號 機(jī)，安裝在信號機(jī)處的傳感器(車輪傳感器連接見圖2)感應(yīng)到機(jī)車 通過，信號機(jī)將改變燈型，顯示禁止信號(繼電器控制關(guān)閉LED信 號機(jī))，并將在輪詢時將此燈型發(fā)送回調(diào)度室，車站控制臺接收后， 將在顯示屏上顯示出該禁止信號。 三、系統(tǒng)工作原理新型鐵路無線信號機(jī)主要是由安裝在調(diào)度室內(nèi)的車站控制臺和 分布在站場上的信號機(jī)組成；它們之間采用無線方式相互通信，當(dāng)調(diào) 度室值班員為機(jī)車布置進(jìn)路，主機(jī)向布置的進(jìn)路上的信號機(jī)發(fā)送顯示 允許通過信號的指令，該信號機(jī)接收到該指令，并通過傳感器確認(rèn)所 在道岔已搬到位置，信號機(jī)顯示通過信號(通過信號為綠燈或白燈), 并將顯示的燈型發(fā)送到調(diào)度室主機(jī)，主機(jī)接收該燈型并顯示；當(dāng)機(jī)車
通過該信號燈位置的傳感器，傳感器產(chǎn)生一觸發(fā)信號，信號機(jī)顯示禁 止信號(滅燈)，并將顯示燈型發(fā)送回調(diào)度室顯示。車站控制臺對站場分布的信號機(jī)采取輪詢的通信方式獲得其狀態(tài)和色燈信息，車站控制臺以50ms為周期，對站場上的信號機(jī)進(jìn)行 輪詢，輪詢到的信號機(jī)將其色燈信息發(fā)送給車站控制臺；當(dāng)機(jī)車到達(dá) 庫線，車站值班員通過按鍵操作，為機(jī)車布置進(jìn)路，布置的進(jìn)路在屏 幕上以白光帶顯示，車站控制臺在輪詢布置的進(jìn)路上的信號機(jī)時將向 其發(fā)送指令，令其顯示通過信號，信號機(jī)收到指令，并不立即顯示， 而是通過安裝在道岔的傳感器感應(yīng)道岔搬到位后，才顯示通過信號， 并將在下一周期輪詢時將顯示的燈型發(fā)送到車站控制臺，車站控制臺 接收到該燈型，將在顯示器上將該信號機(jī)顯示為該燈型；當(dāng)機(jī)車通過 了此信號機(jī)，安裝在信號機(jī)處的傳感器感應(yīng)到機(jī)車通過，信號機(jī)將改 變燈型，顯示禁止信號，并將在輪詢時將此燈型發(fā)送回調(diào)度室，車站 控制臺接收后，將在顯示屏上顯示出該禁止信號。 四、技術(shù)指標(biāo)1、 使用環(huán)境條件1.1、 室內(nèi)設(shè)備工作溫度-1(TC一+7(rC 室外設(shè)備工作溫度-4(TC一+7(TC1.2、 空氣相對濕度室內(nèi)設(shè)備(RH) < 85 ( 25 °C ) 室外設(shè)備(RH) > 1 00 ( 25 °C )2、 工作電源地面設(shè)備 太陽能供電DC12V車載設(shè)備 DC24V ±30%3、 無線數(shù)傳模塊工作頻率433MHz輸出功率1W4、 LED信號功耗 3W5、 滿足TB/T3021-2001《鐵道機(jī)車車輛電子裝置》標(biāo)準(zhǔn)中與電 磁兼容相關(guān)的要求。
權(quán)利要求
1、一種新型鐵路無線信號機(jī)，其特征是主要是由分布安裝在站場的無線信號機(jī)上及無線通訊裝置和車站控制臺共同組成，其信號機(jī)色燈狀態(tài)變化受車站控制臺無線發(fā)射的信息所控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鐵路無線信號機(jī)，其特征是所述 的車站控制臺由電源單元、主要完成輪詢站場分布的信號機(jī)和處理信 號機(jī)發(fā)送來的信息及用戶輸人的信息并將這些信息處理后在顯示屏 上顯示出來信息處理單元、接收信號機(jī)發(fā)送來的信息及向信號機(jī)發(fā)送指令的數(shù)傳模塊單元、按鍵單元及顯示單元組成；各單元用相應(yīng)插口 電連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鐵路無線信號機(jī)，其特征是所述 的無線信號機(jī)及無線信號機(jī)是由信息處理單元、數(shù)據(jù)傳輸模塊、信號 機(jī)、傳感器及供電系統(tǒng)組成；信息處理單元與數(shù)據(jù)傳輸模塊組成信號 機(jī)主機(jī)用來完成接收及處理車站控制臺發(fā)來的控制指令并根據(jù)從傳 感器采集的信息控制信號燈，并將本信號機(jī)的色燈信息發(fā)送給車站控 制臺；個單元之間通過相應(yīng)的插口電連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型鐵路無線信號機(jī)，其特征是所述 的傳感器包括用來感應(yīng)道岔是在定位還是反位的道岔方向傳感器和 用來感應(yīng)機(jī)車是否通過該信號機(jī)的車輪傳感器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路無線信號機(jī)，其特征是所述的供電系統(tǒng)為太陽能電源，且由太陽能電池板，控制器和蓄電池組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型鐵路無線信號機(jī)，其特征是所述的供電系統(tǒng)為風(fēng)能電源。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型鐵路無線信號機(jī)，其特征是所述 的信號燈光源采用LED元件。
全文摘要
新型鐵路無線信號機(jī)屬于鐵路安全信號技術(shù)領(lǐng)域，其主要是由分布安裝在站場的無線信號機(jī)上及無線通訊裝置和車站控制臺共同組成，其信號機(jī)色燈狀態(tài)變化受車站控制臺無線發(fā)射的信息所控制。它解決了庫線內(nèi)作業(yè)的機(jī)車只有靠手信號和人工引導(dǎo)來完成，作業(yè)效率低下，勞動條件艱苦的問題，避免了引發(fā)重大事故的安全隱患。比在庫線安裝信號、聯(lián)鎖、閉塞等設(shè)備投資小，建設(shè)周期短。
文檔編號G08C17/02GK101125553SQ200710018310
公開日2008年2月20日 申請日期2007年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日
發(fā)明者敏 陳, 立 陳 申請人:立 陳