專利名稱：智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)的制作方法
一種智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)屬于鐵路信號(hào)電源制造領(lǐng)域。
鐵路信號(hào)電源是向鐵路車站聯(lián)鎖，區(qū)間閉塞，編組場(chǎng)，行車設(shè)備供電的電源設(shè)備，是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。目前，一般車站采用微機(jī)聯(lián)鎖，25HZ相敏軌道電路，區(qū)間集中式自動(dòng)閉塞，共需用6至9個(gè)電源屏構(gòu)成一套電源系統(tǒng)。長(zhǎng)期使用證明，它的技術(shù)落后，可靠性差，使用性能差，體積龐大，效率低，安全性差，維護(hù)工作量大。尤其是它是一種非智能化的鐵路信號(hào)電源，只能簡(jiǎn)單顯示報(bào)警，不能實(shí)時(shí)提供電源運(yùn)行信息，出現(xiàn)故障也難于定位查找。
本發(fā)明的目的在于，提供一種高可靠性的，智能化，網(wǎng)絡(luò)化，模塊化，先進(jìn)實(shí)用的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)。
本發(fā)明的特征在于它含有以主控計(jì)算機(jī)為主構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層，和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層雙向連接的電源變換層(包含熱備份)，輸入為雙路交流380V或交流220V，輸出為多路交直流電源輸出并且與電源變換層雙向連接的隔離保護(hù)層。所述的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層含有經(jīng)過一組模擬量輸入線，一組開關(guān)量輸入及輸出線后經(jīng)過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口和電源變換層相連的主控計(jì)算機(jī)，輸入接開關(guān)量輸出線，輸出接電話機(jī)的含有自動(dòng)撥號(hào)功能的報(bào)警單元，一端經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器和主控計(jì)算機(jī)相連而另一端采用PSTN遠(yuǎn)程自動(dòng)數(shù)據(jù)通道技術(shù)，利用公共電話網(wǎng)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器可與主控計(jì)算機(jī)同步運(yùn)行的遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)相連以形成遠(yuǎn)程網(wǎng)的電話機(jī)，經(jīng)過對(duì)等網(wǎng)和主控計(jì)算機(jī)相連的并可與其同步運(yùn)行以形成局部網(wǎng)的副控計(jì)算機(jī)。所述的電源變換層含有與兩路交流輸入電源相連的輸入避雷單元，輸入端與輸入避雷單元的輸出端相連的而輸出端與主控計(jì)算機(jī)相連的自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元，輸入來自自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元而輸出分別和主控計(jì)算機(jī)、穩(wěn)壓器、系列直流開關(guān)電源、變頻電源相連的輸入配電單元，輸出依次經(jīng)過序列工頻隔離變壓器的交流輸出配電單元、交流電壓及電流傳感器、輸出避雷單元對(duì)外供電的穩(wěn)壓器，輸出依次經(jīng)過直流輸出配電單元、直流電壓及電流傳感器的輸出避雷單元對(duì)外供電的系列直流開關(guān)電源，輸出依次經(jīng)過切換單元、配電單元、電壓及電流傳感器、輸出避雷電源對(duì)外供電的主備變頻電源，其中交流電流及電壓傳感器、直流電壓及電流傳感器、切換單元、配電單元、電壓及電流傳感器和穩(wěn)壓器都和主控計(jì)算機(jī)相連。所述的隔離保護(hù)層隱含在電源變換層內(nèi)，它由以下部分構(gòu)成輸入與兩路交流輸入電源相連的用于構(gòu)成輸入避雷單元的并依次相串的外部避雷器和內(nèi)部浪涌抑制器，隱含在輸入配電單元內(nèi)器輸入信號(hào)來自內(nèi)部浪涌抑制器的分級(jí)斷路器保護(hù)單元，輸入信號(hào)來自分級(jí)斷路器保護(hù)單元的工頻隔離變壓器和高頻電子開關(guān)電源內(nèi)部的高頻隔離變壓器，輸入信號(hào)來自上述高頻隔離變壓器的輸出短路保護(hù)單元，輸入信號(hào)來自工頻隔離變壓器和輸出短路保護(hù)單元依次由分級(jí)斷路器保護(hù)單元內(nèi)部浪涌抑制器、外部避雷器用于對(duì)外供電的輸出避雷單元，用于保護(hù)主回路上不同線徑導(dǎo)線的副回路熔斷器。所述的自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元含有分別和主副回路輸入電源相連的輸入過流、短路保護(hù)單元，輸入端分別與上述輸入過流、短路保護(hù)單元輸出端并聯(lián)后對(duì)外供電的主副回路供電單元，輸出端分別和主副回路供電單元相連的過壓/欠壓/斷相/錯(cuò)相檢測(cè)控制單元，輸入端分別與上述過壓/欠壓/斷相/錯(cuò)相檢測(cè)控制單元而輸出端分別和主副回路供電單元相連的手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制單元，上述各個(gè)單元都經(jīng)模擬量總線和開關(guān)量總線和主控計(jì)算機(jī)相連。所述的報(bào)警單元輸出端還和一個(gè)用于構(gòu)成可選現(xiàn)場(chǎng)圖像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的帶有攝像單元的控制器相連。其所述的的主控計(jì)算機(jī)可以和一個(gè)一端經(jīng)過電話機(jī)和公用電話網(wǎng)相連且具有自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警功能的UPS/輔助電源雙向連接。其所述的直流開關(guān)電源是兩路或兩路以上采用容量冗余+限流+熱備份技術(shù)并聯(lián)輸出試驗(yàn)證明，它達(dá)到了預(yù)期目的。
為了在下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述，現(xiàn)把本申請(qǐng)文件所使用的附圖編號(hào)和名稱簡(jiǎn)介如下

圖1智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖；圖2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)層原理圖；圖3電源變換層原理圖/電源變換層和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)層關(guān)系圖；圖4隔離保護(hù)層原理圖；圖5 自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元原理圖。
實(shí)施例請(qǐng)見圖1到5，各層的組成和相互連接關(guān)系已如上述。作為電源檢測(cè)層的主要部分的自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元對(duì)經(jīng)過處理的兩路輸入電源進(jìn)行過壓、欠壓、斷相、錯(cuò)相檢測(cè)，在必要時(shí)實(shí)施手動(dòng)或半自動(dòng)或自動(dòng)的切換，以便更換供電線路，以保證鐵路行車安全，其切換時(shí)瞬間斷電時(shí)間小于30毫秒。其中的備份切換僅僅是在特殊情況下選用的，在圖2中采用可靠、先進(jìn)的PSTN遠(yuǎn)程自動(dòng)數(shù)據(jù)通道技術(shù)使遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)能利用公共電話網(wǎng)對(duì)主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行同步運(yùn)行及檢測(cè)；利用對(duì)等網(wǎng)實(shí)現(xiàn)局部網(wǎng)以便副控計(jì)算機(jī)在本地另一場(chǎng)所對(duì)主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行同步運(yùn)行及檢測(cè)；其中的備份切換可采用備份轉(zhuǎn)換模塊；其中主控計(jì)算機(jī)可利用報(bào)警單元通過電話機(jī)和公共電話網(wǎng)向至少4部電話機(jī)進(jìn)行循環(huán)自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警，也可通過控制器對(duì)所選現(xiàn)場(chǎng)的圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)，它還可通過模擬量和開關(guān)量總線采集電源的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息以及電源系統(tǒng)內(nèi)各裝置的運(yùn)行狀況，在顯示器上顯示或打印輸出。把隔離保護(hù)層設(shè)計(jì)在電源系統(tǒng)內(nèi)，既可分別對(duì)兩路輸入電源和電源系統(tǒng)所輸出的各路信號(hào)電源實(shí)施外部避雷保護(hù)、內(nèi)部浪涌抑制和分級(jí)斷路器保護(hù)，對(duì)兩類電源實(shí)行工頻變壓器隔離又可對(duì)系列直流開關(guān)電源實(shí)施短路輸出保護(hù)。直流開關(guān)電源是兩路或兩路以上采用容量冗余+限流+熱備份技術(shù)并聯(lián)輸出代替?zhèn)鹘y(tǒng)的N+1自動(dòng)均流模式，具有電路簡(jiǎn)單、可靠性高、并聯(lián)數(shù)量大、使用簡(jiǎn)單、可帶電更換、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
由此可見，本發(fā)明具有網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、模塊化和高可靠、高安全、高性能、高效率和小體積、少維護(hù)和免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，含有AC380V或AC220V電源及其附件，其特征在于，它含有以主控計(jì)算機(jī)為主構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層，和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層雙向連接的電源變換層(包含熱備份)，輸入為雙路交流380V或交流220V，輸出為多路交直流電源輸出并且與電源變換層雙向連接的隔離保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層含有經(jīng)過一組模擬量輸入線，一組開關(guān)量輸入及輸出線后經(jīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口和電源變換層相連的主控計(jì)算機(jī)，輸入接開關(guān)量輸出線，輸出接電話機(jī)的含有自動(dòng)撥號(hào)功能的報(bào)警單元，一端經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器和主控計(jì)算機(jī)相連而另一端采用PSTN遠(yuǎn)程自動(dòng)數(shù)據(jù)通道技術(shù)，利用公共電話網(wǎng)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器可和與主控計(jì)算機(jī)同步運(yùn)行的遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)相連以形成遠(yuǎn)程網(wǎng)的電話機(jī)，經(jīng)過對(duì)等網(wǎng)和主控計(jì)算機(jī)相連的并可與其同步運(yùn)行以形成局部網(wǎng)的副控計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源變換層含有與兩路交流輸入電源相連的輸入避雷單元，輸入端與輸入避雷單元的輸出端相連而輸出端與主控計(jì)算機(jī)相連的自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元，輸入來自自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元而輸出分別和主控計(jì)算機(jī)、穩(wěn)壓器、系列直流開關(guān)電源、變頻電源相連的輸入配電單元，輸出依次經(jīng)過系列工頻隔離變壓器的交流輸出配電單元、交流電壓及電流傳感器、輸出避雷單元對(duì)外供電的穩(wěn)壓器，輸出依次經(jīng)過直流輸出配電單元、直流電壓及電流傳感器的輸出避雷單元對(duì)外供電的系列直流開關(guān)電源，輸出依次經(jīng)過切換單元、配電單元、電壓及電流傳感器、輸出避雷單元對(duì)外供電的主、備變頻電源，其中交流電流及電壓傳感器、直流電壓及電流傳感器、切換單元、配電單元、電壓及電流傳感器和穩(wěn)壓器都和主控計(jì)算機(jī)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的隔離保護(hù)層隱含在電源變換層內(nèi)，它由以下部分構(gòu)成輸入與兩路交流輸入電源相連的用于構(gòu)成輸入避雷單元的并依次相串的外部避雷器和內(nèi)部浪涌抑制器，隱含在輸入配電單元內(nèi)器輸入信號(hào)來自內(nèi)部浪涌抑制器的分級(jí)斷路器保護(hù)單元，輸入信號(hào)來自分級(jí)斷路器保護(hù)單元的工頻隔離變壓器和高頻電子開關(guān)電源內(nèi)部的高頻隔離變壓器，輸入信號(hào)來自上述高頻隔離變壓器的輸出短路保護(hù)單元，輸入信號(hào)來自工頻隔離變壓器和輸出短路保護(hù)單元且依次由分級(jí)斷路器保護(hù)單元內(nèi)部浪涌抑制器、外部避雷器構(gòu)成以用于對(duì)外供電的輸出避雷單元，用于保護(hù)主回路上不同線徑導(dǎo)線的副回路熔斷器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的自動(dòng)轉(zhuǎn)換單元含有分別和主副回路輸入電源相連的輸入過流、短路保護(hù)單元，輸入端分別與上述輸入過流、短路保護(hù)單元相連而輸出端并聯(lián)后對(duì)外供電的主副回路供電單元，輸出端分別和主副回路供電單元相連的過壓/欠壓/斷相/錯(cuò)相檢測(cè)控制單元，輸入端分別與上述過壓/欠壓/斷相/錯(cuò)相檢測(cè)控制單元而輸出端分別和主副回路供電單元相連的手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制單元，上述各個(gè)單元都經(jīng)模擬量總線和開關(guān)量總線和主控計(jì)算機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的報(bào)警單元輸出端還和一個(gè)用于構(gòu)成可選現(xiàn)場(chǎng)圖像監(jiān)測(cè)單元的帶有攝像單元的控制器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，其特征在于，其所述的的主控計(jì)算機(jī)可以和一個(gè)一端經(jīng)過電話機(jī)和公用電話網(wǎng)相連且具有自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警功能的UPS/輔助電源雙向連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)，其特征在于，其所述的直流開關(guān)電源是兩路或兩路以上采用可調(diào)容量冗余+限流+熱備份技術(shù)并聯(lián)輸出的。
全文摘要
智能鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)屬于鐵路信號(hào)電源領(lǐng)域,其特征為,它含有:以計(jì)算機(jī)為主構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)層、電源變換層和隔離保護(hù)層?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)層可通過遠(yuǎn)程網(wǎng)和局部網(wǎng)使遠(yuǎn)端機(jī)和副控機(jī)與主控機(jī)同步運(yùn)行并可進(jìn)行自動(dòng)電話撥號(hào)報(bào)警和現(xiàn)場(chǎng)圖像監(jiān)視,主控機(jī)對(duì)電源的運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。隔離保護(hù)層對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行避雷保護(hù)、分級(jí)斷路器保護(hù)、變壓器隔離及輸出短路保護(hù)。具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、高可靠、高安全、高效率、小體積、少或免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M11/00GK1303793SQ99126238
公開日2001年7月18日 申請(qǐng)日期1999年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月17日
發(fā)明者鐘東江 申請(qǐng)人:北京特銳電子科技開發(fā)有限公司