[实用新型]总线式结构的数字化轨道检测装置

说明书

本实用新型公开一种检测国铁(正线铁路)与企业自备铁路站场、区间等的线路空闲或占用状况的检测装置，可作为铁路信号联锁系统(计算机联锁系统以下简称系统)及调度监督、调度集中等信号监控系统的交流轨道传感器(非电码化安全型交流连续式轨道电路)的二次检测电路使用。

目前在电气集中或计算机联锁系统中普遍采用图1所示的交流轨道检测电路，其基本原理是：轨道受电变压器B2检测轨道线路电压V1out并进行升压，通过桥式整流器将V1out转换成满足一定负载要求的直流电压V2out并进而驱动JZXC-480重力式安全型继电器，通过JZXC-480继电器的触点吸起或落下状态反映铁路站场线路的空闲或占用状态，铁路信号联锁与监测系统等通过采集继电器的触点状态进行相应的联锁运算或显示。

这种检测方法单纯从联锁控制需求来讲是可靠与安全的，而从系统整体功能扩展、提高可维护与可用性等方面来考虑则存在一定的不足。首先由于继电器的触点吸合与离开时间一般在20ms左右，难以满足现代铁路运输高密、重载与高速等特点所提出的高实时性要求；其次该电路仅提供了反映线路状态的触点(电平)信息，相关系统不能在线读入线路电压的实际变化情况，也就无法有效地监视设备工作状况；再者鉴于铁路各站场线路状态不同、随季节气候变化、元器件老化等原因，致使线路电压产生波动，而直接反映线路状态的轨道继电器对线路输入电压又有着一定的阈值要求，因而需要经常性地在现场调整轨道电路的送电电压(通过调整变压器抽头或串联电阻R)，维护工作量很大，久而久之还会造成滑线变阻器、变压器抽头等的失效。

本实用新型的目的在于设计一种能实时地、可靠地检测轨道状态并加以显示，进而有效利用轨道线路、站场资源的轨道检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：总线式结构的数字化轨道检测装置，其特征在于：轨道受电电压经电阻R₁₀、R₁₁进入隔离变压器TR₁的初级，经TR₁后从次级输出，TR₁次级输出电压经整流桥BRG₁后的直流电压经R₁₃与R₁₄分压，稳压管D₅进行嵌位，R₁₄电压经光藕U₇C次级后进入A/D转换器U₃的模拟电压输入端CH0，R₂₄为其间的隔离电阻，电阻R₂₃、R₂₅为下拉电阻，光藕U₇C初级与光藕U₇B初级串连由相关连接系统输出的同步脉冲控制U₇C的次级电平输出，A/D转换器U₃在CPU的片选、时钟及输入/输出信号的控制下，将U₃的CH0端模拟电压转换成8位数字电压，并通过U₃的P₉、P₁₃端口读入CPU的内部RAM单元，读入轨道电压后，CPU通过内部程序控制，将作如下处理：

a．首先判定读入的轨道电压值落在程序予先设定的哪段阈值区间内，再根据端口P₆、P₇输入触发脉冲的情况决定U₁的端口P₈、P₉是否输出动态回测信号，若压值落在空闲区段时则输出动态回测信号，其余情况则输出静态电平，回测信号经过T₃、T₄送给相关连接系统的回测端口，相关连接系统仅当读到动态回测信号时认为轨道空闲，否则认为轨道占用，即在出现任何故障情况下，能使输出导向安全侧，即轨道为占用状态。

b．程序根据读入的电压值大小，判定是否点亮或熄灭U₁的端口P₁₂、P₁₃所控制的轨道状态输出指示灯；

c．程序根据系统电务管理机指示决定是否将轨道电压值通过通讯总线收发器U₄的端口P₆、P₇送上通讯总线以供系统电务管理机读取；

d．根据U₇C次级关闭时，单片机读入的压值是否为零来检测A/D转换器及外围器件是否故障，进而进行报警，使系统导向安全侧。

以下结合原理框图对本实用新型的技术方案的工作原理进行描述：