[发明专利]一种铁路信号机系统的设计方法

说明书

本发明涉及一种铁路信号机系统的设计方法，属于铁路信息化领域。该方法采用计算机技术和现代通信技术,通过对信号机的智能化设计使信号机在现场构成网络，信号灯驱动板以及车辆信息采集板以单片机PIC18F4580作为其核心处理器，通过由光电耦和器、可控硅等元器件组成的驱动电路控制信号灯的亮灭，由电流感应器、电压比较器等元器件组成的状态反馈电路采集信号灯的工作状态信息，车辆信息采集板可完成车辆信息的数据采集、数据分析以及数据通信，将检测器检测到的车流信息通过采集电路和整形电路送至单片机，单片机对该信息进行数据分析，判断车辆通过情况。可以做到站场内的全部信号机实现网络智能化控制，系统具有结构简单，便于维护，能够进行故障定位报警、自诊断和健康度分析，从而提高系统的安全性、可维护性和可靠性，缩短故障延时，同时大大减少信号工程施工量，节约电缆投资。

技术领域

本发明属于铁路技术领域，提供一种铁路信号机系统的设计方法，以单片 机PIC18F4580作为其核心处理器实现信号机的智能控制。

背景技术

随着我国铁路运输事业的发展和现代电子技术和计算机技术的发展运用， 铁路信号正在向智能化和网络化方向发展，从原来的继电联锁，到目前已经广 泛应用的计算机联锁、微机监测、TDCS系统等，铁路信号正经历着前所未有的 变化，而作为铁路信号系统的重要的基础设备—信号机，仍然采用原有的继电 联锁控制方式进行点灯。继电联锁控制中的点灯电路中，每架信号机都采用单 独的信号点灯电路控制，信号机的每个灯位的控制信号线都需要由机械室的组 合架上引出。在现场需要配置许多电缆，存在布好的电缆不便于调整、扩展性 差、工作效率低等问题。智能铁路信号机系统是采用计算机网络及控制等多种 技术,对传统铁路信号机及其点灯电路进行全新的设计,实现联锁系统到信号机 控制指令。智能技术与信号机结合，能实现单点自适应控制、感应控制、定周 期控制、多时段控制、手动控制、黄闪控制、绿波控制以及区域控制等多种功 能。因此，本发明具有很大的研究价值。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种铁路信号机系统的设计方 法，用于解决信号机的智能控制问题；

包含以单片机PIC18F4580主控制板作为其核心处理器实现信号机的智能控 制；

包括有电源板、车辆信息采集板、信号灯驱动板、背板及单片机PIC18F4580

电源板的主要功能是对市电进行整流稳压，输出稳定的5V或3.3V电压；车 辆信息采集板的主要功能是实现24路车辆检测器和串口数据的信号采集，并实 现24路车辆检测器工作状态的LED显示功能；信号灯驱动板的主要功能是实现 16路信号灯(分为ABCD四组灯)亮/灭的控制及其工作状态的LED显示功能， 并实现16路信号灯的工作状态信息的采集功能；背板的主要功能是为各个功能 板提供通信的通道，各个背板之间通过CAN总线进行通信；单片机PIC18F4580 主控制板的主要功能是实现与控制中心的通信，并向信号灯驱动板下发控制方 案，起到协调整个铁路信号机系统工作的作用，用户可以进行控制方案的设置： 路口基本信息、时段方案、配时方案、节假日方案信息的设置；

电源板包含整流稳压电路、232接口电路和GPS接口电路等子模块，其具体 功能如下：

1)整流稳压电路主要由直流稳压模块YAS30-5V-N和线性稳压芯片 LM-1117-3.3构成，直流稳压模块YAS30-5V-N可将220V交流电转变成5V的电 压输出，5V电压经过线性稳压芯片LM1117-3.3的处理后，得到3.3V的电压输 出，从而可为整个铁路信号机系统提供稳定的5V电源或3.3V电源；

2)232接口电路主要用于实现电源板与外部串口设备的通信；