[发明专利]基于位移传感器组的道岔转辙机位置“故障-安全”表示装置及其方法

说明书

一种基于位移传感器组的道岔转辙机位置“故障‑安全”表示装置及其方法，在转辙机机箱内部设置位移传感器组和两个冗余的智能控制单元来实现道岔位置表示的功能。智能控制单元通过光纤或无线通信的方式接收联锁下发的道岔转换命令，两组高精确位移传感器分别设置在转辙机表示杆的左右两侧，每个传感器组包含两个位移传感器对表示杆位置同时进行采集，再由控制单元对四个传感器数据进行校核，最终给出道岔位置表示。所述转辙机的控制单元能控制单元具有二乘二取二安全架构，保证高安全性和高可靠性；采用直流电机作为驱动装置，采用位移传感器组代替摩擦连接器，大大减少了转辙机在使用前调整和后期维护的工作量，达到了优化转动过程和精确控制道岔密贴的目的。

技术领域

本发明涉及铁路信号技术领域，尤其涉及一种基于位移传感器组的道岔转辙机位置“故障-安全”表示装置及其方法。

背景技术

随着铁路信号系统联锁设备全电子化的快速发展，以及分布式联锁系统的应用逐渐成熟，数字化、智能化且可被精确控制的新型轨旁设备成为研究重点。作为最为关键轨旁设备之一的传统直流转辙机存在着内部电机和自动开闭器等部件故障率高、使用寿命短、维修量大等不足。该型转辙机内部的自动开闭器等器件控制精度差，很容易受外部环境的影响，恶劣天气或机箱内部油污等均会影响自动开闭器的可靠性，同时易造成部件损耗，导致使用过程中调整和维护的工作量较大。

发明内容

本发明提供一种基于位移传感器组的道岔转辙机位置“故障-安全”表示方法，通过在转辙机内部增加智能控制单元，以及对转辙机内部电机、自动开闭器的更新和替代，实现了智能化、数字化的精确控制及道岔位置实时显示，使智能转辙机具有结构简洁、工作原理更加直观以及实时性更高的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

在所述转辙机中包括：智能控制单元、两组位移传感器和直流无刷电机；转辙机内部的智能控制单元通过放置于轨旁的通信模块，以光纤或无线的方式与室内联锁设备进行通信。道岔转辙机内部包含智能控制单元、直流无刷电机、位移传感器以及其他锁闭、传动装置等。所述智能控制单元与电机控制器和位移传感器相连接，用于控制电机精确动作以及给出道岔位置的正确表示。所述直流无刷电机包含电机控制器和直流电机，直流电机通过滚珠丝杠和保持连接器与动作杆连接；所述两组位移传感器分别放置在所述转辙机表示杆的两端，代替原有转辙机内部的自动开闭器，实时检测道岔尖轨移动距离。

所述智能控制单元为二乘二取二安全架构，包括：四个并行工作的CPU(A1、B1、A2、B2)、通信口、采集接口以及电源；其中四个CPU(A1、B1、A2、B2)中的两个CPU(A1、B1)对所采集到的第一组位移传感器的1号位移传感器和2号位移传感器数据一致性进行校核和对所采集到的第二组位移传感器的3号位移传感器和4号位移传感器数据一致性进行校核，再对两组位移传感器数据的互补性进行校核，校核均通过后给出道岔位置表示；其中四个CPU中的另外两个CPU(A2、B2)作为备用。

所述智能控制单元具有二乘二取二安全架构，保证高安全性和高可靠性；采用直流电机作为驱动装置，采用位移传感器组代替摩擦连接器，大大减少了转辙机在使用前调整和后期维护的工作量，达到了优化转动过程和精确控制道岔密贴的目的。

本发明的优势在于，两组位移传感器分别放置在所述转辙机表示杆的两端，代替原有转辙机内部的自动开闭器，实时检测道岔尖轨移动距离；各个组内的两个位移传感数值的一致性实现校核，组间的位移传感数值的互补性实现校核；同时，智能控制单元为所采用的二乘二取二安全架构属于行业内首创安全构架结构，不仅满足道岔转辙机位置“故障-安全”的运算速度，还能满足道岔转辙机位置“故障-安全”的运算安全，做到两个CPU随时从备用状态到工作状态的快速转换，以充分保障整个检测装置可以获得高精度、高可靠性的技术效果。

本发明提出一种方案，如下：

一种基于位移传感器组的道岔转辙机位置“故障-安全”表示装置，包括：