專(zhuān)利名稱(chēng)：鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)的制作方法
鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)技術(shù)研究本研究屬于鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)研究。特征在于控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，信號(hào)燈狀態(tài)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，與鐵路自身信號(hào)燈控制系統(tǒng)同時(shí)工作，不會(huì)影響鐵路自身信號(hào)燈控制系統(tǒng)的正常工作，系統(tǒng)自身具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。
背景技術(shù)：
目前，鐵路列車(chē)追尾、相撞等事故頻發(fā)，據(jù)事后技術(shù)組調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)事故都?xì)w因于鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常。鐵路信號(hào)本身的控制系統(tǒng)只是按照網(wǎng)內(nèi)環(huán)線上車(chē)輛的運(yùn)行情況設(shè)置各信號(hào)等的狀態(tài)引導(dǎo)列車(chē)運(yùn)行、等待、停止，對(duì)于特殊原因出現(xiàn)“障礙物”系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)識(shí)別、控制，只能由工作人員根據(jù)實(shí)際情況判斷，稍有遲疑就會(huì)釀成事故。本研究是針對(duì)鐵路沿線出現(xiàn)“障礙物”的情況為規(guī)避事故的發(fā)生而發(fā)明的一種“鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)”。它能由鐵路信號(hào)燈前方設(shè)置障礙物檢測(cè)傳感系統(tǒng)檢測(cè)鐵路上是否有障礙物，如果出現(xiàn)障礙物通過(guò)該系統(tǒng)發(fā)出控制信息強(qiáng)行改變信號(hào)燈的狀態(tài)，在沒(méi)有障礙物時(shí)該系統(tǒng)不會(huì)影響鐵路本身控制系統(tǒng)的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是對(duì)鐵路上有障礙物的情況(包含列車(chē)停止、緩行等狀態(tài))，由障礙物檢測(cè)傳感系統(tǒng)檢測(cè)鐵路上是否存在障礙物，如果在設(shè)置的安全區(qū)域以?xún)?nèi)出現(xiàn)障礙物，檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)到障礙物，將檢測(cè)信息發(fā)送到鐵路障礙物檢測(cè)器，該儀器發(fā)出控制信息到信號(hào)燈，修改信號(hào)燈的狀態(tài)為紅色，并同時(shí)向鐵路信號(hào)控制調(diào)度室及設(shè)置區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的列車(chē)操縱人員發(fā)送報(bào)警信號(hào)，該信號(hào)包含障礙物具體位置、基本尺寸、狀態(tài)等相關(guān)信息。該發(fā)明為并行于鐵路自身控制系統(tǒng)以外的一中自動(dòng)控制系統(tǒng)，它的加裝不會(huì)影響鐵路自身控制系統(tǒng)的正常工作，它只控制信號(hào)燈的紅色和綠色狀態(tài)，對(duì)別的燈色信號(hào)(黃燈、藍(lán)燈、白燈、紅白燈、紅藍(lán)燈)不做控制。鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)具有視頻、音頻等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，能夠?qū)崟r(shí)記錄自身的工作狀態(tài)，特別是對(duì)鐵路上障礙物的相關(guān)信息會(huì)保留存儲(chǔ)。本發(fā)明特點(diǎn)1、對(duì)障礙物基本信息的分析、存儲(chǔ)、傳輸，對(duì)事故的預(yù)防和事后取證提供可靠信息；2、鐵路上有障礙物時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制修改信號(hào)燈的狀態(tài)到紅色，能有效避免發(fā)生列車(chē)追尾、相撞等事故；3、該系統(tǒng)在修改信號(hào)燈狀態(tài)的同時(shí)會(huì)以無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄⒄系K物基本信息向鐵路信號(hào)控制調(diào)度室及設(shè)置區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的列車(chē)操縱人員發(fā)送報(bào)警信號(hào)；4、該系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)用性強(qiáng)。


圖1是鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)工作原理圖
圖2是鐵路障礙物檢測(cè)系統(tǒng)原理3是障礙物檢測(cè)分析流程4是鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)工作流程5是障礙物信息發(fā)送、接收示意6是鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)信號(hào)狀態(tài)取樣示意圖
具體實(shí)施例方式“鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)”是基于對(duì)鐵路上障礙物的檢測(cè)、分析，通過(guò)鐵路障礙物檢測(cè)器發(fā)出信息，強(qiáng)制修改信號(hào)燈狀態(tài)到紅色狀態(tài)，使在設(shè)定區(qū)域運(yùn)行的列車(chē)提前控制列車(chē)，避免追尾，列車(chē)相撞等事故的發(fā)生。具體實(shí)施內(nèi)容是1、在信號(hào)燈前方的設(shè)定區(qū)域設(shè)置多個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器。2、障礙物檢測(cè)傳感器檢測(cè)到的信息經(jīng)I/O轉(zhuǎn)換輸入視頻處理器，該處理器經(jīng)圖形算法運(yùn)算(圖3、圖4)，計(jì)算出障礙物的基本尺寸及所處狀態(tài)(停止、緩行等)，3、障礙物相關(guān)尺寸計(jì)算結(jié)果輸入到鐵路障礙物檢測(cè)器，為下一步修改信號(hào)燈的狀態(tài)提供直接依據(jù)(圖2)，同時(shí)以無(wú)線傳輸方式將信息發(fā)生至鐵路信號(hào)控制調(diào)度室及設(shè)置區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的列車(chē)操縱人員(圖5)，并將該信息在內(nèi)部的儲(chǔ)存器中存儲(chǔ)。4、從鐵路信號(hào)控制器提取控制信號(hào)狀態(tài)樣本(圖6)輸入異或門(mén)的B端，經(jīng)鐵路障礙物檢測(cè)器輸出的控制信號(hào)輸入異或門(mén)的A端，經(jīng)異或門(mén)邏輯計(jì)算得到控制信號(hào)由L端輸出(圖1).5、加裝鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)后，信號(hào)燈的工作狀態(tài)原理如下注①信號(hào)燈前方有障礙時(shí)，鐵路障礙物檢測(cè)器輸出控制信號(hào)為高電位(I)，無(wú)障礙物時(shí)輸出控制信號(hào)為低電位(O)；②列車(chē)有通過(guò)此信號(hào)燈的計(jì)劃時(shí)鐵路信號(hào)控制器輸出控制信號(hào)為高點(diǎn)位(I)，無(wú)列車(chē)通過(guò)信號(hào)燈計(jì)劃時(shí)輸出控制信號(hào)為(O)。(I)當(dāng)信號(hào)燈前方無(wú)障礙、無(wú)列車(chē)通過(guò)信號(hào)燈計(jì)劃時(shí)，則A = O B = 0，經(jīng)異或門(mén)處理輸出信號(hào)L = 0，J1和J2都不工作，Jl-1閉合、J1-2斷開(kāi)，J2-1閉合、J2-2斷開(kāi)，信號(hào)燈顯示狀態(tài)為紅燈；(2)當(dāng)信號(hào)燈前方無(wú)障礙、有列車(chē)通過(guò)信號(hào)燈計(jì)劃時(shí)，則A = O B = 1，經(jīng)異或門(mén)處理輸出信號(hào)L = 1，Jl工作、J2不工作，Jl-1斷開(kāi)、J1-2閉合，J2-1閉合、J2-2斷開(kāi)，信號(hào)燈顯示狀態(tài)為綠燈；(3)當(dāng)信號(hào)燈前方有障礙、無(wú)列車(chē)通過(guò)信號(hào)燈計(jì)劃時(shí)，則A = I B = 0，經(jīng)異或門(mén)處理輸出信號(hào)L = 1，J1和J2都工作，Jl-1斷開(kāi)、J1-2閉合，J2-1斷開(kāi)、J2-2閉合，信號(hào)燈顯示狀態(tài)為紅燈；(4)當(dāng)信號(hào)燈前方有障礙、有列車(chē)通過(guò)信號(hào)燈計(jì)劃時(shí)，則A = I B = 1，經(jīng)異或門(mén)處理輸出信號(hào)L = O, Jl不工作、J2工作，Jl-1閉合、J1-2斷開(kāi)，J2-1斷開(kāi)、J2-2閉合，信號(hào)燈顯示狀態(tài)為紅燈；鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)與信號(hào)燈相位(顏色)對(duì)比表
權(quán)利要求
1.一種基于鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)的研究。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種基于鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)，它的主要特征是當(dāng)列車(chē)信號(hào)燈前方有障礙信號(hào)燈為綠燈狀態(tài)時(shí)自動(dòng)糾正信號(hào)燈到紅燈狀態(tài)，并同時(shí)給鐵路信號(hào)控制調(diào)度系統(tǒng)反饋對(duì)應(yīng)信號(hào)，故障排除后信號(hào)燈自動(dòng)回復(fù)到鐵路信號(hào)控制調(diào)度系統(tǒng)的正?？刂茽顟B(tài)，該控制系統(tǒng)在現(xiàn)有鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)外進(jìn)行強(qiáng)行糾正控制，該系統(tǒng)自身具有黑匣子功能，能自動(dòng)記錄、存儲(chǔ)視頻、語(yǔ)音等信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述，鐵路信號(hào)燈前方設(shè)置障礙物檢測(cè)傳感器(紅外檢測(cè)傳感器、超聲波檢測(cè)傳感器、微波檢測(cè)傳感器、雷達(dá)檢測(cè)傳感器、視頻檢測(cè)傳感器等)，檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)分析處理傳輸?shù)借F路障礙物檢測(cè)器的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述，鐵路障礙物檢測(cè)器將輸入的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算分析，得出有無(wú)障礙物的信息，經(jīng)I/O輸出形成TT2控制信號(hào)輸入到控制信號(hào)燈的復(fù)合門(mén)電路以強(qiáng)行修改信號(hào)燈的工作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述，鐵路障礙物檢測(cè)器在發(fā)出控制信號(hào)燈信息的同時(shí)以無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄⒄系K物參數(shù)信息發(fā)送到鐵路信號(hào)控制調(diào)度室和列車(chē)上安裝的信號(hào)接收器，列車(chē)調(diào)度人員和列車(chē)駕駛?cè)藛T接收相關(guān)信息后可以按照緊急避險(xiǎn)預(yù)案進(jìn)行操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述，鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)只控制紅綠燈兩種狀態(tài)，對(duì)別的燈色不做控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述，鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)除可檢測(cè)列車(chē)異常停車(chē)、緩行狀態(tài)外還可以檢測(cè)鐵路路基、鐵軌變形等別的可能引起列車(chē)事故的其他情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述，鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)的特征在于鐵路障礙物和鐵路路基、鐵軌變形等異常情況信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)采用了鎖相環(huán)路控制調(diào)制系統(tǒng)，提高了發(fā)射頻率的可靠性。
全文摘要
本發(fā)明是基于鐵路信號(hào)鎖相環(huán)路取樣自診控制系統(tǒng)的研究。本發(fā)明在現(xiàn)有鐵路信號(hào)控制器的基礎(chǔ)上，加裝鐵路障礙物檢測(cè)發(fā)射器等裝置，通過(guò)獨(dú)特的邏輯電路設(shè)計(jì)，在不影響鐵路原本信號(hào)控制原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)鐵路出現(xiàn)異常障礙物的情況，強(qiáng)行修改鐵路信號(hào)燈的狀態(tài)，保證在鐵路出現(xiàn)障礙物和異常情況時(shí)信號(hào)燈的顯示狀態(tài)為紅色。本發(fā)明自身具有存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)障礙物和異常情況的基本信息能實(shí)時(shí)儲(chǔ)存，并同時(shí)可以將出現(xiàn)障礙物和異常情況的信息發(fā)送到鐵路控制調(diào)度室和設(shè)定范圍內(nèi)正在運(yùn)行的列車(chē)，提醒做好應(yīng)對(duì)障礙物的準(zhǔn)備工作。本發(fā)明創(chuàng)新了在鐵路出現(xiàn)障礙物和異常情況時(shí)信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)糾錯(cuò)處理的方式，提高了列車(chē)運(yùn)行的安全性。本發(fā)明可以對(duì)障礙物異常情況信息進(jìn)行自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)辨別，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)B61L23/00GK103057565SQ20111032154
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者陳奕博, 白卓靈 申請(qǐng)人:陳奕博