鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡的製作方法
2023-06-22 17:33:26
鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡，包含板卡、插槽式輸入輸出接口、信號傳輸單元、光耦隔離、保護及驅動單元、緊急停車按鈕採樣接口、道岔驅動及檢測接口，結構簡單；使用時控制道岔數據由插槽式輸入輸出接口輸入，將信號通過信號傳輸單元傳給保護及驅動單元，由保護及驅動單元來完成轉轍機的驅動和檢測；轉轍機檢測數據和緊急停車按鍵的數據經信號傳輸單元，通過插槽式輸入輸出接口送回沙盤模型控制系統，用於扳動沙盤上的道岔，實現改變列車運行方向，操作方便，適用於鐵路沙盤。
【專利說明】鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡
[0001]【技術領域】本實用新型涉及一種控制卡，尤其是在鐵路沙盤上使用的轉轍機閉環控制卡。
[0002]【背景技術】軌道交通行業是我國迅速發展的基礎行業，隨著現代通信技術、計算機技術、微電子技術、物聯網技術等的發展，進一步提高軌道交通的可靠性、安全性、提高鐵路運行速度和密度，是鐵路管理和運營的關鍵性問題。軌道交通沙盤動態仿真鐵路管理和運營，可仿真現場，也可以設置各類故障，既可以驗證鐵路運營模式效率和安全可靠性、也可以培訓鐵路站務人員和電務人員。
[0003]全國各個鐵路相關聞校和鐵路運營部門正在大力建設鐵路沙盤，而動態仿真的沙盤的關鍵技術在於沙盤模型的控制系統。沙盤模型控制系統是運用軌道交通鐵道信號專業的知識及單片機相關知識，通過對信號燈、道岔、發車表示器、停車緊急按鈕主控板硬體電路設計，給出列車信息表示，控制模型列車在沙盤軌道上按指令運行，實現列車運行的高效性、安全性、可靠性。
[0004]現有鐵路沙盤轉轍機控制卡的不足之處在於:對道岔採用單向控制，不能返回道岔所處位置狀態，道岔出現故障也不能返回故障信息；當對道岔的控制時，會對所有轉轍機都通電，頻繁通電會造成轉轍機使用壽命縮短；當道岔動作時，反電勢有造成CPU復位的可倉泛。
[0005]中國專利CN201937910U號所公開的「一種用於沙盤模型的局部燈光控制裝置」專利(申請號:201020685083.X)，包括:箱體，此箱體上設有信號線入口、數位訊號線布線管、強電管道、強電輸入口、強電輸出口 ；穩壓模塊，位於所述箱體內，與來自強電輸入口的強電信號線連接，用於穩定電源電壓；可編程邏輯控制器，位於所述箱體內，接受來自控制電腦的指令，並解析此指令，向繼電器發送相應的強電指令，繼而控制沙盤模型的每一個部分的燈光；繼電器，位於所述箱體內，連接到所述可編程邏輯控制器，根據來自所述可編程邏輯控制器的指令生成用於控制燈光的控制信號。中國專利CN201918100U號所公開的「城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器」專利(申請號:201020663190.2)，包括連有天線的車載控制單元、與車載控制單元通信的軌旁控制單元、及用以收發通信信號的感應環線；感應環線與軌旁控制單元連接。本實用新型可確定列車運行距離進而得出列車位置，還可確定列車運行速度；可以實現對列車速度和位置的檢測，從而實現精準定位。這兩項專利的不足之處在於:均不能夠在鐵路沙盤上使用。
[0006]
【發明內容】
本實用新型的目的就是要提供一種結構簡單的鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡，專門為鐵路沙盤上設計，用於扳動沙盤上的道岔，實現改變列車運行方向。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型提供的鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡包含板卡、插槽式輸入輸出接口、信號傳輸單元、光耦隔離、保護及驅動單元、緊急停車按鈕採樣接口、道岔驅動及檢測接口，其中，板卡採用插拔式板卡設計，易於安裝和維護；插槽式輸入輸出接口連接信號傳輸單兀，用於各類信號和電源傳輸；信號傳輸單兀有5個,5個信號傳輸單兀分別與5個光耦隔離相連接，信號傳輸單元採用串行移位方式將信號燈的工作狀態輸出顯示，同時將檢測到的信號燈工作狀態讀回來；光耦隔離有5個，其中4個光耦隔離分別與4個保護及驅動單元相連接，剩下I個光耦隔離連接緊急停車按鈕採樣接口，光耦隔離將轉轍機工作電路隔離，避免其反饋電勢對控制系統造成影響；保護及驅動單元由保護MCU和驅動單元組成，一方面驅動轉轍機工作，另一方面要控制轉轍機的通電時間，保護轉轍機不至於燒毀；緊急停車按鈕採樣接口用於採用緊急案件；道岔驅動及檢測接口用於連接沙盤上的轉轍機模型。當本實用新型使用時，控制道岔數據由插槽式輸入輸出接口輸入，將信號通過信號傳輸單元傳給保護及驅動單元，由保護及驅動單元來完成轉轍機的驅動和檢測；轉轍機檢測數據和緊急停車按鍵的數據經信號傳輸單元，通過插槽式輸入輸出接口送回沙盤模型控制系統。
[0008]本實用新型提供的鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡具有積極的效果:包含板卡、插槽式輸入輸出接口、信號傳輸單元、光耦隔離、保護及驅動單元、緊急停車按鈕採樣接口、道岔驅動及檢測接口，結構簡單；使用時控制道岔數據由插槽式輸入輸出接口輸入，將信號通過信號傳輸單元傳給保護及驅動單元，由保護及驅動單元來完成轉轍機的驅動和檢測；轉轍機檢測數據和緊急停車按鍵的數據經信號傳輸單元，通過插槽式輸入輸出接口送回沙盤模型控制系統，用於扳動沙盤上的道岔，實現改變列車運行方向，操作方便，適用於鐵路沙盤。
[0009]【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型將結合附圖作進一步的說明，請參看附圖:
[0010]附圖1表示本實用新型的示意圖。
[0011]附圖1所示的結構包括:板卡1，插槽式輸入輸出接口 2，信號傳輸單元3，光耦隔離4，保護及驅動單元5，緊急停車按鈕採樣接口 6，道岔驅動及檢測接口 7。
[0012]【具體實施方式】本實用新型提供的鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡包含板卡1、插槽式輸入輸出接口 2、信號傳輸單元3、光耦隔離4、保護及驅動單元5、緊急停車按鈕採樣接口6、道岔驅動及檢測接口 7，其中，板卡I採用插拔式板卡I設計，易於安裝和維護；插槽式輸入輸出接口 2連接信號傳輸單元3，用於各類信號和電源傳輸；信號傳輸單元3有5個，5個信號傳輸單元3分別與5個光耦隔離4相連接，信號傳輸單元3採用串行移位方式將信號燈的工作狀態輸出顯示，同時將檢測到的信號燈工作狀態讀回來；光耦隔離4有5個，其中4個光耦隔離4分別與4個保護及驅動單元5相連接，剩下I個光耦隔離4連接緊急停車按鈕採樣接口 6，光耦隔離4將轉轍機工作電路隔離，避免其反饋電勢對控制系統造成影響；保護及驅動單元5由保護MCU和驅動單元組成，一方面驅動轉轍機工作，另一方面要控制轉轍機的通電時間，保護轉轍機不至於燒毀；緊急停車按鈕採樣接口 6用於採用緊急案件；道岔驅動及檢測接口 7用於連接沙盤上的轉轍機模型。當本實用新型使用時，控制道岔數據由插槽式輸入輸出接口 2輸入，將信號通過信號傳輸單元3傳給保護及驅動單元5，由保護及驅動單元5來完成轉轍機的驅動和檢測；轉轍機檢測數據和緊急停車按鍵的數據經信號傳輸單元3，通過插槽式輸入輸出接口 2送回沙盤模型控制系統。
[0013]本實用新型保護範圍涉及上面所述的所有變化形式。
【權利要求】
1.一種鐵路沙盤轉轍機閉環控制卡，其特徵在於:包含板卡(I)、插槽式輸入輸出接口(2)、信號傳輸單元(3)、光耦隔離(4)、保護及驅動單元(5)、緊急停車按鈕採樣接口(6)、道岔驅動及檢測接口(7)，其中，板卡(I)採用插拔式板卡(I)設計；插槽式輸入輸出接口(2)連接信號傳輸單元(3);信號傳輸單元(3)有5個，5個信號傳輸單元(3)分別與5個光耦隔離⑷相連接；光耦隔離(4)有5個，其中4個光耦隔離(4)分別與4個保護及驅動單元(5)相連接，剩下I個光耦隔離⑷連接緊急停車按鈕採樣接口(6);保護及驅動單元(5)由保護MCU和驅動單元組成；道岔驅動及檢測接口(7)用於連接沙盤上的轉轍機模型。
【文檔編號】G09B25/00GK203455641SQ201320592370
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】鄔芝權, 靳桅, 翟旭, 江磊 申請人:西南交通大學