一种铁路驼峰场车辆溜放现地防撞调速控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及铁路
编组站自动化控制技术领域，尤其涉及一种铁路驼峰场车辆溜放现地防撞调速控制系统。
背景技术
[0002] 目前，国内外铁路驼峰场车辆溜放调速控制系统，都采用远程控制的控制方式，计算机控制主机放在驼峰
信号楼室内，通过信号
电缆对室外现场的控制与测量设备进行远程监测与控制。长期的运行实践表明，铁路驼峰场车辆溜放调速的这种远程控制方式，存在以下
缺陷：
[0003] 其一是远程控制易受到雷电和电
气化接触网的
电磁干扰。雷电和电气化
干扰信号通过
电磁感应和公共接地，窜入长距离敷设的信号电缆，对室内计算机控制设备和室外
基础设备造成干扰和损坏。铁路驼峰场每年都会发生多起因
雷击导致控制设备损坏，甚至系统瘫痪的事故。在临近电气化接触网的驼峰场，测长信号和雷达测速信号都不同程度地受到电气化空间电
磁场和大地弥流的干扰，影响调速设备的正常使用，危及车辆溜放作业安全。这种缺陷是结构性的，采用防雷措施和抗干扰屏蔽措施也难以从根本上解决。
[0004] 其二是设备构成复杂，大量敷设的信号电缆的工程和材料
费用很高，并且维护更换困难，维修工作量大，大修成本很高，影响驼峰调速控制设备的使用寿命。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种铁路驼峰场车辆溜放现地防撞调速控制系统，消除了雷电和电气化干扰，降低系统工程造价，提高了驼峰溜放调速控制系统的安全可靠性；此外，省去了大量的电缆和工程施工费用，并简化了室内、外分线盘组合架等设备，减少了场地占用。提供一种便于在编组线上布置的调速单元。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] 一种铁路驼峰场车辆溜放现地防撞调速控制系统，包括：室内设备与现场设备，二者采用光纤通信方式交换控制命令与数据；
[0008] 其中，所述现场设备包括若干个相互独立的现地调速控制单元；每一现地调速控制单元均独立设置在股道的减速器区段，且分别与其所在股道的外围基础设备与测长设备采用电气隔离方式相连。
[0009] 所述室内设备与现场设备采用双光纤冗余通信方式，通信协议采用异步串行通信协议或以太网通信协议。
[0010] 室内设备与现场设备之间光纤通信方式的网络结构为直连模式，即每一股道上的现地调速控制单元均设有单独的通信光纤直接连到室内设备；
[0011] 或者，网络结构为中继模式，即在现场设备中设置光口通信
中继器，每一股道上的现地调速控制单元通过光纤连接到光口通信中继器，经由光口通信中继器与室内设备实现双网、双向信息交换。
[0012] 所述的现场外围基础设备包括：雷达、减速器、
车轮传感器及轨道
电路。
[0013] 所述现地调速控制单元与测长设备之间采用光纤通信方式交换数据，所述现地调速控制单元与轨道电路采用数字电路
接口相连。
[0014] 所述室内设备包括：调速终端、维修终端、网络
服务器及光电通信转换接口；所述调速终端与维修终端均分别与网络服务器连接，网络服务器通过光电通信转换接口与现场设备连接。
[0015] 所述室内设备还包括：应急控制台，其通过网络服务器与现地调速控制单元采用双光纤冗余通信方式。
[0016] 所述现地调速控制单元包括：双机控制
主板、光纤通信板、信号采集板、继电器驱动板、应急控制板以及信号与电源接口面板；其中：
[0017] 所述双机控制主板以及信号与电源接口面板均分别与光纤通信板、信号采集板、继电器驱动板、应急控制板相连。
[0018] 由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，1)现地调速控制主机直接安装在减速器区段现场，直接与相关的雷达、减速器、测长、
车轮传感器、轨道电路、测长设备就近连接。改变传统的现场各基础设备与驼峰信号楼之间的有线信号电缆连接方式，省去了大量的电缆和工程施工费用，并简化了室内、外分线盘组合架等设备，减少了场地和机房占用空间。2)采用光纤通信方式实现远程命令和数据的传输，从根本上消除了雷电和电气化干扰从传输通道进入系统的可能性，解决了现有的调速控制系统所存在的易受雷电和电气化干扰的缺陷，提高了驼峰溜放调速控制系统的安全可靠性。3)各股道设备分散独立控制。各股道采用独立的现地调速控制单元，只采集本股道的测量设备数据，控制本股道的减速器，通过独立的光纤通道与室内设备交换数据，通过隔离
变压器对设备供电。各股道之间无信号关联，不相互影响，属于完全独立的分布式控制系统。这种分散独立控制的结构方式，避免了因设备故障、死机等各种意外因素而导致全场瘫痪的可能性，进一步提高了系统的安全可靠性。同时，各股道独立控制，也给使用和维护带来很大方便。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0020] 图1为本实用新型实施例提供的一种铁路驼峰场车辆溜放现地防撞调速控制系统的示意图；
[0021] 图2为本实用新型实施例提供的室内设备与现场设备之间采用直连模式下的通信结构
框图；
[0022] 图3为本实用新型实施例提供的室内设备与现场设备之间采用中继模式下的通信结构框图；
[0023] 图4为本实用新型实施例提供的室内设备中应急控制台与现地调速控制单元通信连接示意图；
[0024] 图5为本实用新型实施例提供的现地调速控制单元内部结构示意图。
具体实施方式
[0025] 下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0026] 图1为本实用新型实施例提供的一种铁路驼峰场车辆溜放现地防撞调速控制系统的示意图。如图1所示，其主要包括：室内设备与现场设备，二者采用光纤通信方式交换控制命令与数据，以避免雷电和电气化干扰从通信线路引入；
[0027] 其中，所述现场设备包括若干个相互独立的现地调速控制单元；每一现地调速控制单元均独立设置在股道的减速器区段，且分别与其所在股道的外围控制设备与测长设备采用电气隔离方式相连，根据采集到的信息对溜放车组进行调速。
[0028] 优选的，所述室内设备与现场设备采用双光纤冗余通信方式，通信协议采用异步串行通信协议或以太网通信协议。
[0029] 本实用新型实施例中，所述的外围基础设备包括：雷达、减速器、车轮传感器及轨道电路。不同股道的现地调速控制单元以及基础设备(外围基础设备与测长设备)之间，采用完全的电气隔离。各股道采用独立的光纤通道与通信交换服务器连接；各股道采用隔离变压器实现电源供电的电气隔离。优选的，所述现地调速控制单元与测长设备之间采用光纤通信方式交换数据，以彻底消除雷电经测长区段
钢轨引入系统的
风险；所述现地调速控制单元与轨道电路采用数字电路接口相连，以实现光
电隔离。
[0030] 本实用新型实施例中，所述现地调速控制单元采集本股道的雷达、测长、轨道电路、车轮传感器、减速器状态等信息，自动实时控制减速器的动作，对溜放车组进行速度控制。
[0031] 本实用新型实施例中，所述室内设备包括：调速终端、维修终端、网络服务器及光电通信转换接口；所述调速终端与维修终端均分别与网络服务器连接，网络服务器通过光电通信转换接口与现场设备连接。
[0032] 所述现地控制单元通过光纤通道从室内接收自动、半自动、手动等控制指令，以及车组重量、辆数、类别等溜放作业信息；向调速终端和维护终端发送车组溜放实时控制过程的状态数据、报警数据、统计数据以及现场设备的诊断数据等信息。
[0033] 室内设备与现场设备之间光纤通信方式的网络结构可以为直连模式或者中继模式；这两种网络结构都采用互为备用的双套通信网络。
[0034] 如图2所示，为直连模式下的通信结构框图，即每一股道上的现地调速控制单元均设有单独的通信光纤直接连到室内设备，此时，光电通信转换接口采用光口协议转换器。直连通信模式设备少，结构简单，但需要光纤芯数较多，适用于16股道及更少股道的小型驼峰场。
[0035] 如图3所示，中继模式下的通信结构框图，即在现场设备中设置光口通信中继器，每一股道上的现地调速控制单元通过光纤连接到光口通信中继器，经由光口通信中继器与室内设备实现双网、双向信息交换；此时，光电通信转换接口采用光纤以太网转换器。中继通信模式需在现场侧增加中继设备，但需使用的光纤芯数少，适用于16股道以上规模的中大型驼峰场。
[0036] 可选的，如图4所示，所述室内设备还包括：应急控制台，其用于在紧急情况通过现地调速控制单元控制减速器的动作；所述应急控制台通过网络服务器(图4中未示出)与现地调速控制单元采用双光纤冗余通信方式。在紧急情况下车务值班员通过应急控制台直接控制减速器的
制动与缓解；应急控制台与现场应急控制电路之间通过光纤网络(串行协议)双向通信；现场侧的现地控制单元内设有单独的应急控
制模块板，执行应急控制命令。一般情况下，小型驼峰场可不配置应急控制设备。
[0037] 如图5所示，所述现地调速控制单元包括：双机控制主板、光纤通信板、信号采集板、继电器驱动板、应急控制板以及信号与电源接口面板；其中：所述双机控制主板以及信号与电源接口面板均分别与光纤通信板、信号采集板、继电器驱动板、应急控制板相连。
[0038] 所述双机控制主板电路包括两套
微处理器控制电路以及与其相连的双机热备自动切换电路；光纤通信板，负责与室内设备通信以及与股道中测长设备的通信；信号采集板负责处理外围控制设备中的雷达信号、车轮传感器信号、轨道电路信号以及减速器动作表示信号；继电器驱动板包含固态继电器及其控制电路，负责控制输出驱动减速器电磁
阀动作的
电压；应急控制板负责执行室内设备中应急控制台的应急控制指令；信号与电源接口面板提供信号输入输出接口以及电源输入接口。
[0039] 本实用新型实施例提供的上述方案中，主要具有如下优点：
[0040] 1)现地调速控制主机直接安装在减速器区段现场，直接与相关的雷达、减速器、测长、车轮传感器、轨道电路、测长设备就近连接。改变传统的现场各基础设备与驼峰信号楼之间的有线信号电缆连接方式，省去了大量的电缆和工程施工费用，并简化了室内、外分线盘组合架等设备，减少了场地和机房占用空间。
[0041] 2)采用光纤通信方式实现远程命令和数据的传输，从根本上消除了雷电和电气化干扰从传输通道进入系统的可能性，解决了现有的调速控制系统所存在的易受雷电和电气化干扰的缺陷，提高了驼峰溜放调速控制系统的安全可靠性。
[0042] 3)各股道设备分散独立控制。各股道采用独立的现地调速控制单元，只采集本股道的测量设备数据，控制本股道的减速器，通过独立的光纤通道与室内设备交换数据，通过隔离变压器对设备供电。各股道之间无信号关联，不相互影响，属于完全独立的分布式控制系统。这种分散独立控制的结构方式，避免了因设备故障、死机等各种意外因素而导致全场瘫痪的可能性，进一步提高了系统的安全可靠性。同时，各股道独立控制，也给使用和维护带来很大方便。
[0043] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以
权利要求书的保护范围为准。
