[发明专利]道岔微机监测系统

说明书

本发明涉及铁路信号技术领域，具体说属于铁路的道岔通过微机来监测；使铁路正常运输的一种监测系统。

铁路信号设备正常工作是确保铁路运输正常进行的先决条件，道岔是最重要的信号设备之一。由于道岔广泛暴露于室外的站场中长达数公里，具有无电源、缺少传输通道(电缆)、数量多达几百组、易遭到雷击等特点，目前对道岔的实时不间断监测实属难点。

目前铁路部门攻关“TJWX-2K信号设备微机监测系统”，虽然监测了室内控制台表示灯、机械室的电源屏和继电器触点等众多开关量和模拟量，但是仍末找到合适的道岔监测方案。因此，针对道岔参数进行完整监测的设备或系统还未解决，只有对道岔表示缺口超标进行监测的系统，而对尖轨与基本轨的4mm密贴检查、电液型转辙机的实时转换力的监测、直接校核尖轨实际位置与表示是否一致，还是空白。

又如郑州电务段与中州大学合作研制的“XZB-1型道岔表示缺口临界报警系统”使目前唯一局部开通试点的系统。该系统存在如下局限性：监测对象仅为道岔表示缺口是否超标，道岔监测并不完整；监测道岔的最终目的是想知道尖轨与基本轨是否密贴，虽然道岔表示缺口是否超标可以间接反应尖轨与基本轨是否密贴，但是条件不充分；每路只能监测20组道岔，当道岔数大于20组时，所需电缆芯线增加为4、6、8、10…，对于绝大多数站来说，没有这样多的备用芯线，除非重新铺设电缆才能安装；存在误报警，不能区分真正报警与列车行使振动所引起的报警。

本发明的目的是提供一种由用户电子总线为网络协议，采用低压电力线扩频载波通信，站场中所有道岔只需占用二根备用线，提供一种自身具有抗雷击、组网灵活且网络节点即一组道岔为一个网络节点数多的道岔微机监测系统。

为完成上述的目的所采取的技术方案：站机与若干道岔分机之间及若干道岔分机之间设置通信模块，其中各道岔分机之间设置的通信模块先后连接微控制器MCU单元、接口单元，采集开关量输入和模拟量的输入；而站机与若干道岔分机之间设置的通信模块接MCU单元，MCU单元分别连接CAN接口及打印接口、LCD显示、时钟单元，其整体组成一个监测系统。上面所叙述的通信模块由放电管G₁，电阻R₁₈、R₁₉和压敏电阻MOV组成防雷单元1，连接高频磁芯隔离耦合变压器T₂的隔离耦合单元1和R型组成的隔耦合单元2的防雷变压器T₃，并由瞬变抑制二极管D₃、D₅、D₆和萧持基二极管D₇～D₁₀组成防雷单元2，防雷单元3由双向管D₂组成，集成块U₃7805、集成块U₄7809组成道岔分机电源，集成块U₁SSC P300、集成块U₂SSC P111组成载波扩频单元，U₁完成SPI接口数字信号与扩频载波信号的转换，发送信号经R₆、C₁₁进行滤波，三极管Q₁、R₇～R₉缓放大，C₁₂、C₁₃、电感L₅和R₁₀的三极低通滤波，最后经U₂放在耦合至总线L₃L₄和C₂₁组成带通滤波器，衰减低于100KHz和高于400KHz的输入扩频繁载波信号，再经过电阻R₁₃～R₁₆、D₁₁和三极管Q₂组成晶体管放大，到达U₁进行解扩，通过SPI接口输出数字信号组成。

本发明整个网络的构成设计是解决道岔监测的关键，而通信模块(类似于网卡)是整个网络构成的核心。以二线制总线形式完成通信，解决现场缺少电缆芯线矛盾，道岔分机从总线上吸收电能，解决现场无电源问题，总线与道岔分机内部电路完全隔离，提高系统的可靠性，采取多级防雷措施，增强自身抗雷击能力强，可达6KV以上，提高系统的可靠性，以适应长达数公里长的野外恶劣环境，用户电子总线为网络通信协议，便于系统扩展与维护，采用低压电力线扩频载波通信方式，进强了通信的抗干扰能力，提高了系统的可靠性，SPI串行接口方式与外部交换数据，便于与不同的微处理单元MCU相连。

本发明实施例结合附图加以详细描述。

图1本发明系统结构图；