[发明专利]一种轨道交通安全控制电路及系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轨道交通中安全控制电路及安全控制系统。

背景技术

在轨道交通控制领域，一般情况下，其安全输出通过直接驱动控制外部的安全继电器从而控制相应的信号设备(如信号机、转辙机等轨旁设备以及牵引控制系统、车门等车载设备)。通常来讲，安全输出系统对外提供一定的电压从而使得外部继电器励磁吸起或者失磁落下进而控制外部信号设备。而众所周知，继电器励磁吸起往往代表着一种危险状态，如果安全输出系统错误的使外部继电器励磁吸起，很可能造成列车脱轨或者撞车等非常严重的事故。

目前，业界普遍存在的安全输出控制有两种，一种是静态输出方式，即需要对外输出时，直接给外部继电器提供可以使其能够励磁吸起的电压。另一种方式是动态输出方式，即需要对外输出时，输出一定频率的脉冲信号，利用脉冲对电容充电，然后由电容为继电器供电，利用充放电的不对称性使得电容电压可以维持在外部继电器能够保持励磁吸起的状态。

针对业界普遍采用的两种安全输出方式，下面分别分析其存在的缺陷。第一种输出方式所存在的最大问题是当输出电路出现粘连故障时不能够及时发现，造成系统错误输出，从而可能导致危险情况的发生。具体解释如下：①当系统长时间对外输出“1”，即外部继电器保持在励磁吸起状态，此时输出电路发生粘连故障，电路的输出状态与系统输出状态保持一致，无法检测到粘连故障，而当系统需要对外输出“0”时，由于电路发生粘连故障而导致无法输出“0”，导致危险情况的发生；②当系统长时间对外输出“0”，即外部继电器保持在失磁落下状态，此时输出电路发生粘连故障，虽然轨道交通里面安全输出通常采用多通道输出表决机制，当只有一个通道发生粘连故障时系统对外的输出不会发生变化，但是系统无法检测到该故障，随着时间的推移，表决通道的另外一个通道输出电路也发生了相同的粘连故障，从而导致系统错误对外输出，最终可能导致危险情况的发生。第二种输出方式存在的最大问题是系统的可靠性和可用性大大降低，增加了维护成本。由于采用动态充放电的输出形式实现对外输出，就需要反复的对输出电容进行充放电，而反复充放电会导致电容寿命大大降低，对于一块输出板卡来讲，任何一个输出通道的输出电容故障都会导致整个输出板卡不可用，从而导致系统不可用。在实际应用中，输出通道往往比较多，从而导致整个系统的可靠性不高，系统的维护间隔短，提高了维护成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制电路简单、可靠性高、维护成本低的一种轨道交通安全控制电路及安全控制系统。

为了解决以上技术问题，本发明一种轨道交通安全控制电路，包括用于控制相应信号设备的安全继电器，所述安全继电器通过控制单元进行控制，其中，所述安全控制电路至少包括两个通道的控制单元，每个通道控制单元包括一个处理单元、与所述处理单元对应并连接所述安全继电器的输出单元、以及一个动静态回采单元，所述安全控制电路还包括用于给所述控制单元提供基准信号的基准信号产生单元。

优选的，每个通道的动静态回采单元输入端连接其他通道输出单元的输出端，每个通道的动静态回采单元的输出端连接本通道的处理单元。

优选的，每个通道的输出单元包括一个用于驱动继电器的输出光电耦合开关。

优选的，每个通道的动静态回采单元包括一个三态门、以及给所述三态门使能端提供信号的回采光电耦合开关。

优选的，输出光电耦合开关的输入阳极端电连接处理单元，输出光电耦合开关的输入阴极端电连接地，输出光电耦合开关的输出集电极端连接VCC，输出光电耦合开关的输出发射极端电连接继电器同时电连接回采光电耦合开关的输入阳极，回采光电耦合开关的输入阴极接地，回采光电耦合开关的集电极作为三态门的使能端并连接上拉电阻，回采光电耦合开关的发射极接地。

优选的，输出光电耦合开关的输入阴极端电连接处理单元，输出光电耦合开关的输入阳极端电连接电源VCC，输出光电耦合开关的输出集电极端连接地，输出光电耦合开关的输出发射极端电连接继电器同时电连接回采光电耦合开关的输入阴极，回采光电耦合开关的输入阳极接VCC，回采光电耦合开关发射极作为三态门的使能端并连接下拉电阻，回采光电耦合开关的集电极电连接地。

一种轨道交通安全控制系统，所述系统包括：基准信号产生单元、处理单元、输出单元、动静态回采单元，其中，所述处理单元包括短时检测脉冲产生模块、输出模块、短时脉冲解码模块和静态解码模块。

优选的，轨道安全控制系统执行如下步骤：

所述基准信号产生单元产生一个方波信号；