[实用新型]铁路道口用的列车测速定时预报装置

说明书

本实用新型属自动控制报警技术，它具体涉及铁路上用的一种信号报警装置的结构。

在铁路与公路相交的道口都要设置列车到达前的预报信号装置，以保证铁路运营安全，其信号的报出比列车到达道口的超前量不得少于40秒，也不得超过90秒，目前列车到达道口的信号预报装置对列车的行进速度在60～80公里/小时范围内是能适应的，为了提高效率目前部分列车的速度较以前有大幅度的提高，原来的信号预报装置对于部分较高速度的列车无法适应，不得已的措施则是投入大量人力在道口值班，从而形成封闭式的道口。今后高速的列车逐渐增多，列车的速度将提高到180～200公里/小时甚至更高，但高速车和低速车的同时存在还会延续一段较长的时间，此种矛盾急待解决。

本实用新型的目的在于提供一种新型的信号装置，它能适应于高速车与低速车同时并存，并能在列车到这道口前作出均衡准确预报，以保证列车的绝对安全。

按如上构思，本方案所提供的铁路道口用的列车测速定时预报装置是一种由单片机自动控制的信号装置，其具体的特征是它的电路由单片机部分、传感器、驱动电路、故障检测部分所组成，其单片机部分包括CPU块、由陶瓷晶体A1和电容C1、C2构成的时钟振荡器、及输入拔码器IC4，其驱动电路采用光电开关控制，它的传感器由传感元件、开关管及施密特电路块搭成，其故障检测部分包括传感器故障检测器、自检和系统故障检测，传感器故障检测器由分压器及比较器搭成，其系统故障检测是由延时电路块IC5及外围件搭成。

在本方案中的传感器的传感元件为电磁传感式，它有两个传感元件，使用时按装在路轨的一侧，其间隔为1米或2米。它的传感器的电路是：传感元件中的线圈的一端接地，另一端经电阻R15接电源的正极Vdd同时接开关管N1的基极，开关管的发射极接地，集电极经电阻R5接正极Vdd同时接施密特整形电路的输入端，其输出端接单片机的输入端17脚，另一传感器的电路与之相同，其整形后的信号输入到单片机的输入端18脚。其故障检测部分的传感器故障检测器设有两个，为检测TUN1传感器故障的比较器IC3：A的两个输入端4、5脚分别接两个分压器的中点，其中5脚同时接开关管的基极并经电阻R15接电源的正极Vdd，比较器的3脚接正极Vdd，12脚接负极Vss，比较器的输出端接CPU的7脚，为检测TUN2传感器的故障检测器的电路与前者相同，其比较器IC3：B的输出端接CPU的8脚。它的系统故障检测器的延时电路块IC5的1、2脚经电阻R18接正极Vcc，同时经电容C3接地，4脚经电阻R19接正极Vcc，6脚经电容C19接地同时经电阻R17与4脚共同接CPU的6脚，延时电路块IC5的5脚接CPU的13脚，其3脚经电容C5接地。它的先电开关为并列的4个，各驱动端的发光管的一端分别接CPU的4个输出端10脚、11脚、12脚、13脚，另一端接地，被驱动端各光敏管的基极共同接CPU的3脚，各发射极接地，从各集电极输出4种开关信号。

采用本方案能体现如下的优越性：①该铁路道口用的列车测速定时预报装置是由单片机作成数字控制的自动化信号装置，各项功能的运行都靠存储在单片机内的软件程序来控制，它具有测速的功能，将两个传感元件按一定的距离装在路轨的一侧，单片机将两传感器传来信号的时间差，经计算确定列车的运行速度，再按传感器到道口的距离确定其预报信号的延持时间，该装置既能准确预报信号，还具有对参差不齐且差距较大的车速有广泛的适应性；②它能报出四种信号，即列车到达的预报信号；传感器的故障报警；自检故障报警和系统失效报警，它的设计思想优越且措施完备，因此本装置能可靠地长期稳定工作；③它采用了耗电量极小的PIC系列单片机作中心控制，其耗电量为微安级，因此用光电池作能源就能满足工作要求；④它的结构简单、成本低、便于批量制造推广使用。

图1是本方案铁路道口用的列车测速定时预报装置的逻辑图。

图2是本方案的单片机部分的电原理图。

图3、图4是两个传感器电路及传感器检测电路的电原理图。

图5是驱动部分的电原理图。

图6是单片机故障检测部分的电原理图。