CN104978881A - 转辙机控制单元综合实训平台 - Google Patents

Abstract

本发明转辙机控制单元综合实训平台，涉及一种铁路实验实训教学器材，包括实训桌、控制柜和主控电路，控制柜通过支撑板定位在实训桌上，支撑板上定位有安全继电器和断路器；控制柜的操作控制面板上设置有轨道光带、操作按钮、表示灯、信号复示器、电流表和液晶显示屏；主控电路包括电源模块、切换单元模块、6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路和道岔控制单元电路。本发明的实训平台占用场地小、制造成本低并且可以开展多个实验实训项目，可以高效的进行道岔控制单元学习和计算机联锁控制原理的学习，满足铁路电务部门和铁路院校现场教学需求。

Description

转辙机控制单元综合实训平台

技术领域

本发明涉及一种铁路实验实训教学器材，特别涉及一种转辙机的综合实训平台。

背景技术

道岔是铁路信号***中非常重要的设施，是关系行车安全的重要基础设备，随着我国轨道交通业的快速发展，对信号设备维护的要求越来越高。掌握该设备的操作与维护是每个从事电务工作人员必须掌握的知识，所以铁路部门及铁路院校积极加强学员在该方面的知识。但是，目前在道岔学习中存在以下问题：

1、对于铁路电务部门来说，道岔是保证行车安全关键设备，现场作业难度大且维修时间紧迫，技术含量高，并且使用中的设备不能操作和进行讲解，现场缺乏实验设备，培训工作难以在现场开展，加之一线职工文化层次的差异，造成职工实训演练的工作的难度增大，全面***地掌握相关技能的周期长，从而造成能独立上岗的职工数量不多，待培训职工数量累积较多。目前铁路部门有两个培训方法：一是把职工安排到铁路院校再次“回炉”，这种方法既耽误工作，而且回到学校也是脱离现场设备的学习，等于又回到学校做起学生；二是建设计算机房模拟仿真作业演练，仿真设备与真实现场设备差距较大，而且长时间很容易使学生对该设备学习失去兴趣；此两种方法都存在着较多弊端。因此对铁路电务部门而言，现存的问题是：铁路电务***的设备结构复杂、维修时间紧迫、现场演练困难与确保现场设备安全运行、缩短新职工培训周期、没有足够的真实设备演练的矛盾。

2、随着轨道交通业的快速发展，企业用人的需求量的加大，随之而来的是各铁路院校就业形势良好，造成学生数量增多，相关铁路专业班级人数在45-60人之间，要完成整班同时进行培训，铁路院校必须投入大量资金进行设备的采购，同时需要较大占地面积来完成设备安装，而铁路现场设备造价昂贵，道岔实训基地占用场地较大，因此对铁路院校而言很难实现大规模的设备采购与建设来满足教学需求。然而模拟仿真设备又容易造成学生的二次认知，对教学质量产生负面影响，班级分批培训又影响教学进程，无形加大教师工作量，从而也影响整个教学质量。

目前市面也有专门针对道岔控制而出现类似的教学产品，但这些教学产品没有与6502电气集中设备或者计算机联锁对接，只是简单单独操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种占用场地小、制造成本低并且可以开展多个实验实训项目的转辙机控制单元综合实训平台，该实训平台可以高效的进行道岔控制单元学习和计算机联锁控制原理的学习，满足铁路电务部门和铁路院校现场教学需求，解决了上述背景技术存在的问题。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种转辙机控制单元综合实训平台，包括实训桌、控制柜和主控电路，所述控制柜通过支撑板定位在实训桌的上方，支撑板上定位有安全继电器和断路器，所述安全继电器和断路器分别与主控电路连接；所述控制柜的操作控制面板上设置有轨道光带、操作按钮、表示灯、信号复示器、电流表和液晶显示屏；所述主控电路包括电源模块、切换单元模块、6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路和道岔控制单元电路，所述电源模块通过切换单元模块分别与6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路连接,所述电源模块还直接与道岔控制单元电路连接向道岔控制单元电路供电，所述6502电气集中电路、计算机联锁控制电路分别与道岔控制单元电路连接，道岔控制单元电路通过道岔电缆终端盒与转辙机电性连接。

本发明的进一步技术方案是：所述操作按钮、轨道光带、表示灯、信号复示器分别与6502电气集中控制电路连接；所述液晶显示屏与计算机联锁控制电路连接，计算机联锁控制电路还连接有鼠标键盘；所述电流表连接在道岔控制单元电路与道岔电缆终端盒之间。

本发明的进一步技术方案是：所述实训桌上还安装有抽屉，抽屉下方设置有用于放置计算机的安放柜。

本发明的进一步技术方案是：所述操作控制面板上的操作按钮包括总定操作按钮、总反操作按钮、切换按钮、总取消按钮、出站操作按钮Ⅰ、出站操作按钮Ⅱ、出站操作按钮Ⅲ和道岔操纵按钮；所述操作控制面板上的表示灯包括总定操作按钮表示灯、总反操作按钮表示灯、道岔定位表示灯和道岔反位表示灯；所述操作控制面板上的信号复示器包括出站信号机信号复示器Ⅰ、出站信号机信号复示器Ⅱ和出站信号机信号复示器Ⅲ。

本发明转辙机控制单元综合实训平台具有如下有益效果：

1. 本发明转辙机控制单元综合实训平台是基于铁路通信信号道岔控制电路，结合计算机联锁和6502电气集中技术，采用电子器件和计算机软件来控制道岔控制单元组合，把每个控制道岔单元组合单独形成一个控制平台，实现道岔的控制、进路排列、故障报警等，这样既可以完成道岔控制电路的学习，又可以展开学习道岔操纵，同时还可以提高学生焊接工艺、读图能力、学生单独处理故障能力和简单信号设计施工能力。

2. 本发明转辙机控制单元综合实训平台结合了6502电气集中和计算机联锁设备来完成控制，充分利用铁路现场设备原有的材料来完成设备改造，结合了铁路信号多种功能，使教学更直观更贴近现场设备工作情况；本发明有如6502电气集中控制台、微机联锁、道岔控制单元、分线盘组合架等结合在一起，把道岔的所要测量的电气参数以及各器件调试都在本发明的实训平台上体现出来，方便学员学习，保证了教学质量。

3.本发明转辙机控制单元综合实训平台占用场地小，在室内就能够满足多班级多人数实验实训，不会受天气的干扰而影响教学进程，提高教学质量并降低教师劳动强度；并且，本发明还可以开展多个实验实训项目，如道岔控制电路测试实验、列车进路的办理、焊接工艺练习、配线读图学习、故障查找应急操作、计算机联锁设备学习等。

4. 本发明转辙机控制单元综合实训平台制造成本低，不需要投入太大的资金，可以充分利用铁路现场淘汰下的完好设备进行建设，如转辙机和各种安全型继电器等；另外，实训平台所用的设备是现场真实设备，避免学员二次认知，到现场就可以上岗作业，企业不需要投入大量资金对员工进行大规模培训。

综上所述，本发明对铁路专业的教学及整个铁路行业的发展具有一定的帮助，在我国铁路和地铁的不断发展以及对设备要求不断提高的形势下，本发明具有一定市场价值。

下面结合附图和实施例对本发明转辙机控制单元综合实训平台作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明转辙机控制单元综合实训平台的结构示意图；

图2是图1的另一方向视图；

图3是图1所示操作控制面板的示意图；

图4是电路连接关系框图；

附图标号说明： 1-控制柜、2-操作控制面板、3-支撑板、4-安全继电器、5-实训桌、51-抽屉、52-安放柜、6-断路器、7-出站操作按钮Ⅰ、8-出站信号机信号复示器Ⅰ、9-总反操作按钮表示灯、10-总定操作按钮表示灯、11-道岔反位表示灯、12-道岔定位表示灯、13-电流表、14-出站操作按钮Ⅲ、15-出站信号机信号复示器Ⅲ、16-道岔操纵按钮、17-总定操作按钮、18-总反操作按钮、19-轨道光带、20-出站信号机信号复示器Ⅱ、21-出站操作按钮Ⅱ、22-总取消按钮、23-切换按钮、24-液晶显示屏。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明转辙机控制单元综合实训平台，包括实训桌5、控制柜1和主控电路，所述实训桌5上安装有抽屉51，抽屉51下方设置有用于放置计算机的安放柜52。所述控制柜1通过支撑板3定位在实训桌5的上方，支撑板3上定位有安全继电器4和断路器6，所述安全继电器4和断路器6分别与主控电路连接。控制柜1的操作控制面板2上设置有轨道光带19、操作按钮、表示灯、信号复示器、电流表13和液晶显示屏24。

所述主控电路包括电源模块、切换单元模块、6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路和道岔控制单元电路。

1. 电源模块：本发明所需的电源来自铁路信号电源屏，因为主控电路中每个电路所需要的电能形式不一样，电源模块是把来自电源屏的电，分成三组分别输送到6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路和道岔控制电路。

2. 6502电气集中控制电路是采用PCB板来制作，利用电子元器件设计来完成各种控制按钮的制作和控制台各种表示灯的表示，控制面板上的按钮、表示灯可以实现真实的控制台效果，通过各种操作按钮来操纵道岔控制单元控制转辙机工作，实现道岔操纵和进路排列。

3. 计算机联锁控制电路包括联锁计算机、驱动采集机及现场信号设备。联锁计算机包括操作表示机和逻辑处理机，可以完成人机对话和图形界面显示，通过驱动采集机传来的现场信号设备数据完成联锁逻辑运算。驱动采集机完成转辙机的驱动输出控制和道岔状态的表示采集。计算机联锁***结合硬件和软件开发平台实现***的联锁控制，该***功能是由软件编程实现的。对于计算机联锁***而言，它完全工作在一个与铁路现场相仿的环境里，专用的接口端子会把道岔控制单元电路的继电器的动作转换为道岔转辙机等的驱动命令。

4. 道岔控制单元电路是基于铁路控制单元组合来完成对转辙机的控制和各种信息的采集，全天候监控所有道岔的状态，并将道岔的状态信息反馈到人机会话层。如果发生列车挤岔等不正常情况，以声光报警形式提示操作人员。道岔锁闭***在进行恰当判断后，如道岔位置不对需先转换道岔至正确位置，然后发出锁定道岔指令，对道岔进行锁闭操作，并返回一个锁闭成功或锁闭失败的状态信息给计算机联锁***，***还支持对每组道岔进行单独锁闭及操作功能。道岔解锁***在进行恰当判断后，发出道岔解锁指令，对道岔进行解锁操作，并返回一个解锁成功或解锁失败的状态信息给计算机联锁***。道岔锁闭可以防止转辙机在岔区（在联锁区域内）被列车占用时动作，并保证列车进路的方向正确，同时联锁道岔还可以实现进路锁闭、区段锁闭和人工锁闭。道岔转换完毕时，能自动切断道岔动作电源，并且道岔一经启动能转换到规定的位置。当道岔因故被阻，在规定时间（如15s）内不能转换到规定位置时，道岔控制单元能自动切断道岔启动电路，并有报警，道岔经操纵后能转回原位，并且，转辙机在解锁之前会保持电气锁闭，只有当接近锁闭、延时锁闭、进路锁闭和区段锁闭解锁后，转辙机才能解锁；另外，道岔转辙机的电机电路发生故障时，能自动切断道岔启动电路。

在本实施例中，所述电源模块直接与道岔控制单元电路连接向道岔控制单元电路供电；由于6502电气集中控制电路和计算机联锁控制电路不能同时处于工作状态，两者之间只允许其中一个电路工作，所以电源模块通过切换单元模块分别与6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路连接, 切换单元模块作用是用于6502电气集中控制电路和计算机联锁控制电路之间的相互切换，实现电源模块只向两者之间的其中一个电路供电。

所述6502电气集中电路、计算机联锁控制电路分别与道岔控制单元电路连接，道岔控制单元电路通过道岔电缆终端盒与转辙机电性连接，所述电流表13连接在道岔控制单元电路与道岔电缆终端盒之间，通过电流表13显示的电流大小，可以实时监控转辙机的工作状态是否正常。所述操作按钮、轨道光带19、表示灯、信号复示器分别与6502电气集中控制电路连接；所述液晶显示屏24与计算机联锁控制电路连接，计算机联锁控制电路还连接有鼠标键盘。在本实施例中，所述转辙机可以是直流型转辙机或交流型转辙机。

操作控制面板上的操作按钮包括总定操作按钮17、总反操作按钮18、切换按钮23、总取消按钮22、出站操作按钮Ⅰ7、出站操作按钮Ⅱ21、出站操作按钮Ⅲ14和道岔操纵按钮16；操作控制面板上的表示灯包括总定操作按钮表示灯10、总反操作按钮表示灯9、道岔定位表示灯12和道岔反位表示灯11；操作控制面板上的信号复示器包括出站信号机信号复示器Ⅰ8、出站信号机信号复示器Ⅱ20和出站信号机信号复示器Ⅲ15。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转辙机控制单元综合实训平台，其特征在于，包括实训桌（5）、控制柜（1）和设置在控制柜（1）内的主控电路，所述控制柜（1）通过支撑板（3）定位在实训桌（5）的上方，支撑板（3）上定位有安全继电器（4）和断路器（6），所述安全继电器（4）和断路器（6）分别与主控电路连接；所述控制柜（1）的操作控制面板（2）上设置有轨道光带（19）、操作按钮、表示灯、信号复示器、电流表（13）和液晶显示屏（24）；所述主控电路包括电源模块、切换单元模块、6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路和道岔控制单元电路，所述电源模块通过切换单元模块分别与6502电气集中控制电路、计算机联锁控制电路连接,所述电源模块还直接与道岔控制单元电路连接，所述6502电气集中电路、计算机联锁控制电路分别与道岔控制单元电路连接，道岔控制单元电路通过道岔电缆终端盒与转辙机电性连接。

2.如权利要求1所述的转辙机控制单元综合实训平台，其特征在于，所述操作按钮、轨道光带（19）、表示灯、信号复示器分别与6502电气集中控制电路连接；所述液晶显示屏（24）与计算机联锁控制电路连接，计算机联锁控制电路还连接有鼠标键盘；所述电流表（13）连接在道岔控制单元电路与道岔电缆终端盒之间。

3.如权利要求1所述的转辙机控制单元综合实训平台，其特征在于，所述实训桌（5）上还安装有抽屉（51），抽屉（51）下方设置有用于放置计算机的安放柜（52）。

4.如权利要求1所述的转辙机控制单元综合实训平台，其特征在于，所述操作控制面板上的操作按钮包括总定操作按钮（17）、总反操作按钮（18）、切换按钮（23）、总取消按钮（22）、出站操作按钮Ⅰ（7）、出站操作按钮Ⅱ（21）、出站操作按钮Ⅲ（14）和道岔操纵按钮（16）。

5.如权利要求1所述的转辙机控制单元综合实训平台，其特征在于，所述操作控制面板上的表示灯包括总定操作按钮表示灯（10）、总反操作按钮表示灯（9）、道岔定位表示灯（12）和道岔反位表示灯（11）。

6.如权利要求1所述的转辙机控制单元综合实训平台，其特征在于，所述操作控制面板上的信号复示器包括出站信号机信号复示器Ⅰ（8）、出站信号机信号复示器Ⅱ（20）和出站信号机信号复示器Ⅲ（15）。