CN111736563B - 用于信号机的控制装置、分布式控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于信号机的控制装置、分布式控制***及控制方法，所述控制装置靠近轨旁安装设置且连接控制中心和信号机，包括：逻辑控制单元，接收并判断控制中心输出的控制指令后输出安全控制信号和驱动控制信号；安全控制单元，接收并判断所述安全控制信号后输出安全驱动转换电；驱动转换单元，根据所述安全驱动转换电和所述驱动控制信号获得所述信号机的驱动电，通过所述驱动电对所述信号机进行驱动及控制，所述信号机被驱动后，所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元的监测信息对所述信号机进行控制。本发明能够实现对信号机的分布式控制，易于实现站区设备一体化的发展趋势，并有效提升信号机的利用率、降低信号机的故障率。

Description

用于信号机的控制装置、分布式控制***及控制方法

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体地说，特别涉及一种用于信号机的控制装置、分布式控制***及控制方法。

背景技术

随着我国列车速度的提高，列车的安全制动大多采用自动闭塞的方式。而信号机作为指挥行车和调车作业的基础设备，是确保铁路运输安全及提高运输效率的关键因素。

目前我国信号机基本上采用交流220V电源直接供电，通过信号机本身所带变压器的降压提供点灯所需交流电压，并由继电器本身的故障非对称性来保证安全点灯。同时，信号机与控制***大多采用信号电缆连接、集中控制的方式，实现室内信号与轨旁设备的通信传输。由于其具有控制电路复杂、空间占用率大、运营成本高等缺点，现已不能满足日新月异的轨道交通的发展需求。同时，随着电子技术、通信技术的不断提升，信号机是指挥行车和调车作业的重要组成部分，为了适应我国铁路信号***区间、站内一体化的发展趋势，其控制装置正朝着小型化、安全性、灵活控制的方向发展。

然而，既有信号机***的控制架构均采用集中式控制，其特点是联锁逻辑设备、监测和显示等设备都集中安装在室内，而信号机设备安置于室外，这种控制方式不仅要耗费大量电缆进行室内外连接，而且，通信电路没有专门的抗干扰措施容易发生信息传输错误。同时，点灯电路存在大量的继电器，当继电器开合的瞬间容易产生大电流，长期使用容易导致信号机的损坏出现故障，具有维修难度大、耗费成本高的缺点。

因此，为了适应我国铁路不断提速以及更高安全标准的要求，利用5G网络技术、光纤通信等通信技术，将具备小型化、智能化的信号机安全控制设备设于轨旁，实现区站一体化分布式联锁控制，必将是未来信号机控制装置的发展方向。

因此，亟需开发一种克服上述缺陷的用于信号机的控制装置、分布式控制***及控制方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于信号机的控制装置，其特征在于，靠近轨旁安装设置且连接控制中心和信号机，控制装置包括：

逻辑控制单元，接收并判断控制中心输出的控制指令后输出安全控制信号和驱动控制信号；

安全控制单元，接收并判断所述安全控制信号后输出安全驱动转换电；

驱动转换单元，根据所述安全驱动转换电和所述驱动控制信号获得所述信号机的驱动电，通过所述驱动电对所述信号机进行驱动及控制，所述信号机被驱动后，所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元的监测信息对所述信号机进行控制。

进一步地，控制装置还包括监测单元，对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集获得监测信息，所述逻辑控制单元通过对所述监测信息进行判断后控制调节驱动电的安全输出，所述逻辑控制单元还将所述监测信息输出至所述控制中心。

进一步地，所述安全控制信号包括第一安全控制信号及第二安全控制信号，所述逻辑控制单元包括第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块，所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块对所述控制指令进行一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块输出第二安全控制信号，所述安全控制单元根据所述第一安全控制信号和所述第二安全控制信号输出安全驱动转换电，所述驱动转换单元根据所述驱动控制信号和所述安全驱动转换电输出驱动电。

进一步地，所述监测信息包括第一监测信息及第二监测信息，所述监测单元包括第一监测模块和第二监测模块，所述第一监测模块对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集监测，获得第一监测信息后输出至所述第一逻辑控制模块，所述第二监测模块对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集监测获得第二监测信息后输出至所述第二逻辑控制模块，所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块对所述第一监测信息及所述第二监测信息进行状态一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块输出第二安全控制信号。

进一步地，所述驱动转换单元包括检测模块，所述检测模块电性连接于所述信号机及所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元通过控制所述检测模块对所述信号机进行可用性检测。

进一步地，所述检测模块包括：第一开关、第二开关、第一检测电阻及第二检测电阻，当驱动所述信号机正常工作时，所述逻辑控制单元同时控制所述第一开关及所述第二开关导通点亮所述信号机；当所述信号机进行自检时，所述逻辑控制单元控制所述第一开关导通及所述第二开关断开，且通过调节所述第一检测电阻的阻值使得当前通过所述信号机的电流不足以点亮所述信号机，所述控制装置通过所述监测单元检测的流经所述第二检测电阻的电流变化情况，以检测所述信号机的工作状态。

进一步地，还包括对外接口单元，电性连接于所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元及所述控制中心通过所述对外接口单元进行信息交互。

进一步地，还包括电源转换单元，为所述控制装置的各个元件提供工作电能。

进一步地，还包括隔离单元，对所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块间的弱电信号进行隔离、对所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块间的弱电信号与所述驱动转换单元的强电信号进行隔离，以及对控制装置与外部设备间的信号进行隔离。

进一步地，所述第一安全控制信号和所述第二安全控制信号为频率不同的脉冲信号。

本发明还提供了一种用于信号机的分布式控制***，其特征在于，包括：

控制中心，用以输出控制指令；

多个如上任一项所述的控制装置，所述控制装置均靠近信号机安装设置，每一所述控制装置电性连接于所述控制中心，每一所述控制装置还电性连接于多个信号机，每一所述控制装置对与其电性连接的多个信号机进行驱动及控制。

本发明还提供了一种用于信号机的控制方法，其特征在于，包括：

通过逻辑控制单元接收并判断控制中心输出的控制指令后输出安全控制信号和驱动控制信号；

通过安全控制单元接收并判断所述安全控制信号后输出安全驱动转换电；

通过驱动转换单元根据所述安全驱动转换电和所述驱动控制信号获得所述信号机的驱动电，通过驱动电对所述信号机进行驱动及控制；

所述信号机被驱动后，通过所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元的监测信息对所述信号机进行控制。

进一步地，通过监测单元对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集获得监测信息。

进一步地，所述信号机被驱动后，通过所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元的监测信息对所述信号机进行控制的步骤中包括：

通过所述逻辑控制单元对所述监测信息进行判断后输出所述安全控制信号和驱动控制信号并将所述监测信息输出至所述控制中心。

进一步地，还包括：通过所述逻辑控制单元控制检测模块对所述信号机进行可用性检测。

本发明相对于现有技术其功效在于：

1、针对站/区间信号机布置较为分散的特点，分布式无接点交流信号机控制装置能够直接安装于轨旁信号机附近，能够实现对信号机的分布式控制，易于实现站区设备一体化的发展趋势；

2、驱动部分完全采用全电子控制的方式，利用电力电子器件高频率、高耐压的特性，剔除既有信号机驱动控制部分的继电器，实现对信号机的驱动输出与控制；

3、检测模块利用冷丝检测技术对信号机进行可用性检测，提升信号机的可用性与可靠性，提升信号机的利用率、降低信号机的故障率；

4、采用同驱同采的一体化控制方式，由CPU、FPGA两个异构硬件单元分别控制安全与电路，通过监测采集输出驱动，达到直接控制驱动输出的目的。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明分布式控制***的结构示意图；

图2为本发明控制装置的结构示意图；

图3为本发明检测模块的电路示意图；

图4为本发明控制方法的流程图。

其中，附图标记为；

控制中心：1

控制装置：2

第一逻辑控制模块：211

第二逻辑控制模块：212

驱动转换单元：22

高频变压器：T

检测模块：221

第一开关：K1

第二开关：K2

第一检测电阻：R1

第二检测电阻：R2

安全控制单元：23

第一监测模块：241

第二监测模块：242

对外接口单元：25

电源转换单元：26

隔离单元：27。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”。

请参照图1，图1为本发明分布式控制***的结构示意图。如图1所示，本发明的分布式控制***包括每站/区控制中心1及多个控制装置2，控制装置2靠近其控制的信号机安装设置且连接控制中心1和信号机L1…Ln，n为正整数，每站/区控制中心1与控制装置2通过光纤或以太网进行物理连接，控制中心1根据列车的运行情况以及轨道状态信息经过逻辑运算得到信号机L1的控制指令，控制中心1将控制指令输出至控制装置2，控制装置2根据控制指令控制信号机L1…Ln工作，同时控制装置2对信号机L1…Ln的显示进行状态检测，将状态信息回传给控制中心1。

具体地说，首先，控制中心1将控制指令输出至控制装置2；再由信号机控制装置2完成命令解析，然后根据控制指令向信号机L1提供灯位显示信息和输出驱动电，驱动信号机L1…Ln完成相应信号灯的点亮，举例来说，当控制中心1下发点亮信号机L1、L2、L3的命令后，控制装置2经过命令解析生成不同驱动信号，通过控制不同信号机的驱动电，最终实现对信号机L1、L2、L3驱动及控制；最后，控制装置2对信号机L1…Ln显示进行状态检测，将状态信息回传给控制中心1。同时，为保证设备的可用性与安全性，控制装置2定时对网络通信、信号机状态进行故障监测，以便于链路中任一点出现故障时能够及时给出故障提示，并按照相关规定进行故障-安全处理。

需要说明的是，由于现有站间/区间的信号机的分布较为分散，且采用集中控制的方式使得信号机远离控制设备，这就导致控制难度高、施工难度大、空间占用率大、运营成本高等缺点，所以本发明的分布式控制***采用分布式控制架构方式，可将现场设备进行分散化、智能化控制，具备分层清晰、易于扩展、连线简单、实时性强等优点。与既有信号机的控制方式相比，本发明的采用这种分布式无接点的控制方式对交流信号机进行控制，可分散在不同的地方且离被控信号机距离较近，不仅降低施工成本，而且减少电缆长度对电压的影响、降低能量损耗；而当某个装置发生故障时，不会影响本站/区间中其他信号机的正常使用，降低站间/区间内设备的故障率。

另外，由于既有信号机的控制大多采用继电器控制，它具有控制电路复杂、产生冲击电流大而容易导致信号机故障的缺点，本发明的控制装置2的驱动控制部分完全区别于既有继电器控制的方式，即采用电力电子器件通过软件程序控制设备“软启动”，降低启动电流对电子器件的冲击，最终实现无继电器接点的全电子驱动输出控制。

请参照图2，图2为本发明控制装置的结构示意图。信号机控制装置作为联锁***实现其联锁功能的最后环节，其性能好坏直接涉及行车安全。如图2所示，每一控制装置2作为轨旁安全驱动控制设备包括：逻辑控制单元、驱动转换单元22及安全控制单元23；逻辑控制单元电性连接于控制中心1，逻辑控制单元接收并判断控制中心1输出的控制指令后输出安全控制信号和驱动控制信号；安全控制单元23电性连接于逻辑控制单元及驱动转换单元22，安全控制单元23接收并判断所述安全控制信号后输出安全驱动转换电；驱动转换单元22电性连接于逻辑控制单元及信号机L1…Ln，驱动转换单元22根据所述安全驱动转换电和所述驱动控制信号获得所述信号机L1…Ln的驱动电，通过驱动电对所述信号机L1…Ln进行驱动及控制，信号机被驱动后，所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元22的监测信息对所述信号机L1…Ln进行控制。

进一步地，控制装置2还包括监测单元，监测单元电性连接于逻辑控制单元及驱动转换单元22，监测单元对所述驱动转换单元22的输出电压进行实时采集获得监测信息，所述逻辑控制单元对所述监测信息进行判断后控制调节驱动电的安全输出，所述逻辑控制单元还将所述监测信息输出至所述控制中心1。

具体地说，监测单元主要负责对驱动输出电压的实时监测，为保证驱动安全输出、信号机安全控制提供数据支持。同时，对内部电压(监测各个元件的工作电压)、设备温度（元件cpu的热量）进行监测，并实时向逻辑控制单元传递状态数据。

其中，所述逻辑控制单元包括第一逻辑控制模块211和第二逻辑控制模块212，所述第一逻辑控制模块211和所述第二逻辑控制模块212对所述控制指令进行一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块211输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块212输出第二安全控制信号，所述安全控制单元23根据所述第一安全控制信号和所述第二安全控制信号输出安全驱动转换电，所述驱动转换单元22根据所述驱动控制信号和所述安全驱动转换电输出驱动电。

需要说明的是，本发明的逻辑控制单元采用双逻辑控制模块“二取二”安全架构，在对信号机进行控制时，两个独立的逻辑控制模块分别从外部通信线上获取中心控制命令，通过二取二逻辑对命令进行一致性判断；在对信号机反馈信息回采时，也需进行状态一致性判断，并将比较一致的结果反馈给控制中心1。当有任意逻辑模块故障时，由于一致性比较失败，控制装置2都将导向故障-安全处理且无驱动输出。

值得注意的是，在本实施例中，第一逻辑控制模块211和第二逻辑控制模块212均包括一个CPU和一个FPGA，CPU负责逻辑处理任务，FPGA负责硬件处理任务，由于CPU和FPGA分属不同硬件，所以称为异构，采用这种方式从而降低故障率。

其中，所述监测单元包括第一监测模块241和第二监测模块242，所述第一监测模块241对所述驱动转换单元22的输出电压进行实时采集监测获得第一监测信息后输出至所述第一逻辑控制模块211，所述第二监测模块242对所述驱动转换单元22的输出电压进行实时采集监测获得第二监测信息后输出至所述第二逻辑控制模块212，所述第一逻辑控制模块211和所述第二逻辑控制模块212对所述第一监测信息及所述第二监测信息进行状态一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块211输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块212输出第二安全控制信号。由此，本发明的两个逻辑控制模块以监测模块采集的监测信息为依据，分别产生不同频率的脉冲信号至安全控制单元23，安全控制单元23接收两个不同频率的脉冲信号后产生所述安全驱动信号；当监测单元采集到故障信息时，逻辑控制模块依据故障-安全原则通过安全控制模块控制驱动转换模块不向信号机输出驱动电。由此通过安全控制单元23处理实现对驱动转换单元22的安全控制，最终实现信号机的安全驱动。

再进一步地，所述驱动转换单元22包括滤波电路、整流电路、电压转换电路及高频变压器T，在本实施例中，驱动转换单元22接收所述第一控制信号和所述第二控制信号后，将220V交流电压经过交流滤波电路、整流电路后，再经过高频电压转换电路将220V的交流信号转换为高频脉冲信号，采用高频变压器T将高频脉冲信号进行电压变换后，最终转换为信号机所需的驱动电，并对所述第一控制信号和所述第二控制信号解析后获得所述驱动信号，所述驱动信号可以为灯位显示信号。

其中，所述驱动转换单元22还包括检测模块221，所述检测模块221电性连接于所述信号机及高频变压器T，所述逻辑控制单元通过控制所述检测模块22对所述信号机L1进行可用性检测。

请参照图3，图3为本发明检测模块的电路示意图。如图3所示，所述检测模块包括：第一开关K1、第二开关K2、第一检测电阻R1及第二检测电阻R2，当驱动所述信号机L1正常工作时，所述逻辑控制单元同时控制所述第一开关K1及所述第二开关K2导通点亮所述信号机L1；当所述信号机L1进行自检时，所述逻辑控制单元控制所述第一开关K1导通及所述第二开关K2断开，且通过调节所述第一检测电阻R1的阻值使得当前通过所述信号机L1的电流不足以点亮所述信号机，所述控制装置通过所述监测单元检测的流经所述第二检测电阻的电流变化情况，以检测所述信号机的工作状态。

具体地说，本发明的检测模块利用“冷丝检测”原理，对驱动电路进行周期性自检，保证控制装置的可用性与安全性。其电路设计如图3所示，Ui为第一次转换后的电压，根据不同信号机转换为相应的驱动电压Uo，L1为信号机。当驱动信号机正常工作时，由逻辑控制模块同时控制电子开关K1、K2导通点亮信号机，且通过电阻R2检测电路中电流变化情况，向监测单元进行实时数据反馈便于故障发生时及时告警；当信号机进行自检时，由逻辑控制模块控制电子开关K1导通、K2关闭，且通过调节电阻R1的阻值使得当前通过L1的电流不足以点亮信号机，最终完成对信号机的“冷丝”方式检测，利用此方式可提升信号机的可靠性与可用性。

更进一步地，控制装置2还包括对外接口单元25、电源转换单元26及隔离单元27；对外接口单元25电性连接于所述逻辑控制单元及所述控制中心1，所述逻辑控制单元及所述控制中心1通过所述对外接口单元25进行信息交互；电源转换单元26为所述控制装置2的各个元件提供工作电能，在本实施例中，电源转换单元26完成装置内部所需的电源电压转换，提供5V、3.3V、2.5V、1.2V等电子器件所需工作电压；隔离单元27对所述第一逻辑控制模块211和所述第二逻辑控制模块212间的弱电信号进行隔离、对所述第一逻辑控制模块211和所述第二逻辑控制模块212的弱电信号与所述驱动转换单元22间的强电信号的进行隔离，以及对控制装置2与外部设备间的信号进行隔离，其中图2中虚线部分代表隔离单元27。

请参照图4，图4为本发明控制方法的流程图。如图4所示，本发明的用于信号机的控制方法包括：

步骤S1：通过逻辑控制单元接收并判断控制中心1输出的控制指令后输出安全控制信号和驱动控制信号；

步骤S2：通过安全控制单元接收并判断安全控制信号后输出安全驱动转换电；

步骤S3：通过驱动转换单元根据安全驱动转换电和驱动控制信号获得信号机的驱动电，通过驱动电对信号机进行驱动及控制；

步骤S4：信号机被驱动后，通过逻辑控制单元根据驱动转换单元的监测信息对信号机进行控制。

进一步地，控制方法还包括：

通过监测单元对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集获得监测信息。

再进一步地，信号机被驱动后，通过逻辑控制单元根据驱动转换单元的监测信息对信号机进行控制的步骤中包括：

通过所述逻辑控制单元对所述监测信息进行判断后输出所述安全控制信号和驱动控制信号并将所述监测信息输出至所述控制中心。

更进一步地，控制方法还包括：通过所述逻辑控制单元控制检测模块对所述信号机进行可用性检测。

综上所述，本发明的控制装置2，具有小型化、智能化的特点，可实现站间、区间分布式控制。该控制装置2的具有驱动部分完全区别于既有继电器控制的方式，采用电力电子器件实现无继电器接点的全电子驱动输出控制；为提升设备的可靠性与安全性，采取同驱同采的方式实现交流信号机驱动安全控制，同时，利用CPU和FPGA分别控制驱动输出与接点采集的硬件异构方式，保证交流信号机智能控制装置在轨旁的安全控制。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种用于信号机的控制装置，其特征在于，靠近轨旁安装设置且连接控制中心和信号机，控制装置包括：

逻辑控制单元，接收并判断控制中心输出的控制指令后输出安全控制信号和驱动控制信号；

安全控制单元，接收并判断所述安全控制信号后输出安全驱动转换电；

驱动转换单元，驱动转换单元包括滤波电路、整流电路、电压转换电路及高频变压器T，根据所述安全驱动转换电和所述驱动控制信号获得所述信号机的驱动电，通过所述驱动电对所述信号机进行驱动及控制，所述信号机被驱动后，所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元的监测信息对所述信号机进行控制；

还包括监测单元，对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集获得监测信息，所述逻辑控制单元通过对所述监测信息进行判断后控制调节驱动电的安全输出，所述逻辑控制单元还将所述监测信息输出至所述控制中心；

所述安全控制信号包括第一安全控制信号及第二安全控制信号，所述逻辑控制单元包括第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块，所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块对所述控制指令进行一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块输出第二安全控制信号，所述安全控制单元根据所述第一安全控制信号和所述第二安全控制信号输出安全驱动转换电，所述驱动转换单元根据所述驱动控制信号和所述安全驱动转换电输出驱动电；

所述监测信息包括第一监测信息及第二监测信息，所述监测单元包括第一监测模块和第二监测模块，所述第一监测模块对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集监测，获得第一监测信息后输出至所述第一逻辑控制模块，所述第二监测模块对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集监测获得第二监测信息后输出至所述第二逻辑控制模块，所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块对所述第一监测信息及所述第二监测信息进行状态一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块输出第二安全控制信号。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述驱动转换单元包括检测模块，所述检测模块电性连接于所述信号机及所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元通过控制所述检测模块对所述信号机进行可用性检测。

3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述检测模块包括：第一开关、第二开关、第一检测电阻及第二检测电阻，当驱动所述信号机正常工作时，所述逻辑控制单元同时控制所述第一开关及所述第二开关导通点亮所述信号机；当所述信号机进行自检时，所述逻辑控制单元控制所述第一开关导通及所述第二开关断开，且通过调节所述第一检测电阻的阻值使得当前通过所述信号机的电流不足以点亮所述信号机，所述控制装置通过所述监测单元检测的流经所述第二检测电阻的电流变化情况，以检测所述信号机的工作状态。

4.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括对外接口单元，电性连接于所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元及所述控制中心通过所述对外接口单元进行信息交互。

5.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括电源转换单元，为所述控制装置的各个元件提供工作电能。

6.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括隔离单元，对所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块间的弱电信号进行隔离、对所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块间的弱电信号与所述驱动转换单元的强电信号进行隔离，以及对控制装置与外部设备间的信号进行隔离。

7.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述第一安全控制信号和所述第二安全控制信号为频率不同的脉冲信号。

8.一种用于信号机的分布式控制***，其特征在于，包括：控制中心，用以输出控制指令；

多个如权利要求1-7中任一项所述的控制装置，所述控制装置均靠近信号机安装设置，每一所述控制装置电性连接于所述控制中心，每一所述控制装置还电性连接于多个信号机，每一所述控制装置对与其电性连接的多个信号机进行驱动及控制。

9.一种用于信号机的控制方法，其特征在于，包括：

通过逻辑控制单元接收并判断控制中心输出的控制指令后输出安全控制信号和驱动控制信号；

通过安全控制单元接收并判断所述安全控制信号后输出安全驱动转换电；

通过驱动转换单元根据所述安全驱动转换电和所述驱动控制信号获得所述信号机的驱动电，通过驱动电对所述信号机进行驱动及控制；驱动转换单元包括滤波电路、整流电路、电压转换电路及高频变压器T；

所述信号机被驱动后，通过所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元的监测信息对所述信号机进行控制；

还包括监测单元，对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集获得监测信息，所述逻辑控制单元通过对所述监测信息进行判断后控制调节驱动电的安全输出，所述逻辑控制单元还将所述监测信息输出至所述控制中心；

所述安全控制信号包括第一安全控制信号及第二安全控制信号，所述逻辑控制单元包括第一逻辑控制模块和第二逻辑控制模块，所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块对所述控制指令进行一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块输出第二安全控制信号，所述安全控制单元根据所述第一安全控制信号和所述第二安全控制信号输出安全驱动转换电，所述驱动转换单元根据所述驱动控制信号和所述安全驱动转换电输出驱动电；

所述监测信息包括第一监测信息及第二监测信息，所述监测单元包括第一监测模块和第二监测模块，所述第一监测模块对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集监测，获得第一监测信息后输出至所述第一逻辑控制模块，所述第二监测模块对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集监测获得第二监测信息后输出至所述第二逻辑控制模块，所述第一逻辑控制模块和所述第二逻辑控制模块对所述第一监测信息及所述第二监测信息进行状态一致性比较，一致性比较成功后，所述第一逻辑控制模块输出第一安全控制信号和驱动控制信号，所述第二逻辑控制模块输出第二安全控制信号。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：

通过监测单元对所述驱动转换单元的输出电压进行实时采集获得监测信息。

11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述信号机被驱动后，通过所述逻辑控制单元根据所述驱动转换单元的监测信息对所述信号机进行控制的步骤中包括：

通过所述逻辑控制单元对所述监测信息进行判断后输出所述安全控制信号和驱动控制信号并将所述监测信息输出至所述控制中心。

12.如权利要求9-11中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：通过所述逻辑控制单元控制检测模块对所述信号机进行可用性检测。

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