专利名称：铁路车站调车防溜安全监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路车站调车防溜安全监控装置。
背景技术：
目前，铁路车站停放在到发线上的列车或车辆，由于站场坡度、风速、振动等原因，常造成自动溜逸。溜逸的列车或车辆一旦侵入正线，则会与高速行驶的列车造成冲突，导致重大行车事故的发生。这种事故每年都要发生多起，尤其是我国西北、西南等多山地区，其站场坡度常大于千分之二点五，是导致列车或车辆溜逸的主要因素。为防止列车或车辆溜逸，需要对停留在到发线上的列车或车辆进行止轮防溜，一般的方法是在列车或车辆两端的钢轨上放置铁鞋，但由于这种放置铁鞋的过程为人工操作，天长日久难免出现铁鞋的漏放，错放或提前撤鞋，导至列车或车辆溜逸事故的发生。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种自动检测、显示铁鞋放置位置和时间的铁路车站调车防溜安全监控装置。
实现上述发明目的的设计方案如下铁路车站调车防溜安全监控装置，包括主控机、定位铁鞋，所述主控机由工业控制计算机和无线通信机组成，其特征在于还包括定位装置，所述定位装置包括发码器、发码环线钢轨，所述发码器包括信号源单元、功率放大单元、隔离与防雷单元和电损模拟单元；所述信号源单元的控制器CPU采用Mega8芯片，控制器CPU通过P00～P01控制循环移位寄存器A2产生三种不同的16位数据，送入数模转换电路A4的“DATA”引脚，分别产生1300Hz(P0低P1低)、1400Hz(P0低P1高)、1500Hz(P0高P1低)的正弦信号；控制器CPU通过P06～P07控制循环移位寄存器A3产生三种不同的16位数据，送入数模转换电路A5的“DATA”引脚，分别产生700Hz(P6低P7低)、770Hz(P6低P7高)、950Hz(P6高P7低)的正弦信号；
数模转换电路A4、A5，使用TLC5620四路八位D/A转换器芯片，把相应的串行数据转换为失真度小于1％的高、低频正弦信号，再经平衡放大器混合后输出相应的双音频信号，供给发码环线钢轨编码使用；所述定位铁鞋内设有单片机、双音频信号检测器、专用传感器和无线数传机；双音频检测器A1负责检测来自钢轨的双音频信号，按BCD编码方式送入嵌入式单片机A3的P10～P13口显示电路A2由2位数码管和表示左、右方向的指示二极管组成，接单片机A3的P00～P07口线，以显示电子铁鞋接收的命令号和感应的股道号；反射式红外传感器A4的信号输出端接单片机A1的P20口，红外传感器的反射接受距离为18-25cm，安装于铁鞋的鞋跟上部；单片机A3接收到反射式红外传感器A4发出高电平信号，即命令数传机A6向室内主控机发送报警信息；密贴传感器A5安装在铁鞋底部，当传感检测到距离大于2毫米时，单片机A3接收到密贴传感器A5发出高电平信号，即命令数传机A6向室内主控机发送报警信息。
本实用新型的有益技术效果是可自动检测、显示铁鞋放置的位置，铁鞋的放置状态；有效避免铁鞋的漏放、错放或提前撤鞋情况的发生，降低事故隐患。
图1为本实用新型结构示意图，图2为定位装置结构框图，图3为图1中信号源单元结构示意图，图4为定位铁鞋内设控制机构结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型进一步地说明。
实施例铁路车站调车防溜安全监控装置包括三部一是行车室的主控机1、二是车站到发线路的定位装置2、三是定位铁鞋3，见图1。
主控机1置于行车室内，由工业控制计算机和无线通信机组成。
其工作原理是主控机与定位设备和电子铁鞋的通信采用无线数据传输的通信方式，主机向下查询定位设备和电子铁鞋的状态或向其发布命令；定位设备根据主控机的命令进行定位发码；电子铁鞋根据主机的查询回送铁鞋的状态码。
其功能为1、显示站场线路平面图，停放车辆和电子铁鞋位置。
2、显示电子铁鞋底部与钢轨接触密贴情况，小于2mm合格，大于2mm报警。
3、显示电子铁鞋鞋跟与车轮距离小于15cm合格，大于20cm报警。
4、电了铁鞋盲控时间(即不在存放架、也不在放置的钢轨上)大于5分钟(可根据情况进行报警时间调整)自动报警。
室外定位装置由发码器、钢轨(发码环线)组成。发码器包括信号源单元、功率放大单元、隔离与防雷单元和电损模拟单元，见图2。
发码器是向钢轨(定位环线)提供编码信息的信号源。因此，该发码器除了与电务使用的移频闭塞信号的编码频率不能相同(尽量避开，以免互扰)外，其它技术指标应与移频设备要求基本相同。
信号源为满足传输可靠性，要求采用双音频信号源，见图3。
信号源单元的控制器CPU采用Mega8芯片，控制器CPU通过P00～P01控制循环移位寄存器A2产生三种不同的16位数据，送入数模转换电路A4的“DATA”引脚，分别产生1300Hz(P0低P1低)、1400Hz(P0低P1高)、1500Hz(P0高P1低)的正弦信号。
控制器CPU通过P06～P07控制循环移位寄存器A3产生三种不同的16位数据，送入数模转换电路A5的“DATA”引脚，分别产生700Hz(P6低P7低)、770Hz(P6低P7高)、950Hz(P6高P7低)的正弦信号。
数模转换电路A4、A5使用TLC5620四路八位D/A转换器芯片，把相应的串行数据转换为失真度小于1％的高、低频正弦信号，再经平衡放大器混合后输出相应的双音频信号，供给钢轨编码使用，从而使不同的钢轨有不同频率的双音频信息，以满足铁鞋定位之需。
上述双音频信号中定义1300Hz与700Hz组成的信号为起始符R，1400Hz与770Hz组成的双音频信号为1，1500Hz与950Hz组成的双音频信号为0，那么按三位编码则可组成8种信息(R000、R001、R010、R011、R100、R101、R110、R111)。
定位装置具有两种功能一是待命状态
当没有铁鞋要放置于轨道上时，主机命令定位装置为待命状态，在待命状态时，发码器每10分钟循环发送一次检测码，检测轨道环线电流是否在正常值，如在正常值范围内10分钟后再检测；如不在正常值则连续发送故障环线码，连续10次所测均为故障状态，即向主机发送报警信号。
二是工作状态发码器在工作时按三位编码加上起始符构成八种不同的编码向不同的股道钢轨(定位环线)传送。
定位铁鞋在结构上如同原铁路使用的铁鞋，为了保证铁鞋的物理性能不发生变化，对定位铁鞋进行了改进，在定位铁鞋内增加嵌入式单片机、双音频信号检测器、专用传感器和无线数传机，见图4。
双音频检测器A1负责检测来自钢轨(定位环线)的双音频信号，按BCD编码方式送入嵌入式单片机A3的P10～P13口。
显示电路由2位数码管和表示左、右方向的指示二极管组成A2，接单片机A3的P00～P07口线，以显示电子铁鞋接收的命令号和感应的股道号。
反射式红外传感器A4的信号输出端接单片机A1的P20口，红外传感器的反射接受距离约20cm，安装于铁鞋的鞋跟上部。
当正确放置电子铁鞋进行止轮时(铁鞋的舌尖与车轮接触)，则鞋跟距车轮轮缘的距离约为15cm。当铁鞋正在使用时，如果发生车辆向前溜逸或有人把铁鞋取走，反射式红外传感器接收不到反射信号，则输出高电平信号给单片机A3，单片机A3命令数传机A6向室内主控机发送报警信息。
密贴传感器A5安装在铁鞋底部，当铁鞋与钢轨的接触距离小于2mm时，说明铁鞋良好安放在钢轨上，当传感器检测到距离大于2mm时，即说明铁鞋没有良好地安放在钢轨上或被人提走，输出高电平信号给单片机A3，单片机A3命令数传机A6向室内主控机发送报警信息。
其功能为1、检测环线双音多频信号。
2、检测铁鞋与钢轨密贴度，小于2mm为合格，大于2mm报警。
3、检测铁鞋与车轮距离，小于15cm为合格，大于15cm报警。
4、与主控机进行无线通信，接收主控机的命令，向主控机传送铁鞋状态码。
铁鞋不用时放置于行车室的专用存放架上，并自动充电；使用时安放于所要止轮的车站存车线的钢轨上。
权利要求1.铁路车站调车防溜安全监控装置，包括主控机、定位铁鞋，所述主控机由工业控制计算机和无线通信机组成，其特征在于还包括定位装置，所述定位装置包括发码器、发码环线钢轨，所述发码器包括信号源单元、功率放大单元、隔离与防雷单元和电损模拟单元；所述信号源单元的控制器CPU采用Mega8芯片，控制器CPU通过P00～P01控制循环移位寄存器A2产生三种不同的16位数据，送入数模转换电路A4的“DATA”引脚，分别产生1300Hz(P0低P1低)、1400Hz(P0低P1高)、1500Hz(P0高P1低)的正弦信号；控制器CPU通过P06～P07控制循环移位寄存器A3产生三种不同的16位数据，送入数模转换电路A5的“DATA”引脚，分别产生700Hz(P6低P7低)、770Hz(P6低P7高)、950Hz(P6高P7低)的正弦信号；数模转换电路A4、A5，使用TLC5620四路八位D/A转换器芯片，把相应的串行数据转换为失真度小于1％的高、低频正弦信号，再经平衡放大器混合后输出相应的双音频信号，供给发码环线钢轨编码使用；所述定位铁鞋内设有单片机、双音频信号检测器、专用传感器和无线数传机；双音频检测器A1负责检测来自钢轨的双音频信号，按BCD编码方式送入嵌入式单片机A3的P10～P13口；显示电路A2由2位数码管和表示左、右方向的指示二极管组成，接单片机A3的P00～P07口线，以显示电子铁鞋接收的命令号和感应的股道号；反射式红外传感器A4的信号输出端接单片机A1的P20口，红外传感器的反射接受距离为18-25cm，安装于铁鞋的鞋跟上部；单片机A3接收到反射式红外传感器A4发出高电平信号，即命令数传机A6向室内主控机发送报警信息；密贴传感器A5安装在铁鞋底部，当传感检测到距离大于2毫米时，单片机A3接收到密贴传感器A5发出高电平信号，即命令数传机A6向室内主控机发送报警信息。
专利摘要本实用新型涉及铁路车站调车防溜安全监控装置。所要解决的问题是提供一种自动检测、显示铁鞋放置位置和时间的铁路车站调车防溜安全监控装置。其特点是包括主控机、定位装置和定位铁鞋；定位装置包括发码器、发码环线钢轨，发码器包括信号源单元、功率放大单元、隔离与防雷单元和电损模拟单元；定位铁鞋内设有单片机、双音频信号检测器、专用传感器和无线数传机。本装置可自动检测、显示铁鞋放置的位置和状态；有效避免铁鞋的漏放、错放或提前撤鞋情况的发生，降低事故隐患。
文档编号B61L23/04GK2801578SQ20052007290
公开日2006年8月2日 申请日期2005年6月18日 优先权日2005年6月18日
发明者张永强, 吴峰, 张永浩, 俞飞 申请人:合肥安迅铁道应用技术有限公司