专利名称：：一种智能道口控制器的制作方法
技术领域：
：本发明属于铁路交通安全领域，特别涉及铁路道口安全控制。
背景技术：
：我国目前较多使用的是DX2、DX3型道口控制(信号)设备的道口控制器。道口控制器(又称高频无绝缘轨道电路)，是用以检查列车接近道口的道口控制设备。分为闭路式和开路式两种类型。每种类型又有两种不同频率，以满足道口的不同使用要求。一种采用经常检查轨道空闲的闭路式方式，来检查轨道电路被列车占用的情况，其产品规格有DK·KB1-14,DK·KB1-20两种；在道口的到达控制点一般均设置为开路式道口控制器，其产品规格有DK·KK-30,DK·KK-40两种。近年来日本铁道研究所开发了一种使用超声波的全天候障碍物检测装置。该装置使用超声波检测在道口上停留的车辆。该装置有超声波发生器、天线操纵杆和超声波变换/接收器组成，后者包含功率放大电路、检测定位电路和输出、输入转换器、电路变换开关等。以微机为核心加之检测电路、感应频率测量电路、调频电路等构成处理单元。每一处理单元可以控制离地面高度5-8m的8根天线，使用信号频率26kHz，连接长度为260m，当车辆进入直径为1.2m的检测区域时就能被检测出来，超声波发射时间小于50ms，整个道口区域内的扫描时间是0.4s，该值要比现有道口6s的扫描时间短得多。一般情况下一个处理单元可以管制整个道口。而且分别就电源系统、接地系统、输入系统、输出系统等各方面采取有效措施，取得了明显的效果，大大减少了雷击故障。
发明内容本发明的目的是提供了一种新的智能道口控制器。本发明是通过以下技术方案实现的。如图1所示。本发明所述的道口控制器由正弦波振荡器、带通滤波器、电压放大器、全波整流滤波器、负载电压检测器、压控振荡器组成，正弦波振荡器通过钢轨与带通滤波器连接，带通滤波器再依次与电压放大器、全波整流滤波器连接，全波整流滤波器连接到负载；负载电压检测器一端与全波整流滤波器，另一端与压控振荡器连接。本发明的工作过程是正弦波振荡器发送固定频的正弦波信号，经过钢轨传输进入带通滤波器，带通滤波器用于防止相邻道口控制器和其他频率制轨道电路的干扰，滤除杂波后输入至电压放大器进行电压放大，再通过全波整流滤波器整流滤波后输出给负载；负载电压检测器检测出负载电压给压控振荡器。平时控制器处于工作状态，轨道继电器吸起，控制器前面板上绿灯亮、红灯灭、蜂鸣器不响，表示接近区段上无列车占用。这时报警及自动道口栅栏的驱动设备不动作，信号灯显示正常。一旦有列车进入轨道作用区段时，由于钢轨和列车轮轴的电阻值均很小，造成两轨间的电压锐减，列车轮对将通过钢轨传输的正弦波信号短路，此时无信号进入带通滤波器，控制电路得不到振荡信号输入，轨道继电器失磁，控制器前面板上绿灯灭、红灯亮、蜂鸣器响。继电器释放，报警电路动作，录音机通过高音喇叭向两侧车辆行人重复播放注意安全的录音。与此同时，关闭防护栅栏的电动机自动启动，关闭道口。待列车全部出清作用区段后，两轨之间的信号恢复，带通滤波器得到正弦波振荡器发送的信号，整个电路恢复到工作状态，轨道继电器吸起。接通常开接点，电动机反转，自动道口栅栏恢复定位，道口重新开放。本发明还可以设置一些防雷措施。在连接钢轨的地方装设压敏电阻，以吸收雷电及浪涌电压。本发明所述的防雷措施，可以是以下方式对轨道控制器电路采取纵、横向保护；用两个电感线圈和一只压敏电阻作横向保护。电路中采用串入两个电感线圈有两个作用，一是对压敏电阻器、整流二极管有限流作用，减轻压敏电阻器因雷电冲击而老化，延长压敏电阻器使用寿命，另一方面对雷电波来说，增加了阻抗，起到强迫三极放电管两极间放电的作用。本发明将能很好地解决铁路道口上存在着两种不同的运输形式和两种截然不同的运输管理方式，其间缺乏统一的指挥系统和设施问题，完全以自动判断检查列车占用又出清道口的状况，以保证道口各种车辆运行的安全。附图1为本发明道口控制器电路原理框图。附图2为本发明一个实施例的正弦波振荡器电路图。附图3为本发明一个实施例的带通滤波器电路图。附图4为本发明一个实施例的电压放大器电路图。附图5为本发明一个实施例的全波整流滤波器电路图。附图6为本发明一个实施例的负载电压检测器电路图。附图7为本发明一个实施例的压控振荡器电路图。附图8为本发明14kHz带通滤波器幅频特性测试数据实测图。附图9为本发明20kHz带通滤波器幅频特性测试数据实测图。具体实施例方式本发明将通过以下实施例作进一步说明。实施例1。本实施例所述的正弦波振荡器如图2所示，由IC1、R1、R2、R3、R5、R8、R9、R10、VR1、VR2、D1、D2、C1、C2；IC2、R4、R6、R7组成，其中Rl、RlO串接在ICl的2管脚，Rl的另一端接地，RlO的另一端与R2连接，R2的另一端与VR1、D1、D2并接后的一端连接，VR1、D1、D2并接后的另一端与ICl的6管脚、VR2和R4连接，VR2的另一端与R8连接，R8的另一端与R5连接，R5的另一端与C2连接，C2的另一端与ICl的3管脚、Cl和R3连接，R3的另一端与R9连接，R9的另一端与Cl的另一端连接后接地；其中IC2的3管脚连接R6后接地，R4与ICl的6管脚、VR2和VR1、D1、D2并接后的一端连接，R4的另一端与IC2的2管脚、R7连接，R7的另一端与IC2的6管脚连接。正弦信号从CNl插头输出后接铁轨，经过铁轨传输后，由CN2接入带通滤波器。本振荡器振荡频率固定在14KHZ，由VR2执行振荡频率微调。VRl用来调节输出信号幅值。本实施例所述的带通滤波器如图3所示，由IC3、R11、R12、R13、R14、R15、VR3、C3、C4组成，其中R13、R14串接，C14的另一端与C3和IC3的2管脚连接，C3的另一端与Rll、C4和VR3连接，VR3与R15连接后接地，C4并接在C3与R13的两端，IC3的3管脚连接R12后接地，R13与IC3的6管脚连接，并且作为信号输出，本滤波器Q值较高，不易产生自激振荡。调节VR3改变滤波器幅频特性。表1为振荡器振荡频率固定在14KHZ时，本带通滤波器的测试数据。本实施例所述的电压放大器如图4所示，由IC5、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、C5、C6、C7、C8组成，其中R19接在IC5的5管脚，并且由JPl引入信号，R19的另一端与R16连接，R16的另一端与IC5的2管脚、C5和R17连接，R17的另一端与R18连接，并且作为输出B+端，R18的另一端与IC5的1管脚和C6连接，C6的另一端与C5连接，C5的另一端与IC5的2管脚、R16和R17连接，C7、C8串接在IC5的6、7管脚，R22与IC5的7管脚和C8连接，R22的另一端与R21连接，并且作为输出B-端，R21的另一端与IC5的6管脚、C7、R20连接，R20与R23连接后接地。经过带通滤波器后的信号由JPl输入桥式电压放大器，从B+和B-输出一对幅值相等，相位相反的正弦信号。B+减去B-就能得到两倍的B+或B-幅值。JPl是测试带通滤波器用的跳线开关。本实施例所述的的全波整流滤波器如图5所示，由D3、D4、D5、D6，C13组成，其中D3与D4连接，并且由B+引入信号，D3的另一端与D6、C13负极性连接，并且作为输出RL-端，D6的另一端与D5连接，并且由B-引入信号，D4的另一端与D5、C13的正极性连接，并且作为输出RL+端，桥式电压放大器输出的一对正弦信号经过整流滤波器后，由CN7输出到负载(继电器线圈)。本实施例所述的负载电压检测器如图6所示，由IC8、IC4，R28、R29、R30、R31、R32组成，其中IC8的5管脚引入RL+信号，3管脚引入RL-信号，R30、R32串接后，与IC8的6、7管脚连接，R32的另一端与R29、IC4的3管脚连接，R29的另一端接地，R30的另一端与R31、IC8的1、2管脚连接，R31的另一端与R28、IC4的2管脚连接，R28的另一端与IC4的6管脚连接，从IC4第6脚输出的直流电压信号反映了继电器线圈上的直流电压，可作多种用途；本电路将其作为音频报警电路的压控信号。本实施例所述的压控振荡器如图7所示，由IC9，R33、R34、R35、R36、R37、R38、D7、D8、C9、C10、C11、C12组成，其中R35、R37串接后，并且引入信号，R35的另一端与Ql的基极连接，Ql的发射极接地，R37的另一端与D7连接后接地，R36接电源，R36的另一端与Ql的集电极、R38和IC9的5管脚连接，R38的另一端与D8连接后接地，R33与IC9的6管脚连接，R33的另一端与C9、ClO和R34连接，C9、ClO的另一端串接后，与IC9的8、9管脚连接，R34的另一端与IC9的12、13管脚连接，并且作为蜂鸣器的输入端，ClUC12并接后，一端与IC9的14管脚和电源连接，另一端接地，IC9的3管脚与IC9的8、9管脚连接，IC9的4管脚与IC9的1、2管脚连接，IC9的10管脚与IC9的12、13管脚连接，IC9的7管脚接地，IC9的11管脚作为蜂鸣器的另一输入端。压控信号经过Ql电平变换电路进入IC9的第5脚，高电平时压控振荡器振荡。BZl为蜂鸣器。D7绿灯亮表示轨道上无车，D8红灯亮或蜂鸣器响表示轨道上有车或前级电路有故障，所以整个电路是导向安全的。本实施例所述的负载为JWXC_1700Q无极继电器，额定工作电压24V，16.8V吸起，3.4V释放。实施例2。电路组成与实施例1一样，正弦波振荡器振荡频率固定在20KHZ时，带通滤波器的测试数据如表2所示。附表120kHz带通滤波器测试数据<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注1.F(KHZ)指输入电压频率3.V0P_P(V)指输出电压峰峰值2.Vinp_p(V)指输入电压峰峰值4.db指带通滤波器增益附表220kHz带通滤波器测试数据<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>注1.F(KHZ)指输入电压频率3.VQP_P(V)指输出电压峰峰值2.VINP_P(V)指输入电压峰峰值4.db指带通滤波器增益。权利要求一种智能道口控制器，其特征是由正弦波振荡器、带通滤波器、电压放大器、全波整流滤波器、负载电压检测器、压控振荡器组成，正弦波振荡器通过钢轨与带通滤波器连接，带通滤波器再依次与电压放大器、全波整流滤波器连接，全波整流滤波器连接到负载；负载电压检测器一端与全波整流滤波器，另一端与压控振荡器连接。全文摘要一种智能道口控制器，其特征是由正弦波振荡器、带通滤波器、电压放大器、全波整流滤波器、负载电压检测器、压控振荡器组成，正弦波振荡器通过钢轨与带通滤波器连接，带通滤波器再依次与电压放大器、全波整流滤波器连接，全波整流滤波器连接到负载；负载电压检测器一端与全波整流滤波器，另一端与压控振荡器连接；本发明将能很好地解决铁路道口上存在着两种不同的运输形式和两种截然不同的运输管理方式，其间缺乏统一的指挥系统和设施问题，完全以自动判断检查列车占用又出清道口的状况，以保证道口各种车辆运行的安全。文档编号B61L29/00GK101817353SQ20101012831公开日2010年9月1日申请日期2010年3月19日优先权日2010年3月19日发明者王更生申请人:华东交通大学