一种基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统及方法与流程

1.本发明涉及一种铁路照明控制系统及方法，具体涉及一种基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统及方法，属于控制系统技术领域。


背景技术：

2.企业铁路内部视其规模大小，存在几个或十几个，甚至更多的站场。不同于国铁，企业铁路受其场地规模的限制，各站场之间的区间铁路线路基本存在弯道多、穿越管廊、穿越村庄或其他工厂等情况，造成对火车司机行车视线的影响，为了安全，所以在各站场之间的区间铁路线路旁，布置安装电线杆和照明灯具，即区间铁路照明杆路，在夜间全程亮灯。但这种区间铁路照明杆路利用率并不高，火车或车列通过区间铁路线路的有效作业时间，与区间铁路照明杆路亮灯的时间占比基本在10％-20％之间，这就造成了电力能源的巨大浪费。
3.铁路照明一般分为站场照明和区间照明，站场照明设备包括灯桥和灯塔等，区间照明一般为照明杆路。相比于安装在站场的灯桥和灯塔，区间照明杆路的利用率更低，所以本发明中的铁路照明泛指区间铁路照明杆路，但在具体实施中又不局限于区间铁路照明杆路。
4.现有技术中，铁路照明控制系统的方案中，大部分都采用现场的时控、光控进行控制铁路照明的开闭，电力能源浪费严重。
5.现有技术中，铁路照明控制系统的方案中，有些能够做到节能的，是在控制中心或火车上，由人工手动控制铁路照明的开闭，并没有充分利用大部分企业铁路都有的铁路信号微机联锁系统，根据进路信息情况自动控制铁路照明的开闭，如：一种主要是铁路站场照明远程控制系统，由控制器、转发器和接收器照明设备构成，转发器分别与控制器和接收器照明设备相通讯，控制中心通过无线来控制铁路照明开闭。另一种铁路照明系统，由信号发射器、信号接收器、控制开关、照明灯组和电源组成，信号发生器安装在火车上或调度中心，信号发生器发射火车驶入信号给信号接收器，信号接收器收到火车驶入信号并控制控制开关的开闭。
6.还有一种是能够做到在火车上，由火车司机通过车载操作台，经过无线通讯网络和移动联控网关，控制车站铁路信号微机联锁系统，但它并没有进一步拓展根据进路信息情况自动控制铁路照明的开闭。如：一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统。它包括车站微机联锁控制系统、移动联控通讯网关、交换机、数个车载移动操作台，提供了一种司乘人员可根据当前站场动态和调度计划，在机车上进行操作控制，通过自律办理进路，进行调车作业的企业铁路信号微机联锁系统。该方案与本方案对比区别和缺点如下：(1)该方案只做到了在机车上远程控制铁路信号微机联锁系统，没有进一步拓展根据微机联锁进路信息情况自动控制铁路照明的开闭，而本方案的重点在于创造性的根据微机联锁进路信息情况自动控制铁路照明的开闭；(2)该方案实际上是将原本在值班室行车值班员全局控制微机联锁的权限，下放到机车上由司乘无线远程控制铁路信号微机联锁系统，存
在以下缺点：
①
出于安全考虑，只适用于单个的业务少的小型车站，不适用于目前的大多数企业铁路联锁集中的场景；
②
机车作业效率低，各机车根据作业计划各自控制微机联锁进路，而微机联锁系统为了保证多个机车的行车安全，避免敌对进路，势必牺牲作业效率；
③
无线远程控制微机联锁系统的方式，存在着干扰性差、部分区域存在无线信号屏蔽等情况。


技术实现要素：

7.本发明正是针对现有技术方案中存在的技术问题，提供一种基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统及方法，根据铁路信号微机联锁系统内站场间的区间进路信息情况，实现自动控制该条进路所在的区间铁路照明自动开闭，即当某条区间铁路在有火车车辆作业的情况下提前开启，火车车辆通过该条区间铁路线路后自动关闭，进而达到节省电力能源的目的。系统结构简单，只需对铁路照明控制系统稍许改进便可实现节能，不受现场环境和安装条件限制、可靠性高。
8.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统，其特征在于，所述基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统包括：铁路照明能效管理主机、铁路信号微机联锁系统、区间铁路照明系统、网络a、网络b。其中，
9.所述铁路照明能效管理主机通过网络a与铁路信号微机联锁系统相连，用于读取铁路信号微机联锁系统内的区间进路信息；
10.所述铁路照明能效管理主机通过网络b与区间铁路照明系统相连，根据区间进路信息决策对区间照明系统的开闭控制；
11.所述网络a属于铁路信号微机联锁系统专用网络；
12.所述网络b属于区间铁路照明能效专用网络。
13.所述网络a与网络b是不同的网络，用于隔离所述铁路照明控制系统和铁路信号微机联锁系统，以免产生互相的影响。
14.进一步地，所述铁路信号微机联锁系统，包括，铁路信号微机联锁主机、各分站plc、网络a；其中，
15.所述铁路信号微机联锁主机通过网络a与各分站plc连接，由铁路信号微机联锁主机通过各分站plc汇总铁路信号设备的状态信息和控制铁路信号设备；
16.所述铁路信号微机联锁主机内，安装铁路信号微机联锁调度集中软件，由信号值班员根据机车作业计划，预排开放进路或解锁进路，机车司机根据进路上的铁路信号灯指示行车；
17.所述各分站plc，指安装在各个分站的plc，一般安装于各信号楼信号机房，用于汇总该站内铁路信号设备的状态，包括轨道电路状态、信号灯状态、道口状态、道岔状态等；执行铁路信号微机联锁主机的命令，控制该站铁路信号设备，包括点亮信号灯、控制转辙机扳动道岔等。
18.进一步地，所述区间铁路照明系统，包括区间铁路照明控制箱、区间铁路照明杆路和电缆；其中，
19.所述区间铁路照明控制箱通过电缆与区间铁路照明杆路相连，为区间铁路照明杆路提供电力；
20.所述区间铁路照明杆路，由安装在区间铁路线路旁的电杆和灯具组成；
21.所述区间铁路照明控制箱安装于区间铁路照明杆路的一侧，一般安装于铁路信号楼的配电房；
22.进一步地，所述区间铁路照明控制箱，内部配置包括：时控器、主交流接触器、区间铁路照明控制plc、继电器、副交流接触器；其中，
23.所述时控器与主交流接触器连接，用于白天停止供电，夜间供电，时控器的开闭时间设定依据季节不同进行调节；
24.所述区间铁路照明控制plc通过继电器与副交流接触器相连，区间铁路照明控制plc通过继电器控制副交流接触器的吸合和断开；
25.所述副交流接触器与主交流接触器相连，在夜间时控器开的情况下，上端头带电。在白天时控器关的情况下，上端头无电；
26.所述副交流接触器与区间铁路照明杆路电缆相连，在吸合的情况下，区间铁路照明杆路点亮。在断开的情况下，区间铁路照明杆路灭灯；
27.所述继电器为24v继电器，用于将区间铁路照明控制plc的输出转换成220v交流电压，控制副交流接触器的吸合和断开；
28.进一步地，所述铁路照明能效管理主机，通过网络b连接区间铁路照明系统的区间铁路照明控制plc；其中，
29.所述铁路照明能效管理主机具备双网卡，一个用于连接网络a，另一个用于连接网络b；
30.所述铁路照明能效管理主机安装部署铁路信号微机联锁信息接收软件，用于接收铁路信号微机联锁信息；
31.所述铁路照明能效管理主机安装部署铁路信号微机联锁信息解析软件，用于将接收到的铁路信号微机联锁信息进行解析判断；
32.所述铁路照明能效管理主机安装部署区间铁路照明控制软件，用于通过网络b，发送开灯指令和关灯指令给区间铁路照明控制plc；
33.进一步地，所述区间铁路照明系统，不局限于一处，可以分布在多处，用于控制不同区间铁路照明杆路的开闭，进一步的，即铁路照明能效管理主机可以通过网路b连接多个区间铁路照明控制plc，进而可以实现同时或分时控制处于多个不同站场之间的区间铁路照明杆路。
34.进一步地，所述区间进路信息，指信号值班员在铁路信号微机联锁调度集中软件界面上，根据机车作业计划，从一个站场到另一个站场，给机车车辆通过或行走而规划的路线，该路线在软件界面上表现为一条白色光带，称之为开放进路。机车车辆通过了预设的进路，则自动解锁或取消进路。也可以通过手动解锁或取消已经预设好的进路。两个站场间的区间铁路线路是否开放或解锁了进路，即区间进路信息；
35.进一步地，所述区间进路信息，可分为以下四种：
36.区间进路未被预设；
37.本站出站调车信号点亮，开放的进路包含了部分区间进路；
38.本站出站信号机点亮、另一个站进站信号点亮，开放的进路包含了整个区间进路；
39.区间进路被解锁，即取消。
40.一种基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制方法，所述方法包括以下步骤：
41.步骤001，铁路照明能效管理主机时刻不断读取从铁路信号微机联锁主机得到的微机联锁信息；
42.步骤002，铁路照明能效管理主机解析并判断微机联锁信息中的区间进路信息；
43.步骤003，铁路照明能效管理主机根据区间进路信息情况，由区间铁路照明开关决策发给区间铁路照明系统的区间铁路照明控制plc开灯或关灯的指令；
44.步骤004，区间铁路照明控制plc执行指令，对区间铁路照明杆路进行开闭。
45.步骤005，只有当在由时控器设置的夜间铁路照明开启的时间段内，主交流接触器才有电力输出，步骤003和步骤004才有输出效果。但，无论主交流接触器是否吸合，步骤003和步骤004仍然执行。
46.进一步地，所述步骤003中，所述区间进路信息可分为以下四种：
47.区间进路未被预设；
48.本站出站调车信号点亮，开放的进路包含了部分区间进路；
49.本站出站信号机点亮、另一个站进站信号点亮，开放的进路包含了整个区间进路；
50.区间进路被解锁，即取消。
51.进一步地，所述步骤003中，所述区间铁路照明开关决策，包括：
52.决策003001，区间进路未被预设，铁路照明能效管理主机不发送开灯指令；
53.决策003002，本站出站调车信号点亮，开放的进路包含了部分区间进路，铁路照明能效管理主机发送开灯指令，点亮该段区间铁路照明杆路；
54.决策003003，本站出站信号机点亮、另一个站进站信号点亮，开放的进路包含了整个区间进路，铁路照明能效管理主机发送开灯指令，点亮该段区间铁路照明杆路；
55.决策003004，区间进路被解锁，及取消，铁路照明能效管理主机发送关灯指令，关闭该段区间铁路照明杆路。
56.上述方案根据微机联锁进路信息情况自动控制铁路照明的开闭，即通过铁路照明效能管理主机软件读取铁路信号微机联锁系统内各站场间的区间进路信息情况，实现自动控制该条进路所在的区间铁路照明自动开闭；本方案在结构上，重点在于通过铁路照明效能管理主机，经过专用网络，控制多个区间铁路照明系统，微机联锁进路信息只是触发条件；整个方案实现全自动控制，不需要人工干预；通过两个独立的网络，隔离了微机联锁系统和铁路照明系统，互不影响；全部采用有线通讯网络，抗干扰性强、稳定、可靠。
57.相对于现有技术，本发明的优点如下：1)该系统结构简单，不需要在区间铁路线路上安装磁头或红外线等传感器来判断火车驶入和离开的信号；通过铁路信号微机联锁系统内的区间进路信息，便可判断火车驶入和离开状态；2)该方案实现自动控制，通过铁路照明能效管理主机读取、解析判断某段区间进路的开放或解锁信息，自动控制某段区间铁路照明的开闭，不需要人工关注和手动控制；3)该系统采用网络传输数据，并在铁路信号微机联锁系统和区间铁路照明系统做网络隔离，避免互相影响。采用网络传输，相比通过无线通信的方式，抗干扰能力强，误码率低，可靠性高。
附图说明
58.图1为本发明实施例中基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统结构示意图；
59.图2为本发明实施例中基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制方法的流程图。
具体实施方式
60.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”、“该”“某段”、“某个”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
61.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
62.实施例1：
63.本实施例提供了一种基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统，图1所示为本实施例所述基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统结构示意图。如图1所示，所述基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统包括：铁路照明能效管理主机、铁路信号微机联锁系统、区间铁路照明系统、网络a、网络b。其中，
64.所述铁路照明能效管理主机通过网络a与铁路信号微机联锁系统相连，用于读取铁路信号微机联锁系统内的区间进路信息；
65.所述铁路照明能效管理主机通过网络b与区间铁路照明系统相连，根据区间进路信息决策对区间照明系统的开闭控制；
66.所述网络a属于铁路信号微机联锁系统专用网络；
67.所述网络b属于区间铁路照明能效专用网络。
68.所述网络a与网络b是不同的网络，用于隔离所述铁路照明控制系统和铁路信号微机联锁系统，以免产生互相的影响。
69.进一步地，所述铁路信号微机联锁系统，包括，铁路信号微机联锁主机、各分站plc、网络a；其中，
70.所述铁路信号微机联锁主机通过网络a与各分站plc连接，连接使用网络线，由铁路信号
71.微机联锁主机通过各分站plc汇总铁路信号设备的状态信息和控制铁路信号设备；
72.所述铁路信号微机联锁主机内，安装铁路信号微机联锁调度集中软件，由信号值班员根据机车作业计划，预排开放进路或解锁进路，机车司机根据进路上的铁路信号灯指示行车；
73.所述各分站plc，指安装在各个分站的plc，一般安装于各信号楼信号机房，用于汇总该站内铁路信号设备的状态，包括轨道电路状态、信号灯状态、道口状态、道岔状态等；执行铁路信号微机联锁主机的命令，控制该站铁路信号设备，包括点亮信号灯、控制转辙机扳动道岔等。
74.进一步地，所述区间铁路照明系统，包括区间铁路照明控制箱、区间铁路照明杆路和电缆；其中，
75.所述区间铁路照明控制箱通过电缆与区间铁路照明杆路相连，为区间铁路照明杆路提供电力；
76.所述区间铁路照明杆路，由安装在区间铁路线路旁的电杆和灯具组成；
77.所述区间铁路照明控制箱安装于区间铁路照明杆路的一侧，一般安装于铁路信号楼的配电房；
78.进一步地，所述区间铁路照明控制箱，内部配置包括：时控器、主交流接触器、区间铁路照明控制plc、继电器、副交流接触器；其中，
79.所述时控器与主交流接触器连接，用于白天停止供电，夜间供电，时控器的开闭时间设定依据季节不同进行调节；
80.所述区间铁路照明控制plc通过继电器与副交流接触器相连，区间铁路照明控制plc通过继电器控制副交流接触器的吸合和断开；
81.所述副交流接触器与主交流接触器相连，在夜间时控器开的情况下，上端头带电。在白天时控器关的情况下，上端头无电；
82.所述副交流接触器与区间铁路照明杆路电缆相连，在吸合的情况下，区间铁路照明杆路点亮。在断开的情况下，区间铁路照明杆路灭灯；
83.所述继电器为24v继电器，用于将区间铁路照明控制plc的输出转换成220v交流电压，控制副交流接触器的吸合和断开；
84.进一步地，所述铁路照明能效管理主机，通过网络b连接区间铁路照明系统的区间铁路照明控制plc，连接使用网络线；其中，
85.所述铁路照明能效管理主机具备双网卡，一个用于连接网络a，另一个用于连接网络b，
86.均使用网络线连接；
87.所述铁路照明能效管理主机安装部署铁路信号微机联锁信息接收软件，用于接收铁路信
88.号微机联锁信息；
89.所述铁路照明能效管理主机安装部署铁路信号微机联锁信息解析软件，用于将接收到的铁路信号微机联锁信息进行解析判断；
90.所述铁路照明能效管理主机安装部署区间铁路照明控制软件，用于通过网络b，发送开灯指令和关灯指令给区间铁路照明控制plc；
91.进一步地，所述区间铁路照明系统，不局限于一处，可以分布在多处，用于控制不同区间铁路照明杆路的开闭，即铁路照明能效管理主机可以通过网路b连接多个区间铁路照明控制plc，进而可以实现同时或分时控制处于多个不同站场之间的区间铁路照明杆路。
92.进一步地，所述区间进路信息，指信号值班员在铁路信号微机联锁调度集中软件界面上，根据机车作业计划，从一个站场到另一个站场，给机车车辆通过或行走而规划的路线，该路线在软件界面上表现为一条白色光带，称之为开放进路。机车车辆通过了预设的进路，则自动解锁或取消进路。也可以通过手动解锁或取消已经预设好的进路。两个站场间的区间铁路线路是否开放或解锁了进路，即区间进路信息；
93.进一步地，所述区间进路信息，分以下四种：
94.区间进路未被预设；
95.本站出站调车信号点亮，开放的进路包含了部分区间进路；
96.本站出站信号机点亮、另一个站进站信号点亮，开放的进路包含了整个区间进路；
97.区间进路未被解锁，及取消；
98.当采用基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统控制区间铁路照明时，所述铁路照明能效管理主机读取解析和判断某段或某几段区间进路信息，依据下述原则决定某段或某几段区间铁路照明的开闭。
99.区间进路未被预设，铁路照明能效管理主机不发送开灯指令；
100.本站出站调车信号点亮，开放的进路包含了部分区间进路，铁路照明能效管理主机发送开灯指令，点亮该段区间铁路照明杆路；
101.本站出站信号机点亮、另一个站进站信号点亮，开放的进路包含了整个区间进路，铁路照明能效管理主机发送开灯指令，点亮该段区间铁路照明杆路；
102.区间进路被解锁，及取消，铁路照明能效管理主机发送关灯指令，关闭该段区间铁路照明杆路；
103.由以上技术方案可以看出，本实施例的基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制系统，在夜间区间铁路照明控制箱内主交流接触器吸合的前提下，通过铁路照明能效管理主机从铁路信号微机联锁主机内读取、解析判断区间进路信息，在根据区间进路信息的不同状态，提出了一种控制策略，通过发送给区间铁路照明控制plc开灯或关灯的指令，从而实现了对区间铁路照明的自动控制。
104.实施例2：
105.本实施例提供了一种基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制方法，图2所示为本实施例所述基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制方法的流程图。如图2所示，所述基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
106.步骤001，铁路照明能效管理主机时刻不断读取从铁路信号微机联锁主机得到的微机联锁信息；
107.步骤002，铁路照明能效管理主机解析并判断微机联锁信息中的区间进路信息；
108.步骤003，铁路照明能效管理主机根据区间进路信息情况，由区间铁路照明开关决策发给区间铁路照明系统的区间铁路照明控制plc开灯或关灯的指令；
109.步骤004，区间铁路照明控制plc执行指令，对区间铁路照明杆路进行开闭。
110.步骤005，只有当在由时控器设置的夜间铁路照明开启的时间段内，主交流接触器才有电力输出，步骤003和步骤004才有输出效果。但，无论主交流接触器是否吸合，步骤003和步骤004仍然执行。
111.进一步地，所述步骤003中，所述区间进路信息可分为以下四种：
112.区间进路未被预设；
113.本站出站调车信号点亮，开放的进路包含了部分区间进路；
114.本站出站信号机点亮、另一个站进站信号点亮，开放的进路包含了整个区间进路；
115.区间进路被解锁，即取消。
116.进一步地，所述步骤003中，所述区间铁路照明开关决策，包括：
117.决策003001，区间进路未被预设，铁路照明能效管理主机不发送开灯指令；
118.决策003002，本站出站调车信号点亮，开放的进路包含了部分区间进路，铁路照明
能效管理主机发送开灯指令，点亮该段区间铁路照明杆路；
119.决策003003，本站出站信号机点亮、另一个站进站信号点亮，开放的进路包含了整个区间进路，铁路照明能效管理主机发送开灯指令，点亮该段区间铁路照明杆路；
120.决策003004，区间进路被解锁，及取消，铁路照明能效管理主机发送关灯指令，关闭该段区间铁路照明杆路；
121.由此可见，本实施例的基于铁路信号微机联锁的铁路照明控制方法，在区间铁路照明的控制过程中，结合区间进路信息的四种状态对区间铁路照明实现自动控制，从而实现在火车或车列达到区间铁路线路前，该条区间铁路照明杆路自动点亮；火车或车列在通过这条区间铁路线路后，该条区间铁路照明杆路自动熄灭；在区间进路没有被预设的情况下，保持该条区间铁路照明杆路熄灭，进而达到节能目的。
122.本领域普通技术人员可以理解：附图只是实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述各系统内的分部件可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也位于其他几个地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
123.需要说明的是上述实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。