一种铁路信号室外设备微机模拟试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及铁路信号系统领域，具体的说是一种铁路信号室外设备微机模拟试验装置。


背景技术：

2.铁路信号工程中，在机械室各机柜配线完成后，需及时的进行模拟试验，但此时往往受各系统(联锁、列控)设备安装、软件编制进度的影响不能及时进行，必须等待设备全部安装完成后才能开始试验，导致无法根据试验结果快速对铁路信号系统进行纠错，延误了铁路信号系统投入使用的时间。在进行铁路信号系统模拟试验时，必须制作模拟条件模拟真实的各种室外设备，主要包括轨道电路、信号机、道岔转辙机等，以便完成室内控制电路的试验。
3.现有技术中，各室外设备所需要的模拟条件都需要单独进行制作，并且需要依据场站的实际情况制作，通用性差，模拟试验完成之后就会废弃掉，导致模拟试验成本大幅提升。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种铁路信号室外设备微机模拟试验装置，能够方便快捷地对信号室外设备进行模拟，并且能够重复使用，可以大幅提升模拟试验的效率，降低模拟试验的成本。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：一种铁路信号室外设备微机模拟试验装置，所述铁路信号室外设备包括轨道电路、信号机和转辙机，所述模拟试验装置包括上位计算机，上位计算机通信连接有室外设备模拟总控单元，室外设备模拟总控单元电性连接有轨道电路模拟单元、信号机模拟单元和转辙机模拟单元；所述轨道电路模拟单元包括多个轨道电路模拟开关、多个指示灯和多个轨道电路模拟开关量采集器，轨道电路模拟开关、指示灯和轨道电路模拟开关量采集器一一对应，轨道电路模拟开关与指示灯并联，轨道电路模拟开关与轨道电路模拟开关量采集器和所述室外分线盘均电性连接；所述信号机模拟单元包括多个信号模拟子单元，信号模拟子单元包括并联的负载电容和带色表示灯，负载电容的一端串联有断丝试验模拟开关，负载电容的另外一端以及断丝试验模拟开关均与所述室外分线盘电性连接；所述转辙机模拟单元包括切换控制模块，切换控制模块电性连接有直流模拟机构和/或交流模拟机构。
6.作为上述铁路信号室外设备微机模拟试验装置的进一步优化：所述直流模拟机构包括直流表示模拟模块和直流动作模拟模块，直流表示模拟模块和直流动作模拟模块均与所述切换控制模块电性连接。
7.作为上述铁路信号室外设备微机模拟试验装置的进一步优化：所述直流表示模拟模块包括直流定位反位整流电路和一个第一表示切断试验开关，直流定位反位整流电路包括两个直流整流组件，直流整流组件包括第一整流二极管、第一负载电阻和第一表示灯，其
中第一整流二极管与第一负载电阻串联后与第一表示灯并联，两个直流整流组件的第一表示灯的颜色不同，直流整流组件的其中一个公共端与所述切换控制模块电性连接，直流整流组件的另外一个公共端与表示第一切断试验开关的一端连接，第一表示切断试验开关的另外一端与切换控制模块电性连接。
8.作为上述铁路信号室外设备微机模拟试验装置的进一步优化：所述直流动作模拟模块包括两个第二负载电阻，第二负载电阻的一端与所述切换控制模块电性连接，两个第二负载电阻的另外一端连接后与切换控制模块电性连接。
9.作为上述铁路信号室外设备微机模拟试验装置的进一步优化：所述交流模拟机构包括交流表示模拟模块和交流动作模拟模块，交流表示模拟模块和交流动作模拟模块均与所述切换控制模块电性连接。
10.作为上述铁路信号室外设备微机模拟试验装置的进一步优化：所述交流表示模拟模块包括交流定位反位整流电路和一个第二表示切断试验开关，交流定位反位整流电路包括两个交流整流组件，交流整流组件包括第二整流二极管、第三负载电阻和第二表示灯，第二整流二极管与第三负载电阻串联后与第二表示灯并联，两个交流整流组件的第二表示灯的颜色不同，交流整流组件的两个公共端均与所述切换控制模块电性连接，并且两个交流整流组件的其中一个公共端连接后与第二表示切断模拟开关的一端电性连接，第二表示切断模拟开关的另外一端与切换控制模块电性连接。
11.作为上述铁路信号室外设备微机模拟试验装置的进一步优化：所述交流动作模拟模块包括六个第四负载电阻，六个第四负载电阻平均分为两组，同组的三个第四负载电阻呈星型连接形成三个公共端，两组第四负载电阻的其中一个公共端连接后与所述切换控制模块电性连接，两组第四负载电阻的另外两个公共端均与切换控制模块电性连接。
12.作为上述铁路信号室外设备微机模拟试验装置的进一步优化：所述转辙机模拟单元还包括电压采集模块，电压采集模块与所述切换控制模块电性连接。
13.有益效果：本实用新型能够完成信号室外轨道电路、信号机、转辙机等设备的模拟，并可将各模拟设备的工作状态集中直观的显示在上位计算机屏幕上，方便试验人员查看核对；各模拟条件按类别集中分设在轨道电路模拟单元、信号机模拟单元和转辙机模拟单元中，可适用于不同站场形状，重复使用，简化了模拟条件制作过程；轨道电路模拟单元、信号机模拟单元和转辙机模拟单元等可分别单独使用，试验接入灵活，方便多种试验条件下使用，简化了试验操作，加快了试验进度。
附图说明
14.图1是本实用新型的整体结构示意图；
15.图2是轨道电路模拟单元的原理图；
16.图3是进站信号机的模拟原理图；
17.图4是出站信号机的模拟原理图；
18.图5是调车信号机的模拟原理图；
19.图6是直流模拟机构的原理图；
20.图7是交流模拟机构的原理图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.铁路信号系统包括依次电性连接的控制台、联锁机、接口柜、继电器组合和室外分线盘，铁路信号系统为现有技术，在此不再赘述。在铁路信号系统中，控制台通过联锁机和微机接口柜对继电器组合进行控制，进而通过继电器组合对室外分线盘进行调节，最终对信号室外设备轨道电路、信号机、转辙机等进行远程控制。
23.请参阅图1至7，一种铁路信号室外设备微机模拟试验装置，铁路信号室外设备包括轨道电路、信号机和转辙机，模拟试验装置包括上位计算机，上位计算机通信连接有室外设备模拟总控单元，室外设备模拟总控单元电性连接有轨道电路模拟单元、信号机模拟单元和转辙机模拟单元。
24.轨道电路模拟单元包括多个轨道电路模拟开关、多个指示灯和多个轨道电路模拟开关量采集器，轨道电路模拟开关、指示灯和轨道电路模拟开关量采集器一一对应，轨道电路模拟开关与指示灯并联，轨道电路模拟开关与轨道电路模拟开关量采集器和所述室外分线盘均电性连接。
25.信号机模拟单元包括多个信号模拟子单元，信号模拟子单元包括并联的负载电容和带色表示灯，负载电容的一端串联有断丝试验模拟开关，负载电容的另外一端以及断丝试验模拟开关均与室外分线盘电性连接。
26.转辙机模拟单元包括切换控制模块，切换控制模块电性连接有直流模拟机构和/或交流模拟机构。
27.模拟试验的具体步骤如下。
28.s1、根据信号室外设备编制模拟配置表。
29.s2、根据模拟配置表将模拟负载单元与室外分线盘电性连接，并且将上位计算机、接口柜、继电器组合和室外分线盘依次电性连接。
30.s3、根据模拟配置表通过上位计算机向室外设备模拟总控单元发送信号室外设备模拟指令。
31.s4、室外设备模拟总控单元根据信号室外设备模拟指令驱动模拟负载单元并且接收模拟负载单元的反馈。
32.轨道电路模拟单元的具体工作过程为：在进行模拟试验时，可以选择现场模拟试验或者远程模拟试验的方式，当选择现场模拟试验的方式时，试验人员操作轨道电路模拟开关的开启或者断开，因为轨道电路模拟开关与指示灯是并联的，所以当轨道电路模拟开关开启时指示灯断电熄灭，当轨道电路模拟开关断开时指示灯通电点亮，试验人员通过观察指示灯的状态即可判断当前轨道电路模拟开关是否调整到位，同时，轨道电路模拟开关的状态发生变化时，会通过室外分线盘影响继电器的状态，使继电器的状态发生变化，上位计算机通过接口柜采集到继电器的状态信息，从而使试验人员能够判断继电器的状态与模拟试验装置的状态是否一致，若一致则说明当前继电器组合的继电器回路是正确的，模拟试验通过，若不一致则说明当前回路存在电路故障，需要进行故障排除；当选择远程模拟试
验的方式时，试验人员通过上位计算机和室外设备模拟总控单元控制轨道电路模拟开关的状态，并且通过开关量采集器和室外设备模拟总控单元获取轨道电路模拟开关的实际状态，然后通过接口柜获取继电器的状态，进而进行比较。根据实际的场站状况，可以选择使用若干个模拟单元进行试验。
33.信号机模拟单元的具体工作过程为：在进行模拟点灯试验时，通过不同命令驱动的继电器组合构成点灯回路，对应的信号机模拟组件点亮对应灯位，根据不同命令驱动的继电器状态变换不同的点灯状态，直至所有灯光组合正常点亮，如遇不能正常点亮情况，可根据相应提示信息快速进行故障排除，灯丝断丝试验时，试验人员操作断丝试验开关的通断来控制带色表示灯亮起或者熄灭，断丝试验开关的状态发生变化时，会通过室外分线盘影响继电器的状态，使继电器的状态发生变化，上位计算机通过接口柜采集到对应继电器的状态信息，从而判断继电器的状态与模拟试验装置的状态是否相互匹配，若相互匹配则说明当前继电电路的配线是正确的，试验正常，若不匹配则说明当前继电电路存在故障，需要进行及时排除。根据所要进行模拟试验的信号机的不同，可以选择进站信号机模拟组件、出站信号机模拟组件或者调车信号机模拟组件进行模拟试验，分别如图3
‑
5所示，在图3
‑
5中，接口柜和室外分线盘均为现有技术，在此不再赘述。
34.转辙机模拟单元具体的工作过程为：在进行转辙机模拟试验时，根据需要进行模拟试验的转辙机的型号选择直流转辙机模拟机构或者交流转辙机模拟机构进行模拟试验，直流转辙机模拟机构和交流转辙机模拟机构的模拟试验过程相同。具体地说，在开始模拟试验之后，切换控制模块首先对室外分线盘的输出电压进行检测和判断，如果室外分线盘的输出电压为110v的表示电压时，切换控制模块为直流表示模拟模块或者交流表示模拟模块供电，如果室外分线盘的输出电压为220v或380v的动作电压时，切换控制模块向直流动作模拟模块或者交流动作模拟模块供电，使直流动作模拟模块或者交流动作模拟模块中产生1a工作电流，供电50s后自动断开，防止直流动作模拟模块或者交流动作模拟模块工作产生不能主动断开的动作异常。根据所要进行模拟试验的转辙机的具体情况，可以选择使用若干个直流转辙机模拟机构或者若干个交流转辙机模拟机构进行模拟试验，无需针对每组道岔制作单独的模拟装置，有效降低了模拟试验的成本和工作量。
35.直流模拟机构包括直流表示模拟模块和直流动作模拟模块，直流表示模拟模块和直流动作模拟模块均与切换控制模块电性连接。
36.直流表示模拟模块包括直流定位反位整流电路和一个第一表示切断试验开关，直流定位反位整流电路包括两个直流整流组件，直流整流组件包括第一整流二极管、第一负载电阻和第一表示灯，其中第一整流二极管与第一负载电阻串联后与第一表示灯并联，两个直流整流组件的第一表示灯的颜色不同，直流整流组件的其中一个公共端与切换控制模块电性连接，直流整流组件的另外一个公共端与表示第一切断试验开关的一端连接，第一表示切断试验开关的另外一端与切换控制模块电性连接。在本实施例中，两个第一表示灯的颜色分别是黄色和绿色，其中绿色的第一表示灯为定位表示灯，黄色的第一表示灯为反位表示灯，当切换控制模块向直流表示模拟模块供电时，可以通过控制第一切断试验开关通断的方式控制定位表示灯或者反位表示灯亮起，进而完成直流转辙机的断表示模拟试验。
37.直流动作模拟模块包括两个第二负载电阻，第二负载电阻的一端与切换控制模块
电性连接，两个第二负载电阻的另外一端连接后与切换控制模块电性连接。
38.交流模拟机构包括交流表示模拟模块和交流动作模拟模块，交流表示模拟模块和交流动作模拟模块均与切换控制模块电性连接。
39.交流表示模拟模块包括交流定位反位整流电路和一个第二表示切断试验开关，交流定位反位整流电路包括两个交流整流组件，交流整流组件包括第二整流二极管、第三负载电阻和第二表示灯，第二整流二极管与第三负载电阻串联后与第二表示灯并联，两个交流整流组件的第二表示灯的颜色不同，交流整流组件的两个公共端均与切换控制模块电性连接，并且两个交流整流组件的其中一个公共端连接后与第二表示切断模拟开关的一端电性连接，第二表示切断模拟开关的另外一端与切换控制模块电性连接。在本实施例中，两个第一表示灯的颜色分别是黄色和绿色，其中绿色的第一表示灯为定位表示灯，黄色的第一表示灯为反位表示灯，当切换控制模块向直流表示模拟模块供电时，可以通过控制第一切断试验开关通断的方式控制定位表示灯或者反位表示灯亮起，进而完成直流转辙机的断表示模拟试验。
40.交流动作模拟模块包括六个第四负载电阻，六个第四负载电阻平均分为两组，同组的三个第四负载电阻呈星型连接形成三个公共端，两组第四负载电阻的其中一个公共端连接后与切换控制模块电性连接，两组第四负载电阻的另外两个公共端均与切换控制模块电性连接。
41.转辙机模拟单元还包括电压采集模块，电压采集模块与切换控制模块电性连接。电压电流采集模块用于采集负载电阻的运行参数并且汇总至室外设备模拟总控单元，进而由室外设备模拟总控单元将转辙机模拟的状态上传至上位计算机，便于试验人员观察、记录和故障分析。
42.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。