非接触式交流道岔转辙机定反位的检测电路及方法与流程

1.本发明涉及铁路技术领域，具体涉及一种非接触式交流道岔转辙机定反位的检测电路及方法。


背景技术：

2.铁路道岔系统中使用了交流道岔转辙机驱动道岔，以实现列车行驶轨道线路的转换。
3.道岔转换方向分为定位和反位两种，现阶段定反位状态的检测是通过施加电压信号到定反位信号继电器上，检测电压信号有无进行定反判断。
4.通过上述这种方式存在安全风险，且增加配线施工成本。因此，开发出新技术来解决安全问题和配线及施工成本问题是必要的。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是现有道岔转辙机状态检测存在安全风险和成本较高，目的之一在于提供一种非接触式交流道岔转辙机定反位的检测电路，以解决道岔检测中的安全风险问题，和成本较高问题。
6.本发明通过下述技术方案实现：
7.一种非接触式交流道岔转辙机定反位的检测电路，包括采样电路和光耦隔离电路；
8.所述采样电路包括第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电路和第四采样电阻；
9.所述采样电路包括第一电压输入点、第二电压输入点、第三电压输入点、第四电压输入点和第五电压输入点；
10.所述第一采样电阻的第一端耦接于所述第三电压输入点，第二端耦接于所述第四采样电阻的第一端；
11.所述第二采样电阻的第一端耦接于所述第四电压输入点，第二端耦接于所述第一采样电阻第二端一接线点，并耦接于所述第一电压输入点；
12.所述第三采样电路的第一端耦接于所述第一采样电阻第二端另一接线点，第二端耦接于第二电压输入点；
13.所述第四采样电阻的第二端耦接于第五电压输入点；
14.上述每个采样电路均并联一个所述光耦隔离电路，以获取采样电路处的电压。
15.在一些实施方式中，每个所述采样电路均串联有热敏电阻。
16.在一些实施方式中，每个所述采样电路均串联有输入电阻。
17.在一些实施方式中，所述光耦隔离电路的电压输入端接入对应的采样电路两端，且所述电压输入端依次连接有第一放大电路、光耦隔离芯片和第二放大电路。
18.在一些实施方式中，所述电压输入端依次连接有第一放大电路、第三放大电路、光耦隔离芯片和第二放大电路。
19.本发明的目的之二是提供一种非接触式交流道岔转辙机定反位检测方法，采用以上检测电路，且包括如下步骤：
20.s100、将所述第一电压输入点、第二电压输入点、第三电压输入点、第四电压输入点和第五电压输入点接入三相电机的电压输入电路，该道岔转辙机动作结束后回到明确的定位或反位状态，同时电压输入电路处于相应的表示电压状态；
21.s200、道岔转辙机处于定位或反位，在所述采样电路上的采样电路处产生不同的电压；
22.s300、采样电路处的电压信号传输到所述光耦隔离电路；
23.s400、采集和分析光耦隔离电路获取的电信号，并进行判断。
24.在一些实施方式中：所述步骤s200中，道岔转辙机处于定位状态，则所述第四电压输入点和第二电压输入点之间，以及所述第一电压输入点和第四电压输入点之间形成定位直流表示电压，且该定位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值，且所述第五电压输入点和第三电压输入点之间，以及第一电压输入点和第三电压输入点之间的电压值均为0；
25.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于定位状态。
26.在一些实施方式中：所述步骤s200中，道岔转辙机处于反位状态，则所述第四电压输入点和第二电压输入点之间，以及所述第一电压输入点和第四电压输入点之间电压值均为0，且所述第五电压输入点和第三电压输入点之间，以及第一电压输入点和第三电压输入点之间形成反位直流表示电压，该反位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值；
27.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于反位状态。
28.在一些实施方式中：所述步骤s200中，所述第四电压输入点和第二电压输入点之间，以及所述第一电压输入点和第四电压输入点之间形成定位直流表示电压，且该定位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值，且所述第五电压输入点和第三电压输入点之间，以及第一电压输入点和第三电压输入点之间形成反位直流表示电压，且该反位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值；
29.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于道岔故障状态。
30.在一些实施方式中：所述步骤s200中，所述第四电压输入点和第二电压输入点之间，以及所述第一电压输入点和第四电压输入点之间电压值小于动作电压阈值或为0，且所述第五电压输入点和第三电压输入点之间，以及第一电压输入点和第三电压输入点之间小于动作电压阈值或为0；
31.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于无表示位。
32.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
33.本发明利用三相电机在控制道岔转辙机时的电流和电压变化，将相应电流和电压用五个接线点接出，并通过采样电路进行电压采样，然后利用光耦隔离电路进行电压信号传输，并根据最终获取的电压信号检测、分析和判断来实现对道岔正位或反位状态的知悉。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。在附图中：
35.图1为本发明中采样电路的电路图；
36.图2为本发明中光耦隔离电路的电路图；
37.图3为本发明定反位检测方法的流程逻辑框图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
39.一种非接触式交流道岔转辙机定反位的检测电路，包括采样电路和光耦隔离电路。
40.如图1所示，采样电路包括第一采样电阻rs1、第二采样电阻rs2、第三采样电路rs3和第四采样电阻rs4。
41.采样电路包括第一电压输入点x1、第二电压输入点x2、第三电压输入点x3、第四电压输入点x4和第五电压输入点x5。
42.第一采样电阻rs1的第一端耦接于第三电压输入点x3，第二端耦接于第四采样电阻rs4的第一端。
43.第二采样电阻rs2的第一端耦接于第四电压输入点x4，第二端耦接于第一采样电阻rs1第二端一接线点，并耦接于第一电压x1输入点。
44.第三采样电路rs3的第一端耦接于第一采样电阻rs1第二端另一接线点，第二端耦接于第二电压x2输入点。
45.第四采样电阻rs4的第二端耦接于第五电压x2输入点。
46.如图1所示，第一电压输入点x1、第二电压输入点x2、第三电压输入点x3、第四电压输入点x4和第五电压输入点x5在接出的电路上还接入有保险丝f。
47.上述第一采样电阻rs1、第二采样电阻rs2、第三采样电路rs3和第四采样电阻rs4均并联一个光耦隔离电路，以获取第一采样电阻rs1、第二采样电阻rs2、第三采样电路rs3和第四采样电阻rs4处的电压。
48.在具体实施时，第一采样电阻rs1、第二采样电阻rs2、第三采样电路rs3和第四采样电阻rs4均串联有热敏电阻rt。
49.在具体实施时，每个第一采样电阻rs1、第二采样电阻rs2、第三采样电路rs3和第四采样电阻rs4均串联有输入电阻ri，且每个采样电路对应串联有两个输入电阻ri，分别串联到两端。
50.由于三相电机输出的电压为强电，因此通过设置热敏电阻rt和输入电阻ri，以实现高阻采样，获取电压值更低的电压信号。
51.在具体实施时，四个光耦隔离电路的电压输入端分别对应接入第一采样电阻rs1、第二采样电阻rs2、第三采样电路rs3和第四采样电阻rs4的两端，且电压输入端依次连接有第一放大电路、光耦隔离芯片和第二放大电路。
52.图2为本发明中所采用的光耦隔离电路。
53.如图2所示，光耦隔离电路的电压输入端uh和ul端分别连接到对应的采样电路两
端。电压输入端处接入电感l。
54.第一放大电路包括第一放大器amp1、第四电阻r4和第五电阻r5等。
55.第二放大电路包括第二放大器amp2。
56.光耦隔离芯片u。
57.进一步地，在具体实施时，电压输入端依次连接有第一放大电路、第三放大电路、光耦隔离芯片和第二放大电路。
58.第三放大电路包括第三放大器amp3。
59.基于以上电路，参考图1-3，还有一种非接触式交流道岔转辙机定反位检测方法，采用上述的检测电路，且包括如下步骤：
60.s100、将所述第一电压输入点x1、第二电压输入点x2、第三电压输入点x3、第四电压输入点x4和第五电压输入点x5接入三相电机的电压输入电路，该道岔转辙机动作结束后回到明确的定位或反位状态，同时电压输入电路处于相应的表示电压状态；
61.s200、道岔转辙机处于定位或反位，在所述采样电路上的采样电路处产生不同的电压；
62.s300、采样电路处的电压信号传输到所述光耦隔离电路；
63.s400、采集和分析光耦隔离电路获取的电信号，并进行判断。
64.在一些具体实施方式中，所述步骤s200中，道岔转辙机处于定位状态，则所述第四电压输入点x4和第二电压输入点x2之间，以及所述第一电压输入点x1和第四电压输入点x4之间形成定位直流表示电压，且该定位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值，且所述第五电压输入点x5和第三电压输入点x3之间，以及第一电压输入点x1和第三电压输入点x3之间的电压值均为0；
65.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于定位状态。
66.在一些具体实施方式中，所述步骤s200中，道岔转辙机处于反位状态，则所述第四电压输入点x4和第二电压输入点x2之间，以及所述第一电压输入点x1和第四电压输入点x4之间电压值均为0，且所述第五电压输入点x5和第三电压输入点x3之间，以及第一电压输入点x1和第三电压输入点x3之间形成反位直流表示电压，该反位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值；
67.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于反位状态。
68.在一些具体实施方式中，所述步骤s200中，所述第四电压输入点x4和第二电压输入点x2之间，以及所述第一电压输入点x1和第四电压输入点x4之间形成定位直流表示电压，且该定位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值，且所述第五电压输入点x5和第三电压输入点x3之间，以及第一电压输入点x1和第三电压输入点x3之间的形成反位直流表示电压，且该反位直流表示电压的电压值大于动作电压阈值；
69.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于道岔故障状态。
70.在一些具体实施方式中，所述步骤s200中，所述第四电压输入点x4和第二电压输入点x2之间，以及所述第一电压输入点x1和第四电压输入点x4之间电压值小于动作电压阈值或为0，且所述第五电压输入点x5和第三电压输入点x3之间，以及第一电压输入点x1和第三电压输入点x3之间小于动作电压阈值或为0；
71.所述步骤s400中判断为道岔转辙机判断为处于无表示位。
72.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。