车载信号系统的倒切装置的制作方法

1.本实用新型涉及信号控制技术领域，尤其涉及一种车载信号系统的倒切装置。


背景技术：

2.地铁信号系统设计的寿命有限，一方面早期修建的地铁信号系统设备老化、故障率高且系统兼容性差，关键设备已停止生产，运营维护成本高昂。另一方面既有线路信号系统受早期技术发展水平限制，已无法满足现代地铁高密度运营和安全性要求。
3.随着各城市早期线路车辆和信号系统设计寿命到期，已有不少线路将要进入改造换新阶段，在改造换新过程中既要维持线路既有运营状况，又要同时升级信号软硬件，还要最大化控制列车改造工作量，降低改造成本和维修影响。导致出现同一列车需安装两套不同的新旧信号系统，或因多数线路前期分段开通，其配置的车辆也随着不断开通而导致同一线路车辆的接口和制造厂不同且有差异，所以新旧信号系统适配同一车辆接口，和同一信号系统适配不同车辆接口的需求十分迫切。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供一种车载信号系统的倒切装置。
5.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，包括第一倒切开关和第二倒切开关；
6.所述第一倒切开关的中节点与电源正极电连接；
7.所述第一倒切开关的触点与列车上的每种车载信号系统对所述列车的控制电路的第一输出接口的正极一一对应电连接；
8.所述第二倒切开关的触点与每种车载信号系统对所述控制电路的第一输出接口的负极一一对应电连接；
9.所述第二倒切单元的中节点与所述控制电路电连接。
10.根据本实用新型提供的一种车载信号系统的倒切装置，还包括第三倒切开关和第四倒切开关；
11.所述第三倒切开关的中节点接地；
12.所述第三倒切开关的触点与每种车载信号系统对所述列车的控制电路的第二输出接口的负极一一对应电连接，所述第一输出接口和所述第二输出接口相同；
13.所述第四倒切开关的触点与每种车载信号系统对所述控制电路的第二输出接口的正极一一对应电连接；
14.所述第四倒切单元的中节点与所述控制电路电连接。
15.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，每种车载信号系统对应的第一输出接口为干节点或湿节点；
16.在每种车载信号系统对应的第一输出接口为干节点的情况下，所述列车为所述第
一输出接口提供电源；
17.在每种车载信号系统对应的第一输出接口为湿节点的情况下，每种车载信号系统为所述第一输出接口提供电源。
18.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，还包括第五倒切开关、第六倒切开关和条件开关；
19.所述第五倒切开关的中节点与所述条件开关的一端电连接，所述条件开关用于接收外部输入；
20.所述第五倒切开关的触点与每种车载信号系统对所述列车的控制电路的输入接口的正极一一对应电连接；
21.所述第六倒切开关的中节点与所述条件开关的另一端电连接；
22.所述第六倒切开关的一个触点与所述列车提供的电源正极电连接，所述第六倒切开关的除所述一个触点以外的其他触点与所述输入接口中干节点的负极一一对应电连接。
23.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，在所述列车的运行级别为cbtc级别的情况下，所述输入接口包括列车完整性输入接口、司机室状态输入接口和紧急制动输入接口；所述第一输出接口包括紧急制动输出接口、牵引切除输出接口和ato系统输出接口。
24.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，在所述列车的运行级别为准移动闭塞级别或固定闭塞级别的情况下，所述输入接口包括列车完整性输入接口、司机室状态输入接口、紧急制动输入接口和轨道电路输入接口；所述第一输出接口包括紧急制动输出接口和门允许输出接口。
25.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，所述第一倒切开关的一个触点与所述第二倒切开关的一个触点直接电连接。
26.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，所述第一倒切开关和所述第二倒切开关为机械开关。
27.本实用新型提供一种车载信号系统的倒切装置，所述第一倒切开关的触点和所述第二倒切开关的触点之间存在短接。
28.本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置，通过在多种车载信号系统对列车控制电路输出接口的正负极采用倒切开关，通过倒切开关可根据需要选择车载信号系统接入控制电路，实现不同厂家车载信号系统设备在同一列车的倒切，每种车载信号系统可适配多种列车。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
30.图1是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之一；
31.图2是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之二；
32.图3是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之三；
33.图4是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之四；
34.图5是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之五；
35.图6是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之六；
36.图7是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之七；
37.图8是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之八；
38.图9是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之九；
39.图10是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之十；
40.图11是本实用新型提供的车载信号系统的倒切装置的结构示意图之十一。
具体实施方式
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
42.下面结合图1描述本实用新型的一种车载信号系统的倒切装置，包括第一倒切开关1和第二倒切开关2；
43.所述第一倒切开关1的中节点与电源正极电连接；
44.第一倒切开关1的中节点为第一倒切开关1的不动端。可选地，第一倒切开关1的中节点通过条件开关4与电源正极电连接。电源可为列车提供的电源。条件开关4用与接收外部的输入信号，根据输入信号确定电路闭合或断开。条件开关4可为开关或按钮。
45.所述第一倒切开关的触点与列车上的每种车载信号系统对所述列车的控制电路的第一输出接口的正极一一对应电连接；
46.第一倒切开关1的触点为第一倒切开关1的动端。图1中列举了列车上存在两种车载信号系统a和b，控制电路为车辆紧急制动电路的情况下，车载信号系统a和b分别提供对车辆紧急制动电路的第一输出接口。车载信号系统a和b提供的第一输出接口的正极与第一倒切开关1的两个触点一一对应连接。
47.所述第二倒切开关2的触点与每种车载信号系统对所述控制电路的第一输出接口的负极一一对应电连接；
48.第二倒切开关2的触点为第二倒切开关2的动端。图1中车载信号系统a和b提供的第一输出接口的负极与第二倒切开关2的两个触点一一对应连接。
49.所述第二倒切单元2的中节点与所述控制电路电连接。
50.第二倒切开关2的中节点为第二倒切开关2的不动端。
51.第二倒切开关2的中节点可直接接入控制电路中，由接入的第一输出接口的输出信号触发控制电路动作。
52.第二倒切开关2的中节点还可通过继电器3接入控制电路中，由接入的第一输出接口的输出信号触发继电器得电或失电，由继电器3的辅助触点触发控制电路动作。
53.车辆紧急制动控制通常低电平有效，通过第二切换开关将车载信号系统提供的紧急制动输出接口直接串入车辆紧急制动环路中。在车辆其他条件无影响情况，通过第一切
换开关和第二切换开关的触点闭合状态控制全列车紧急施加状态。
54.倒切装置设置在列车柜体内，与第一条件开关和继电器连接的线缆通过车辆端子排对应接到第一切换开关和第二切换开关的中节点。若实现紧急制动施加状态倒切，常态时倒切开关中节点和a提供的第一输出接口对应的触点闭合，实现车载信号系统a控制车辆紧急制动施加缓解。通过操作倒切开关后，中节点断开，与b提供的第一输出接口对应的触点闭合，实现车载信号系统b控制车辆紧急制动施加缓解。倒切装置实现不同车载信号系统控制逻辑下对同一列车及其接口设备进行控制。
55.倒切装置还可实现不同种类车型的输出接口的切换。例如，以列车的牵引电路为例，牵引电路中串入门选、门关好等各车辆条件辅助节点，在车型x既有信号系统c具备牵引切除的列车上，改造所用新信号系统d的牵引切除通过倒切开关切换新旧两种信号系统并入列车牵引电路，实现信号牵引切除功能；其他车型也可按照此种方式执行。
56.如图2所示，本实施例对于同一车型的列车，可以通过倒切装置适配不同车载信号系统的倒切功能，对于不同车型的列车，可以通过倒切装置适配同一车载信号系统的倒切功能。
57.图3为两个车载信号系统在同一列车的倒切场景，在两个车载信号系统之间设置倒切装置，通过转换倒切开关的两个状态完成两个车载信号系统之间的切换，实现使用任一车载信号系统均能控制列车。
58.图4为车载信号系统适用于多种车型列车的倒切场景，在车载信号系统的接口与车辆端子排之间设置倒切装置，车载信号系统按照满配接口设置。倒切开关根据各种车型的列车既有的电路接口对应配置倒切，实现接口并入、串联或悬空处理，实现车载信号系统控制各种车型列车。
59.本实施例通过在多种车载信号系统对列车控制电路输出接口的正负极采用倒切开关，通过倒切开关可根据需要选择车载信号系统接入控制电路，实现不同厂家车载信号系统设备在同一列车的倒切，每种车载信号系统可适配多种列车。
60.在上述实施例的基础上，如图5所示，本实施例还包括第三倒切开关5和第四倒切开关6；所述第三倒切开关5的中节点接地；
61.可选地，第三倒切开关5通过条件开关4接地。
62.所述第三倒切开关5的触点与每种车载信号系统对所述列车的控制电路的第二输出接口的负极一一对应电连接，所述第一输出接口和所述第二输出接口相同；
63.所述第四倒切开关6的触点与每种车载信号系统对所述控制电路的第二输出接口的正极一一对应电连接；
64.所述第四倒切单元6的中节点与所述控制电路电连接。
65.第四倒切开关6的中节点可直接接入控制电路中，由接入的第一输出接口的输出信号触发控制电路动作。
66.第四倒切开关6的中节点还可通过继电器3接入控制电路中，由接入的第一输出接口的输出信号触发继电器得电或失电，由继电器3的辅助触点触发控制电路动作。
67.本实施例通过对车载信号系统提供的输出接口进行备份，使得当某个车载信号系统提供的一个输出接口出现故障，另一个输出接口可以正常输出控制信号，控制电路正常运行。
68.在上述实施例的基础上，如图6所示，本实施例中每种车载信号系统对应的第一输出接口为干节点或湿节点；在每种车载信号系统对应的第一输出接口为干节点的情况下，所述列车为所述第一输出接口提供电源；在每种车载信号系统对应的第一输出接口为湿节点的情况下，每种车载信号系统为所述第一输出接口提供电源。
69.以门使能输出倒切为例，在车辆端子排与信号机柜之间设置倒切设备，湿节点的信号系统输出接口正极由其信号系统提供和控制，倒切设备将湿节点正极与干节点信号系统的输出接口进行倒切。同时干节点正极还需要串接车辆dc110v共同实现切换；湿节点的信号系统输出接口负极是直接串入车辆电路，倒切设备将干节点信号系统输出接口直接倒切进行车辆控制，实现多种车载信号系统输出接口的干湿节点倒切。
70.在上述实施例的基础上，如图7所示，还包括第五倒切开关7、第六倒切开关8和条件开关4；
71.所述第五倒切开关7的中节点与所述条件开关4的一端电连接，所述条件开关4用于接收外部输入；
72.所述第五倒切开关7的触点与每种车载信号系统对所述列车的控制电路的输入接口的正极一一对应电连接；
73.所述第六倒切开关8的中节点与所述条件开关4的另一端电连接；
74.所述第六倒切开关8的一个触点与所述列车提供的电源正极电连接，所述第六倒切开关的除所述一个触点以外的其他触点与所述输入接口中干节点的负极一一对应电连接。
75.以紧急制动输入倒切为例，在车辆端子排与信号机柜之间设置倒切设备，湿节点的信号系统输入接口的正极由车辆提供和控制，倒切设备将车辆正极与干节点的信号系统输入接口的正极进行倒切；湿节点的信号系统输入接口的负极与干节点的信号系统输入接口的负极直接倒切，从而实现多种车载信号系统输入接口的干湿节点倒切。
76.在上述实施例的基础上，如图8所示，本实施例中在所述列车的运行级别为cbtc(城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统)级别的情况下，所述输入接口包括列车完整性输入接口、司机室状态输入接口和紧急制动输入接口；所述第一输出接口包括紧急制动输出接口、牵引切除输出接口和ato(automatic train operation，列车自动驾驶)系统输出接口。
77.cbtc级别下，车载信号系统与车辆接口具备列车完整性、司机室状态、紧急输出与输入、牵引切除以及ato牵引、制动、激活、pwm(pulse width modulation，脉宽调制)等接口电路。在车载信号系统与车辆端子排之间设置倒切装置，将同一套车辆与信号接口电路通过倒切开关切换至不同的新旧两套车载信号系统设备控制，此方式可应用于不同车载信号设备厂家之间存在车辆接口电路差异，但能达到对同一车辆与信号接口的控制目的，实现cbtc级别车载信号设备之间倒切。
78.在上述实施例的基础上，如图9所示，本实施例中在所述列车的运行级别为准移动闭塞级别或固定闭塞级别的情况下，所述输入接口包括列车完整性输入接口、司机室状态输入接口、紧急制动输入接口和轨道电路输入接口；所述第一输出接口包括紧急制动输出接口和门允许输出接口。
79.在准移动或固定闭塞级别下，车载信号系统与车辆接口具备列车完整性、司机室
状态、紧急输出与输入、门允许和轨道电路等接口电路。在信号系统与车辆端子排之间设置倒切设备，将同一套车辆与信号接口电路通过倒切开关切换至不同的新旧两套车载信号系统设备控制，从而实现准移动和固定闭塞级别下车载信号设备之间的倒切。
80.在上述各实施例的基础上，如图10所示，本实施例中所述第一倒切开关的一个触点与所述第二倒切开关的一个触点直接电连接。
81.例如，在列车既有信号系统不具备牵引切出功能的情况下，将新信号系统的牵引切除功能通过倒切开关并入列车牵引电路，不倒切时则维持既有车辆电路。
82.在上述各实施例的基础上，本实施例中所述第一倒切开关和所述第二倒切开关为机械开关。
83.第一倒切开关和第二倒切开关采用质量可靠，高度灵活的机器开关，外部线缆直接连接到第一倒切开关和第二倒切开关的接线端子上，根据倒切方向的数量需求可采用不同状态位的机械开关。
84.一个两状态开关包含不超过十二组节点，实现倒切十二根电缆。以其中一组节点为例，11表示中节点，21表示前节点，31表示后节点，如图11所示。
85.本实施例中的倒切开关使用机械开关，可靠性高，可实现信号系统接口倒切，满足改造线路项目中不同车载信号系统、不同车辆彼此的倒切需求，通用性较高。
86.在上述实施例的基础上，本实施例中所述第一倒切开关的触点和所述第二倒切开关的触点之间存在短接。
87.考虑车辆电路电流性能，亦可利用端子排通过多组倒切开关串联提升电流承载能力。例如，第一倒切开关和第二倒切开关均为两状态机械开关，将两个切换开关的触点进行短接。机械开关集中布置在统一的面板或箱盒内，组成倒切装置。
88.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。