[發明專利]用于揭示光信號中的錯誤的電路裝置

有效

• 申請號: 201380057976.6
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104781130A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: K.凱斯特;R.埃克爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B61L5/18
• 分類號: B61L5/18;B61L1/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種用于揭示特別是鐵路安全設備的光信號中的錯誤的電路裝置，具有在發生錯誤的情況下能夠以可逆的方式斷開的電子信號發生器及設計用于白熾燈的用于控制和監視信號發生器的執行部分，其中，錯誤揭示包括在與導線相關的干擾電壓和信號發生器的錯誤之間的錯誤辨別。

背景技術

下面的描述主要涉及鐵路安全設備的光信號，本發明不局限于該應用。相反，還可以想到例如應用于其它交通系統或者工業領域。

在白熾燈光信號的情況下，確定導線的尺寸，使得在信號芯線受到干擾時，干擾電流流過白熾燈，而該干擾電流不使白熾燈發光。設計用于白熾燈光信號的執行部分通常對信號電流進行評價，以確定光信號的錯誤或者規定的功能。

在白熾燈信號發生器被例如用于LED光源的電子信號發生器代替時，干擾電流使得電子設備工作，但是由于干擾的能量小，信號發生器無法啟動。在嘗試啟動時，信號電壓降低，并且能夠以可逆的方式斷開的信號發生器開始下一次啟動嘗試。

即使在低歐姆故障的情況下在信號發生器中也給出這種啟動過程。由于信號導線的阻抗，信號電壓在接通電子設備時跌落。在此，流過非常大的電流，其對于執行部分不被評價為故障，而被評價為有效信號電流。相反，電子設備由于電壓小而無法測量該電流，并且在需要時開始新的啟動嘗試。

由于在有干擾而無故障的信號發生器和有低歐姆故障的信號發生器的情況下的啟動特性相同，因此無法識別故障原因。因此，必須確保電子信號發生器能夠在信號發生器電壓和干擾電壓之間進行區分，以便不僅揭示故障的存在，而且還揭示故障原因。

迄今為止，上述問題通過在電流過大時，由執行部分識別錯誤，而在電流僅小幅增大時，由信號發生器識別錯誤并且告知執行部分來解決。然而，這種錯誤揭示在信號導線的阻抗較大時不總是得到保證，因為在由執行部分進行的電流識別和由信號發生器進行的電流識別之間存在空隙。電流識別的這種空隙通過信號發生器在啟動之后立即，也就是說在信號電壓跌落之前評價電流來填補。為此，需要由執行部分充電并且在足夠長的時間內向信號發生器提供電流的信號發生器內部的電容器。因此，在有低歐姆故障的信號發生器的電子設備啟動之后，能夠測量大電流，并且用于故障識別。前提是電容器能夠在足夠長的時間內存儲其能量。然而，電容器的該性能通常未得到測試。

發明內容

相應地，本發明要解決的技術問題是，提高信號發生器在導線相關的干擾電壓和低歐姆故障之間進行錯誤辨別的可靠性。在此，特別是以獨立于電容能量中間存儲為目標。

根據本發明，上述技術問題通過給信號發生器連接電阻裝置，使得在高歐姆的信號發生器的情況下，信號發生器電壓大于干擾電壓來解決。電阻裝置使得信號發生器電壓和干擾電壓在一定程度上分開，并且由此可彼此區分。電阻裝置由使干擾電壓降低的耗電裝置構成。在發生故障的情況下，電壓在信號發生器啟動之后立即跌落。因此，信號發生器是高歐姆的。之后，電壓又上升，其中，電阻裝置使得高歐姆的信號發生器的信號發生器電壓大于干擾電壓。在信號發生器無故障而存在干擾電壓的情況下，在切換為高歐姆之后測量干擾電壓，而在信號發生器有故障的情況下，測量信號發生器電壓。

首先有利的是，不必對啟動電流進行評價，并且不必準確地確定為此而作為能量源所需要的電容器的大小并經常對其進行驗證。僅必須確定電阻裝置的大小，使得信號發生器僅為如此高歐姆的，即，使得干擾電壓保持小于信號發生器上的電壓。

在識別出信號發生器電壓并且啟動嘗試多次失敗的情況下，通過切換為高歐姆的信號發生器向執行部分進行故障通知，執行部分由于信號電流過低，而推斷出信號發生器發生故障，也就是說構成部件發生故障或者在信號線纜區域中的高歐姆的接觸點發生故障。

在存在干擾電壓的情況下，未達到用于識別信號發生器電壓的閾值，從而不進行新的啟動嘗試，也不進行故障通知。

根據權利要求2設置為，為了在信號發生器電壓和干擾電壓之間進行錯誤辨別，設置電壓閾值，在高于所述電壓閾值時，存在信號發生器的故障，而在低于所述電壓閾值時，存在干擾。有利的是，電壓閾值大約定位在信號發生器電壓和干擾電壓之間的中點，以實現盡可能可靠的故障分類。

在根據權利要求3的有利擴展中，所述電阻裝置被構造為可斷開的，其中，根據權利要求4，特別是在錯誤揭示中進行該斷開。由此，向執行部分的正確的錯誤傳輸獨立于電阻裝置的可能的反饋，并且像在上面描述的已知的通過切換為高歐姆的信號發生器并由此使信號電流下降的錯誤揭示那樣進行。

附圖說明

下面根據附圖詳細說明本發明。其中：