[發明專利]一種靜態輸出加靜態動態脈沖檢測的軌道交通安全輸出系統

有效

• 申請號: 201610309006.6
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN105946902B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 戶貫濤
• 申請（專利權）人: 浙江眾合科技股份有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙)33217
• 代理人: 魏亮

本發明專利申請是發明創造名稱“一種軌道交通安全控制電路及系統”的分案申請，原申請的申請日為2014年9月23日，申請號為2014104899558。

技術領域

本發明涉及軌道交通領域，尤其涉及一種軌道交通中安全控制電路及安全控制系統。

背景技術

在軌道交通控制領域，一般情況下，其安全輸出通過直接驅動控制外部的安全繼電器從而控制相應的信號設備(如信號機、轉轍機等軌旁設備以及牽引控制系統、車門等車載設備)。通常來講，安全輸出系統對外提供一定的電壓從而使得外部繼電器勵磁吸起或者失磁落下進而控制外部信號設備。而眾所周知，繼電器勵磁吸起往往代表著一種危險狀態，如果安全輸出系統錯誤的使外部繼電器勵磁吸起，很可能造成列車脫軌或者撞車等非常嚴重的事故。

目前，業界普遍存在的安全輸出控制有兩種，一種是靜態輸出方式，即需要對外輸出時，直接給外部繼電器提供可以使其能夠勵磁吸起的電壓。另一種方式是動態輸出方式，即需要對外輸出時，輸出一定頻率的脈沖信號，利用脈沖對電容充電，然后由電容為繼電器供電，利用充放電的不對稱性使得電容電壓可以維持在外部繼電器能夠保持勵磁吸起的狀態。

針對業界普遍采用的兩種安全輸出方式，下面分別分析其存在的缺陷。第一種輸出方式所存在的最大問題是當輸出電路出現粘連故障時不能夠及時發現，造成系統錯誤輸出，從而可能導致危險情況的發生。具體解釋如下：①當系統長時間對外輸出“1”，即外部繼電器保持在勵磁吸起狀態，此時輸出電路發生粘連故障，電路的輸出狀態與系統輸出狀態保持一致，無法檢測到粘連故障，而當系統需要對外輸出“0”時，由于電路發生粘連故障而導致無法輸出“0”，導致危險情況的發生；②當系統長時間對外輸出“0”，即外部繼電器保持在失磁落下狀態，此時輸出電路發生粘連故障，雖然軌道交通里面安全輸出通常采用多通道輸出表決機制，當只有一個通道發生粘連故障時系統對外的輸出不會發生變化，但是系統無法檢測到該故障，隨著時間的推移，表決通道的另外一個通道輸出電路也發生了相同的粘連故障，從而導致系統錯誤對外輸出，最終可能導致危險情況的發生。第二種輸出方式存在的最大問題是系統的可靠性和可用性大大降低，增加了維護成本。由于采用動態充放電的輸出形式實現對外輸出，就需要反復的對輸出電容進行充放電，而反復充放電會導致電容壽命大大降低，對于一塊輸出板卡來講，任何一個輸出通道的輸出電容故障都會導致整個輸出板卡不可用，從而導致系統不可用。在實際應用中，輸出通道往往比較多，從而導致整個系統的可靠性不高，系統的維護間隔短，提高了維護成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種控制電路簡單、可靠性高、維護成本低的靜態輸出加靜態動態脈沖檢測的軌道交通安全輸出系統。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案為：一種靜態輸出加靜態動態脈沖檢測的軌道交通安全輸出系統，包括安全控制電路，所述安全控制電路包括用于控制相應信號設備的安全繼電器，所述安全繼電器通過控制單元進行控制，所述安全控制電路至少包括兩個通道的控制單元，每個通道控制單元包括一個處理單元、與所述處理單元對應并連接所述安全繼電器的輸出單元、以及一個動靜態回采單元，所述處理單元包括短時檢測脈沖產生模塊、短時脈沖解碼模塊和靜態解碼模塊，所述安全控制電路還包括用于給所述控制單元提供基準信號的基準信號產生單元；每個通道的輸出單元包括一個用于驅動繼電器的輸出光電耦合開關，每個通道的動靜態回采單元包括一個三態門、以及給所述三態門使能端提供信號的回采光電耦合開關，輸出光電耦合開關的輸入陽極端電連接處理單元，輸出光電耦合開關的輸入陰極端電連接地，輸出光電耦合開關的輸出集電極端連接VCC，輸出光電耦合開關的輸出發射極端電連接繼電器同時電連接回采光電耦合開關的輸入陽極，回采光電耦合開關的輸入陰極接地，回采光電耦合開關的集電作為三態門的使能端并連接上拉電阻，回采光電耦合開關的發射極接地。

優選的，輸出光電耦合開關的輸入陰極端電連接處理單元，輸出光電耦合開關的輸入陽極端電連接電源VCC，輸出光電耦合開關的輸出集電極端連接地，輸出光電耦合開關的輸出發射極端電連接繼電器同時電連接回采光電耦合開關的輸入陰極，回采光電耦合開關的輸入陽極接VCC，回采光電耦合開關發射極電作為三態門的使能端并連接下拉電阻，回采光電耦合開關的集電極電連接地。