一种联锁机双系切换设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种联锁机双系切换设备，该设备包括双系切换板、主备转换模块和切换按钮，所述双系切换板包括两个联锁系统，所述主备转换模块包括两组串口、主机和从机，其中所述两个联锁系统分别通过对应的两组串口与主机和从机通信连接，主机与从机通过SPI通信连接，SPI通信用于实现切换命令的同步，所述切换按钮与主机和从机连接，主机和从机用于采集切换按钮状态，主机还用于将切换命令通过两组串口发送给两个联锁系统，从而实现联锁机双系的手动切换。本实用新型专利技术通过主机和从机采集切换按钮状态，发送切换命令，实现手动切换联锁机双系的功能，同时实现了联锁双系状态的实时监测，并在面板指示灯中显示当前两系分别所处的状态。

【技术实现步骤摘要】
一种联锁机双系切换设备
本技术涉及一种切换设备，特别是一种联锁机双系切换设备。
技术介绍
近年来，铁路车站自动控制技术发展迅猛，构成该控制系统的联锁运算计算机、联锁软件逻辑和驱动执行电路等核心部件有了很大的发展和提升。国内铁路行业在积极引进国外先进技术的基础上，逐步向国产化方向迈进。同时铁道部对计算机联锁系统在安全性、可靠性、可用性和可维护性方面的要求逐步提高，并明确提出了计算机联锁系统的安全完善度等级达到SIL4级的规定。SIL(SafetyIntegrityLevel)安全完整性等级认证一共分为4个等级，SIL1、SIL2、SIL3、SIL4，包括对产品和对系统两个层次，其中，以SIL4的要求最高。运行核心联锁软件的计算机不再是通用工业计算机，已升级到具有故障-安全特性的专用计算机平台，其主流制式有二取二、三取二等。国内铁路以二取二制式为主。信号联锁逻辑也有了相应的提升，铁道部软件测试中心的标准站规则也从第一版升级到了第二版。驱动执行电路出现了从继电器式电路向电子化执行电路的发展趋势。目前当双系中其中一系发生故障或有数据不一致情况发生时，其可以自动切换，具体连接方式及控制方法可参见专利技术专利CN109976208A，但是当外部条件要求双系进行主动切换时，缺少能够切换主备控制关系要求的硬件设备，并且缺少主备控制状态的显示。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种联锁机双系切换设备，该设备包括双系切换板、主备转换模块和切换按钮，所述双系切换板包括两个联锁系统，所述主备转换模块包括两组串口、主机和从机，其中所述两个联锁系统分别通过对应的两组串口与主机和从机通信连接，主机与从机通过SPI通信连接，SPI通信用于实现切换命令的同步，所述切换按钮与主机和从机连接，主机和从机用于采集切换按钮状态，主机还用于将切换命令通过两组串口发送给两个联锁系统，从而实现联锁机双系的手动切换。在一个实施方式中，所述两个联锁系统与两组串口采用RS422的双向通信，全双工工作收发互不影响，RS422使用差分信号，差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在一个实施方式中，所述切换按钮为两个，每个切换按钮通过光耦与主机和从机连接，由主机向两系发送切换命令，以避免误操作。在一个实施方式中，主机和从机均采用ARM为核心的微处理器，双CPU互相独立，二取二冗余结构。在一个实施方式中，该设备还包括指示灯，所述指示灯通过主机和从机接收联锁机双系的状态数据从而点亮相应状态的指示灯。在一个实施方式中，所述指示灯的电路包括光耦、继电器和电源，指示灯的一端与继电器的常开接点的一端串联，指示灯的另一端接地，常开接点的另一端连接电源，主机和从机通过光耦使继电器线圈励磁，从而使常开接点闭合接通电源以点亮指示灯。在一个实施方式中，所述指示灯的电路共有3个，对应三个模式，分别为主控模式、热备模式、离线模式。在一个实施方式中，所述指示灯的电路共有6个，对应两系各自的三个模式，分别为主控模式、热备模式、离线模式。在一个实施方式中，所述指示灯在一个面板上，指示灯的颜色为三种不同颜色。在一个实施方式中，主控模式时灯为绿色，热备模式时灯为黄色，离线模式时灯为红色。本技术通过主机和从机采集切换按钮状态，发送切换命令，实现手动切换联锁机双系的功能，同时实现了联锁双系状态的实时监测，并在面板指示灯中显示当前两系分别所处的状态。附图说明图1为本技术一种联锁机双系切换设备的结构示意图；图2为本技术的主备转换模块的点灯逻辑电路示意图；图3为本技术的指示灯状态示意图；图4为本技术的主备转换模块的切换电路示意图。具体实施方式亨钧铁路信号之星全电子计算机联锁系统(HJ-RSSE)主备转换模块是控制系统的辅助模块，用来完成联锁两系的状态显示及手动控制两系转换功能。图1是一种联锁机双系切换设备的结构示意图，模块中包括主机和从机，即二个ARM，ARM1、ARM2同时接收四个串口的数据，并将串口COM1、COM2、COM3、COM4发来的数据进行分析，输出信号点亮相应指示灯。同时两个ARM采集切换按钮状态，如果采集到切换命令，经过双ARM比较一致后由主机将切换命令发送给联锁两系。图2为本技术的主备转换模块的点灯逻辑电路示意图，点灯是由主、从两CPU同时接收联锁两系状态数据，经过解析后，输出高电平，导通光耦，从而使点灯继电器励磁，常开接点闭合接通点灯电源，点亮相应指示灯。图3为本技术的指示灯状态示意图，所述指示灯共有6个，对应两系各自的三个模式，分别为I系或II系处于主控模式状态指示灯、I系或II系处于热备模式状态指示灯、I系或II系处于离线模式状态指示灯。两ARM通过接收到联锁下发状态信息，同时输出一致信号点亮相应指示灯。图4为本技术的主备转换模块的切换电路示意图，主备转换模块切换电路，主要实现切换命令采集及上传。为了避免误操作，切换按钮为两个，当两个按钮都按下时，主机、从机均采集到按钮按下状态，即采集到24V降为3.3V时，然后将此命令通过SPI比较一致后，由主机向联锁两系发送切换命令。两个按钮都按下切换命令才有效。系统运行环境条件：一、环境条件工作温度：0～40℃相对湿度：不大于90％(室温+25℃)大气压力：74.8～106.2kPa(相当于海拔高度不超过2500米)引入外电源的零地电位差不大于1.0V计算机设备场地应符合GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》所规定开机时的B级要求。二、电源条件计算机联锁的用电宜作为一级负荷，由两路独立电源供电，并且有自动转接功能，以保证不间断供电；主副电源采取低压切换(包括手动和自动)时，电源中断时间不得大于0.15S，在此期间，与电子设备相关的电源电压跃变不得超过5％。计算机联锁和电子模块设专业电源，并与外电源相隔离。计算机和电子设备的直流电源应具有有效去除脉冲及浪涌干扰的性能。当计算机联锁的外部电源不具备不间断供电性能时，计算机和电子设备的直流电源应具有不间断供电的性能。三、电气特性参数功率：6W；电源要求：输入电压：DC28V±8％；输入电流：≤0.20A；受控对象：联锁两系。上述具体实施方式仅用于说明本技术，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本技术技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本技术的保护范围之外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联锁机双系切换设备，其特征在于，该设备包括双系切换板、主备转换模块和切换按钮，所述双系切换板包括两个联锁系统，所述主备转换模块包括两组串口、主机和从机，其中所述两个联锁系统分别通过对应的两组串口与主机和从机通信连接，主机与从机通过SPI通信连接，SPI通信用于实现切换命令的同步，所述切换按钮与主机和从机连接，主机和从机用于采集切换按钮状态，主机还用于将切换命令通过两组串口发送给两个联锁系统，从而实现联锁机双系的手动切换。/n

【技术特征摘要】
1.一种联锁机双系切换设备，其特征在于，该设备包括双系切换板、主备转换模块和切换按钮，所述双系切换板包括两个联锁系统，所述主备转换模块包括两组串口、主机和从机，其中所述两个联锁系统分别通过对应的两组串口与主机和从机通信连接，主机与从机通过SPI通信连接，SPI通信用于实现切换命令的同步，所述切换按钮与主机和从机连接，主机和从机用于采集切换按钮状态，主机还用于将切换命令通过两组串口发送给两个联锁系统，从而实现联锁机双系的手动切换。


2.根据权利要求1所述的联锁机双系切换设备，其特征在于，所述两个联锁系统与两组串口采用RS422的双向通信，全双工工作收发互不影响。


3.根据权利要求1所述的联锁机双系切换设备，其特征在于，所述切换按钮为两个，每个切换按钮通过光耦与主机和从机连接，由主机向两系发送切换命令。


4.根据权利要求1所述的联锁机双系切换设备，其特征在于，主机和从机均采用ARM为核心的微处理器，双CPU互相独立，二取二冗余结构。


5.根据权利要求1所述的联锁机双系切换设备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨积惠，陈美玲，卢小利，赵丽宏，
申请(专利权)人：上海亨钧科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31