微电子时间计数电码自动闭塞制造技术

本发明专利技术属于铁路信号技术领域的以轨道电路作为信息传输通道，而以发码器和译码器为主要构成部件的电码自动闭塞装置。本发明专利技术的目的是提供一种信息量较大、应变时间短、绝缘防护性能高、采用大规模集成电路等微电子和电子元件作成无接点化的自动闭塞制式，以满足自动闭塞和机车信号增加显示的需要。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术属于铁路信号
中的一种自动闭塞装置。现有技术采用的交流计数电码自动闭塞是苏联五十年代研制和广泛应用的一种自动闭塞制式，该制式利用轨道作为信息传输通道，周期性地发送1、2或3个交流电码脉冲和间隔组成的信息，用来控制信号机的显示，主要由电动发码器、电码传输继电器、脉冲轨道继电器、电容译码器等有接点专用器材构成。在非电化区段采用载频为50赫的电码，在电化区段采用载频为75赫或25赫的电码。该制式存在的主要问题是：1、信息量少，只有L、U、HU三个信息，虽能满足三显示自动闭塞的要求，但不能满足与三显示自动闭塞相配套的五显示机车信号的要求，缺少一个UU信息;2、由于绝缘破损的防护采用电码切割方式，接收电码时有丢码现象，为使设备正常工作，信号显示应变时间需要很长，达13秒左右;3、钢轨绝缘破损的防护性能较差，有可能出现升级的闪光显示;4、抵抗断续脉冲干扰的能力极差，易产生信号升级显示;5、设备由有接点脉冲元件构成，可靠性差，寿命短，维修工作量大，设备体积和重量都较大。本专利技术的任务是用大规模集成电路等电子元件作为核心，应用计算技术和数控电路技术，实现交流计数电码自动闭塞的微电子化与无接点化，借以达到提高设备技术性能，减少体积、重量，增强抗干扰能力，提高设备可靠性的目的。此外，为适应现有设备的更新改造，-->还使设备具有新旧兼容的功能。本专利技术的任务由以下技术方案来解决：1、增加信息的方法是在原交流计数电码的基础上增加电码脉冲长短的时间特性，构成时间计数电码。以电码周期内脉冲个数和脉冲与间隔的长度和的不同构成新的信息，使信息量增加到5乃至8个;2、本专利技术不改变交流计数电码的结构，各信息的电码脉冲个数与原交流计数电码的脉冲个数一致，仍为1、2或3个。本专利技术只是增加了电码脉冲与间隔长短的时间特性，这样就使得新旧设备对应的信息能互相兼容，对于新增加的信息，仍能按原方式为机车信号设备所接收，並显示信号。3、运用可靠接收原理，即电码在轨道传输过程中或通过滤波元件时，可能使电码的脉冲变长，间隔变短，而产生误动作，但电码脉冲和间隔的和不受电码失真的影响，因而在电码接收时不检查每个电码脉冲和间隔的长度，只检查每个电码脉冲和其间隔之和的长度。4、采用可擦写的只读存贮器EPROM作编码器，与计数器、反相器、振荡器、可控硅等电子元件构成发码器电路，实现发码器的微电子化和无接点化。5、采用微处理器CPU、可擦写的只读存贮器EPROM、並行I/O接口PIO，以及输入电路、分频器、CPU复位电路、功率放大电路等电子元件构成译码器电路，实现译码器的微电子化和无接点化。6、发码器和译码器均设计为双重系统，以保证不间断工作。主副两套设备经常分别处于工作状态和热备状态，主套设备因元件损坏等原因而停止工作时，副套设备便自动地转为工作，並向室内报警。-->7、发码器和译码器均分为A、B两型，一种型号译码器只能接收同一型号发码器的各种信息。A、B两型交错布置在区间的各闭塞分区，可达到防护轨道绝缘破损的目的。同时采用这种办法不会产生由于电码切割所造成的丢码现象，因而还能缩短信号应变时间。实施本专利技术后，能够收到的效果是：增加信息量，五个信息可满足四显示自动闭塞和六显示机车信号的要求;信号应变时间缩短到5秒以内;延长检修周期到2年或实行故障修;增强了设备的抗干扰能力;提高了绝缘破损防护电路的安全可靠程度;能适应设备逐步更新改造的需要;提高了整机的可靠性。以下借助于附图对本专利技术作进一步的说明。附图1为五个信息的时间计数电码图。五个信息为L、LU、U、UU和HU。L信息和LU信息都采用3个电码脉冲，两者的区别是它们的时间特性不同。U信息和UU信息都采用2个电码脉冲，也用时间特性相区别。附图2为发码器电路图，图中164是主套发码器，165是副套发码器。当主套设备完好时，发送转换继电器47励磁，其接点52使主套发码器164接向轨道变压器55的初级线圈，向轨道58发送时间计数电码信息。当164故障停止工作时，47失磁，其接点52使165接向55的初级线圈，向轨道58发送信息。电源变压器1的初级线圈接220V交流电源，次级线圈通过整流二极管4产生24V直流电源1供给晶体管36、37，通过整流二极管5、电容7、9及三端稳压片8组成的滤波稳压电路产生5V电流，供给集成电路片16、17、18。图中13、14、25、26、27、28是一片六反相器。16、17是二片七位计数器。-->18是一片可擦写的只读存贮器（EPROM）。计数器16、17的时钟脉冲源由1的次级线圈提供50赫10V正弦波，通过反相器13、14整形后送入。16的7根输出线和17的4根输出线作为18的11条地址线，两计数器同步工作。当计数器走完一个电码周期（A型为1.6秒，B型为1.92秒）时，18输出清零信号，通过反相器25送到16、17，使其复零，重新开始工作。18用作编码器，在它的地址中，存贮了各信息的时间计数电码数据，计数器每走一步，根据发送电码的时间要求，在18的五个输出端输出所需要的“0”或“1”。反相器26、27、28及29、30组成的振荡器使18的输出为“1”时也是载频为2KHz～3KHz的频率信号。18的输出通过现场控制条件39送入晶体管36、37组成的放大电路，经放大后通过变压器41触发双向可控硅43，输出需要的时间计数电码信息。附图3为译码器电路图，图中166是主套译码器，167是副套译码器。电源变压器61的初级线圈接220V交流电源，次级线圈通过整流桥62、滤波电容64、68和三端稳压片66组成的稳压滤波电路产生5V电源供给各集成电路;通过整流桥63、滤波电容65、69和三端稳压片67组成的稳压滤波电路产生15V电源，供给由晶体管77和80组成的触发器。图中70是一片微处理器（CPU），72是一片并行I/O接口（PIO），71是一片可擦写的只读存贮器（EPROM）。由晶体103、反相器100、105组成的晶振电路产生4MHz的信号，通过触发器106进行2分频得2MHz的时钟信号，供给CPU和PIO使用。又通过触发器108进行2分频和分频器109进行14次2分频，得出约为-->61Hz的信号，送到PIO的一个输入端，作为检查输入脉冲信号长短的标准。用这个标准来衡量每个电码和间隔之和的长度，称该长度为信息特征码。从轨道电路传来的信息通过接收变压器60及输入电路（门限触发器、检波电路）送入PIO的输入端。微处理器70依照固化在只读存贮器（EPROM）71中的监控程序进行工作，每个信息按其特征码串行依次传送到70的9个寄存器串中，然后用存贮在EPROM    71中的各标准信息的特征码与接收到的特征码进行比较，鉴别出接收到的信息，由PIO    72对应的输出端输出高频信号，再通过功率放大电路带动执行继电器动作。CPU的复位电路由119、118、116、110等组成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种属于铁路信号技术领域的自动闭塞装置，是利用轨道电路作为信息传输通道，周期性地发送由交流脉冲和间隔组成的电码信息，以发码器和译码器为主要构成部件的电码自动闭塞装置，本专利技术的特征是在原来数目电码的基础上增加了电码脉冲长短的时间特性并采用大规模集成电路元件，应用计算技术及数控电路技术，实现了发码器和译码器的微电子化的无接点化，构成微电子时间计数电码自动闭塞。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种属于铁路信号技术领域的自动闭塞装置，是利用轨道电路作为信息传输通道，周期性地发送由交流脉冲和间隔组成的电码信息，以发码器和译码器为主要构成部件的电码自动闭塞装置，本发明的特征是在原来数目电码的基础上增加了电码脉冲长短的时间特性並采用大规模集成电路元件，应用计算技术及数控电路技术，实现了发码器和译码器的微电子化和无接点化，构成微电子时间计数电码自动闭塞。2、根据权利要求1所述的微电子时间计数电码自动闭塞，其特征在于以电码周期内的脉冲个数和脉冲加间隔长度的不同形成新的信息，该信息量增加到5乃至8个，满足自动闭塞和机车信号增加信号显示的要求。3、根据权利要求1及2所述的微电子时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雨新，冉茂盛，顾波，贾学祥，高雪涛，瑞茂盛，顾波，贾学祥，高雪涛，
申请(专利权)人：铁道部科学研究院通信信号研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]