城軌信號微機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)-開關(guān)量信息采集處理原理

第5講開關(guān)量信息采集處理原理認(rèn)知（一）開關(guān)量信息采集處理原理（二）開關(guān)量監(jiān)測的實現(xiàn)功能和監(jiān)測對象（三）開關(guān)量監(jiān)測電路本講主要內(nèi)容知識準(zhǔn)備一、開關(guān)量信息采集處理原理知識準(zhǔn)備相關(guān)知識

一開關(guān)量監(jiān)測項目

開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測是信號微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基本功能之一，主要是實現(xiàn)對站場信息的監(jiān)督，記錄站場行車信息和值班員的操作信息，為其他監(jiān)測項目提供采集條件。

開關(guān)量監(jiān)測項目主要有：站場運(yùn)用狀態(tài)包括按鈕狀態(tài)、控制臺表示狀態(tài)、關(guān)鍵繼電器狀態(tài)等。提速道岔表示采集：對提速道岔各個轉(zhuǎn)轍機(jī)定反位狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測、顯示、存儲；監(jiān)測列車信號主燈絲斷絲狀態(tài)并報警；相關(guān)知識

二開關(guān)量監(jiān)測項目6502站道岔電路SJ第八組接點封連動態(tài)監(jiān)測，記錄并報警；組合架零層、組合側(cè)面?zhèn)让嬉约翱刂婆_的主副熔絲轉(zhuǎn)換裝置監(jiān)測、記錄并報警；環(huán)境監(jiān)控開關(guān)量監(jiān)測包括電源室、集中室、機(jī)械室等處的煙霧、明火、水侵、門禁、玻璃破碎等報警開關(guān)量信息的采集、記錄并報警。相關(guān)知識二

開關(guān)量采集器的分類和原理光電隔離器1常用的開關(guān)量采集器有光電隔離器和接點狀態(tài)采集器。光電耦合器是把發(fā)光二極管和光敏三極管組裝在一起并封裝在一個管殼內(nèi)組成的，其結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。相關(guān)知識光電隔離器1當(dāng)電信號送入光電耦合器的輸入端時，發(fā)光二極管通過電流而發(fā)光，光敏元件收到光照后產(chǎn)生電流，電路導(dǎo)通；當(dāng)輸入端無信號，發(fā)光二極管不亮，光敏三極管截止，電路截止。相關(guān)知識光電隔離器1對于數(shù)字量，當(dāng)輸入為低電平“0”時，光敏三極管截止，輸出為高電平“1”；當(dāng)輸入為高電平“1”時，光敏三極管飽和導(dǎo)通，輸出為低電平“0”。相關(guān)知識思考

光電耦合器在傳輸信號的同時能夠有效抑制尖脈沖和各種噪聲干擾，使通道上的信號噪聲比大為提高，主要原因是什么？（1）光電耦合器是完全密封在一個管內(nèi)，或是壓膜塑料封裝，不會受到外界光的干擾。（2）發(fā)光二極管的電阻非常小，而干擾源的內(nèi)阻一般很大，能夠傳送到光耦合器輸入端的干擾信號就變的很小。（3）光耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯(lián)系，之間分布的電容極小而絕緣電阻又很大，因此回路一端的各種干擾噪聲很難傳到另一端，避免了共組抗耦合的干擾信號的產(chǎn)生。（4）光耦合器的響應(yīng)速度極快，其響應(yīng)延遲時間只有10us左右，適于對響應(yīng)速度要求很高的場合。相關(guān)知識接點狀態(tài)采集器2接點狀態(tài)采集器依據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過線圈間的磁耦合實現(xiàn)開關(guān)量狀態(tài)的傳感。J是待檢測的繼電器，接點1-2是被信號設(shè)備使用，接點1-3為未使用的空接點。接點1為公共的，因此1-3為半組空接點。相關(guān)知識接點狀態(tài)采集器2傳感器的一組感應(yīng)線圈L2接在接點1-3之間，線圈L2接檢測電路,檢測電路檢測線圈L1的電感量及損耗，L1和L2通過磁場耦合。相關(guān)知識接點狀態(tài)采集器2當(dāng)1-3斷開時，L2上無電流，L1為自身的電感和損耗。當(dāng)1-3閉合時，L2上產(chǎn)生感應(yīng)電流，因而L1的損耗增大，同時L1的電感量減小。這樣繼電器的狀態(tài)在電感線圈L1上得到反映，可以通過檢測L1的電感量和損耗，就可以得到繼電器的狀態(tài)。相關(guān)知識接點狀態(tài)采集器2特點：隔離性能好，和信號設(shè)備只有一點接觸，不并接也不串聯(lián)在設(shè)備中。不取設(shè)備的任何電流和電壓，不取設(shè)備能源，對設(shè)備無任何影響。參數(shù)：輸出高電平：≥18V；輸出低電平<0.1V供電電壓+24V相關(guān)知識開關(guān)量采集機(jī)3每一臺開關(guān)量采集機(jī)占用一個組匣，可以配置8塊開關(guān)量輸入板。每塊開關(guān)量輸入板輸入48路開關(guān)量信息，共可以輸入384路開關(guān)量信息。當(dāng)某車站開關(guān)量信息大于384路時，應(yīng)另增設(shè)一臺開關(guān)量采集機(jī)。開關(guān)量采集機(jī)示意圖相關(guān)知識開關(guān)量采集的特點3開關(guān)量采集采用空接點和半空接點的方式時，短路、開路故障均不會對電路產(chǎn)生任何影響。（1）開關(guān)量監(jiān)測采用采集控制臺表示燈方式時，如果發(fā)生短路故障（包括采樣線），會造成控制臺光管的顯示出現(xiàn)故障，雖然不會影響聯(lián)鎖關(guān)系，但會對值班員的工作造成干擾。（2）開光量采集采用固態(tài)光耦的方式時，如發(fā)生短路情況（包括采樣線），會導(dǎo)致繼電器落下，雖然符合故障導(dǎo)向安全原則但還是會對信號設(shè)備的工作造成影響。因此應(yīng)避免采用固態(tài)光耦的方式，對于無空接點的繼電器應(yīng)提供復(fù)示繼電器以供采集，這樣短路、斷路故障均不會對電路產(chǎn)生任何影響。二、開關(guān)量監(jiān)測知識準(zhǔn)備相關(guān)知識三

開關(guān)量監(jiān)測的實現(xiàn)功能和監(jiān)測對象實現(xiàn)功能1開關(guān)量監(jiān)測的實現(xiàn)功能如下（1）實現(xiàn)監(jiān)測控制臺、人工解鎖按鈕盤全部按鈕的操作（包括進(jìn)路操作按鈕、鉛封按鈕和單操按鈕）；記錄按鈕按下時間、閉合時間和按下次數(shù)。（2）記錄控制臺盤面上進(jìn)路、閉塞設(shè)備及行車運(yùn)行等表示信息。（3）采集關(guān)機(jī)繼電器及相關(guān)繼電器（1DQJ、FMJ、CJ、DGJ等）的狀態(tài)，記錄值班人員的操作，為實現(xiàn)進(jìn)路跟蹤和故障診斷提供原始狀態(tài)數(shù)據(jù)；（4）計算機(jī)聯(lián)鎖維修機(jī)提供的其他信息。相關(guān)知識三

開關(guān)量監(jiān)測的實現(xiàn)功能和監(jiān)測對象監(jiān)測對象2監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)開關(guān)量監(jiān)測需要監(jiān)測的對象有：（1）控制臺盤面上所有股道、區(qū)段、道岔、信號機(jī)的表示燈。（2）控制臺盤面上所有按鈕表示燈。（3）控制臺盤面上關(guān)鍵設(shè)備表示燈及其他重要信息表示燈（如主、副、電源表示燈；半自動及自動閉塞表示燈；各類照查表示燈等）。（4）控制臺盤面上重要按鈕等。（5）計算機(jī)聯(lián)鎖機(jī)的維修機(jī)。相關(guān)知識實現(xiàn)開關(guān)量監(jiān)測需采集的監(jiān)測點如下：（1）列/調(diào)車按鈕狀態(tài)原則上采集按鈕的空接點。無空接接點時，可從按鈕表示燈電路采集；對于列/調(diào)車按鈕繼電器有空接點的，可從該空接點采集；有半組空接點的，可用接點狀態(tài)采集器采集。（2）其他按鈕狀態(tài)原則上從按鈕表示燈電路采集，無表示燈電路時，可從按鈕空接點采集。采集的監(jiān)測點3相關(guān)知識（3）控制臺所有表示燈狀態(tài)從表示燈電路采集。（4）根據(jù)系統(tǒng)軟件實現(xiàn)監(jiān)測功能的需要，對具體選定功能性關(guān)鍵繼電器進(jìn)行采集。原則上從關(guān)鍵繼電器空接點采集，只有半組空接點的，可采用接點狀態(tài)采集器采集。采集的監(jiān)測點3相關(guān)知識1、采集繼電器空接點四

開關(guān)量監(jiān)測電路按鈕繼電器空接點的監(jiān)測原理圖如下，一般采集平時無電的接點。相關(guān)知識2、采集半組空接點3、采集控制臺按鈕表示燈相關(guān)知識4、一般表示燈的采集原理相關(guān)知識5、采集主、副電源及其它表示燈相關(guān)知識6、計算機(jī)聯(lián)鎖車站開管量信息采集對于計算機(jī)聯(lián)鎖車站，開關(guān)量信息是由聯(lián)鎖維修機(jī)通過串口送給集中監(jiān)測上位機(jī)的，經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換后進(jìn)行顯示及存儲等。對于不能通過聯(lián)鎖機(jī)送出的開關(guān)量信息或關(guān)鍵繼電器狀態(tài)則采用上述采樣方法進(jìn)行單獨采集。四

開關(guān)量監(jiān)測電路相關(guān)知識開關(guān)量監(jiān)測配線如右圖所示，圖中表示每一個端子接端子的名稱及接到哪。如A1，端子名稱為XIIGJ，接到14-901-12（一排四架第九層側(cè)面端子01-12）。五工程設(shè)計與所用設(shè)備開關(guān)量監(jiān)測所用設(shè)備為06型開入板，每塊開入板可采集48個開關(guān)量信息，該開入板還可以分為正開入板、負(fù)開入板、12V開入板、5V開入板。超過48個開關(guān)量信息采集時，需增加一塊開入板。相關(guān)知識相關(guān)知識開入板信息指示燈有48組指示燈，依次為第1-48。表示相對應(yīng)開光量的信息狀態(tài)。燈亮表示采集板這一路采集到有效信號（有交流或直流24V電壓），燈滅表示這一路無有效信號。五工程設(shè)計與所用設(shè)備相關(guān)知識六故障處理（1）計算機(jī)聯(lián)鎖車站開關(guān)量信息不正常，可能原因及參考處理如下：1）接口通信線故障：檢查連鎖微機(jī)與站機(jī)的接口2）檢查微機(jī)聯(lián)鎖維修機(jī)工作狀態(tài)，重新啟動維修機(jī)；3）檢查接口或接口卡工作狀態(tài)；4）數(shù)據(jù)錯誤。相關(guān)知識六故障處理（2）6502站開關(guān)量信息不正常，可能原因及參考處理：1）開入板故障。故障燈亮，更換開入板；2）開入板電源環(huán)線不良，檢查相應(yīng)電源環(huán)線；3）采樣線中斷或錯誤，校正采樣線；空接點采樣時，中接點電源環(huán)線中斷；4）用光電模塊隔離的開關(guān)量，檢查模塊是否正常，模塊電源環(huán)線是否有問題；5）digit.ini