一种快速恢复型新旧系统倒接装置及方法与流程

本发明涉及铁路信号系统改造技术领域，特别涉及一种适用于新旧信号系统电路切换并能够快速恢复旧信号系统运行的倒接装置及方法。

背景技术：

在铁路信号系统改造项目工程实施过程中，新信号系统(简称为新系统)与既有信号系统(简称为既有系统，也可称为旧系统)需要对室外轨旁设备进行控制调试及状态回采。因此室外轨旁设备需要在新系统与既有系统之间切换，这时必须考虑如何对既有系统运营影响风险降低到最小。

在改造项目实施过程中，普遍采用的方案是利用安全继电器作为倒接装置来实现关键的轨旁设备在新旧系统倒接。在大型改造项目中，一般在室内外连接的分线柜处通过安全继电器的前后接点，将室外轨旁设备分别连接在新系统和既有系统之上，通过继电器的吸起落下来实现新旧系统的切换。上述技术方案的缺点在于：

当安全继电器采用普通安全性继电器，若发生继电器接点粘连情况，会影响新系统和既有系统的切换，影响既有系统的使用；

当安全继电器采用双稳态继电器，若在新系统调试阶段发生断电的故障，双稳态继电器将一直保持接通新系统的状态，无法恢复接通既有系统，影响既有系统的使用；

若切换过程中，继电器本身发生故障，影响既有系统的使用；

若调试过程中发现以上情况，均需要调试人员通过人工跳接继电器接点的方式来甩开倒接装置，人工操作风险高，工作量大，耗时多，正确性没有办法保证，会对既有系统的使用造成极大的威胁和挑战；

因此，迫切的需要一种倒接装置，能够实现新旧系统便捷、安全的切换，并可以在故障情况更快、更准确的恢复既有系统运营。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种快速恢复型新旧系统倒接装置及方法，通过具有电路切换功能的第一倒接设备与第二倒接设备配合，既能够实现新旧信号系统的倒接，又能够在第一倒接设备故障的时候，通过第二倒接设备方便快捷的恢复旧信号系统运行。本发明将安全继电器倒接与有着物理隔离功能的倒接插头(包含第一、第二插头)结合在一起，实现了在新旧系统之间快速切换并能够快速恢复旧系统运行。其中第一倒接设备为通过双稳态继电器来实现新旧系统的倒接，第二倒接设备为通过倒接插头来实现既有系统的快速准确的恢复。

为了达到上述目的，本发明提供一种快速恢复型新旧系统倒接装置，用于新旧信号系统的电路切换并能够快速恢复旧信号系统运行所述装置包含第一倒接设备和第二倒接设备；

所述第一倒接设备分别电性连接新信号系统、旧信号系统；

所述第二倒接设备包含：底座、与底座匹配的若干第一插头、若干第二插头；所述底座电性连接新信号系统、旧信号系统、室外轨旁设备；

当第一插头与所述底座配合，通过第一倒接设备实现在所述新信号系统、旧信号系统之间进行电路切换；在第一倒接设备故障时，通过所述第二插头与底座配合，实现恢复旧信号系统运行。

优选的，所述第一倒接设备包含至少一个双稳态继电器、供电电源、转换确认开关、新旧切换开关；所述供电电源、转换确认开关、双稳态继电器的线圈、新旧切换开关依序连接。

优选的，所述双稳态继电器设有多个，双稳态继电器包含第一线圈和第二线圈；所述第一线圈、第二线圈并联连接所述新旧切换开关。

优选的，所述转换确认开关包含第一触点和第二触点；所述第一线圈与第一触点串联连接形成第一支路；所述第二线圈与第二触点串联连接形成第二支路，所述第一支路、第二支路并联连接在供电电源与新旧切换开关之间。

优选的，所述的快速恢复型新旧系统倒接装置，还包含新旧系统接入指示灯；多个双稳态继电器某一稳态的触点串联后接在新旧系统接入指示灯和供电电源之间。

优选的，所述新旧系统接入指示灯包含新信号系统接入指示灯和旧信号系统指示灯；所述双稳态继电器的稳态包含新信号系统稳态和旧信号系统稳态；双稳态继电器的新信号系统稳态触点用于连接新信号系统，双稳态继电器的旧信号系统稳态触点用于连接旧信号系统；双稳态继电器的中触点连接室外轨旁设备；多个双稳态继电器的新信号系统稳态触点串联后接在供电电源与新信号系统接入指示灯之间；多个双稳态继电器的旧信号系统稳态触点串联后接在供电电源与旧信号系统接入指示灯之间。

优选的，所述底座包含若干个接点组，所述接点组至少包含第一至第六接点；一个接点组对应一个第一插头、一个第二插头、一个室外轨旁设备、一个双稳态继电器；其中第一接点电性连接双稳态继电器的中触点，第二、第六接点电性连接室外轨旁设配，第三接点电性连接第四接点、双稳态继电器的旧信号系统稳态触点，第四、第五接点电性连接旧信号系统。

优选的，所述第一插头用于实现第一、第二接点之间的电性连接；所述第二插头用于实现第五、第六接点之间的电性连接。

本发明还提供一种新旧系统倒接方法，采用本发明所述的快速恢复型新旧系统倒接装置实现的，包含步骤：

将所述第一插头插入所述底座，通过向双稳态继电器的第一线圈供电且使第二线圈断电，吸合双稳态继电器的新信号系统触点，实现新信号系统电性连接室外轨旁设备；

通过向双稳态继电器的第二线圈供电且使第一线圈断电，吸合双稳态继电器的旧信号系统触点，实现切换新信号系统与室外轨旁设备连接为旧信号系统与室外轨旁设备连接。

所述新旧系统倒接方法，还包含步骤：

若发生故障不能吸合双稳态继电器的旧信号系统触点，拔出与该双稳态继电器对应的第一插头，将所述第二插头插入底座对应的接点组，恢复旧信号系统连接室外轨旁设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明的倒接装置适用于多种电路转换的场景，能够适用于任何新旧电路倒接；

2)本发明的倒接装置不仅能满足新旧系统倒接的需求，还可以应对多种突发状况，如继电器故障，继电器接点粘连，倒接装置失电，断线故障等，均可以精准，快速的恢复既有系统，减少对运营线路的影响；

3)本发明的倒接装置能减少人为失误导致错误的连接，从而减少对运营线路的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明的第一倒接设备连接结构示意图；

图2为通过本发明的双稳态继电器、底座、第一插头实现新信号系统运营示意图；

图3为通过本发明的双稳态继电器、底座、第一插头切换新信号系统至旧信号系统运营示意图；

图4为当本发明的双稳态继电器发生故障时，通过本发明的底座、第二插头实现快速恢复旧信号系统运营示意图；

图5为实施例一中，既有系统的道岔控制电路示意图；

图6至图8为实施例一中，通过本发明的倒接装置在图5所示道岔电路的继电器kjf处进行倒接的电路示意图；

图中：1、双稳态继电器；11、第一线圈；12、第二线圈；n1、新信号系统稳态触点；n2、旧信号系统稳态触点；n3、中触点；2、新旧切换开关；；31、第一触点；32、第二触点；4、底座；51、新信号系统接入指示灯；52、旧信号系统接入指示灯；

a1～a6：第一接点至第六接点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种快速恢复型新旧系统倒接装置，用于实现若干个轨旁设备在新旧信号系统的电路切换并能够快速恢复旧信号系统运行，所述装置包含第一倒接设备和第二倒接设备。

如图1所示，所述第一倒接设备包含至少一个双稳态继电器1、供电电源、转换确认开关、新旧切换开关2。所述供电电源、转换确认开关、双稳态继电器1的线圈、新旧切换开关2依序连接。图1中，kz连接供电电源的正极，kf连接供电电源的负极。

所述第一倒接设备分别电性连接新信号系统、旧信号系统；

在本发明的实施例中，所述双稳态继电器1设有多个(图1中示出了1个)。双稳态继电器1与轨旁设备一一对应。双稳态继电器1包含第一线圈11和第二线圈12；所述第一线圈11、第二线圈12并联连接所述新旧切换开关2。如图1所示，通过新旧切换开关2接通q1点或q2点，实现向第一线圈11或第二线圈12供电。

在本发明的实施例中，所述转换确认开关包含第一触点31和第二触点32；所述第一线圈11与第一触点31串联连接形成第一支路；所述第二线圈12与第二触点32串联连接形成第二支路，所述第一支路、第二支路并联连接在供电电源与新旧切换开关2之间。只有在新旧切换开关2接通q2点且第一触点31断开时，闭合第二触点32才能够使第二线圈12励磁；只有在新旧切换开关2接通q1点且第二触点32断开时，闭合第一触点31才能够使第一线圈11励磁。很明显，本发明中，倒接新旧信号系统的双稳态继电器1通过第一触点31和第二触点32实现了互锁，能够有效防止转换确认开关非预期的误操作。同时，通过转换确认开关与新旧切换开关2配合，有效避免新旧系统切换时人为错误发生。

本发明的双稳态继电器1为安全型继电器，具有新信号系统稳态和旧信号系统稳态。在双稳态继电器1从一个稳态转换到另一个稳态后，切断双稳态继电器线圈的供电，该继电器的触点会锁闭在当前状态不会发生改变。如图2、图3、图4所示，通过向双稳态继电器1的第一线圈11励磁，实现双稳态继电器1的新信号系统稳态触点n1连接新信号系统；通过向双稳态继电器的第二线圈12励磁，实现双稳态继电器1的旧信号系统稳态触点n2连接旧信号系统。双稳态继电器1的中触点n3连接室外轨旁设备。在切换时，驱动双稳态继电器1从一个稳态转换到另一个稳态连接，转换后切断双稳态继电器1的线圈供电，完成锁闭，从而达到在新旧信号系统之间切换的目的。

在本发明的实施例中，所述快速恢复型新旧系统倒接装置，还包含新旧系统接入指示灯。所述新旧系统接入指示灯包含新信号系统接入指示灯51和旧信号系统指示灯。多个双稳态继电器1的新信号系统稳态触点n1串联后接在供电电源与新信号系统接入指示灯51之间；多个双稳态继电器1的旧信号系统稳态触点n2串联后接在供电电源与旧信号系统接入指示灯52之间。通过新、旧信号系统接入指示灯52可以保证多个双稳态继电器1之间的状态一致性。在实际应用中，将新信号系统接入指示灯51、旧信号系统接入指示灯52也分别称为夜间新系统指示灯、白天旧系统指示灯。

所述第二倒接设备包含：底座4、与底座4匹配的若干第一插头(图中未示出)、若干第二插头(图中未示出)。所述底座包含若干个接点组(图2、图3、图4的底座仅示出了一个接点组)，一个接点组对应一个第一插头、一个第二插头、一个室外轨旁设备、一个双稳态继电器。

如图2、图3、图4所示，所述接点组包含第一至第六接点；其中第一接点电性连接双稳态继电器1的中触点n3，第二、第六接点电性连接室外轨旁设配，第三接点电性连接第四接点、双稳态继电器1的旧信号系统稳态触点n2，第四、第五接点电性连接旧信号系统。

所述第一插头用于实现第一、第二接点之间的电性连接；所述第二插头用于实现第五、第六接点之间的电性连接。

本发明还提供一种新旧系统倒接方法，采用本发明所述的快速恢复型新旧系统倒接装置实现的，包含步骤：

将所述第一插头插入所述底座4，底座4的a1接点与a2接点之间电性连接。通过向双稳态继电器1的第一线圈11供电且使第二线圈12断电，激励第一线圈11，实现吸合双稳态继电器1的新信号系统触点，新信号系统电性连接室外轨旁设备。图2中的粗线条为连通新信号系统与室外轨旁设备的电路通路。

通过向双稳态继电器1的第二线圈12供电且使第一线圈11断电，此时第一插头仍插在底座4上，激励第二线圈12，吸合双稳态继电器1的旧信号系统触点，实现切换新信号系统与室外轨旁设备连接为旧信号系统与室外轨旁设备连接。图3中的粗线条为连通旧信号系统与室外轨旁设备的电路通路。

若双稳态继电器1发生故障，不能吸合双稳态继电器1的旧信号系统触点。此时拔出与故障的双稳态继电器对应的第一插头，将所述第二插头插入底座4对应的接点组，如图4所示，第五接点与第六接点之间电性连接，恢复旧信号系统连接室外轨旁设备。图4中的粗线条为连通旧信号系统与室外轨旁设备的电路通路。

实施例一

以上海3/4号线新系统试验项目为例。倒接关键点主要在于新系统需要控制既有系统中的道岔操作。图5为既有系统中的道岔控制电路示意图。另外由于现场条件有限，无法重新增加道岔控制的组合。所以经过研究分析新旧系统的倒切点，选择道岔控制电路中的继电器dcjf/fcjf/kjf的接点处。以kjf为例，切断kjf与1dqj继电器中间的侧面配线；若没有倒接插头的设计，则将1dqj所在组合侧面01-1连接至倒接继电器的中接点；将既有kjf的01-1连接至倒接继电器的后触点，将新系统驱动的kjf发继电器的接点连接至倒接继电器的前触点，来实现新既有系统的倒接；但由于该项目的改造特殊性，新系统及倒接继电器的供电，均是墙壁电，所以新系统及倒接继电器的供电不稳定，风险在于当新系统调试时，若此时墙壁电供电故障并无法恢复或是倒接机柜内的倒接继电器任意故障，无法恢复到既有系统运营状态，若此时要恢复既有系统的正常运行，需要将kjf的01-1与1dqj的01-1连接，此时需要调试人员临时增加配线，这将对正常运营带来巨大风险。

因此通过本发明，将kjf的01-1与1dqj的01-1均连接至第二倒接设备的底座4上，如图6至图8所示，在紧急情况下，可以通过更换第一插头、第二插头的方式来快速、准确的恢复既有系统，从而减少对既有系统的影响。

如图6至图8所示，旧系统的两根线拆开，分别接到底座4两端的a3至a6接头。图6中，新系统使用时，通过接通继电器的触点n1、第一插头插入底座4，实现新系统连接到道岔控制电路。如图7所示，正常情况下恢复至旧系统控制时，通过接通继电器的触点n2，旧系统连接到道岔控制电路。当继电器由于断电或继电器触点粘连等故障时，如图8所示可以利用第二倒接插头，快速恢复到既有系统运行，保证系统安全可靠的运行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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