【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通，具体而言，涉及一种全电子联锁系统。
技术介绍
1、传统的全电子联锁系统包括联锁主控(i系、ii系逻辑部)、i/0执行单元(i系、ii系的道岔模块、信号机模块、输入/输出模块等)、控显计算机、监测计算机，其连接示意图如附图1所示。通常在轨道交通线路上，在每个设备集中站中布置联锁主控和i/0执行单元、控显计算机、监测计算机，在非设备集中站中布置i/0执行单元，布置方式如附图2所示。
2、传统的全电子联锁的系统架构和系统连接布置存在较多缺点：
3、(1)需要在每个设备集中站中设置一套联锁主控系统和i/o执行单元系统，该种设置方案会带来几大问题；首先，空间占用问题，特别针对地下站建设设备用房，按每3公里设置一个设备集中站的方式，一条30公里的线路需要设置10个设备集中站，每个设备集中站建设一套联锁主控系统和i/o执行单元系统需要较大的设备用房空间和重复硬件基础设施建设，导致项目建设成本高；其次，i/0执行单元需要连接外部轨旁端的信号机、道岔转辙机、轨道电路等，需要较长的连接线缆，且需要较长的实施周期和线缆成本；最后，主控系统分散不利于系统维护。
4、(2)分散布置的联锁主控系统与相邻主控系统需要数据通信，且该种通信为周期性通信(通常为400ms一个周期)，该种通信方式会增大骨干传输网络的负载。
5、(3)道岔的正常转动到位(定位和反位)和位置反馈是运营正常开展的重要基础，道岔转辙机表示采集电路采用单个脉冲计数方式，因为电路中器件容易不稳定和失效，从而导致异常的采集，
6、针对相关技术中存在的上述问题，暂未发现有效的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种全电子联锁系统。
2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种全电子联锁系统，包括：二乘二取二架构的安全云平台，二乘二取二架构的安全云平台包括两组二取二安全架构，每组二取二安全架构均有两个安全设备组成；安全设备包括：安全云管理平台，安全云管理平台包括多个虚拟化环境，用于实现全电子联锁主控，其中，全电子联锁主控之间采用安全云管理平台内的通信链路进行通信；安全云管理平台还对硬件资源进行统一纳管，用于实现全电子联锁系统的输入输出控制。
3、进一步地，用于实现全电子联锁主控的虚拟化环境至少包括：安全操作系统、安全云计算平台软件、全电子联锁应用软件；安全云管理平台的虚拟化环境还用于实现全电子联锁维护系统，用于实现全电子联锁维护系统的虚拟化环境至少包括：非安全操作系统。
4、进一步地，硬件资源至少包括：多核cpu的逻辑计算板卡，用于进行全电子联锁系统的逻辑计算，输出逻辑计算数据；fpga多路消息安全表决处理板卡，用于对每组二取二安全架构内两个安全设备的全电子联锁主控的数据进行表决；数据至少包括：输入数据、逻辑计算数据和输出数据，其中，输入数据在表决通过后才允许使用，否则丢弃输入数据；逻辑计算数据在表决通过后控制全电子联锁主控继续运行，否则控制全电子联锁主控宕机；输出数据在表决通过后进行输出，否则，丢弃输出数据。
5、进一步地，二乘二取二架构的安全云平台包括第一系二取二安全架构和第二系二取二安全架构；硬件资源至少还包括：网络通信板卡，网络通信板卡至少包括第一网络通信板卡、第二网络通信板卡和第三网络通信板卡，第一系二取二安全架构或第二系二取二安全架构内两个安全设备之间通过第一网络通信板卡进行通信，第一系二取二安全架构和第二系二取二安全架构通过第二网络通信板卡与安全云管理平台的主干通信网络连接，第一系二取二安全架构和第二系二取二安全架构之间通过第三网络通信板卡进行通信；切换管理板卡，用于实现第一系二取二安全架构和第二系二取二安全架构之间主系和备系的切换，用于在主系故障时，将备系切换为新的主系。
6、进一步地，还包括：轨旁终端执行单元，位于轨道旁，一端与安全云管理平台连接，另一端与轨旁设备连接，用于实现全电子联锁主控对轨旁设备的控制。
7、进一步地，轨旁设备至少包括：信号机、道岔转辙机、轨道电路；轨旁终端执行单元至少包括：无线通信模块，与安全云管理平台连接，用于与安全云管理平台进行通信；逻辑计算模块，与无线通信模块连接，用于对采集的轨旁设备的信息和全电子联锁主控的控制指令进行处理，得到轨旁设备的控制信号；输入输出控制模块，与逻辑计算模块连接，用于采集轨旁设备的信息并发送至逻辑计算模块，接收逻辑计算模块发送的轨旁设备的控制信号，并将控制信号发送至轨旁设备。
8、进一步地，轨旁终端执行单元在对道岔转辙机进行控制时，无线通信模块用于接收全电子联锁主控的驱动控制指令；逻辑计算模块包括驱动计算单元，用于根据驱动控制指令确定道岔转辙机的驱动命令；输入输出控制模块至少包括驱动电路，用于采用驱动命令对驱动电路进行控制，以对道岔转辙机的位置进行控制。
9、进一步地，轨旁终端执行单元在对道岔转辙机进行信号采集时，输入输出控制模块至少包括脉冲计数采集电路和表示电压采集电路，脉冲计数采集电路用于采集道岔转辙机的位置信号的脉冲数据，表示电压采集电路用于采集道岔转辙机的位置信号的表示电压数据；逻辑计算模块至少包括脉冲计数计算单元、表示电压计算单元和融合计算单元，脉冲计数计算单元用于根据脉冲计数采集电路采集的脉冲数据判断道岔转辙机的位置，表示电压计算单元用于根据表示电压采集电路采集的表示电压数据判断道岔转辙机的位置，融合计算单元用于将脉冲计数计算单元和表示电压计算单元的结果进行融合，得出道岔转辙机的位置。
10、进一步地，脉冲计数计算单元用于预置定位表示、反位表示的基准方波数据，并通过整流电路采集定位表示电压差，对定位表示电压差进行整流和滤波后，输出实时方波数据，对比基准方波数据和实时方波数据，在实时方波数据位于基准方波数据之间时，确定当前道岔处于定位或者反位，否则确定当前道岔处于故障四开状态；表示电压计算单元用于预置定位表示、反位表示的基准频率与基准幅值，并通过还原电路采集定位表示电压，将定位表示电压进行电压波形还原，得到还原波形数据，将还原波形数据进行傅里叶计算，得到设定采集时间内的还原波形数据的实时频率与实时幅值，当实时频率与实时幅值处于基准频率与基准幅值时，确定当前道岔处于定位或者反位，否则确定当前道岔处于故障四开状态。
11、进一步地，融合计算单元用于在脉冲计数计算单元和表示电压计算单元的结果同时为定位、反位或者四开时，输出道岔转辙机的位置为定位、反位或者四开；当脉冲计数计算单元和表示电压计算单元的结果不同时，输出道岔转辙机的位置为四开安全态；脉冲计数计算单元或表示电压计算单元无输出结果时，采用已有输出结果确定道岔转辙机的位置。
12、通过本专利技术，提供了一种全电子联锁系统，满足全电子联锁主控部分的集中化布置，采用云计算技术和二乘二取二的安全平台架构方案，架构一种基于云计算的安全云平台设备和装置，通过安全云管理平台的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全电子联锁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，用于实现全电子联锁主控的所述虚拟化环境至少包括：安全操作系统、安全云计算平台软件、全电子联锁应用软件；
3.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述硬件资源至少包括：
4.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述二乘二取二架构的安全云平台包括第一系二取二安全架构和第二系二取二安全架构；所述硬件资源至少还包括：
5.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述轨旁设备至少包括：信号机、道岔转辙机、轨道电路；所述轨旁终端执行单元至少包括：
7.根据权利要求6所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述轨旁终端执行单元在对所述道岔转辙机进行控制时，所述无线通信模块用于接收所述全电子联锁主控的驱动控制指令；所述逻辑计算模块包括驱动计算单元，用于根据所述驱动控制指令确定所述道岔转辙机的驱动命令；所述输入输出控制模块至少包括驱动电路，用于采
8.根据权利要求6所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述轨旁终端执行单元在对所述道岔转辙机进行信号采集时，所述输入输出控制模块至少包括脉冲计数采集电路和表示电压采集电路；其中，所述脉冲计数采集电路用于采集所述道岔转辙机的位置信号的脉冲数据；所述表示电压采集电路用于采集所述道岔转辙机的位置信号的表示电压数据；
9.根据权利要求8所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述脉冲计数计算单元用于预置定位表示、反位表示的基准方波数据，并通过整流电路采集定位表示电压差，对所述定位表示电压差进行整流和滤波后，输出实时方波数据，对比所述基准方波数据和所述实时方波数据，在所述实时方波数据位于所述基准方波数据之间时，确定当前道岔处于定位或者反位，否则确定当前道岔处于故障四开状态；
10.根据权利要求9所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述融合计算单元用于在所述脉冲计数计算单元和所述表示电压计算单元的结果同时为定位、反位或者四开时，输出所述道岔转辙机的位置为定位、反位或者四开；当所述脉冲计数计算单元和所述表示电压计算单元的结果不同时，输出所述道岔转辙机的位置为四开安全态；所述脉冲计数计算单元或所述表示电压计算单元无输出结果时，采用已有输出结果确定所述道岔转辙机的位置。
...【技术特征摘要】
1.一种全电子联锁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，用于实现全电子联锁主控的所述虚拟化环境至少包括：安全操作系统、安全云计算平台软件、全电子联锁应用软件；
3.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述硬件资源至少包括：
4.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述二乘二取二架构的安全云平台包括第一系二取二安全架构和第二系二取二安全架构；所述硬件资源至少还包括：
5.根据权利要求1所述的全电子联锁系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述轨旁设备至少包括：信号机、道岔转辙机、轨道电路；所述轨旁终端执行单元至少包括：
7.根据权利要求6所述的全电子联锁系统，其特征在于，所述轨旁终端执行单元在对所述道岔转辙机进行控制时，所述无线通信模块用于接收所述全电子联锁主控的驱动控制指令；所述逻辑计算模块包括驱动计算单元，用于根据所述驱动控制指令确定所述道岔转辙机的驱动命令；所述输入输出控制模块至少包括驱动电路，用于采用所述驱动命令对所述驱动电路进行控制，以对所述道岔转辙机的位置进行控制。
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【专利技术属性】
技术研发人员：邓能文，吴正中，张辉，王晓东，姜子旺，张燕武，窦小龙，
申请(专利权)人：北京城建智控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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