本实用新型涉及铁路道岔电气控制工程技术领域，具体来说是一种多级道岔电气控制和监测相关参数并监控道岔动作的技术。
背景技术：
铁路工程分站前工程和站后工程，在站前工程实施的时候，线路上的道岔铺设和安装需要进行首组道岔的扳动试验、参数测试等评估工作，而此时站后工程还未进场实施或者站后工程信号专业未施工完成。在首组道岔及电动转辙设备安装完成之后，不具备电气操纵的条件，只能用手摇把人工操纵道岔，在调试过程中不能随时掌握道岔在转换过程中的各种参数和性能，不满足电气操纵所需要的各种条件。在多级牵引道岔测试时，人工操纵道岔需要多人同时手摇转辙设备使道岔动作，效率低下且难以确保多级联动的一致性。
技术实现要素：
本实用新型目的是提供一种多级道岔控制装置，能够对多级道岔进行一致性扳动控制和数据显示保存分析，提高调试效率降低劳动强度，提升施工质量及进度。
本实用新型通过以下技术方案来实现。
一种多级道岔控制装置，包括控制装置外壳、操控面板、控制电路单元、执行单元、电流监测单元、视频监控单元、电源单元和输出连接单元。所述操控面板、控制电路单元、执行单元、电流监测单元、视频监控单元、电源单元和输出连接单元通过所述装置外壳进行安装固定。
所述操控面板包括按钮开关、道岔定反位表示灯、三相电源指示灯、总电源断路器和电流记录显示屏、电源输入和控制输出接口组成，按钮开关和道岔定反位表示灯位于所述面板顶面均匀排列，电流记录显示屏嵌于所述而板顶面左侧，电源输入和控制输出接口分别安装于所述而板两侧。
所述控制电路单元设有低压继电器启动电路、缺相监督电路，并且与电源单元、操作面板及输出连接单元分别连接，所述低压继电器启动电路由时间继电器、中间继电器组成；缺相监督电路由黄、绿、红3个220v表示灯组成，嵌于所述显示单元面板顶面；
所述执行单元由固态继电器和中间继电器(道岔表示继电器)组成，通过所述输出连接单元与道岔转辙设备相连，实现道岔扳动电气控制和表示。
所述电流监测单元由电流送变器和电流记录显示屏组成，通过送变器采集所述执行电路的电流参数，直观显示在电流记录显示屏上。
所述电源输入、控制输出接口单元提供电源及电缆线插接位置，输入接口由一个四位航空插头，输出接口由两个32位航空插头组成，分别嵌于所述显示面板顶面。
所述视频监控单元包括远程高清摄像头和视频监控显示器，高清摄像头为可移动外设装置，通过无线传输与视频显示屏实现音视频通信，视频显示屏嵌于所述装置内部箱盖。
所述电源单元包含380v过载保护断路器和直流多路输出适配器，包含dc24v、dc6v电源，为电流监测单元、控制电路单元、执行单元和视频监控单元提供工作电源，断路器嵌于所述显示面板顶面，适配器安装于所述装置内部。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
在室内设备安装完成以前，传统道岔调试只能人工用摇把扳动道岔，遇有多级牵引点的道岔需要多人同时摇动才能使道岔动作，只验证道岔动作的平顺性、能否到位锁闭等机械动作，不能验证电气功能的正确性。人工手摇道岔耗费大量体力，效率较低，遇到道岔阻力较大时手摇把容易反弹，有较大的人身安全隐患；
本实用新型在作业人员按正式施工图安装、配线完成，即可上电进行扳动试验，能够实现道岔转换并能通过指示灯给出道岔表示，在多级道岔转换过程中实时显示动作电流数值或图形曲线，通过视频监控系统观察道岔转换过程，随时与远端工作人员保持联系、辅助判断故障。本实用新型可提升质量安全管理水平、提高作业效率，实现道岔调试过程各种参数的实时记录，测试数据可导出保存。
综上所述，本实用新型具有如下优点：
1.整机轻便、易操作、外接线简单。
2.上电按动按钮，实现自动操纵道岔，自动断电保护。
3.具备三相电源缺相提示，电流检测、道岔表示功能。
4.能够单独或同时控制1-5级牵引点的多级道岔转辙设备。
5.电气控制道岔转换并监测道岔表示。
6.转换过程监控动作电流参数。
7.视频监控远端道岔转换过程。
8.一级或多级牵引点可分别控制，提高转换效率和准确性。
9.节省人工、操作简便、节能环保。
附图说明
图1为多级道岔控制装置的结构原理图。
图2为多级道岔控制装置的设备布置图。
图3为为多级道岔控制装置的启动电路图。
图4为多级道岔控制装置的控制输出电路图。
附图标记为：1控制装置外壳、2控制电路单元、3执行单元、4视频监控单元、5电源单元、6输出连接单元、7电流监测单元、8操控面板、9第一定、反位操纵继电器、10第二定、反位操纵继电器、11第一定、反位延迟继电器、12第二定、反位延迟继电器、13第一定、反位启动继电器、14第二定、反位启动继电器、15第一定、反位表示继电器、16第二定、反位表示继电器、17第三定、反位表示继电器、18第四定、反位表示继电器、19第五定、反位表示继电器、20第一固态继电器、21第二固态继电器、22第三固态继电器、23第四固态继电器、24第五固态继电器、25第六固态继电器、26第七固态继电器、27第八固态继电器、28第九固态继电器、29第十固态继电器、30电源继电器、88按钮开关、880第一按钮开关、881第二按钮开关、882第三按钮开关、883第四按钮开关、884第五按钮开关、101远端视频显示屏、102电流记录显示屏工作、103道岔定反位表示灯、104三相电缺相指示灯、105电流送变器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型多级道岔控制装置，由操控面板8、控制电路单元2、执行单元3、视频监控单元4、电源单元5和电源输入、输出连接单元6六部分组成。
下面更加详细描述：如图1。
1.操控面板8：由10个定、反位表示灯103，5个道岔切换按钮，3个电源缺相监测灯，定、反位操纵按钮，1个总按钮za，电流记录显示屏102、远端视频显示屏101和2个连接单元分别为4位和32位航空插头组成。电流记录显示屏102通过电流送变器105实现电流实时监测记录功能。
2.控制电路单元2：由低压继电器组成启动电路，启动电路通过按压按钮驱动控制电路所需继电器，根据不同状态为所述执行单元3提供条件。
3.执行单元3：由380v固态继电器和中间继电器的表示电路组成，控制电压通过继电器接点及相对应定、反位固态继电器接通道岔动作电路，通过另一路220v电压构成道岔表示电路，能够指示道岔定反位状态。
3.视频监控单元4：由无线高清摄像机和视频显示屏组成，高清摄像机为可移动外设装置，通过无线模块实现视频通信，可双向语音通信。视频显示屏安装在装置内部，由微型马达电机实现自动升降，马达电机采用dc6v的sz/sf电源。
4.电源单元5：由ac380v电源、ac220v电源、dc24v电源和dc6v电源组成。ac380v电源采用过载保护断路器控制；220v电源采用三相电源线电压、dc24v和dc6v电源采用对应输出的适配器转换，通过总按钮实现开关功能。视频显示屏和电流记录显示屏102及继电器的启动电源kz/kf均采用dc24v电源，道岔表示用dbz/dbf220v，fbz/fbf220v采用线电压220v电源。
5.输入输出连接单元6：实现电源及控制电缆的连接功能。采用4芯航空插头实现380v电源的输入，采用32位航空插头连接控制器的内、外控制电缆，实现道岔控制及表示。
一、控制电路说明
1.继电器及模块说明
第一定、反位操纵继电器9和第二定、反位操纵继电器10，使用24v时间继电器，根据动作时间1～30s可调；持续供电使道岔转换到位。
第一定、反位延迟继电器11和第二定、反位延迟继电器12，使用24v时间继电器，调节缓吸时间达到延迟电路送电时间，保证在继电器动作过程中执行单元3不工作。
第一定、反位启动继电器13和第二定、反位启动继电器14，使用24v微型继电器；与第一定、反位操纵继电器9、第二定、反位操纵继电器10配合完成道岔转换动作、表示电源供给、转换时间需求。
第一定、反位表示继电器15、第二定、反位表示继电器16、第三定、反位表示继电器17、第四定、反位表示继电器18、第五定、反位表示继电器19，使用24v大功率微型继电器，接点电流额定值需大于5a，用于转接动、表电源；励磁吸起时为接通转换动作电源，失磁落下接通表示回路。
第一固态继电器20、第二固态继电器21、第三固态继电器22、第四固态继电器23、第五固态继电器24为400v/10a固态继电器；定位搬动时输出向定位转换的380v交流电。
第六固态继电器25、第七固态继电器26、第八固态继电器27、第九固态继电器28、第十固态继电器29为400v/10a固态继电器；反位搬动时输出向反位转换的380v交流电。
电源继电器30，使用24v微型继电器，用于区分定反位表示电源送电；
按钮开关88包括有第一按钮开关880、第二按钮开关881、第三按钮开关882、第四按钮开关883、第五按钮开关884，其常态接通，当不足5级牵引时，按下对应牵引点开关，断开对应固态继电器控制电源，锁闭输出380v电源，保证无牵引点不供电。
电流送变器105，用于采集每个牵引点定反位动作电流。
自动升降远端视频显示屏101采用微型直流马达电机控制，开机时按压总按钮自动上升至准确位置，试验完毕之后手动按压至装置内。
电流记录显示屏102为市售无纸记录仪，可以监测最高10路电流，参数可以以数值方式或曲线方式实时显示，并能够记录存储。
输入输出连接单元6实现电源及控制电缆的连接功能。采用4芯航空插头实现380v电源的输入，采用32位航空插头连接控制器的内、外控制电缆，实现道岔控制，方便连接和拆卸。
2.电路说明
1控制电路，如图3。
380v电源通电后，缺相电压指示灯同时点亮，分别为黄、绿、红色表示灯，表示灯通过串接每一路380v线电压实现缺相监测功能。缺相时相应表示灯熄灭。按压总按钮，开关电源接通dc24v、dc6v电源。在dc6v电压sz/sf的驱动下微型马达电机带动远端视频显示屏101徐徐上升至最顶端。
以道岔扳向定位为例
按一下定位启动按钮，构通第一定、反位启动继电器13励磁电路，并通过第一定、反位启动继电器13的第一组前节点构成自闭电路。同时给第一定、反位操纵继电器9供kz，使第一定、反位操纵继电器9有电，由于第一定、反位操纵继电器9采用24v延时继电器，此时第一定、反位操纵继电器9延时工作。(第一定、反位操纵继电器9预调延时30s)
第一定、反位启动继电器13的第三组前节点构通第一定、反位延迟继电器11的励磁电路，第一定、反位延迟继电器11延时工作。设定第一定、反位延迟继电器11延时时间1s后吸起。
同时通过第一定、反位启动继电器13的第二组前节点构通表示继电器第一定、反位表示继电器15、第二定、反位表示继电器16、第三定、反位表示继电器17、第四定、反位表示继电器18、第五定、反位表示继电器19的励磁电路，表示继电器保持吸起状态，为道岔转换电源供出准备条件。
同时通过第一定、反位启动继电器13的第四组前节点构通表示电源继电器30励磁吸起并自闭，送出表示电源。
当第一定、反位延迟继电器11延时1s后吸起时，固态继电器通过第一定、反位延迟继电器11第二组前节点接通kz/kf，使第一固态继电器20、第二固态继电器21、第三固态继电器22、第四固态继电器23、第五固态继电器24工作，三相交流电输出，对应电机转动，道岔转换搬动。
当第一定、反位操纵继电器9延时30s吸起，切断第一定、反位启动继电器13自闭电路，第一定、反位启动继电器13断开kz，第一定、反位启动继电器13落下。
第一定、反位启动继电器13落下又切断第一定、反位延迟继电器11和第一定、反位操纵继电器9的kz电源，使第一定、反位延迟继电器11和第一定、反位操纵继电器9均落下。
第一定、反位启动继电器13落下也切断第一定、反位表示继电器15、第二定、反位表示继电器16、第三定、反位表示继电器17、第四定、反位表示继电器18、第五定、反位表示继电器19的励磁电路，与第一定、反位表示继电器15、第二定、反位表示继电器16、第三定、反位表示继电器17、第四定、反位表示继电器18、第五定、反位表示继电器19并联的c/r缓放电路，实现快吸慢落时间要求，达到转辙机转换彻底在落下转接表示回路的目的。表示回路通过外部转辙机接点接通对应的表示灯。
至此，电路恢复，等待下一个操作指令。
2执行电路，如图4。
380v电压a/b/c三相通过固态继电器接通室外道岔控制电各。当按压定位按钮后，由于启动电路中第一定、反位延迟继电器11已经延时吸起，通过电路构通了第一固态继电器20、第二固态继电器21、第三固态继电器22、第四固态继电器23、第五固态继电器24见1控制电路说明，a/b/c电压通过第一固态继电器20、第二固态继电器21、第三固态继电器22、第四固态继电器23、第五固态继电器24的1.3.5端传输至2.4.6端，然后通过第一定、反位表示继电器15、第二定、反位表示继电器16前节点接通室外道岔控制电路，操纵定位时通过道岔控制电缆1、2、5线与转辙机相连。道岔动作。注：道岔转辙机在正常工作时通过外部接点，到位后自动断开启动电源。
如转辙机遇阻或不能自动断开启动电源时，30s后按照设定时间暂定30s，第一定、反位延迟继电器11失磁落下。断开固态继电器的控制条件，a/b/c三相电压的输出控制电路被切断，道岔停止转动，保证设备及人身安全。
第一定、反位启动继电器13落下时，相对应的定、反位表示继电器失磁落下转接表示回路。
由于第一定、反位表示继电器15、第二定、反位表示继电器16、第三定、反位表示继电器17、第四定、反位表示继电器18、第五定、反位表示继电器19，在第一定、反位启动继电器13吸起并自闭见控制电路图部分，所以表示电源dbz/dbf220v接通，通过第一定、反位表示继电器15、第三定、反位表示继电器17前节点与室外转辙机通过1、2、4线构通定位表示电路，定位表示灯点亮，定位扳动道岔完成。
为保证只送出一种表示电源，电路中增加了第二定、反位启动继电器14的落下接点给电源继电器30供kf电源，即反位时电源继电器30只能为落下状态。
3电流监测，如图4。
在每一牵引点的1线上增加电流送变器105，按送变器工作原理，接入工作电源，将被测线从送变器的磁环内通过，送变器的输出线连接到电流记录显示屏102相应接线端子处，即可实时监测道岔动作电流。
二、电路工作原理
多级道岔控制装置能够实现1～5级多牵引点的道岔控制，不足5级牵引时，按下对应牵引点控制开关，锁闭输出电源，保证安全可靠。本装置通过时间继电器和中间继电器的动作顺序及延时设定，实现固态继电器的通断时间，控制380v道岔动作电源的输出，利用交流220v构通道岔表示电路，通过变压器输出直流电供给视频监控电流显示等装置工作用电源，采用电流送变器105将道岔实时动作电流输出至电流记录显示屏102。远程高清摄像机通过无线模块与视频显示屏相连接，实现音视频的实时传输。
按照上述测试原理，本装置采用表示灯，操纵按钮，显示面板等构成操控面板8部分，由中间继电器和时间继电器及固态继电器组成控制电路单元2和执行单元3，过载断路器及多数输出适配器组成电源单元5，两种不同作用的航空插头组成输出连接单元6，实现电缆的连接。
1、延时时间设定
按照道岔动作满足30s转换不到位不能自动断电，转辙机应停止转换的技术要求，设置第一定、反位操纵继电器9第二定、反位操纵继电器1030s缓吸，当第一定、反位启动继电器13第二定、反位启动继电器14吸起满30s时，第一定、反位操纵继电器9第二定、反位操纵继电器10吸起，断开第一定、反位启动继电器13电路，使得转辙机停止转换。
2、供电方式与启动开关
按照电源需求，所述供电装置输出的dc24v、dc6v经总按钮开关输出，各模块并联接入；道岔表示电源dbz/dbf220v、fbz/fbf220v经电源表示继电器的吸起或落下控制输出。
3、定反位扳动及多级牵引点选择
设置dqa和fqa按钮开关，该开关为自复式按钮，按动该按钮及接通相对应的启动电路，实现道岔位置转换；设置第一按钮开关880、第二按钮开关881、第三按钮开关882、第四按钮开关883、第五按钮开关884为控制输出按钮开关88，该开关为非自复式按钮开关，其常态接通，当不足5级牵引时，按下对应牵引点，锁闭输出电源。
三、实现方式
(一)道岔定位扳动试验
1.将装置输出连接单元6与道岔控制电缆芯线端子一一连接，按牵引点进行连接。电源连接单元对应黄、绿、红、蓝线分别连接380v电源a/b/c/n。
2.将380v外电源开关闭合。
3.断相监测灯同时点亮。
4.按下总按钮开关，远端视频显示屏101自动上升至规定位置，电流记录显示屏102工作，默认反位表示灯103亮灯；打开远端高清摄像头电源，视频显示屏点击通话按键，实现远程语音视频通信。
5.按下总按钮开关za，视频可以观察远端转辙机动作，电流记录显示屏102实时显示道岔动作电流数值，带道岔动作到位且30s后，装置内相应继电器吸起、落下，显示面板定位表示灯点亮。
6.电流数值实时存储，将u盘插入usb口，进行数据导出。
二道岔反位扳动试验
实现方式同定位扳动试验，只是按动反位启动按钮。
四、各部位联系及组装方式
如图2，多级道岔控制装置，由两个航空插头组成的输出连接单元6、电源单元5、控制电路单元2、执行单元3、电流监测单元7、按钮及排列均匀的表示灯和视频监控单元4、外壳组成。
所述输出连接单元6安装于显示面板的左侧，嵌入式安装，按钮及表示灯均匀排列安装于显示面板上，电源开关安装于面板上，适配器及控制电路单元2、执行单元3固定于外壳底部，所述外壳、面板间加装密封胶条用螺栓连接固定。
本实用新型工作原理：
本装置作业人员只需将电缆配线完成即可，上电进行扳动试验，能够实现道岔转换并能通过指示灯给出正确的道岔表示，在道岔转换过程中实时显示动作电流数值或图形曲线，通过视频监控系统观察道岔转换过程，随时与远端工作人员保持联系、辅助判断故障。该装置可提升质量安全管理水平、提高作业效率，实现道岔调试过程各种参数的实时记录，测试数据可导出保存。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种多级道岔控制装置，包括控制装置外壳(1)，其特征在于：所述多级道岔控制装置包括控制电路单元(2)、执行单元(3)、视频监控单元(4)、电源单元(5)和输出连接单元(6)、电流监测单元(7)；
操控面板(8)，所述操控面板(8)包括显示面板、按钮开关(88)、道岔定反位表示灯(103)、三相电缺相指示灯(104)和电流记录显示屏(102)组成，按钮开关(88)和道岔定反位表示灯(103)位于所述面板顶面均匀排列，电流记录显示屏(102)嵌于所述显示面板顶面；
控制电路单元(2)，所述控制电路单元(2)设有低压继电器启动电路、固态继电器驱动电路、缺相监督电路，并且与所述电源单元(5)、操控面板(8)及输出连接单元(6)分别连接，所述低压继电器启动电路由时间继电器、中间继电器组成，所述固态继电器驱动电路由固态继电器、中间继电器组成，所述缺相监督电路由黄、绿、红3个220v表示灯组成，嵌于所述操控面板(8)顶面；
执行单元(3)，所述执行单元(3)包括固态继电器和中间继电器，所述执行单元(3)由380v电压通过继电器接点及相对应定、反位固态继电器接通道岔动作电路，通过另一路220v电压构成道岔表示电路，能够指示道岔定反位状态，通过所述输出连接单元(6)与道岔转辙设备相连，实现道岔扳动电气控制；
输出连接单元(6)，所述输出连接单元(6)提供电源及电缆线插接位置，所述输出连接单元(6)由2个32位航空插头组成，嵌于所述操控面板(8)顶面；
所述电流监测单元(7)、操控面板(8)、控制电路单元(2)、执行单元(3)、视频监控单元(4)、电源单元(5)和输出连接单元(6)通过所述装置外壳(1)进行安装固定；
视频监控单元(4)，所述视频监控单元(4)包括远程高清摄像机和视频监控显示器，高清摄像机为可移动外设装置，通过无线模块与视频显示屏实现音视频通信，视频显示屏嵌于所述装置内部，可利用升降装置上升至顶面；
电源单元(5)，所述电源单元(5)包含过载保护断路器和直流多路输出适配器，包含dc24v、dc6v电源，断路器嵌于所述显示面板顶面，适配器安装于所述装置内部；
电流监测单元(7)，动作电流实时监测：在每一牵引点的1线上设置有电流送变器(105)，电缆线从送变器的磁环内通过，将送变器的输出线连接到电流记录显示屏(102)相应接线端子处，即可实时监测道岔动作电流。
2.根据权利要求1所述的一种多级道岔控制装置，其特征在于：所述操控面板(8)由10个定、反位表示灯(103)，5个道岔表示电源指示灯，3个电源缺相监测灯，定、反位操纵按钮，1个总按钮，电流记录显示屏(102)、远端视频显示屏(101)和2个输出连接单元(6)组成，远端视频显示屏(101)采用可升降功能，升降电源采用dc6v，电流记录显示屏(102)通过电流送变器(105)实现电流实时监测功能。
3.根据权利要求1所述的一种多级道岔控制装置，其特征在于：所述控制电路单元(2)和执行单元(3)包括有第一定、反位操纵继电器(9)、第二定、反位操纵继电器(10)、第一定、反位延迟继电器(11)、第二定、反位延迟继电器(12)、第一定、反位启动继电器(13)、第二定、反位启动继电器(14)、第一定、反位表示继电器(15)、第二定、反位表示继电器(16)、第三定、反位表示继电器(17)、第四定、反位表示继电器(18)、第五定、反位表示继电器(19)、第一固态继电器(20)、第二固态继电器(21)、第三固态继电器(22)、第四固态继电器(23)、第五固态继电器(24)、第六固态继电器(25)、第七固态继电器(26)、第八固态继电器(27)、第九固态继电器(28)、第十固态继电器(29)、电源继电器(30)，按钮开关(88)包括有第一按钮开关(880)、第二按钮开关(881)、第三按钮开关(882)、第四按钮开关(883)、第五按钮开关(884)。
4.根据权利要求1所述的一种多级道岔控制装置，其特征在于：所述控制电路单元(2)通过按压按钮驱动控制电路所需继电器。
5.根据权利要求1所述的一种多级道岔控制装置，其特征在于：所述执行单元(3)由380v电压a/b/c三路通过固态继电器接通室外道岔控制电路。
6.根据权利要求1所述的一种多级道岔控制装置，其特征在于：所述输出连接单元(6)实现电源及控制电缆的连接功能，采用4芯航空插头实现380v电源的输入，采用32位航空插头连接控制器的内、外控制电缆，实现道岔控制。
7.根据权利要求1所述的一种多级道岔控制装置，其特征在于：所述视频监控单元(4)由无线高清摄像机和视频显示屏组成，高清摄像机为可移动外设装置，通过无线模块实现视频通信，可双向语音通信。
8.根据权利要求1所述的一种多级道岔控制装置，其特征在于：所述电源单元(5)由380v电源、220v电源、24v电源和6v电源组成，380v电源采用过载保护断路器控制；220v电源采用三相电源线电压、24v和6v电源采用对应输出的适配器转换，通过总按钮实现开关功能，远端视频显示屏(101)的升降用马达电机采用dc6v的sz/sf电源，视频显示屏和电流记录显示屏(102)及继电器的启动电源kz/kf均采用dc24v电源，道岔表示用dbz/dbf220v，fbz/fbf220v采用线电压220v电源。
技术总结