一种内电重联控制信号采集装置及其诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种内电重联控制信号采集装置，该装置内置于电力机车控制系统，该系统具备依次相连的中央处理单元、数字量输入输出装置以及内电重联信号转换装置，其中，信号采集装置与内电重联信号转换装置以及中央控制单元连接，其以采集时间间隔，接收内电重联信号转换装置输出的与内电重联信号传输电缆匹配的若干内电重联控制信号，将内电重联控制信号经过多功能车辆总线，转换成与内电重联控制信号一一对应的反馈信号数据，并将已传输至内燃机车控制系统的反馈信号数据发送至中央控制单元。本发明专利技术解决了内电重联控制信号采集的问题，制定了内电重联控制信号的监测诊断方法，实现了对内电重联编组机车运行安全的保障。

A Signal Acquisition Device for Internal Electricity Reconnection and Its Diagnosis Method

The invention discloses an internal electric reconnection control signal acquisition device, which is embedded in the electric locomotive control system. The system has sequentially connected central processing unit, digital input and output device and internal electric reconnection signal conversion device, in which the signal acquisition device is connected with the internal electric reconnection signal conversion device and the central control unit to connect the acquisition time interval. The internal reconnection signal conversion device receives several internal reconnection control signals matched with the internal reconnection signal transmission cable. The internal reconnection control signal is transformed into the feedback signal data corresponding to the internal reconnection control signal one by one through the multi-function vehicle bus, and the feedback signal data which has been transmitted to the internal combustion locomotive control system is sent to the central control unit. The invention solves the problem of collecting control signals of internal electric reconnection, formulates the monitoring and diagnosis method of internal electric reconnection control signals, and realizes the guarantee of operation safety of internal electric reconnection marshalling locomotive.

【技术实现步骤摘要】
一种内电重联控制信号采集装置及其诊断方法
本专利技术涉及多机重联编组领域，具体地说，是涉及一种针对电力机车编组控制内燃机车编组的内电重联控制信号采集装置及其诊断方法。
技术介绍
随着铁路技术的快速发展，重载成为轨道交通领域的一个重要的发展方向，为了牵引更重的货物，电力机车之间通过绞线式列车总线构成多机重联编组，目前该技术在国内外已广泛运用。实际上电力机车不仅限于跟电力机车通过绞线式列车总线重联，电力机车还可以跟内燃机车通过满足基于AARS-512标准的硬线重联，因此可以在内燃机车硬件不变的情况下，在电力机车中增加内电重联的转换装置实现电力机车控制既有内燃机车的目的。内电重联编组模式的好处可以实现灵活的编组方式，例如：在某些供电能力有限的区段采用内电重联的编组模式，能够达到在牵引同样吨位货物时可以降低供电站的负荷。在现有技术中，由于内燃机车的数字量控制信号电压等级与当前电力机车的数字量控制信号采集模块的电压等级不一致，导致无法满足内电重联控制的需要，无法对增加的内电重联转换装置输出的控制信号进行检测，从而电力机车和内燃机车的运行安全得不到相应的保障。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种内电重联控制信号采集装置，该装置内置于电力机车控制系统，所述电力机车控制系统具备依次相连的中央处理单元、数字量输入输出装置以及内电重联信号转换装置，所述信号采集装置与所述电力机车控制系统中的所述内电重联信号转换装置以及所述中央控制单元连接，其中，所述内电重联控制信号采集装置，其以采集时间间隔，接收所述内电重联信号转换装置输出的与内电重联信号传输电缆匹配的若干内电重联控制信号，将所述内电重联控制信号经过多功能车辆总线，转换成与所述内电重联控制信号一一对应的反馈信号数据，并将已传输至内燃机车控制系统的所述反馈信号数据发送至所述中央控制单元。优选地，该装置具备：接口单元，其具备若干路信号通道，通过所述内电重联信号传输电缆与所述内电重联信号转换装置的多点位输出接口对应连接，所述接口单元接收所述内电重联控制信号，经电平转换处理后，将所有所述内电重联控制信号转换成与所述信号采集装置的逻辑电平匹配的采集控制信号；多功能车辆总线物理层接口；逻辑处理单元，其与所述接口单元以及所述多功能车辆总线物理层接口连接，接收所述采集控制信号，通过所述多功能车辆总线的控制，实现若干路所述信号通道与所述多功能车辆总线物理层接口的信息交换功能；电源单元，其与电力机车电源、所述逻辑处理单元、以及所述接口单元连接，将所述电力机车电源转换成直流低压电源为所述接口单元以及所述逻辑处理单元提供电源。优选地，所述逻辑处理单元包括：IO控制模块，其具备若干路IO通道，每个所述IO通道与所述信号通道对应连接，接收与所述信号通道对应的所述采集控制信号，将其转换成所述数字量控制信号；车辆总线协议控制模块，其与所有所述IO通道连接，接收所有所述IO通道传输的所述数字量控制信号，经过所述多功能车辆总线的接口信息处理，得到所述反馈信号数据。优选地，进一步，所述车辆总线协议控制模块，其将所有所述数字量控制信号，转换成满足所述多功能车辆总线通信传输协议的信息传输格式的所述反馈信号数据，并将其通过所述多功能车辆总线物理层接口转发至所述中央控制单元。另一方面，提供了一种内电重联控制信号诊断方法，该方法针对上述所述信号采集装置输出的所述反馈信号数据进行诊断处理，该方法包括如下步骤：诊断预处理步骤，接收并解析所述反馈信号数据，得到若干反馈数字量信号，获取从所述中央控制单元输出的电力机车控制命令数字量信号以及与所述电力机车控制命令数字量信号对应种类的所述反馈数字量信号；信号诊断步骤，依次判定在第一预设时间段、第二预设时间段以及第三预设时间段内，所述电力机车控制命令数字量信号和其对应的所述反馈数字量信号的不一致性现象出现的时间，其中，所述第二预设时间段大于所述第一预设时间段且小于所述第三预设时间段；保护方式输出步骤，针对判定结果输出相关故障信号和/或保护动作。优选地，在所述信号诊断步骤中，若所述电力机车控制命令数字量信号和其对应的所述反馈数字量信号的不一致性现象出现的时间超过所述第一预设时间段，输出故障一级报警信号，内电重联编组机车继续维持运行，手动操作消除故障。优选地，在所述信号诊断步骤中，进一步，若所述电力机车控制命令数字量信号和其对应的所述反馈数字量信号的不一致性现象出现的时间超过所述第二预设时间段，输出故障二级保护信号。优选地，在所述信号诊断步骤中，进一步，若在所述第三预设时间段内输出所述故障一级报警信号的次数超过预设的一级警示次数阈值，输出故障二级保护信号。优选地，所述信号判断步骤还包括：当获取所述故障二级保护信号后，进一步判定是否存在与内燃机车编组重联的备用电力机车。优选地，进一步，若存在与所述内燃机车编组重联的所述备用电力机车，则自动跳转至所述备用电力机车，进一步由所述备用电力机车控制所述内燃机车编组，内电重联编组机车继续维持运行；若不存在与所述内燃机车编组重联的所述备用电力机车，当前所述电力机车中的所述中央控制单元执行信号封锁操作，将所有所述电力机车控制命令数字量信号进行阻断输出，手动操作消除故障。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：本专利技术解决了内电重联控制信号的采集、检测及诊断问题，实现了对电力机车和内燃机车的保护，为实现电力机车控制内燃机车打下了坚实的基础，最大限度保护列车编组运行安全。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本申请实施例的内电重联编组的结构示意图。图2为本申请实施例的任一电力机车的内电重联控制系统结构示意图。图3为本申请实施例的内电重联信号采集装置的结构图。图4为本申请实施例的内电重联信号采集装置输出信号的诊断及保护流程图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。为了解决上述问题，本专利技术实施例提出了一种内电重联控制信号采集装置，解决了内电重联控制信号采集的问题；同时对于电力机车控制内燃机车这一新领域控制方法，制定了内电重联控制信号的监测诊断方法，实现了对电力机车和内燃机车的保护，最大限度保护内电重联编组机车的运行安全。图1为本申请实施例的内电重联编组的结构示意图。如图1所示，本申请中的列车编组机车(内电重联编组机车)具备电力机车编组和内燃机机车编组，其中，电力机车编组由若干个电力机车构成，内燃机车编组由若干个内燃机车构成，每个电力机车都关于内燃机车编组重联，即每辆电力机车均可控制所有内燃机车；并且电力机车之间能够实现信息的交互，具体地，任一电力机车可作为主控电力机车，并且能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内电重联控制信号采集装置，其特征在于，该装置内置于电力机车控制系统，所述电力机车控制系统具备依次相连的中央处理单元、数字量输入输出装置以及内电重联信号转换装置，所述信号采集装置与所述电力机车控制系统中的所述内电重联信号转换装置以及所述中央控制单元连接，其中，所述内电重联控制信号采集装置，其以采集时间间隔，接收所述内电重联信号转换装置输出的与内电重联信号传输电缆匹配的若干内电重联控制信号，将所述内电重联控制信号经过多功能车辆总线，转换成与所述内电重联控制信号一一对应的反馈信号数据，并将已传输至内燃机车控制系统的所述反馈信号数据发送至所述中央控制单元。

【技术特征摘要】
1.一种内电重联控制信号采集装置，其特征在于，该装置内置于电力机车控制系统，所述电力机车控制系统具备依次相连的中央处理单元、数字量输入输出装置以及内电重联信号转换装置，所述信号采集装置与所述电力机车控制系统中的所述内电重联信号转换装置以及所述中央控制单元连接，其中，所述内电重联控制信号采集装置，其以采集时间间隔，接收所述内电重联信号转换装置输出的与内电重联信号传输电缆匹配的若干内电重联控制信号，将所述内电重联控制信号经过多功能车辆总线，转换成与所述内电重联控制信号一一对应的反馈信号数据，并将已传输至内燃机车控制系统的所述反馈信号数据发送至所述中央控制单元。2.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，该装置具备：接口单元，其具备若干路信号通道，通过所述内电重联信号传输电缆与所述内电重联信号转换装置的多点位输出接口对应连接，所述接口单元接收所述内电重联控制信号，经电平转换处理后，将所有所述内电重联控制信号转换成与所述信号采集装置的逻辑电平匹配的采集控制信号；多功能车辆总线物理层接口；逻辑处理单元，其与所述接口单元以及所述多功能车辆总线物理层接口连接，接收所述采集控制信号，通过所述多功能车辆总线的控制，实现若干路所述信号通道与所述多功能车辆总线物理层接口的信息交换功能；电源单元，其与电力机车电源、所述逻辑处理单元、以及所述接口单元连接，将所述电力机车电源转换成直流低压电源为所述接口单元以及所述逻辑处理单元提供电源。3.根据权利要求2所述的信号采集装置，其特征在于，所述逻辑处理单元包括：IO控制模块，其具备若干路IO通道，每个所述IO通道与所述信号通道对应连接，接收与所述信号通道对应的所述采集控制信号，将其转换成对应的所述数字量控制信号；车辆总线协议控制模块，其与所有所述IO通道连接，接收所有所述IO通道传输的所述数字量控制信号，经过所述多功能车辆总线的接口信息处理，得到所述反馈信号数据。4.根据权利要求3所述的信号采集装置，其特征在于，进一步，所述车辆总线协议控制模块，其将所有所述数字量控制信号，转换成满足所述多功能车辆总线通信传输协议的信息传输格式的所述反馈信号数据，并将其通过所述多功能车辆总线物理层接口转发至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄利辉，江帆，汪文心，黄赫，江伟波，袁璐，王佳，郭亮，刘烨轩，欧阳辉云，张彭辉，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43