一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统，控制监测系统用于采集与处理磁悬浮列车真空管线内的环境传感器的真空关键参数，包括上位机和下位机；上位机用于将对环境传感器的控制信号发送给下位机；下位机用于根据该控制信号通过控制网络对环境传感器的真空关键参数进行采集，并将采集的真空关键参数反馈给上位机进行处理和显示；所述控制网络采用环网式，即所有从交换机依次通过光纤连接，且首尾从交换机连接组成环网；本发明专利技术能够弥补适用于磁悬浮列车真空管线及附属设施真空泵、复压阀、逃生门、闸板阀、接驳廊桥、环境传感器的控制监测系统的空白。传感器的控制监测系统的空白。传感器的控制监测系统的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统


[0001]本专利技术属于磁悬浮列车
，具体涉及一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统。

技术介绍

[0002]磁悬浮列车是一种新兴的技术，与轨道无接触、无摩擦，具有速度高、平稳舒适、能耗低、噪声小特点，逐渐成为未来交通运输的重要发展方向。我国在磁悬浮列车技术方面有许多突破性进展，处于世界领先。不同于传统高速列车，磁悬浮列车必须运行在低真空密闭环境中。
[0003]磁悬浮列车真空管线为低真空磁悬浮列车提供稳定的低真空环境及优质的线形和平顺的精度轨道，以保障列车高速运行时的安全性和平稳性。磁悬浮列车真空管线的建设尺度及规模均远远超过现有真空系统，相关关键技术问题及工程技术问题均需开展验证研究。磁悬浮列车真空管线的真空密封能力、建压复压能力、真空监测、温度变形补偿能力等均需要达到平稳运行的要求。
[0004]为了实现低真空条件下磁悬浮列车速度达到1000km/h，需要设计磁悬浮列车真空管线，为磁悬浮列车系统优化、标准制定和商业运营线建设提供技术支撑。现有磁悬浮列车运行环境并未充分考虑真空泵、复压阀、逃生门、闸板阀、接驳廊桥等支撑设施的运作与控制，并且现有方法工程可行性差。同时，国内仍然缺乏适用于磁悬浮列车真空管线及附属设施真空泵、复压阀、逃生门、闸板阀、接驳廊桥、环境传感器的控制监测系统。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统，能够弥补适用于磁悬浮列车真空管线及附属设施真空泵、复压阀、逃生门、闸板阀、接驳廊桥、环境传感器的控制监测系统的空白。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案实现的：
[0007]一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统，控制监测系统用于采集与处理磁悬浮列车真空管线内的环境传感器的真空关键参数，包括上位机和下位机；
[0008]上位机用于将对环境传感器的控制信号发送给下位机；下位机用于根据该控制信号通过控制网络对环境传感器的真空关键参数进行采集，并将采集的真空关键参数反馈给上位机进行处理和显示；
[0009]控制网络包括：若干从交换机、若干转换器和若干中继从站，令环境传感器所在处为监控点，在每个监控点设置一个中继从站和一个转换器，位于同一监控点的转换器和中继从站电性连接；每间隔十个监控点设置一个从交换机，每相邻十个中继从站和对应的十个转换器及一个从交换机为一组，位于同一组内的十个转换器分别通过光纤与从交换机连接，每个组内的一个从交换机采用干线形式，与同一组内的十个中继从站通信，每个监控点中继从站通过转换器转换成光信号后连接到从交换机上；所述控制网络采用环网式，即所
有从交换机依次通过光纤连接，且首尾从交换机连接组成环网。
[0010]进一步的，所述上位机包括主控制器和上位交换机；下位机包括试验线控制器、下位交换机及总交换机及控制网络；主控制器和上位交换机电性连接；下位交换机与上位交换机通过光纤连接；总交换机分别与下位交换机及试验线控制器电性连接，其中，控制网络中距离总交换机最近的从交换机通过光纤与总交换机连接；
[0011]所述控制网络的工作流程为：主控制器将对环境传感器的真空关键参数采集的控制信号发送给试验线控制器；所述试验线控制器接收到环境传感器的真空关键参数采集的控制信号后，将该控制信号通过总交换机、从交换机及转换器传输给每个监控点的中继从站，每个监控点的中继从站具有执行可编程逻辑控制器数字运算功能，中继从站接收到该控制信号后，分别采集真空管线内部的真空关键参数，所述真空关键参数包括真空度、压力、温度、噪声、湿度，并将真空关键参数通过每个监控点的转换器、从交换机、总交换机、下位交换机和上位交换机传输给主控制器进行处理和显示，实现对磁悬浮列车真空管线的真空度监测、压力监测、温度监测、噪声监测和湿度监测。
[0012]进一步的，所述控制监测系统还用于对磁悬浮列车真空管线内的复压阀进行控制；
[0013]所述下位机还包括复压阀控制器，复压阀控制器与试验线控制器电性连接；在距离复压阀最近的监控点的中继从站增加复压阀的开关控制及采集复压阀开启、关闭及开度状态的功能；
[0014]所述主控制器还用于将对复压阀的控制信号发送给下位机；所述复压阀控制器接收复压阀的控制信号后，将该控制信号顺序通过试验线控制器、总交换机、距离复压阀最近的监控点的从交换机和转换器传输给对应的中继从站，对应的中继从站接收到该控制信号后，控制复压阀的开关及采集复压阀开启、关闭及开度的状态信号，并将该状态信号通过对应监控点的从交换机、总交换机、下位交换机和上位交换机传输给主控制器进行处理和显示。
[0015]进一步的，所述控制监测系统还用于对磁悬浮列车真空管线的逃生门进行控制；
[0016]所述上位机还包括逃生门人机交互机，逃生门人机交互机与上位交换机电性连接；
[0017]所述下位机还包括逃生门控制器，逃生门控制器与试验线控制器电性连接；在距离逃生门最近的监控点的中继从站增加逃生门的开关控制及采集逃生门开启、关闭及开度状态的功能；
[0018]所述逃生门人机交互机用于将对逃生门的控制信号发送给下位机；所述逃生门控制器接收逃生门的控制信号后，将该控制信号顺序通过试验线控制器、总交换机、距离复压阀最近的监控点的从交换机和转换器传输给对应的中继从站，对应的中继从站接收到该控制信号后，控制逃生门的开关及采集逃生门开启、关闭及开度的状态信号，并将该状态信号通过对应监控点的从交换机、总交换机、下位交换机和上位交换机传输给逃生门人机交互机进行处理和显示。
[0019]进一步的，所述控制监测系统还用于对磁悬浮列车真空管线的闸板阀、真空泵组、接驳廊桥、图像采集装置和照明系统进行控制；
[0020]所述上位机还包括真空泵测控机、接驳廊桥测控机和图像监视机；
[0021]所述真空泵测控机、接驳廊桥测控机、图像监视机分别与上位交换机电性连接，主控制器还用于将对闸板阀的控制信号发送给下位机；真空泵测控机用于将对真空泵组的控制信号发送给下位机；接驳廊桥测控机用于将对接驳廊桥的控制信号发送给下位机；图像监视机用于将对图像采集装置和照明系统的控制信号发送给下位机；
[0022]所述下位机还包括真空泵控制器、接驳廊桥控制器、闸板阀控制器及图像采集控制器；
[0023]所述真空泵控制器、接驳廊桥控制器、闸板阀控制器及图像采集控制器分别与下位交换机电性连接；所述真空泵控制器用于通过下位交换机和上位交换机接收对真空泵组的控制信号，并根据该控制信号实现对真空泵组的开关与抽速控制，并将真空泵组的动作信号反馈给真空泵测控机进行显示；所述接驳廊桥控制器用于通过下位交换机和上位交换机接收对接驳廊桥的控制信号，并根据该控制信号实现对接驳廊桥的控制和接驳廊桥环境参数的采集，并将接驳廊桥的动作信号反馈给接驳廊桥测控机进行显示；所述闸板阀控制器用于通过下位交换机和上位交换机接收对闸板阀的控制信号，并根据该控制信号实现对闸板阀的开关控制和采集闸板阀开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统，其特征在于，控制监测系统用于采集与处理磁悬浮列车真空管线内的环境传感器的真空关键参数，包括上位机和下位机；上位机用于将对环境传感器的控制信号发送给下位机；下位机用于根据该控制信号通过控制网络对环境传感器的真空关键参数进行采集，并将采集的真空关键参数反馈给上位机进行处理和显示；控制网络包括：若干从交换机、若干转换器和若干中继从站，令环境传感器所在处为监控点，在每个监控点设置一个中继从站和一个转换器，位于同一监控点的转换器和中继从站电性连接；每间隔十个监控点设置一个从交换机，每相邻十个中继从站和对应的十个转换器及一个从交换机为一组，位于同一组内的十个转换器分别通过光纤与从交换机连接，每个组内的一个从交换机采用干线形式，与同一组内的十个中继从站通信，每个监控点中继从站通过转换器转换成光信号后连接到从交换机上；所述控制网络采用环网式，即所有从交换机依次通过光纤连接，且首尾从交换机连接组成环网。2.如权利要求1所述的一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统，其特征在于，所述上位机包括主控制器和上位交换机；下位机包括试验线控制器、下位交换机及总交换机及控制网络；主控制器和上位交换机电性连接；下位交换机与上位交换机通过光纤连接；总交换机分别与下位交换机及试验线控制器电性连接，其中，控制网络中距离总交换机最近的从交换机通过光纤与总交换机连接；所述控制网络的工作流程为：主控制器将对环境传感器的真空关键参数采集的控制信号发送给试验线控制器；所述试验线控制器接收到环境传感器的真空关键参数采集的控制信号后，将该控制信号通过总交换机、从交换机及转换器传输给每个监控点的中继从站，每个监控点的中继从站具有执行可编程逻辑控制器数字运算功能，中继从站接收到该控制信号后，分别采集真空管线内部的真空关键参数，所述真空关键参数包括真空度、压力、温度、噪声、湿度，并将真空关键参数通过每个监控点的转换器、从交换机、总交换机、下位交换机和上位交换机传输给主控制器进行处理和显示，实现对磁悬浮列车真空管线的真空度监测、压力监测、温度监测、噪声监测和湿度监测。3.如权利要求2所述的一种磁悬浮列车真空管线环网式控制监测系统，其特征在于，所述控制监测系统还用于对磁悬浮列车真空管线内的复压阀进行控制；所述下位机还包括复压阀控制器，复压阀控制器与试验线控制器电性连接；在距离复压阀最近的监控点的中继从站增加复压阀的开关控制及采集复压阀开启、关闭及开度状态的功能；所述主控制器还用于将对复压阀的控制信号发送给下位机；所述复压阀控制器接收复压阀的控制信号后，将该控制信号顺序通过试验线控制器、总交换机、距离复压阀最近的监控点的从交换机和转换器传输给对应的中继从站，对应的中继从站接收到该控制信号后，控制复压阀的开关及采集复压阀开启、关闭及开度的状态信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷建锋，付蒙，金超，马同玲，张海洲，李俊杰，孟东芸，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：