一种铁路列车运行控制系统用通信接口设备及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路列车运行控制系统用通信接口设备及控制方法，属于列车控制技术领域。通信接口设备，其包括通信单元A和通信单元B，通信单元A和通信单元B通过冗余诊断电路单元冗余设置；冗余诊断电路单元包括通信单元A诊断电路和通信单元B诊断电路，其包括自诊电路和冗余检测电路；自诊电路包括故障逻辑判断电路和鉴相安全门驱动电路；控制方法，包括以下步骤：(一)通信单元A处于工作状态，通信单元B处于备用状态；a.对通信单元A进行故障监测；b.冗余诊断；(二)通信单元B处于工作状态，通信单元A处于备用状态；a.对通信单元B进行故障监测；b.冗余诊断；它具有安全可靠、运算速度高等特点。特点。特点。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路列车运行控制系统用通信接口设备及控制方法


[0001]本专利技术涉及列车控制


技术介绍

[0002]铁路建设的里程在不断快速增加，尤其是高速铁路网的飞速建设和发展，深刻影响了国人出行方式的选择。而路网和车次密度的增加，对行车安全和运输效率等方面都提出了更高的要求，伴随着高铁发展的黄金期，高速铁路列控技术也在同步发展，以满足铁路运输的更高要求。
[0003]目前所采用的铁路列车运行控制系统中，联锁逻辑运算单元通过通信接口设备与轨道检控设备进行数据交换，为了确保数据交换的可靠性，通信接口设备采用一备一用冗余设置，其冗余控制通过软件实现，增加了设备的软件运行负担，同时也增大了软件的开发及维护工作量。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种铁路列车运行控制系统用通信接口设备及控制方法，具有安全可靠、运算速度高等特点。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
[0006]一种铁路列车运行控制系统用通信接口设备，其包括通信单元A和通信单元B，通信单元A和通信单元B结构相同：包括通信处理器CPU1和通信处理器CPU2，通信处理器CPU1和通信处理器CPU2二取二设置；通信单元A和通信单元B呈一备一用冗余设置；
[0007]通信单元A和通信单元B通过冗余诊断电路单元冗余设置；
[0008]冗余诊断电路单元包括通信单元A诊断电路和通信单元B诊断电路；通信单元A诊断电路和通信单元B诊断电路结构相同：包括自诊电路和冗余检测电路；
[0009]自诊电路包括故障逻辑判断电路和鉴相安全门驱动电路；
[0010]故障逻辑判断电路包括或门1逻辑电路和或门2逻辑电路；
[0011]或门1逻辑电路包括或门1，或门1第一输入电路和或门1第二输入电路；或门1第一输入电路的信号输入端用于接收通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号，CPU1使能控制信号控制多谐振荡器开闭，多谐振荡器的输出信号传输至或门1第一信号输入端，从而形成或门1第一输入电路；或门1第二输入电路的信号输入端用于接收通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号，CPU2使能控制信号经非门1与或门1第二信号输入端连接，从而形成或门1第二输入电路；
[0012]当通信处理器CPU1处于正常工作状态时，CPU1使能控制信号为高电平信号，以控制多谐振荡器启动，多谐振荡器输出的矩形脉冲信号被或门1第一信号输入端接收；当通信处理器CPU2处于正常工作状态时，CPU2使能控制信号为高电平信号，经非门1反向，非门1输出低电平信号被或门1第二信号输入端接收，从而使或门1第一信号输入端所接收的矩形脉冲信号由或门1的信号输出端输出；
[0013]或门2逻辑电路包括或门2，或门2第一输入电路和或门2第二输入电路；或门2第一输入电路的信号输入端用于接收通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号，CPU1使能控制信号控制多谐振荡器开闭，多谐振荡器的输出信号经非门2与或门2第一信号输入端连接，从而形成或门2第一输入电路；或门2第二输入电路的信号输入端用于接收通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号，CPU2使能控制信号经非门1与或门2第二信号输入端连接，从而形成或门2第二输入电路；
[0014]当通信处理器CPU1处于正常工作状态时，CPU1使能控制信号为高电平信号，以控制多谐振荡器启动，多谐振荡器输出的矩形脉冲信号经非门2反向，非门2输出的反向矩形脉冲信号被或门2第一信号输入端接收；当通信处理器CPU2处于正常工作状态时，CPU2使能控制信号为高电平信号，经非门1反向，非门1输出低电平信号被或门2第二信号输入端接收，从而使或门2第一信号输入端所接收的反向矩形脉冲信号由或门2的信号输出端输出；
[0015]鉴相安全门驱动电路包括鉴相安全门电路，继电器驱动电路和故障检测继电器J1；鉴相安全门电路具有两个信号输入端；鉴相安全门电路的两个信号输入端分别用于接收或门1信号输出端与或门2信号输出端的信号，当所接收的或门1信号输出端与或门2信号输出端输出反向脉冲信号时，产生继电器驱动信号，继电器驱动信号控制继电器驱动电路为故障检测继电器J1的供电回路产生继电器驱动电源；
[0016]冗余检测电路为故障检测继电器J1开关触点状态检测电路结构，故障检测继电器J1开关触点与通信处理器CPU1和/或通信处理器CPU2的I/O端口电连接，以读取故障检测继电器J1的继电器开关触点状态；
[0017]在通信单元A诊断电路中，其或门1及或门2的第一输入电路的信号输入端用于接收通信单元A的通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号；其或门1及或门2的第二输入电路的信号输入端用于接收通信单元A的通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号；其冗余检测电路用于与通信单元B的通信处理器CPU1和/或通信处理器CPU2的I/O端口连接，以读取通信单元A诊断电路中故障检测继电器J1的继电器开关触点状态；
[0018]在通信单元B诊断电路中，其或门1及或门2的第一输入电路的信号输入端用于接收通信单元B的通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号；其或门1及或门2的第二输入电路的信号输入端用于接收通信单元B的通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号；其冗余检测电路用于与通信单元A的通信处理器CPU1和/或通信处理器CPU2的I/O端口连接，以读取通信单元B诊断电路中故障检测继电器J1的继电器开关触点状态；
[0019]通信单元A和通信单元B分别通过通信单元B诊断电路和通信单元A诊断电路互相检测对方工作状态是否正常，作为冗余切换判断条件。
[0020]本专利技术进一步改进在于：
[0021]鉴相安全门电路包括受控于三极管Q2的电容C1充电回路和受控于三极管Q1及光电耦合器E1的电容C1放电回路；电容充电电源VCC的正极通过限流电阻R2与电容C1的正极连接，三极管Q2的发射极和集电极串接在电容C1的负极与地GND之间，光电耦合器E1输入端的发光二极管正极与三极管Q2的发射极连接，其负极通过限流电阻R8与三极管Q2的集电极连接，以使光电耦合器E1并接在三极管Q2的发射极和集电极之间；三极管Q2的基极为鉴相安全门电路的一个信号输入端，用于接受或门2所输出的信号，或门2输出高电平时，三极管Q2导通；三极管Q1的发射极和集电极串接在电容C1的正极与地GND之间，三极管Q1的基极为
鉴相安全门电路的另一个信号输入端，用于接受或门1所输出的信号，或门1输出高电平时，三极管Q1导通；
[0022]当或门1与或门2输出相位相反的矩形脉冲信号时，三极管Q2与三极管Q1交替导通，三极管Q2导通时，三极管Q1截止，电容充电电源VCC经限流电阻R2、电容C1、三极管Q2的发射极和集电极及地GND对电容C1进行充电，以形成电容C1的充电回路；当三极管Q1导通时，三极管Q2截止，电容C1正极经三极管Q1的发射极和集电极、地GND、光电耦合器E1输入端的发光二极管、限流电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路列车运行控制系统用通信接口设备，其包括通信单元A和通信单元B，所述通信单元A和所述通信单元B结构相同：包括通信处理器CPU1和通信处理器CPU2，所述通信处理器CPU1和所述通信处理器CPU2二取二设置；所述通信单元A和所述通信单元B呈一备一用冗余设置；其特征在于：所述通信单元A和所述通信单元B通过冗余诊断电路单元冗余设置；所述冗余诊断电路单元包括通信单元A诊断电路和通信单元B诊断电路；所述通信单元A诊断电路和所述通信单元B诊断电路结构相同：包括自诊电路和冗余检测电路；所述自诊电路包括故障逻辑判断电路和鉴相安全门驱动电路；所述故障逻辑判断电路包括或门1逻辑电路和或门2逻辑电路；所述或门1逻辑电路包括或门1，或门1第一输入电路和或门1第二输入电路；所述或门1第一输入电路的信号输入端用于接收所述通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号，所述CPU1使能控制信号控制多谐振荡器开闭，所述多谐振荡器的输出信号传输至所述或门1第一信号输入端，从而形成或门1第一输入电路；所述或门1第二输入电路的信号输入端用于接收所述通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号，所述CPU2使能控制信号经非门1与所述或门1第二信号输入端连接，从而形成或门1第二输入电路；当所述通信处理器CPU1处于正常工作状态时，所述CPU1使能控制信号为高电平信号，以控制所述多谐振荡器启动，所述多谐振荡器输出的矩形脉冲信号被所述或门1第一信号输入端接收；当所述通信处理器CPU2处于正常工作状态时，CPU2使能控制信号为高电平信号，经所述非门1反向，所述非门1输出低电平信号被所述或门1第二信号输入端接收，从而使所述或门1第一信号输入端所接收的矩形脉冲信号由所述或门1的信号输出端输出；所述或门2逻辑电路包括或门2，或门2第一输入电路和或门2第二输入电路；所述或门2第一输入电路的信号输入端用于接收所述通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号，所述CPU1使能控制信号控制所述多谐振荡器开闭，所述多谐振荡器的输出信号经非门2与所述或门2第一信号输入端连接，从而形成或门2第一输入电路；所述或门2第二输入电路的信号输入端用于接收所述通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号，所述CPU2使能控制信号经非门1与所述或门2第二信号输入端连接，从而形成或门2第二输入电路；当所述通信处理器CPU1处于正常工作状态时，所述CPU1使能控制信号为高电平信号，以控制所述多谐振荡器启动，所述多谐振荡器输出的矩形脉冲信号经所述非门2反向，所述非门2输出的反向矩形脉冲信号被所述或门2第一信号输入端接收；当所述通信处理器CPU2处于正常工作状态时，CPU2使能控制信号为高电平信号，经所述非门1反向，所述非门1输出低电平信号被所述或门2第二信号输入端接收，从而使所述或门2第一信号输入端所接收的反向矩形脉冲信号由所述或门2的信号输出端输出；所述鉴相安全门驱动电路包括鉴相安全门电路，继电器驱动电路和故障检测继电器J1；所述鉴相安全门电路具有两个信号输入端；所述鉴相安全门电路的两个信号输入端分别用于接收所述或门1信号输出端与所述或门2信号输出端的信号，当所接收的所述或门1信号输出端与所述或门2信号输出端输出反向脉冲信号时，产生继电器驱动信号，所述继电器驱动信号控制所述继电器驱动电路为所述故障检测继电器J1的供电回路产生继电器驱动电源；所述冗余检测电路为故障检测继电器J1开关触点状态检测电路结构，所述故障检测继
电器J1开关触点与所述通信处理器CPU1和/或所述通信处理器CPU2的I/O端口电连接，以读取所述故障检测继电器J1的继电器开关触点状态；在所述通信单元A诊断电路中，其所述或门1及所述或门2的第一输入电路的信号输入端用于接收所述通信单元A的通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号；其所述或门1及所述或门2的第二输入电路的信号输入端用于接收所述通信单元A的通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号；其所述冗余检测电路用于与所述通信单元B的所述通信处理器CPU1和/或所述通信处理器CPU2的I/O端口连接，以读取所述通信单元A诊断电路中所述故障检测继电器J1的继电器开关触点状态；在所述通信单元B诊断电路中，其所述或门1及所述或门2的第一输入电路的信号输入端用于接收所述通信单元B的通信处理器CPU1所发出的CPU1使能控制信号；其所述或门1及所述或门2的第二输入电路的信号输入端用于接收所述通信单元B的通信处理器CPU2所发出的CPU2使能控制信号；其所述冗余检测电路用于与所述通信单元A的所述通信处理器CPU1和/或所述通信处理器CPU2的I/O端口连接，以读取所述通信单元B诊断电路中所述故障检测继电器J1的继电器开关触点状态；所述通信单元A和所述通信单元B分别通过所述通信单元B诊断电路和所述通信单元A诊断电路互相检测对方工作状态是否正常，作为冗余切换判断条件。2.根据权利要求1所述的一种铁路列车运行控制系统用通信接口设备，其特征在于：所述鉴相安全门电路包括受控于三极管Q2的电容C1充电回路和受控于三极管Q1及光电耦合器E1的电容C1放电回路；电容充电电源VCC的正极通过限流电阻R2与所述电容C1的正极连接，所述三极管Q2的发射极和集电极串接在所述电容C1的负极与地GND之间，光电耦合器E1输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭虹利，吴渊，任飞，韩安平，梁志国，刚建雷，管伟军，王龙生，刘逸明，于健洁，辛未，白帅，郭亮，贾春肖，郑长宗，赵梦瑶，傅仁杰，朱晓琳，张放，胡妙春，张宏扬，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司北京华铁信息技术有限公司北京锐驰国铁智能运输系统工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：