CN106645912A - 一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统 - Google Patents
一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，包括：与悬浮传感器连接，用于将悬浮传感器的输出信号进行分路传输的转接器；与转接器连接的悬浮控制器；与转接器连接，对悬浮传感器的输出信号进行分析处理的检测模块；与检测模块连接，向悬浮传感器发送调试信号以及分析悬浮传感器运行状态的上位机。转接器的设置使得在不影响悬浮性能的情况下，当悬浮故障或失控时的原始数据能够进行保存，避免了将悬浮传感器拆下进行测试造成重要数据丢失的情况。同时上位机和检测模块的设置，直接接收悬浮传感器的内部信号数据，实现了在线判断悬浮传感器状态，在悬浮出现故障时即可判断出故障源是悬浮传感器还是悬浮控制器。
Description
技术领域
本发明涉及磁浮列车控制技术领域，特别是涉及一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统。
背景技术
磁浮列车是一种新兴的交通工具，在磁浮列车中设有悬浮传感器，以采集磁浮列车在悬浮过程中的一些数据。
目前，对于悬浮传感器的数据的采集通常采用车载CAN网，且CAN网与悬浮控制器相通，悬浮传感器的信号经过悬浮控制器处理后才能进行上传，当悬浮出现故障时无法判断故障源是悬浮传感器还是悬浮控制器，只能将悬浮传感器拆下进行测试，容易丢失重要数据。
因而，如何在不影响列车悬浮性能的情况下，实现对悬浮传感器的检测，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，可以在不影响列车悬浮性能的情况下，实现对悬浮传感器的检测。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，包括：与悬浮传感器连接，用于将所述悬浮传感器的输出信号进行分路传输的转接器；与所述转接器连接的悬浮控制器；与所述转接器连接，对所述悬浮传感器的输出信号进行分析处理的检测模块；与所述检测模块连接，向所述悬浮传感器发送调试信号以及分析所述悬浮传感器运行状态的上位机。
优选地，当所述悬浮传感器为模拟式悬浮传感器时，所述检测模块包括：与所述转接器连接，将所述悬浮传感器输出的电流信号转换为电压信号的电流/电压变换器；与所述电流/电压变换器连接，对所述电流/电压变换器输出的电压信号进行模数转换并采样的AD采集器；与所述转接器连接，接收所述悬浮传感器输出的包含调试信号的输出信号的RS485收发电路；与所述AD采集器以及所述RS485收发电路连接的处理器，所述处理器和所述上位机连接。
优选地，所述检测模块还包括：位于所述转接器和所述RS485收发电路之间的隔离电路。
优选地，所述处理器通过USB通讯模块和所述上位机连接。
优选地，所述处理器为FPGA处理器。
优选地，当所述悬浮传感器为数字式悬浮传感器时，所述检测模块包括：与所述转接器连接的RS485收发电路；与所述RS485收发电路连接的处理器；所述处理器与所述上位机连接。
优选地，所述检测模块还包括：设置在所述转接器和所述RS485收发电路之间的隔离电路。
优选地，所述处理器通过USB通讯模块和所述上位机连接。
优选地，所述处理器为FPGA处理器。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例所提供的一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，包括：与悬浮传感器连接，用于将悬浮传感器的输出信号进行分路传输的转接器；与转接器连接的悬浮控制器；与转接器连接，对悬浮传感器的输出信号进行分析处理的检测模块；与检测模块连接，向悬浮传感器发送调试信号以及分析悬浮传感器运行状态的上位机。在本发明的技术方案中，通过转接器将悬浮传感器的输出信息进行分路传输。其中一路输出信号发送至悬浮控制器，由悬浮控制器来进行处理；另一路输出信号发送至检测模块，由检测模块进行分析处理，并进一步由上位机判断当前的悬浮传感器是否故障。转接器的设置使得在不影响悬浮性能的情况下，将悬浮传感器的输出信号单独传输给检测模块和上位机，当悬浮故障或失控时的原始数据能够进行保存，避免了将悬浮传感器拆下进行测试造成重要数据丢失的情况。同时上位机和检测模块的设置直接接收悬浮传感器的内部信号数据，实现了在线判断悬浮传感器状态，在悬浮出现故障时即可判断出故障源是悬浮传感器还是悬浮控制器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统结构示意图；
图2为本发明另一种具体实施方式所提供的用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统结构示意图；
图3为本发明又一种具体实施方式所提供的用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，可以在不影响列车悬浮性能的情况下，实现对悬浮传感器的检测。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统结构示意图。
本发明的一种具体实施方式提供了一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，包括：与悬浮传感器1连接，用于将悬浮传感器1的输出信号进行分路传输的转接器2；与转接器2连接的悬浮控制器3；与转接器2连接，对悬浮传感器的输出信号进行分析处理的检测模块4；与检测模块4连接，向悬浮传感器1发送调试信号以及分析悬浮传感器运行状态的上位机5。
在本实施方式中，通过转接器将悬浮传感器的输出信息进行分路传输。其中一路输出信号发送至悬浮控制器，由悬浮控制器来进行处理，当悬浮出现故障时，悬浮控制器处即可获知当前出现故障；另一路输出信号发送至检测模块，由检测模块进行分析处理，并进一步由上位机判断当前的悬浮传感器是否故障。转接器的设置使得在不影响悬浮性能的情况下，将悬浮传感器的输出信号单独传输给检测模块和上位机，当悬浮故障或失控时的原始数据能够进行保存，避免了将悬浮传感器拆下进行测试造成重要数据丢失的情况。同时上位机和检测模块的设置直接接收悬浮传感器的内部信号数据，实现了在线判断悬浮传感器状态，在悬浮出现故障时即可判断出故障源是悬浮传感器还是悬浮控制器。
请参考图2，图2为本发明另一种具体实施方式所提供的用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统结构示意图。
在本发明的一种实施方式中，当悬浮传感器1为模拟式悬浮传感器时，检测模块4包括：与转接器2连接，将悬浮传感器1输出的电流信号转换为电压信号的电流/电压变换器41；与电流/电压变换器41连接，对电流/电压变换器41输出的电压信号进行模数转换并采样的AD采集器42；与转接器2连接，接收悬浮传感器1输出的包含调试信号的输出信号的RS485收发电路43；与AD采集器42以及RS485收发电路43连接的处理器44，处理器44和上位机5连接。位于转接器2和RS485收发电路43之间的隔离电路45。进一步地，处理器44通过USB通讯模块46和上位机5连接。更进一步地，处理器44为FPGA处理器。
在本实施方式中，模拟式悬浮传感器对磁浮列车悬浮过程中的悬浮传感器间隙以及加速度信号进行采集。转接器对模拟式悬浮传感器的输出信号进行分路传输。模拟式悬浮传感器的输出信号线分为两种，一种是用于列车悬浮控制的4-20mA电流信号线；一种是调试信号线，其中，调试信号线用于悬浮传感器标定和出厂检测使用。
转接器将模拟式悬浮传感器的输出信号具体分为了两路，第一路输出信号为4-20mA电流信号，在不影响信号质量的前提下，发送给悬浮控制器以供悬浮控制器进行悬浮控制。第二路输出信号又分为了两路子信号：第一输出子信号和第二输出子信号，其中，第一输出子信号为4-20mA的电流信号，该路信号为模拟信号，电流/电压变换器将该电流信号转换为电压信号，AD采集器对该电压信号进行AD采集将电压信号转换为数字信号，并经过FPGA处理器进行一些相关处理后经由USB通讯模块发送至上位机；上位机通过调试信号线发出预设的指令，将悬浮传感器内部的一些数据通过调试信号线输出，此处输出的数据即为第二输出子信号，第二输出子信号由调试信号线进入检测模块的隔离电路进行噪声隔离，并经由RS485收发电路发送至FPGA处理器，然后进入上位机，上位机接收第二输出子信号并保存。通过比较第一输出子信号和第二输出自信号，可以采集悬浮传感器工作时的重要数据，并判断出该悬浮传感器状态。当悬浮故障时，通过悬浮控制器和上位机对于悬浮传感器状态结果的比较即可判断出故障源是悬浮控制器还是悬浮传感器。同时，由于检测模块由转接器处接收了两路信号，FPGA处理器辅助上位机结合调试信号和悬浮传感器输出信号，可以判断出该悬浮传感器输出信号的误差情况，即可判断出模拟信号在转换为数字信号的过程中是否出现故障。
其中，通过上位机可以设置采集频率，实现高速采集并保存悬浮传感器的输出信号，无需拆卸悬浮传感器，因此无数据丢失；由于上位机采集的悬浮传感器的数据并没有经过悬浮控制器的处理，因此上位机可以采集并存储悬浮故障或失控时的原始数据；上位机利用悬浮传感器的调试信号线接收悬浮传感器内部信号数据，实现在线判断悬浮传感器状态，发挥了悬浮传感器调试信号线的作用，尤其是调试信号线采用RS485收发电路进行通讯，通讯速度快，不丢失数据。
请参考图3，图3为本发明又一种具体实施方式所提供的用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统结构示意图。
在本发明的一种实施方式中，当悬浮传感器1为数字式悬浮传感器时，检测模块4包括：与转接器2连接的RS485收发电路43；与RS485收发电路43连接的处理器44；处理器44与上位机5连接。
进一步地，检测模块4还包括：设置在转接器2和RS485收发电路43之间的隔离电路45。处理器44通过USB通讯模块46和上位机5连接。处理器44为FPGA处理器。
在本实施方式中，采用的是数字式悬浮传感器，其输出的信号为数字信号。数字式悬浮传感器的输出信号线同样包括两种，一种是用于列车悬浮控制的数字信号线，一种是调试信号线。在本实施方式中，转接器将悬浮传感器的输出信号分为两路输出信号，一路直接通过数字信号线传输至悬浮控制器以供进行悬浮控制。另一路经由调试信号线进入隔离电路，经过噪声隔离进入RS485收发电路，然后传输至FPGA处理器，再通过USB通讯模块上传至上位机。当悬浮故障时，通过悬浮控制器和上位机对于悬浮传感器状态结果的比较即可判断出故障源是悬浮控制器还是悬浮传感器。
综上所述，本发明实施方式所提供的用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，转接器的设置使得在不影响悬浮性能的情况下，将悬浮传感器的输出信号单独传输给检测模块和上位机，当悬浮故障或失控时的原始数据能够进行保存，避免了将悬浮传感器拆下进行测试造成重要数据丢失的情况。通过上位机可以设置采集频率，实现高速采集并保存悬浮传感器的输出信号，无需拆卸悬浮传感器，因此无数据丢失；由于上位机采集的悬浮传感器的数据并没有经过悬浮控制器的处理，因此上位机可以采集并存储悬浮故障或失控时的原始数据；上位机利用悬浮传感器的调试信号线接收悬浮传感器内部信号数据，实现在线判断悬浮传感器状态，发挥了悬浮传感器调试信号线的作用，尤其是调试信号线采用RS485收发电路进行通讯，通讯速度快，不丢失数据。
以上对本发明所提供的一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于磁浮列车的悬浮传感器检测系统，其特征在于，包括：与悬浮传感器连接，用于将所述悬浮传感器的输出信号进行分路传输的转接器；与所述转接器连接的悬浮控制器；与所述转接器连接，对所述悬浮传感器的输出信号进行分析处理的检测模块；与所述检测模块连接，向所述悬浮传感器发送调试信号以及分析所述悬浮传感器运行状态的上位机。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述悬浮传感器为模拟式悬浮传感器时，所述检测模块包括：与所述转接器连接，将所述悬浮传感器输出的电流信号转换为电压信号的电流/电压变换器；与所述电流/电压变换器连接，对所述电流/电压变换器输出的电压信号进行模数转换并采样的AD采集器；与所述转接器连接，接收所述悬浮传感器输出的包含调试信号的输出信号的RS485收发电路；与所述AD采集器以及所述RS485收发电路连接的处理器，所述处理器和所述上位机连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述检测模块还包括：位于所述转接器和所述RS485收发电路之间的隔离电路。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述处理器通过USB通讯模块和所述上位机连接。
5.根据权利要求2至4任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器为FPGA处理器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述悬浮传感器为数字式悬浮传感器时，所述检测模块包括：与所述转接器连接的RS485收发电路；与所述RS485收发电路连接的处理器；所述处理器与所述上位机连接。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述检测模块还包括：设置在所述转接器和所述RS485收发电路之间的隔离电路。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器通过USB通讯模块和所述上位机连接。
9.根据权利要求6至8任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器为FPGA处理器。
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