CN109032119A - 列车硬线控制电路监控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种列车硬线控制电路监控方法及装置。该方法包括：车辆控制单元接收TCMS输入输出单元通过MVB总线发送的组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，所述动作状态信息用于指示器件是否得电激活，所述每一器件的动作状态信息为所述TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，所述每一器件中均设置有电力线通信芯片；所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。从而，可以获取组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，可对硬线控制电路上的所有器件进行监控，提高准确度。

Description

列车硬线控制电路监控方法及装置

技术领域

本申请涉及轨道客车领域，尤其涉及一种列车硬线控制电路监控方法及装置。

背景技术

列车控制系统一直以来承担着大铁路列车、城轨列车以及高速铁路列车等的重要控制功能，所以其工作的稳定性直接影响着国家财产和乘客的人身安全。列车控制系统包括智能控制单元和硬线控制电路，硬线控制电路由继电器、空开和接触器等非智能器件组成。由于继电器、空开和接触器等器件的接触点和执行结构是有寿命的(例如继电器触点氧化、继电器机械结构异常或发生接触点粘连等)，硬线控制电路存在不稳定因素，而这些不稳定的因素如果发生在列车关键的电路上，会导致列车故障，严重的会造成重大的事故。因此，需要对列车的硬线控制电路进行监控和诊断，并根据监控的数据得出优化硬线控制电路的建议。

现有技术中，列车通过列车控制和管理系统(Train Control and ManagementSystem，TCMS)的采集点对硬线控制电路进行检测，由于每采集硬线控制电路转中的一个器件(继电器、空开或接触器)的状态，至少需要增加1条硬线，限于列车布线的数量和复杂程度的要求，TCMS无法对硬线控制电路上的所有器件进行监控，只能监控部分器件的状态，因此准确度不高。

发明内容

本申请提供一种列车硬线控制电路监控方法及装置，可对硬线控制电路上的所有器件进行监控，提高准确度。

第一方面，本申请提供一种列车硬线控制电路监控方法，包括：

车辆控制单元接收列车控制和管理系统TCMS输入输出单元通过多功能车辆MVB总线发送的组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，所述动作状态信息用于指示器件是否得电激活，所述每一器件的动作状态信息为所述TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，所述每一器件中均设置有电力线通信芯片；

所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。

可选的，所述方法还包括：

所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数；

根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命。

可选的，所述每一器件的动作状态信息为每一器件中设置的电力线通信芯片在器件激活后周期性发送给所述TCMS输入输出单元。

可选的，所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控，包括：

所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息确定相应的器件是否发生故障。

可选的，所述动作状态信息为高频载波信号。

第二方面，本申请提供一种列车硬线控制电路监控装置，包括：

列车控制和管理系统TCMS输入输出单元，用于通过电力线通信采集组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，并将所述每一器件的动作状态信息通过多功能车辆MVB总线发送给车辆控制单元，所述动作状态信息用于指示器件是否得电激活，所述每一器件中均设置有电力线通信芯片；

所述车辆控制单元，用于根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。

可选的，所述车辆控制单元还用于：

根据所述每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数；

根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命。

可选的，所述TCMS输入输出单元用于：

接收所述每一器件中设置的电力线通信芯片在器件激活后周期性发送的动作状态信息。

可选的，所述车辆控制单元用于：

根据所述每一器件的动作状态信息确定相应的器件是否发生故障。

可选的，所述动作状态信息为高频载波信号。

本申请提供的列车硬线控制电路监控方法及装置，通过在组成列车硬线控制电路的每一器件中均设置电力线通信芯片，从而每一器件的动作状态信息可由TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，采集后通过MVB总线发送至车辆控制单元，从而，车辆控制单元可根据每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控，可以在减少布线的情况下，获取组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，可对硬线控制电路上的所有器件进行监控，提高准确度，进而为列车硬线控制电路故障的排查和健康状态分析提供依据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请列车硬线控制电路监控方法实施例一的流程图；

图2为一种基于电力线通信的继电器结构示意图；

图3为本申请的一种3编组的列车中列车硬线控制电路监控系统的结构示意图；

图4为本申请列车硬线控制电路监控方法实施例二的流程图；

图5为本申请列车硬线控制电路监控装置实施例一的结构示意图；

图6为本申请提供的一种列车硬线控制电路监控装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中，列车通过TCMS的采集点对硬线控制电路进行检测，由于每采集硬线控制电路转中的一个器件的状态，至少需要增加1条硬线，为减少布线繁多及无法对硬线控制电路上的所有器件进行监控的问题，本申请提供一种列车硬线控制电路监控方法及装置，通过在组成列车硬线控制电路的每一器件中均设置电力线通信芯片，从而每一器件的动作状态信息可由TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，采集后通过MVB总线发送至车辆控制单元，车辆控制单元可根据每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控，可以在减少布线的情况下，获取组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，可对硬线控制电路上的所有器件进行监控，提高准确度。下面结合附图详细说明本申请的技术方案。

图1为本申请列车硬线控制电路监控方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

S101、车辆控制单元接收TCMS输入输出单元通过多功能车辆(MultifunctionVehicle Bus，MVB)总线发送的组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，动作状态信息用于指示器件是否得电激活，每一器件的动作状态信息为TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，每一器件中均设置有电力线通信芯片。

其中，硬线控制电路由继电器、空开和接触器等非智能器件组成，相应地，本实施例中的器件可以为继电器、空开和接触器等，本实施例中，将这些器件增加电力线通信功能，每一器件中均设置有电力线通信芯片，还可以设置供电及通信电缆，本实施例中的电力线通信芯片例如可以为ST7540。以继电器为例，图2为一种基于电力线通信的继电器结构示意图，如图2所示，继电器的触点、电磁执行结构、设备供电和普通的继电器一样，本实施例中在继电器中增加了电力线通信芯片和供电及通信电缆，电力线通信芯片可以是微型处理芯片，芯片的体积较小。当继电器激活时，电磁执行结构得电激活，触点发生变化，同时电力线通信芯片也得电，电力线通信芯片便向继电器的供电及通信电缆上发送高频载波信号，通知相关设备本继电器已经得电激活。

具体地，列车的每节车厢都有TCMS输入输出单元，TCMS输入输出单元通过电力线通信采集组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，并将所述每一器件的动作状态信息通过MVB总线发送给车辆控制单元，可选的，每一器件的动作状态信息可以为每一器件中设置的电力线通信芯片在器件激活后周期性发送给TCMS输入输出单元，例如1s发送一次，以继电器为例，当继电器激活事件发生时，继电器的电力线通信芯片首先检测电力线上是否有其他器件发送动作状态信息，如果没有器件发送动作状态信息，则自己发送动作状态信息，在动作状态信息发送后，转入周期性的发送动作状态信息，以便向TCMS输入输出单元上报继电器的状态。

S102、车辆控制单元根据每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。

具体来说，S102具体可以为：车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息确定相应的器件是否发生故障。可选的，动作状态信息为高频载波信号，当动作状态信息为高频载波信号时，若车辆控制单元收到一次高频载波信号，则可确定对应的器件得电激活，未发生故障。若未收到高频载波信号，则可确定对应的器件未得电激活，发生故障了。从而车辆控制单元可以获得组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，并将器件的动作状态信息用于列车硬线控制电路的诊断，为电路故障的排查和健康状态分析提供依据，提高列车智能化，降低列车的维护成本，本实施例基于电力线通信，减少车俩的布线。

进一步地，本实施例的方法还可以包括：

S103、车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数，根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命。

具体地，通过车辆控制单元统计每一器件的动作次数，以继电器为例，可以根据动作次数分析出哪些继电器的使用频率较高，哪些继电器的使用频率较低，这些数据的分析能够指导列车后续定期维护更换器件，同时也指导列车硬线电路的优化设计，降低某个继电器的动作频率，使列车继电器的动作频率趋于均衡。

本实施例提供的列车硬线控制电路监控方法，通过在组成列车硬线控制电路的每一器件中均设置电力线通信芯片，从而每一器件的动作状态信息可由TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，采集后通过MVB总线发送至车辆控制单元，从而，车辆控制单元可根据每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控，可以在减少布线的情况下，获取组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，可对硬线控制电路上的所有器件进行监控，提高准确度，进而为列车硬线控制电路故障的排查和健康状态分析提供依据。

下面采用一个具体的实施例，对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。

图3为本申请的一种3编组的列车中列车硬线控制电路监控系统的结构示意图，如图3所示，列车有两节车厢，每节车厢都有TCMS输入输出单元，组成列车硬线控制电路的器件包括继电器、空开和接触器，本实施例中，将这些器件增加电力线通信功能，每一器件中均设置有电力线通信芯片，还可以设置供电及通信电缆，本实施例中的电力线通信芯片例如为ST7540，电力线通讯的距离例如为1000米，可随应用环境不同而变化，电力线载波频率如为110khz，电力线通信速率为600bps，调制解调方式为频率偏移调变(FSK)。图4为本申请列车硬线控制电路监控方法实施例二的流程图，如图4所示，本实施例的方法可以包括：

S201、每节车厢的TCMS输入输出单元通过电力线通信采集每一器件的动作状态信息，将所采集的每一器件的动作状态信息通过MVB总线发送给车辆控制单元。

其中，TCMS输入输出单元可以是将所采集的每一器件的动作状态信息打包后通过MVB总线发送给车辆控制单元，每一器件的动作状态信息可以为每一器件中设置的电力线通信芯片在器件激活后周期性发送给TCMS输入输出单元。例如1s发送一次，以继电器为例，当继电器激活事件发生时，继电器的电力线通信芯片首先检测电力线上是否有其他器件发送动作状态信息，如果没有器件发送动作状态信息，则自己发送动作状态信息，在动作状态信息发送后，转入周期性的发送动作状态信息，以便向TCMS输入输出单元上报继电器的状态。

S202、车辆控制单元根据每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。

具体地，车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息确定相应的器件是否发生故障。动作状态信息可以为高频载波信号，若车辆控制单元收到一次高频载波信号，则可确定对应的器件得电激活，未发生故障。若未收到高频载波信号，则可确定对应的器件未得电激活，发生故障了。从而车辆控制单元可以获得组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，并将器件的动作状态信息用于列车硬线控制电路的诊断，为电路故障的排查和健康状态分析提供依据，提高列车智能化，降低列车的维护成本，本实施例基于电力线通信，减少车俩的布线。

S203、车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数，根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命。

具体地，通过车辆控制单元统计每一器件的动作次数，以继电器为例，可以根据动作次数分析出哪些继电器的使用频率较高，哪些继电器的使用频率较低，这些数据的分析能够指导列车后续定期维护更换器件，同时也指导列车硬线电路的优化设计，降低某个继电器的动作频率，使列车继电器的动作频率趋于均衡。

本实施例提供的列车硬线控制电路监控方法，通过在组成列车硬线控制电路的每一器件中均设置电力线通信芯片，从而每一器件的动作状态信息可由TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，采集后通过MVB总线发送至车辆控制单元，从而，车辆控制单元可根据每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控，可以在减少布线的情况下，获取组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，可对硬线控制电路上的所有器件进行监控，提高准确度，还可根据每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数，根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命，进而为列车硬线控制电路故障的排查和健康状态分析提供依据。

图5为本申请列车硬线控制电路监控装置实施例一的结构示意图，如图5所示，本实施例的装置可以包括：TCMS输入输出单元11和车辆控制单元12，其中，TCMS输入输出单元11用于通过电力线通信采集组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，并将所述每一器件的动作状态信息通过多功能车辆MVB总线发送给车辆控制单元，所述动作状态信息用于指示器件是否得电激活，所述每一器件中均设置有电力线通信芯片。

所述车辆控制单元12用于根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。

可选的，车辆控制单元12还用于：

根据所述每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数；

根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命。

可选的，TCMS输入输出单元11用于：

接收所述每一器件中设置的电力线通信芯片在器件激活后周期性发送的动作状态信息。

可选的，车辆控制单元12用于：

根据所述每一器件的动作状态信息确定相应的器件是否发生故障。

可选的，所述动作状态信息为高频载波信号。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，此处不再赘述。

本实施例提供的列车硬线控制电路监控装置，通过在组成列车硬线控制电路的每一器件中均设置电力线通信芯片，从而每一器件的动作状态信息可由TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，采集后通过MVB总线发送至车辆控制单元，从而，车辆控制单元可根据每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控，可以在减少布线的情况下，获取组成列车硬线控制电路的所有器件的动作状态信息，可对硬线控制电路上的所有器件进行监控，提高准确度，进而为列车硬线控制电路故障的排查和健康状态分析提供依据。

图6为本申请提供的一种列车硬线控制电路监控装置实施例的结构示意图，如图6所示，本实施例的装置可以包括：存储器201和处理器202，

存储器201，用于存储程序指令，该存储器可以是flash(闪存)。

处理器202，用于调用并执行存储器中的程序指令，以实现图1所示的列车硬线控制电路监控方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

还可以包括输入/输出接口203。输入/输出接口203可以包括独立的输出接口和输入接口，也可以为集成输入和输出的集成接口。其中，输出接口用于输出数据，输入接口用于获取输入的数据，上述输出的数据为上述方法实施例中输出的统称，输入的数据为上述方法实施例中输入的统称。

本申请还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，当列车硬线控制电路监控装置的至少一个处理器执行该计算机程序时，列车硬线控制电路监控装置执行第一方面的列车硬线控制电路监控方法。

本申请还提供一种程序产品，该程序产品包括计算机程序，该计算机程序存储在可读存储介质中。列车硬线控制电路监控装置的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序，至少一个处理器执行该计算机程序使得列车硬线控制电路监控装置实施图1或图4所示的方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在上述装置的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种列车硬线控制电路监控方法，其特征在于，包括：

车辆控制单元接收列车控制和管理系统TCMS输入输出单元通过多功能车辆MVB总线发送的组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，所述动作状态信息用于指示器件是否得电激活，所述每一器件的动作状态信息为所述TCMS输入输出单元通过电力线通信采集，所述每一器件中均设置有电力线通信芯片；

所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数；

根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每一器件的动作状态信息为每一器件中设置的电力线通信芯片在器件激活后周期性发送给所述TCMS输入输出单元。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控，包括：

所述车辆控制单元根据所述每一器件的动作状态信息确定相应的器件是否发生故障。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述动作状态信息为高频载波信号。

6.一种列车硬线控制电路监控装置，其特征在于，包括：

列车控制和管理系统TCMS输入输出单元，用于通过电力线通信采集组成列车硬线控制电路的每一器件的动作状态信息，并将所述每一器件的动作状态信息通过多功能车辆MVB总线发送给车辆控制单元，所述动作状态信息用于指示器件是否得电激活，所述每一器件中均设置有电力线通信芯片；

所述车辆控制单元，用于根据所述每一器件的动作状态信息对每一器件进行状态监控。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述车辆控制单元还用于：

根据所述每一器件的动作状态信息统计每一器件的动作次数和故障次数；

根据每一器件的动作次数和故障次数分析相应器件的损坏概率和寿命。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述TCMS输入输出单元用于：

接收所述每一器件中设置的电力线通信芯片在器件激活后周期性发送的动作状态信息。

9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述车辆控制单元用于：

根据所述每一器件的动作状态信息确定相应的器件是否发生故障。

10.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述动作状态信息为高频载波信号。