CN109318883A - 轨道车失电紧急制动控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道车失电紧急制动控制装置，包括A路控制输出电路，B路控制输出电路，A路故障检测电路，B路故障检测电路，A路制动状态维持电路，B路制动状态维持电路，A路独立供电电路，B路独立供电电路，A路处理器控制及信号采集电路，B路处理器控制及信号采集电路和继电器；A路独立供电电路分别与A路控制输出电路、A路故障检测电路、A路制动状态维持电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接，B路独立供电电路分别与B路控制输出电路、B路故障检测电路、B路制动状态维持电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接。本发明具有可有效保证稳定输出紧急制动、提高行车安全性的特点。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车控制技术领域，尤其是涉及一种可有效保证稳定输出紧急制动、提高行车安全性的轨道车失电紧急制动控制装置及控制方法。
背景技术
轨道车现在已经被广泛使用，在轨道车机车运行控制设备中，合理控制进行紧急制动是保证车辆能够安全行使的重要方法。在现有技术中，虽然有多种制动方式，但缺少相应的制动状态反馈采集，在异常故障时，缺少处理机制以保证稳定输出紧急制动。在软硬件故障和异常的情况下，无法解决稳定制动和安全行车的问题。无法保证紧急制动能够安全地被驱动。
当前技术中，对于制动故障以及其他原因导致的制动故障，对制动状态没有反馈机制，出现故障后，驱动电路缺少处理机制。硬件元器件一旦出现危险失效或者软件出现复位时，没有手段和方法能够保证制动功能正常输出，并且维持制动状态，现在的方法是直到排除故障并且重启后，才能正常行车，无法保证制动可靠性和安全性。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服现有技术中轨道车行驶过程中出现故障后缺少处理机制、硬件失效软件复位时无法保证制动输出的不足，提供了一种可有效保证稳定输出紧急制动、提高行车安全性的轨道车失电紧急制动控制装置及控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种轨道车失电紧急制动控制装置，包括A路控制输出电路，B路控制输出电路，A路故障检测电路，B路故障检测电路，A路制动状态维持电路，B路制动状态维持电路，A路独立供电电路，B路独立供电电路，A路处理器控制及信号采集电路，B路处理器控制及信号采集电路和继电器；A路独立供电电路分别与A路控制输出电路、A路故障检测电路、A路制动状态维持电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接，B路独立供电电路分别与B路控制输出电路、B路故障检测电路、B路制动状态维持电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，继电器分别与A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路电连接。
本发明是一种轨道车失电紧急制动控制装置，控制输出电路是独立受处理器控制，处理器控制输出动态信号而非静态信号驱动控制输出电路，避免内部器件由于短路、断路等导致的危险失效，导致无法进行失电制动。制动状态维持单元，在当处理器检测到故障检测单元送出的故障信号后，处理器触发信号给制动状态维持单元，制动状态维持单元维持紧急制动状态。维持部件一旦触发，只有重新上电才能恢复，排除软件复位等引起的带病工作。处理器控制及信号采集电路，A路处理器与B路处理器进行数据交互，当任意一路出现故障时，另外一路获取到故障信息，也进行故障处理，输出制动状态维持信号和制动指令。信号采集可分别独立采集或交叉采集，再对信号采集信息进行交互。
作为优选，A路控制输出电路和B路控制输出电路均包括紧急阀供电通道切断电路和切断控制电路；A路故障检测电路和B路故障检测电路均包括控制端信号检测电路和执行端信号检测电路。
紧急阀供电通道切断电路，采用双路带联动触点继电器串联切断通道，采用失电切断，接入继电器常开触点。
切断控制电路，采用动态方波控制，采用信号放大电路，将动态方波进行信号放大，后端接入方波转换电平电路，再驱动紧急阀供电通道切断电路的继电器。
控制端信号检测电路包括输入控制方波检测，电压、电流采集。执行端信号检测电路，包括继电器执行结果检测电路和继电器触点检测电路，继电器执行结果检测电路用于采集安全继电器触点，通过联动触点间接检测紧急阀供电通道切断触点状态。
作为优选，A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路均包括用于维持紧急制动状态的维持电路、触发维持电路的触发电路和用于切断紧急通道的切断电路；A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路均包括处理器控制电路和信号采集电路。
维持电路用于维持紧急制动状态，一旦触发维持电路，即输出紧急制动状态并维持。触发电路用于触发维持电路，在故障检测单元检测到制动系统产生故障时，进行触发。切断电路用于切断紧急制动，维持电路控制切断电路进行切断。
一种基于轨道车失电紧急制动控制装置的控制方法，包括如下步骤：
(4-1)选择信号采集控制方式，信号采集控制方式包括双路信号采集控制和交叉信号采集控制；
(4-2)进行信号采集；
(4-3)A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路根据采集到的信号判断是否与实际控车一致或判断是否处于故障状态；
(4-4)若采集到的信号与实际控车不一致或处于故障状态，A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路控制相应的A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路的切断电路，输出紧急制动。
作为优选，(4-1)包括如下步骤：
(5-1)若为双路信号采集控制，A路处理器控制及信号采集电路与A路控制输出电路电连接，A路处理器控制及信号采集电路控制A路控制输出电路，A路故障检测电路与A路控制输出电路电连接，A路故障检测电路检测A路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
(5-2)若为双路信号采集控制，B路处理器控制及信号采集电路与B路控制输出电路电连接，B路处理器控制及信号采集电路控制B路控制输出电路，B路故障检测电路与B路控制输出电路电连接，B路故障检测电路检测B路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
(5-3)若为交叉信号采集控制，B路处理器控制及信号采集电路分别与A路故障检测电路和A路制动状态维持电路电连接，B路处理器控制及信号采集电路控制A路故障检测电路和A路制动状态维持电路，B路处理器控制及信号采集电路控制B路控制输出电路，A路故障检测电路检测A路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
(5-4)若为交叉信号采集控制，A路处理器控制及信号采集电路分别与B路故障检测电路和B路制动状态维持电路电连接，A路处理器控制及信号采集电路控制B路故障检测电路和B路制动状态维持电路，A路处理器控制及信号采集电路控制A路控制输出电路，B路故障检测电路检测B路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测。
作为优选，(4-2)包括如下步骤：
(6-1)信号采集采用定时采集和事件触发采集组合的采集方式，若为定时采集，则A路故障检测电路或B路故障检测电路每隔时间T进行信息采集；
(6-2)若为事件触发采集，则在发生特定事件后，触发信息采集。比如发生紧急制动时，触发采集制动端是否执行，制动端继电器触点是否处于正常状态等。
作为优选，(4-4)包括如下步骤：
(7-1)若为双路信号采集控制方式，A路处理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制A路制动状态维持电路输出紧急制动；
(7-2)若为双路信号采集控制方式，B路处理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制B路制动状态维持电路输出紧急制动；
(7-3)若为交叉信号采集控制方式，A路理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制B路制动状态维持电路输出紧急制动；
(7-4)若为交叉信号采集控制方式，B路理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制A路制动状态维持电路输出紧急制动。
作为优选，交叉信号采集控制方式时，还包括第一隔离电路，第二隔离电路，第三隔离电路和第四隔离电路；第一隔离电路分别与A路故障检测电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，第二隔离电路分别与A路制动状态维持电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，第三隔离电路分别与B路制动状态维持电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接，第四隔离电路分别与B路故障检测电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接。
由于供电不同，分别是A路独立供电和B路独立供电，因此用隔离电路进行信号隔离采集。
因此，本发明具有如下有益效果：
本发明是是一种轨道车失电紧急制动控制装置，通过采集制动状态及故障状态，通过判断是否与实际控车一致，判断当前是否有故障，若不一致或处于故障状态，通过制动状态维持电路，进行维持，有效避免了软件复位等故障引起的安全问题；有效的解决了在异常故障时，缺少处理机制以保证稳定输出紧急制动等问题，解决了在软硬件故障和异常的情况下，稳定制动和安全行车的问题。达到保证紧急制动能够安全地被控制的目的。
采用交叉信号采集控制时，减小了控制信号和故障采集、信号采集的耦合度，控制与反馈相互独立，达到了减小耦合度的目的。
因此，本发明具有可有效保证稳定输出紧急制动、提高行车安全性的特点。
附图说明
图1是本发明进行双路信号采集控制的一种结构示意图；
图2是本发明进行交叉信号采集控制的一种结构示意图；
图3是本发明进行双路信号采集控制的一种流程示意图；
图4是本发明进行交叉信号采集控制的一种流程示意图。
图中：A路控制输出电路1，B路控制输出电路2，A路故障检测电路3，B路故障检测电路4，A路制动状态维持电路5，B路制动状态维持电路6，A路独立供电电路7，B路独立供电电路8，A路处理器控制及信号采集电路9，B路处理器控制及信号采集电路10，继电器11，第一隔离电路12，第二隔离电路13，第三隔离电路14。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1所示的实施例1是一种轨道车失电紧急制动控制装置，包括A路控制输出电路1，B路控制输出电路2，A路故障检测电路3，B路故障检测电路4，A路制动状态维持电路5，B路制动状态维持电路6，A路独立供电电路7，B路独立供电电路8，A路处理器控制及信号采集电路9，B路处理器控制及信号采集电路10和继电器11；A路处理器控制及信号采集电路分别与A路控制输出电路、A路故障检测电路和A路制动状态维持电路电连接，B路处理器控制及信号采集电路分别与B路控制输出电路、B路故障检测电路和B路制动状态维持电路电连接，A路制动状态维持电路和B路控制输出电路电连接，A路控制输出电路和A路故障检测电路电连接，B路控制输出电路和B路故障检测电路电连接。A路控制输出电路和B路控制输出电路均包括紧急阀供电通道切断电路和切断控制电路；A路故障检测电路和B路故障检测电路均包括控制端信号检测电路和执行端信号检测电路。A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路均包括用于维持紧急制动状态的维持电路、触发维持电路的触发电路和用于切断紧急通道的切断电路；A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路均包括处理器控制电路和信号采集电路。
如图3所示的一种基于轨道车失电紧急制动控制装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤100，选择信号采集控制方式，信号采集控制方式包括双路信号采集控制和交叉信号采集控制；
步骤110，若为双路信号采集控制，A路处理器控制及信号采集电路控制A路控制输出电路，A路故障检测电路检测A路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
步骤120，若为双路信号采集控制，B路处理器控制及信号采集电路控制B路控制输出电路，B路故障检测电路检测B路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
步骤200，进行信号采集；
步骤210，信号采集采用定时采集和事件触发采集组合的采集方式，若为定时采集，则A路故障检测电路或B路故障检测电路每隔时间T进行信息采集；
步骤220，若为事件触发采集，则在发生特定事件后，触发信息采集。
步骤300，A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路根据采集到的信号判断是否与实际控车一致或判断是否处于故障状态；
步骤400，若采集到的信号与实际控车不一致或处于故障状态，A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路控制相应的A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路的切断电路，输出紧急制动；
步骤410，若为双路信号采集控制方式，A路处理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制A路制动状态维持电路输出紧急制动；
步骤420，若为双路信号采集控制方式，B路处理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制B路制动状态维持电路输出紧急制动；
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，采用交叉信号采集控制的方式。
步骤210由如下内容替换：若为交叉信号采集控制，B路处理器控制及信号采集电路控制A路故障检测电路和A路制动状态维持电路，B路处理器控制及信号采集电路控制B路控制输出电路，A路故障检测电路检测A路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
步骤220由如下内容替换：若为交叉信号采集控制，A路处理器控制及信号采集电路控制B路故障检测电路和B路制动状态维持电路，A路处理器控制及信号采集电路控制A路控制输出电路，B路故障检测电路检测B路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
步骤410由如下内容替换：若为交叉信号采集控制方式，A路理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制B路制动状态维持电路输出紧急制动；
步骤420由如下内容替换：若为交叉信号采集控制方式，B路理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制A路制动状态维持电路输出紧急制动。
交叉信号采集控制方式时，还包括第一隔离电路12，第二隔离电路13和第三隔离电路14；第一隔离电路分别与A路故障检测电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，第二隔离电路分别与A路制动状态维持电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，第三隔离电路分别与B路制动状态维持电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种轨道车失电紧急制动控制装置，其特征是，包括A路控制输出电路(1)，B路控制输出电路(2)，A路故障检测电路(3)，B路故障检测电路(4)，A路制动状态维持电路(5)，B路制动状态维持电路(6)，A路独立供电电路(7)，B路独立供电电路(8)，A路处理器控制及信号采集电路(9)，B路处理器控制及信号采集电路(10)和继电器(11)；A路独立供电电路分别与A路控制输出电路、A路故障检测电路、A路制动状态维持电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接，B路独立供电电路分别与B路控制输出电路、B路故障检测电路、B路制动状态维持电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，继电器分别与A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路电连接。
2.根据权利要求1所述的轨道车失电紧急制动控制装置，其特征是，A路控制输出电路和B路控制输出电路均包括紧急阀供电通道切断电路和切断控制电路；A路故障检测电路和B路故障检测电路均包括控制端信号检测电路和执行端信号检测电路。
3.根据权利要求1所述的轨道车失电紧急制动控制装置，其特征是，A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路均包括用于维持紧急制动状态的维持电路、触发维持电路的触发电路和用于切断紧急通道的切断电路；A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路均包括处理器控制电路和信号采集电路。
4.一种基于权利要求1所述的轨道车失电紧急制动控制装置的控制方法，其特征是，包括如下步骤：
(4-1)选择信号采集控制方式，信号采集控制方式包括双路信号采集控制和交叉信号采集控制；
(4-2)进行信号采集；
(4-3)A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路根据采集到的信号判断是否与实际控车一致或判断是否处于故障状态；
(4-4)若采集到的信号与实际控车不一致或处于故障状态，A路处理器控制及信号采集电路和B路处理器控制及信号采集电路控制相应的A路制动状态维持电路和B路制动状态维持电路的切断电路，输出紧急制动。
5.根据权利要求4所述的轨道车失电紧急制动控制装置的控制方法，其特征是，(4-1)包括如下步骤：
(5-1)若为双路信号采集控制，A路处理器控制及信号采集电路与A路控制输出电路电连接，A路处理器控制及信号采集电路控制A路控制输出电路，A路故障检测电路与A路控制输出电路电连接，A路故障检测电路检测A路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
(5-2)若为双路信号采集控制，B路处理器控制及信号采集电路与B路控制输出电路电连接，B路处理器控制及信号采集电路控制B路控制输出电路，B路故障检测电路与B路控制输出电路电连接，B路故障检测电路检测B路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
(5-3)若为交叉信号采集控制，B路处理器控制及信号采集电路分别与A路故障检测电路和A路制动状态维持电路电连接，B路处理器控制及信号采集电路控制A路故障检测电路和A路制动状态维持电路，B路处理器控制及信号采集电路控制B路控制输出电路，A路故障检测电路检测A路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测；
(5-4)若为交叉信号采集控制，A路处理器控制及信号采集电路分别与B路故障检测电路和B路制动状态维持电路电连接，A路处理器控制及信号采集电路控制B路故障检测电路和B路制动状态维持电路，A路处理器控制及信号采集电路控制A路控制输出电路，B路故障检测电路检测B路控制输出电路的信号，包括输入控制方波、电压、电流、继电器执行结果和继电器触点检测。
6.根据权利要求4所述的轨道车失电紧急制动控制装置的控制方法，其特征是，(4-2)包括如下步骤：
(6-1)信号采集采用定时采集和事件触发采集组合的采集方式，若为定时采集，则A路故障检测电路或B路故障检测电路每隔时间T进行信息采集；
(6-2)若为事件触发采集，则在发生特定事件后，触发信息采集。
7.根据权利要求4所述的轨道车失电紧急制动控制装置的控制方法，其特征是，(4-4)包括如下步骤：
(7-1)若为双路信号采集控制方式，A路处理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制A路制动状态维持电路输出紧急制动；
(7-2)若为双路信号采集控制方式，B路处理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制B路制动状态维持电路输出紧急制动；
(7-3)若为交叉信号采集控制方式，A路理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制B路制动状态维持电路输出紧急制动；
(7-4)若为交叉信号采集控制方式，B路理器控制及信号采集电路检测到故障或控车不一致时，控制A路制动状态维持电路输出紧急制动。
8.根据权利要求4所述的轨道车失电紧急制动控制装置，其特征是，交叉信号采集控制方式时，还包括第一隔离电路(12)，第二隔离电路(13)，第三隔离电路(14)和第四隔离电路(15)；第一隔离电路分别与A路故障检测电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，第二隔离电路分别与A路制动状态维持电路和B路处理器控制及信号采集电路电连接，第三隔离电路分别与B路制动状态维持电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接，第四隔离电路分别与B路故障检测电路和A路处理器控制及信号采集电路电连接。
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