CN110775096B - 一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法和装置，通过对微电子道岔控制板的实时监测，一旦发生故障可以即时复位，从而减少因微电子道岔控制板故障对运营带来的影响，也避免了因运营异常带来的旅客抱怨，具有很好的社会效益。本发明可以改变过去靠增加运维人员来保证设备正常运用的局面，在减少运维人员的同时减轻其工作强度，可以达到减员增效的经济效果。

Description

一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法和装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法和装置。

背景技术

我国早期的地铁信号系统大部分都是通过引进国外的技术与设备进行建设的。如在广州、深圳、南京等城市的多条地铁线路上，信号控制系统均采用的是进口全电子计算机联锁系统，该全电子计算机联锁系统通过微电子道岔控制板对室外道岔进行控制。

在现场运用过程中，该全电子计算机联锁系统经常发生道岔无法转动的故障，给正常行车带来了严重影响。经运维人员分析，发现该故障是由于全电子计算机联锁系统的微电子道岔控制板故障造成的，微电子道岔控制板的死机和接点接触不良是导致故障的主要原因，而其中微电子道岔控制板死机故障又占了绝大多数。

发生该类故障时，通常需要复位微电子道岔控制板按钮以恢复系统对道岔的控制，运维人员在实践中还发现，间隔一段时间对微电子道岔控制板进行复位操作，可在一定程度上减少其死机概率。由于地铁运营间隔时间短，人们出行越来越依赖地铁，微电子道岔控制板故障会带来很大的社会影响。为了解决这一问题，地铁运营公司不得不采取增加运维人员，采用人工值守及时复位的方法以保证正常运营，这不仅造成运营成本的增加，同时也给维护人员带来了很大工作及精神压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法和装置，能够有效地减少微电子道岔板卡故障对运营造成的影响，同时减轻维护人员的工作强度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法，包括：

通过故障指示灯状态识别电路采集微电子道岔控制板的所有故障指示灯状态信息，对于每一故障指示灯均采用双通道采样结构，当双通道采集结果一致时，认为采集结果有效，从而识别相应故障指示灯状态；若采集结果不一致，则禁止自动复位；

当识别结果表明所有故障指示灯为点亮状态时，由复位控制电路输出多路脉冲信号从而控制相应无触点开关，产生复位信号，完成对微电子道岔控制板的自动复位。

一种针对微电子道岔控制板的自动监控装置，包括：依次连接的故障指示灯状态识别电路与复位控制电路；其中：

所述故障指示灯状态识别电路，用于采集微电子道岔控制板的所有故障指示灯状态信息，对于每一故障指示灯均采用双通道采样结构，当双通道采集结果一致时，认为采集结果有效，从而识别相应故障指示灯状态；若采集结果不一致，则禁止自动复位；

所述复位控制电路，用于当识别结果表明所有故障指示灯为点亮状态时，输出多路脉冲信号从而控制相应无触点开关，产生复位信号，完成对微电子道岔控制板的自动复位。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过对微电子道岔控制板的实时监测，一旦发生故障可以即时复位，从而减少因微电子道岔控制板故障对运营带来的影响，也避免了因运营异常带来的旅客抱怨，具有很好的社会效益。本发明可以改变过去靠增加运维人员来保证设备正常运用的局面，在减少运维人员的同时减轻其工作强度，可以达到减员增效的经济效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的故障指示灯状态识别电路的示意图；

图3为本发明实施例提供的复位控制电路的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种针对微电子道岔控制板的自动监控装置的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法，能够实时监测微电子道岔控制板的状态，并实现自动复位。如背景技术所述，全电子计算机联锁系统由国外进口，受到外方技术保密限制，全电子计算机联锁系统不对外开放内部的故障信息和状态信息，因此要实现对微电子道岔控制板的实时监测和自动复位控制必须解决以下技术问题：

(1)故障指示灯状态的自动识别。

根据微电子道岔控制板死机时故障指示灯会稳定点亮的典型特征，可以将故障指示灯的点灯状态作为判断微电子道岔控制板是否故障的判断条件。为了不影响微电子道岔控制板的正常工作，同时保证对故障指示灯自动识别的可靠性和准确性，需设计一种具有高可靠隔离、冗余检测的故障指示灯状态识别电路。

(2)微电子道岔控制板的自动复位控制。

根据微电子道岔控制板复位按钮的工作原理，需要通过控制相应复位引脚的通断状态，实现对微电子道岔控制板的自动复位操作。为了不影响微电子道岔控制板的正常工作，同时保证对复位引脚操作的安全性和可靠性，需要设计一种安全可靠的且具有自检功能的复位控制电路。

基于此，本发明实施例通过设置故障指示灯状态识别电路实时监测微电子道岔控制板的状态，在微电子道岔控制板故障时，利用复位控制电路进行自动复位；如图1所示，主要如下：

1、故障指示灯状态自动识别。

通过故障指示灯状态识别电路采集微电子道岔控制板的所有故障指示灯状态信息，对于每一故障指示灯均采用双通道采样结构，当双通道采集结果一致时，认为采集结果有效，从而识别相应故障指示灯状态；若采集结果不一致，则禁止自动复位。

如图2所示，所述微电子道岔控制板中包含两个故障指示灯；两个故障指示灯对应的双通道采样结构完全相同，所述双通道采样结构中每一通道的采样结构完全相同；

每一通道的采样结构包括：依次连接的光电耦合器件(光电隔离)与施密特触发电路(施密特整形处理)；采样将输出相应故障指示灯的采样值；采样结束后，对双通道的采样值进行一致性比较，如果一致，则表示相应双通道采样结构处于正常工作状态，采样值有效，能够用于故障指示灯状态的识别；否则，认为相应双通道采样结构处于异常工作状态，采样值不可靠，产生报警提示，此时禁止自动复位。

本发明实施例中，当微电子道岔控制板故障时，其两个故障指示灯同时亮灯(通过采集故障指示灯的端电压判定指示灯是否点亮)。通过上述故障指示灯状态识别电路不仅可以准确识别故障指示灯状态，还可以通过一致性比较来确保电路采样结构的可靠性，从而更进一步确保采集到的故障指示灯状态安全可靠。

本发明实施例中，遵循故障导向安全设计原则，当采样电路故障(采样结果不一致)或自检异常时，复位操作自动禁用。

2、微电子道岔控制板复位控制及自检。

当识别结果表明所有故障指示灯为点亮状态时，由复位控制电路输出多路脉冲信号从而控制相应无触点开关，产生复位信号，完成对微电子道岔控制板的自动复位。

如图3所示，所述复位控制电路主要包括：依次连接的脉冲信号控制单元、无触点开关单元与自检单元；

所述脉冲信号控制单元，用于通过产生多路脉冲信号控制动态隔离电源输出，进而控制无触点开关单元的通断；

所述无触点开关单元，用于在导通的状态下，产生复位信号对微电子道岔控制板进行自动复位；

自检单元，用于周期性的检查无触点开关单元的工作状态。

具体来说：

所述脉冲信号控制单元包括：控制器(例如，CPU)与四个动态隔离单元，控制器输出四路脉冲信号，四路脉冲信号一对一的输入至四个动态隔离单元，两路动态隔离单元的输出用于控制无触点开关的通断；另外两路用于为无触点开关的自检电路提供电源，从而控制无触点开关的自检；

无触点开关单元包括：四个无触点开关；自检单元包括：四个自检电路；

其中：

第一动态隔离电源的输出控制第一与第三无触点开关的通断，第二动态隔离电源的输出控制第二与第四无触点开关的通断，第三动态隔离电源的输出为第一与第三自检电路提供检测电源，第四动态隔离电源的输出为第二与第四自检电路提供检测电源；四个无触点开关与四个自检电路一对一连接。

也即，第一与第二动态隔离电源同时输出时，四个无触点开关全导通，其中，第一与第二无触点开关的导通控制第一复位信号的复位操作，第三与第四无触点开关的导通控制第二复位信号的复位操作，两路复位信号产生等效机械复位按钮按压。当自检情况下，第三动态隔离电源输出时，第一动态隔离电源关断，控制器检查第一与第三无触点开关是否断开；第一动态隔离电源输出，检查第一与第三无触点开关是否导通。同理，第四动态隔离电源输出时，第二动态隔离电源的通断，控制器检查第二与第四无触点开关断开及导通。

复位控制过程如下：

当所有故障指示灯为点亮状态时，控制器通过第一与第二脉冲信号对应的控制第一与第二动态隔离电源的输出，使得四个无触点开关全导通，其中，第一与第二无触点开关的导通控制第一复位信号的复位操作，第三与第四无触点开关的导通控制第二复位信号的复位操作，两路复位信号产生等效机械复位按钮按压，从而完成对微电子道岔控制板的自动复位。

自检单元工作过程如下：

控制器通过四个自检电路周期性对四个无触点开关的状态进行回读，实现对无触点开关处于断开或导通状态的自监测，当发现开关处于故障位置时及时产生报警。例如：当第三动态隔离电源有输出时，可以对第一与第三无触点开关进行检测，通过控制第一动态隔离电源的输出与否，检测第一与第三无触点开关的断开与导通状态；同理，当第四动态隔离电源有输出时，可以对第二与第四无触点开关进行检测，通过控制第二动态隔离电源的输出与否，检测第二与第四无触点开关的断开与导通状态。

通过四个自检电路周期性对四个无触点开关状态进行检测，实现对无触点开关处于断开或导通状态的自监测，当发现无触点开关处于故障位置时及时产生报警。主要分为如下两种情况：

1)短路故障：常态时(未处于复位过程)，首先控制第一与第二动态隔离电源无输出，然后控制第三与第四动态隔离电源依次输出，分别检查四个无触点开关是否均处于断开状态；若否，则产生相应无触点开关短路故障报警信号。

2)断路故障：常态时(未处于复位过程)，控制第一与第三动态隔离电源同时输出，第二与第四动态隔离电源同时关闭，检查第一与第三无触点开关是否导通；若否，则产生无触点开关断路故障报警信号；控制第二与第四动态隔离电源同时输出，第一与第三动态隔离电源同时关闭，检查第二与第四无触点开关是否导通；若否，则产生无触点开关断路故障报警信号。此过程中，由于第一与第二动态隔离电源中只有单路输出，对应的只有单边无触点开关动作，不会导致微电子道岔控制板的复位。

本发明实施例中，采用脉冲信号作为复位的控制信号，只有自动监控装置输出脉冲信号时方能控制动态隔离电源输出，输出稳定高电平或低电平都不能使动态隔离电源输出，可以避免因微电子道岔控制板死机或工作异常带来的误动作。此外，需要四路脉冲信号同时输出时方能产生有效复位及自检信号，保证了复位的可靠性。本发明设计了可靠的自检电路，发现异常及时报警，以保证复位控制电路始终处于可靠工作状态，当微电子道岔控制板的自动监控装置不工作时，保证了复位按钮控制部分的无源性。

本发明另一实施例还提供一种针对微电子道岔控制板的自动监控装置，该装置用于实现前述实施例提供的方法，如图4所示，该装置主要包括：依次连接的故障指示灯状态识别电路与复位控制电路；其中：

所述故障指示灯状态识别电路，用于采集微电子道岔控制板的所有故障指示灯状态信息，对于每一故障指示灯均采用双通道采样结构，当双通道采集结果一致时，认为采集结果有效，从而识别相应故障指示灯状态；若采集结果不一致，则禁止自动复位；

所述复位控制电路，用于当识别结果表明所有故障指示灯为点亮状态时，输出多路脉冲信号从而控制相应无触点开关，产生复位信号，完成对微电子道岔控制板的自动复位。

本发明实施例中，所述微电子道岔控制板中包含两个故障指示灯；两个故障指示灯对应的双通道采样结构完全相同，所述双通道采样结构中每一通道的采样结构完全相同；

每一通道的采样结构包括：依次连接的光电耦合器件与施密特触发电路；采样将输出相应故障指示灯的采样值；采样结束后，对双通道的采样值进行一致性比较，如果一致，则表示相应双通道采样结构处于正常工作状态，采样值有效，能够用于故障指示灯状态的识别；否则，认为相应双通道采样结构处于异常工作状态，采样值不可靠，此时禁止自动复位。

本发明实施例中，所述复位控制电路包括：依次连接的脉冲信号控制单元、无触点开关单元与自检单元；

所述脉冲信号控制单元，用于通过产生多路脉冲信号控制动态隔离电源输出，进而控制无触点开关单元的通断；

所述无触点开关单元，用于在导通的状态下，产生复位信号对微电子道岔控制板进行自动复位；

自检单元，用于周期性的检查无触点开关单元的工作状态。

本发明实施例中，所述脉冲信号控制单元包括：控制器与四个动态隔离单元，控制器输出四路脉冲信号，四路脉冲信号一对一的输入至四个动态隔离单元，两路动态隔离单元的输出用于控制无触点开关的通断；另外两路用于为无触点开关的自检电路提供电源，从而控制无触点开关的自检；

无触点开关单元包括：四个无触点开关；自检单元包括：四个自检电路；

其中：

第一动态隔离电源的输出控制第一与第三无触点开关的通断，第二动态隔离电源的输出控制第二与第四无触点开关的通断，第三动态隔离电源的输出为第一与第三自检电路提供检测电源，第四动态隔离电源的输出为第二与第四自检电路提供检测电源；四个无触点开关与四个自检电路一对一连接；

当所有故障指示灯为点亮状态时，控制器通过第一与第二脉冲信号对应的控制第一与第二动态隔离电源的输出，使得四个无触点开关全导通，其中，第一与第二无触点开关的导通控制第一复位信号的复位操作，第三与第四无触点开关的导通控制第二复位信号的复位操作，两路复位信号产生等效机械复位按钮按压，从而完成对微电子道岔控制板的自动复位。

本发明实施例中，自检单元工作过程如下：控制器通过四个自检电路周期性对四个无触点开关的状态进行回读，实现对无触点开关处于断开或导通状态的自监测，当发现开关处于故障位置时及时产生报警，包括：

当第三动态隔离电源有输出时，对第一与第三无触点开关进行检测，通过控制第一动态隔离电源的输出与否，检测第一与第三无触点开关的断开与导通状态；

同理，当第四动态隔离电源有输出时，对第二与第四无触点开关进行检测，通过控制第二动态隔离电源的输出与否，检测第二与第四无触点开关的断开与导通状态。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述装置中所涉及的各个电路的工作原理与具体的技术细节在前面的实施例中已经进行了详细的介绍，故不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法，其特征在于，包括：

通过故障指示灯状态识别电路采集微电子道岔控制板的所有故障指示灯状态信息，对于每一故障指示灯均采用双通道采样结构，当双通道采集结果一致时，认为采集结果有效，从而识别相应故障指示灯状态；若采集结果不一致，则禁止自动复位；

当识别结果表明所有故障指示灯为点亮状态时，由复位控制电路输出多路脉冲信号从而控制相应无触点开关，产生复位信号，完成对微电子道岔控制板的自动复位；

所述复位控制电路包括：脉冲信号控制单元，用于通过产生多路脉冲信号控制动态隔离电源输出，进而控制无触点开关单元的通断；

所述脉冲信号控制单元包括：控制器与四个动态隔离单元，控制器输出四路脉冲信号，四路脉冲信号一对一的输入至四个动态隔离单元，两路动态隔离单元的输出用于控制无触点开关的通断；另外两路用于为无触点开关的自检电路提供电源，从而控制无触点开关的自检；

无触点开关单元包括：四个无触点开关；自检单元包括：四个自检电路；

其中：

第一动态隔离电源的输出控制第一与第三无触点开关的通断，第二动态隔离电源的输出控制第二与第四无触点开关的通断，第三动态隔离电源的输出为第一与第三自检电路提供检测电源，第四动态隔离电源的输出为第二与第四自检电路提供检测电源；四个无触点开关与四个自检电路一对一连接；

当所有故障指示灯为点亮状态时，控制器通过第一与第二脉冲信号对应的控制第一与第二动态隔离电源的输出，使得四个无触点开关全导通，其中，第一与第二无触点开关的导通控制第一复位信号的复位操作，第三与第四无触点开关的导通控制第二复位信号的复位操作，两路复位信号产生等效机械复位按钮按压，从而完成对微电子道岔控制板的自动复位。

2.根据权利要求1所述的一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法，其特征在于，所述微电子道岔控制板中包含两个故障指示灯；两个故障指示灯对应的双通道采样结构完全相同，所述双通道采样结构中每一通道的采样结构完全相同；

每一通道的采样结构包括：依次连接的光电耦合器件与施密特触发电路；采样将输出相应故障指示灯的采样值；采样结束后，对双通道的采样值进行一致性比较，如果一致，则表示相应双通道采样结构处于正常工作状态，采样值有效，能够用于故障指示灯状态的识别；否则，认为相应双通道采样结构处于异常工作状态，采样值不可靠，此时禁止自动复位。

3.根据权利要求1所述的一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法，其特征在于，所述复位控制电路包括：依次连接的脉冲信号控制单元、无触点开关单元与自检单元；

所述无触点开关单元，用于在导通的状态下，产生复位信号对微电子道岔控制板进行自动复位；

自检单元，用于周期性的检查无触点开关单元的工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种针对微电子道岔控制板的自动监控方法，其特征在于，自检单元工作过程如下：控制器通过四个自检电路周期性对四个无触点开关的状态进行回读，实现对无触点开关处于断开或导通状态的自监测，当发现开关处于故障位置时及时产生报警，包括：

当第三动态隔离电源有输出时，对第一与第三无触点开关进行检测，通过控制第一动态隔离电源的输出与否，检测第一与第三无触点开关的断开与导通状态；

同理，当第四动态隔离电源有输出时，对第二与第四无触点开关进行检测，通过控制第二动态隔离电源的输出与否，检测第二与第四无触点开关的断开与导通状态。

5.一种针对微电子道岔控制板的自动监控装置，其特征在于，包括：依次连接的故障指示灯状态识别电路与复位控制电路；其中：

所述故障指示灯状态识别电路，用于采集微电子道岔控制板的所有故障指示灯状态信息，对于每一故障指示灯均采用双通道采样结构，当双通道采集结果一致时，认为采集结果有效，从而识别相应故障指示灯状态；若采集结果不一致，则禁止自动复位；

所述复位控制电路，用于当识别结果表明所有故障指示灯为点亮状态时，输出多路脉冲信号从而控制相应无触点开关，产生复位信号，完成对微电子道岔控制板的自动复位；

所述复位控制电路包括：脉冲信号控制单元，用于通过产生多路脉冲信号控制动态隔离电源输出，进而控制无触点开关单元的通断；

所述脉冲信号控制单元包括：控制器与四个动态隔离单元，控制器输出四路脉冲信号，四路脉冲信号一对一的输入至四个动态隔离单元，两路动态隔离单元的输出用于控制无触点开关的通断；另外两路用于为无触点开关的自检电路提供电源，从而控制无触点开关的自检；

无触点开关单元包括：四个无触点开关；自检单元包括：四个自检电路；

其中：

第一动态隔离电源的输出控制第一与第三无触点开关的通断，第二动态隔离电源的输出控制第二与第四无触点开关的通断，第三动态隔离电源的输出为第一与第三自检电路提供检测电源，第四动态隔离电源的输出为第二与第四自检电路提供检测电源；四个无触点开关与四个自检电路一对一连接；

当所有故障指示灯为点亮状态时，控制器通过第一与第二脉冲信号对应的控制第一与第二动态隔离电源的输出，使得四个无触点开关全导通，其中，第一与第二无触点开关的导通控制第一复位信号的复位操作，第三与第四无触点开关的导通控制第二复位信号的复位操作，两路复位信号产生等效机械复位按钮按压，从而完成对微电子道岔控制板的自动复位。

6.根据权利要求5所述的一种针对微电子道岔控制板的自动监控装置，其特征在于，所述微电子道岔控制板中包含两个故障指示灯；两个故障指示灯对应的双通道采样结构完全相同，所述双通道采样结构中每一通道的采样结构完全相同；

每一通道的采样结构包括：依次连接的光电耦合器件与施密特触发电路；采样将输出相应故障指示灯的采样值；采样结束后，对双通道的采样值进行一致性比较，如果一致，则表示相应双通道采样结构处于正常工作状态，采样值有效，能够用于故障指示灯状态的识别；否则，认为相应双通道采样结构处于异常工作状态，采样值不可靠，此时禁止自动复位。

7.根据权利要求5所述的一种针对微电子道岔控制板的自动监控装置，其特征在于，所述复位控制电路包括：依次连接的脉冲信号控制单元、无触点开关单元与自检单元；

所述无触点开关单元，用于在导通的状态下，产生复位信号对微电子道岔控制板进行自动复位；

自检单元，用于周期性的检查无触点开关单元的工作状态。

8.根据权利要求5所述的一种针对微电子道岔控制板的自动监控装置，其特征在于，自检单元工作过程如下：

控制器通过四个自检电路周期性对四个无触点开关的状态进行回读，实现对无触点开关处于断开或导通状态的自监测，当发现开关处于故障位置时及时产生报警，包括：

当第三动态隔离电源有输出时，对第一与第三无触点开关进行检测，通过控制第一动态隔离电源的输出与否，检测第一与第三无触点开关的断开与导通状态；

同理，当第四动态隔离电源有输出时，对第二与第四无触点开关进行检测，通过控制第二动态隔离电源的输出与否，检测第二与第四无触点开关的断开与导通状态。

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