CN111016980A - 一种空开远程监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种空开远程监控系统，包括运行控制中心OCC、控制模块及与轨道车辆中所有空开对应的辅助触点矩阵，控制模块，用于通过各个信号发射端向对应的辅助触点发送检测信号，各个信号发射端发送检测信号的时序不同；还用于根据每个信号接收端接收到的反馈信号生成与每一空开对应的空开状态信息；OCC，用于接收并提示空开状态信息。本申请能够准确得到每一空开的状态信息，提高故障定位准确性，并可自动向OCC准确报告各个空开状态信息，以满足全自动无人驾驶系统的要求。本申请还公开了一种空开远程监控方法，具有以上有益效果。

Description

一种空开远程监控系统及方法

技术领域

本申请涉及轨道车辆领域，特别涉及一种空开远程监控系统及方法。

背景技术

在常规地铁中因为有司机进行人为判断与控制，所以该轨道车辆上一般不设置空开监控，或者仅设置总体的空开监控，参照图1所示，图1为传统车辆空开监控的电气原理图，当空开全部闭合时，图1中的辅助触点全部断开，信号接收端接收到低电平信号，当任意一个空开因故障断开，该空开对应的辅助触点闭合，信号接收端接收到高电平。采用这种监控方式仅能监控是否有空开因故障断开，不能判断具体断开的空开，无法向OCC(OperatingControl Center，运行控制中心)准确报告故障信息，因此这种监控模式不能满足全自动无人驾驶系统的要求。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种空开远程监控系统，能够准确得到每一空开的状态信息，提高故障定位准确性，并可自动向OCC准确报告各个空开状态信息，以满足全自动无人驾驶系统的要求；本申请的另一目的是提供一种空开远程监控方法。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种空开远程监控系统，包括运行控制中心OCC、控制模块及与轨道车辆中所有空开对应的辅助触点矩阵，其中：

所述辅助触点矩阵中第i行的辅助触点的第一端与所述控制模块的第i个信号发射端连接，所述辅助触点矩阵中第j列的辅助触点的第二端与所述控制模块的第j个信号接收端连接，i，j均为正整数；

所述控制模块，用于通过各个所述信号发射端向对应的辅助触点发送检测信号，所有所述信号发射端发送所述检测信号的时序不同；还用于根据每个所述信号接收端接收到的反馈信号生成与每一所述空开对应的空开状态信息；

所述OCC，用于接收并提示所述空开状态信息。

优选的，所有所述信号发射端发送所述检测信号的时序根据信号发射关系式确定，所述信号发射关系式为：

其中，output(i)为所述第i个信号发射端的发射信号，t₀为所述第i个信号发射端的信号发射周期，t_d为死区时间，T₁为所有所述信号发射端的信号发射总周期，S1为所述检测信号，S2为与所述检测信号对应的辅助检测信号。

优选的，所述检测信号为高电平信号，所述辅助检测信号为低电平信号。

优选的，该空开远程监控系统还包括：

信号系统，用于将所有所述空开状态信息打包后发送至所述OCC。

优选的，该空开远程监控系统还包括：

与每一所述空开一一对应的复位模块，用于在接收到复位信号后动作，使与其对应的空开复位；

所述OCC，还用于生成所述复位信号。

优选的，所述复位模块包括：

供电模块；

与所述供电模块连接的复位接触器，用于在接收到所述复位信号后断开，以生成控制信号；

复位设备，用于在接收到所述控制信号后驱动对应的空开的触点动作，使该空开复位。

优选的，所述复位设备为液压装置或电机。

优选的，所述控制模块为TCMS。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种空开远程监控方法，应用于如上文任意一项所述空开远程监控系统中的控制模块，该空开远程监控方法包括：

通过各个所述信号发射端向对应的辅助触点发送检测信号，所有所述信号发射端发送所述检测信号的时序不同；

根据每个所述信号接收端接收到的反馈信号生成与每一所述空开对应的空开状态信息，并将所述空开状态信息发送至OCC，以便通过所述OCC提示所述空开状态信息。

优选的，每一所述信号发射端发送所述检测信号的时序根据信号发射关系式确定，所述信号发射关系式为：

其中，output(i)为第i个信号发射端的发射信号，t₀为第i个信号发射端的信号发射周期，t_d为死区时间，T₁为所有所述信号发射端的信号发射总周期，S1为所述检测信号，S2为与所述检测信号对应的辅助检测信号。

本申请提供了一种空开远程监控系统，在与轨道车辆中所有空开对应的辅助触点矩阵中，每行的辅助触点的第一端均连接于控制模块的一个信号发射端，每列的辅助触点的第二端均连接于控制模块的一个信号接收端，由于各个信号发射端发送检测信号的时序不同，因此，每一个信号接收端接收到其对应列的各个辅助触点的反馈信号的时间是不同的，根据各个信号接收端接收到的反馈信号即可判断该信号接收端对应的每一辅助触点是否动作，从而判断空开是否断开，本申请可以准确得到每一空开的状态信息，提高故障定位准确性，并可自动向OCC准确报告各个空开状态信息，以满足全自动无人驾驶系统的要求。本申请还提供了一种空开远程监控方法，具有和上述空开远程监控系统相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术所提供的一种空开监控系统的结构示意图；

图2为本申请所提供的一种空开远程监控系统的结构示意图；

图3为本申请所提供的一种辅助触点矩阵的结构示意图；

图4为本申请所提供的一种信号发射端发送的发射信号的波形图；

图5为本申请所提供的一种信号接收端接收到的反馈信号的波形图；

图6为本申请所提供的一种空开故障对应的故障波形图；

图7为本申请所提供的一种复位模块的电路结构示意图；

图8为本申请所提供的一种复位控制系统的结构示意图；

图9为本申请所提供的一种空开远程监控方法的步骤流程图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种空开远程监控系统，能够准确得到每一空开的状态信息，提高故障定位准确性，并可自动向OCC准确报告各个空开状态信息，以满足全自动无人驾驶系统的要求；本申请的另一核心是提供一种空开远程监控方法。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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。

在常规地铁中目前仅设置总体的空开监控，这种监控方式仅能监控是否有空开因故障断开，不能判断具体断开的空开，无法向OCC准确报告故障信息，因此这种监控模式不能满足全自动无人驾驶系统的要求。基于上述相关技术的种种问题，本申请提供了一种新的空开远程监控方案，能够达到准确得到每一空开的状态信息，满足全自动无人驾驶系统的要求的目的。

下面对本申请所提供的一种空开远程监控系统进行详细介绍。

请参照图2，图2为本申请所提供的一种空开远程监控系统的结构示意图，该空开远程监控系统包括运行控制中心OCC 3、控制模块2及与轨道车辆中所有空开对应的辅助触点矩阵1，其中：

辅助触点矩阵1中第i行的辅助触点的第一端与控制模块2的第i个信号发射端连接，辅助触点矩阵1中第j列的辅助触点的第二端与控制模块2的第j个信号接收端连接，i，j均为正整数；

控制模块2，用于通过各个信号发射端向对应的辅助触点发送检测信号，所有信号发射端发送检测信号的时序不同；还用于根据每个信号接收端接收到的反馈信号生成与每一空开对应的空开状态信息；

OCC 3，用于接收并提示空开状态信息。

具体的，本申请中的控制模块2具体可以指轨道车辆的TCMS(Train Control andManagement System，列车控制和管理系统)，相应的，本申请中的信号发射端和信号接收端均可为TCMS的网络IO口。

可以理解的是，每个空开对应一个辅助触点，当空开正常闭合时，与其对应的辅助触点闭合，当空开因故障或异常断开时，与其对应的辅助触点断开。将各个空开对应的辅助触点组成一个辅助触点矩阵1，辅助触点矩阵1中每一行的辅助触点的第一端均连接于控制模块2的一个信号发射端，每一列的辅助触点的第二端均连接于控制模块2的一个信号接收端，并通过二极管限定电流方向，如图3所示，其中，空开ij表示第i行第j列的空开的辅助触点，设控制模块2中共有n个信号发射端，分别记为信号发射端1、信号发射端2、……、信号发射端n，共有m个信号接收端，分别记为信号接收端1、信号接收端2、……、信号接收端m。

具体的，控制模块2通过信号发射端向与该信号发射端连接的所有辅助触点发送检测信号，各个信号发射端发送检测信号的时序不同，可以按信号发射端的排列顺序依次发送检测信号，也可以按照预设顺序发送检测信号，保证第j个信号接收端接收到第j列的各行的辅助触点的反馈信号的时间岔开即可，从而保证准确获取到该列各行辅助触点的状态，进而获取到对应的空开状态信息。

以按信号发射端的排列顺序依次发送检测信号为例，对本实施例的方案进行说明。信号发射端1先发送检测信号，然后间隔预设时间信号发射端2发送检测信号，……，最后信号发射端n发送检测信号，具体的，检测信号具体可以为高电平信号，即每个信号发射端以一定周期发送高电平信号，信号发射总周期为T₁，每个信号发射端的信号发射周期为t₀，为防止误判设置死区时间t_d，其中，T₁、t₀、t_d满足T₁＝n(t₀+t_d)，在此基础上，各个信号发射端发送检测信号的时序可以根据信号发射关系式确定，信号发射关系式为：

其中，output(i)为第i个信号发射端的发射信号，发射信号包括检测信号S1和辅助检测信号S2，假设S1为高电平信号，S2为低电平信号，信号发射关系式也可以为：

根据上述关系式可得出各个信号发射端的发射信号的波形图如图4所示，信号发射端1在t₀时间段内输出高电平信号、在T₁时间段内的其他时间输出低电平信号，信号发射端2在t₀+t_d至2t₀+t_d的时间段内输出高电平信号、在T₁时间段内的其他时间输出低电平信号，以此类推。

进一步的，根据信号发射关系式和各个信号发射端的波形图可得出信号接收端接收到的反馈信号，该反馈信号的周期为T₂，其中，T₂、t₀、t_d满足T₂＝t₀+t_d，当空开正常闭合时，第j个信号接收端接收到的反馈信号input(j)满足：

其波形图参照图5所示。

当某一空开因异常或故障断开时，其对应的辅助触点断开，信号接收端将接收到故障信号。假设第i个信号发射端发送的是高电平信号，第j个信号接收到的反馈信号为低电平信号，故障波形图参照图6所示，在信号发射端i发送高电平信号时，信号接收端j没有接收到信号，说明i行j列的空开的辅助触点断开，从而判定i行j列的空开因异常或故障断开。

采用本申请的方案，通过控制模块2和辅助触点矩阵1监控轨道车辆上各个空开的状态，准确分析出各个空开当前是处于断开状态或闭合状态，并将空开状态信息传递至列车的信号系统，由信号系统将空开状态信息整合打包传递至OCC 3，满足全自动无人驾驶的要求。

本申请提供了一种空开远程监控系统，在与轨道车辆中所有空开对应的辅助触点矩阵中，每行的辅助触点的第一端均连接于控制模块的一个信号发射端，每列的辅助触点的第二端均连接于控制模块的一个信号接收端，由于各个信号发射端发送检测信号的时序不同，因此，每一个信号接收端接收到其对应列的各个辅助触点的反馈信号的时间是不同的，根据各个信号接收端接收到的反馈信号即可判断该信号接收端对应的每一辅助触点是否动作，从而判断空开是否断开，本申请可以准确得到每一空开的状态信息，提高故障定位准确性，并可自动向OCC准确报告各个空开状态信息，以满足全自动无人驾驶系统的要求。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该空开远程监控系统还包括：

与每一空开一一对应的复位模块，用于在接收到复位信号后动作，使与其对应的空开复位；

OCC 3，还用于生成复位信号。

作为一种优选的实施例，复位模块包括：

供电模块；

与供电模块连接的复位接触器，用于在接收到复位信号后断开，以生成控制信号；

复位设备，用于在接收到控制信号后驱动对应的空开的触点动作，使该空开复位。

作为一种优选的实施例，复位设备为液压装置或电机。

具体的，为便于对空开进行远程复位，本申请还为每个空开加装了一个复位模块，复位模块的电路结构图如图7所示，包括复位设备41、供电模块42和复位接触器KM_ij，复位设备41具体可以为液压装置或电机，供电模块42具体可以为蓄电池，当复位接触器KM_ij断开，复位设备41接收到低电平信号，通过液压装置顶起空开触点或者电机转动带动空开触点使空开复位。

具体的，当需要空开ij复位时，OCC 3将复位信号传递至列车的信号系统，信号系统将复位信号拆解为需要复位的空开信息及复位指令。根据需要复位的空开信息通过MVB与TCMS通信，定位与该空开信息对应的TCMS的复位继电器控制端口，通过该端口输出高电平信号，使复位继电器KM_ij得电，以控制对应的触点断开，从而将复位指令传递到复位设备41。当复位设备41接收到高电平信号，则不动作；当复位设备41接收到低电平信号，则通过液压装置顶起空开触点或者电机转动带动空开触点使空开复位，如图8所示。

请参照图9，图9为本申请所提供的一种空开远程监控方法的步骤流程图，应用于如上文任意一项空开远程监控系统中的控制模块，该空开远程监控方法包括：

S101：通过各个信号发射端向对应的辅助触点发送检测信号，所有信号发射端发送检测信号的时序不同；

S102：根据每个信号接收端接收到的反馈信号生成与每一空开对应的空开状态信息，并将空开状态信息发送至OCC，以便通过OCC提示空开状态信息。

作为一种优选的实施例，每一信号发射端发送检测信号的时序根据信号发射关系式确定，信号发射关系式为：

其中，output(i)为第i个信号发射端，t₀为第i个信号发射端的信号发射周期，t_d为死区时间，T₁为所有信号发射端的信号发射总周期，S1为检测信号，S2为与检测信号对应的辅助检测信号。

作为一种优选的实施例，检测信号为高电平信号，辅助检测信号为低电平信号。

作为一种优选的实施例，该空开远程监控方法还包括：

将所有空开状态信息打包后发送至OCC。

作为一种优选的实施例，该空开远程监控方法还包括：

当接收到复位信号，根据复位信号控制对应的空开复位；

作为一种优选的实施例，根据复位信号控制对应的空开复位的过程具体为：

根据复位信号控制对应的复位接触器断开，以生成控制信号；

通过复位设备在接收到控制信号后驱动对应的空开的触点动作，使该空开复位。

作为一种优选的实施例，复位设备为液压装置或电机。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种空开远程监控系统，其特征在于，包括运行控制中心OCC、控制模块及与轨道车辆中所有空开对应的辅助触点矩阵，其中：

所述辅助触点矩阵中第i行的辅助触点的第一端与所述控制模块的第i个信号发射端连接，所述辅助触点矩阵中第j列的辅助触点的第二端与所述控制模块的第j个信号接收端连接，i，j均为正整数；

所述控制模块，用于通过各个所述信号发射端向对应的辅助触点发送检测信号，所有所述信号发射端发送所述检测信号的时序不同；还用于根据每个所述信号接收端接收到的反馈信号生成与每一所述空开对应的空开状态信息；

所述OCC，用于接收并提示所述空开状态信息。

2.根据权利要求1所述的空开远程监控系统，其特征在于，所有所述信号发射端发送所述检测信号的时序根据信号发射关系式确定，所述信号发射关系式为：

其中，output(i)为所述第i个信号发射端的发射信号，t₀为所述第i个信号发射端的信号发射周期，t_d为死区时间，T₁为所有所述信号发射端的信号发射总周期，S1为所述检测信号，S2为与所述检测信号对应的辅助检测信号。

3.根据权利要求2所述的空开远程监控系统，其特征在于，所述检测信号为高电平信号，所述辅助检测信号为低电平信号。

4.根据权利要求1所述的空开远程监控系统，其特征在于，该空开远程监控系统还包括：

信号系统，用于将所有所述空开状态信息打包后发送至所述OCC。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的空开远程监控系统，其特征在于，该空开远程监控系统还包括：

与每一所述空开一一对应的复位模块，用于在接收到复位信号后动作，使与其对应的空开复位；

所述OCC，还用于生成所述复位信号。

6.根据权利要求5所述的空开远程监控系统，其特征在于，所述复位模块包括：

供电模块；

与所述供电模块连接的复位接触器，用于在接收到所述复位信号后断开，以生成控制信号；

复位设备，用于在接收到所述控制信号后驱动对应的空开的触点动作，使该空开复位。

7.根据权利要求6所述的空开远程监控系统，其特征在于，所述复位设备为液压装置或电机。

8.根据权利要求1所述的空开远程监控系统，其特征在于，所述控制模块为TCMS。

9.一种空开远程监控方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任意一项所述空开远程监控系统中的控制模块，该空开远程监控方法包括：

通过各个所述信号发射端向对应的辅助触点发送检测信号，所有所述信号发射端发送所述检测信号的时序不同；

根据每个所述信号接收端接收到的反馈信号生成与每一所述空开对应的空开状态信息，并将所述空开状态信息发送至OCC，以便通过所述OCC提示所述空开状态信息。

10.根据权利要求9所述的空开远程监控方法，其特征在于，每一所述信号发射端发送所述检测信号的时序根据信号发射关系式确定，所述信号发射关系式为：

其中，output(i)为第i个信号发射端的发射信号，t₀为第i个信号发射端的信号发射周期，t_d为死区时间，T₁为所有所述信号发射端的信号发射总周期，S1为所述检测信号，S2为与所述检测信号对应的辅助检测信号。

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