CN116714634A - 一种全电子联锁动态冗余监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道交通信号控制领域，公开一种全电子联锁动态冗余监测方法及系统，该方法包括：通过双路隔离总线分别对全电子联锁系统的联锁控制装置进行冗余动态数据监测，得到两路的实时动态监测数据；将两路的实时动态监测数据进行对比，根据对比结果计算容错率；在计算得到的容错率满足容错率误差范围的情况下，根据所述实时动态监测数据，确定所述联锁控制装置的实时运行状态。本发明通过双路隔离冗余回路进行联锁控制装置的实时动态监测数据，并进行容错率的计算，进而根据满足容错率的实时动态监测数据进行联锁控制装置的实时运行状态的确定，有力的协助现场道岔故障的分析，提高了全电子联锁监测系统的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通信号控制领域，特别涉及一种全电子联锁动态冗余监测方法及系统。
背景技术
全电子联锁系统是负责行车进路建立铁路行车的核心控制设备，全电子联锁系统在信号操作员或者ATS系统操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间的联锁控制，是铁路安全高效行车不可缺少的保障装备。因此全电子联锁系统对铁路行车设备信号机、道岔转辙机、继电器状态采集的安全性和准确性十分重要，而现有的全电子联锁系统执行相应操作后，很难对信号机、道岔状态、继电器等进行可靠的采集和故障分析。
发明内容
本发明提供了一种全电子联锁动态冗余监测方法及系统，以解决现有技术中的上述技术问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种全电子联锁动态冗余监测方法。
所述全电子联锁动态冗余监测方法，包括：
通过预先配置的双路隔离总线分别对全电子联锁系统的联锁控制装置进行冗余动态数据监测，得到两路的实时动态监测数据；
将两路的实时动态监测数据进行对比，并根据对比结果计算容错率；
将计算得到的容错率与预先设定的容错率误差范围进行比较，在计算得到的容错率满足容错率误差范围的情况下，根据所述实时动态监测数据，确定所述联锁控制装置的实时运行状态。
其中，所述联锁控制装置包括信号机、道岔转辙机、电流值机、和/或继电器节点。
其中，所述实时动态监测数据包括：实时动作电压数据、电流采集数据、和/或状态故障数据。
此外，所述全电子联锁动态冗余监测方法还包括：对所述联锁控制装置的实时运行状态进行分析，并根据分析结果进行报警预警处理。
另外，所述全电子联锁动态冗余监测方法还包括：根据所述联锁控制装置的实时运行状态，绘制并显示运行状态曲线。
根据本发明的第二方面，提供了一种全电子联锁动态冗余监测系统。
所述全电子联锁动态冗余监测系统，包括：
数据监测模块，用于通过预先配置的双路隔离总线分别对全电子联锁系统的联锁控制装置进行冗余动态数据监测，得到两路的实时动态监测数据；
数据对比模块，用于将两路的实时动态监测数据进行对比，并根据对比结果计算容错率；
运行状态确定模块，用于将计算得到的容错率与预先设定的容错率误差范围进行比较，在计算得到的容错率满足容错率误差范围的情况下，根据所述实时动态监测数据，确定所述联锁控制装置的实时运行状态。
其中，所述联锁控制装置包括信号机、道岔转辙机、电流值机、和/或继电器节点。
其中，所述实时动态监测数据包括：实时动作电压数据、电流采集数据、和/或状态故障数据。
此外，所述全电子联锁动态冗余监测系统还包括：报警预警模块，用于对所述联锁控制装置的实时运行状态进行分析，并根据分析结果进行报警预警处理。
另外，所述全电子联锁动态冗余监测系统还包括：状态曲线模块，用于根据所述联锁控制装置的实时运行状态，绘制并显示运行状态曲线。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明通过双路隔离冗余回路进行联锁控制装置的实时动态监测数据，并进行容错率的计算，进而根据满足容错率的实时动态监测数据进行联锁控制装置的实时运行状态的确定，有力的协助现场道岔故障的分析，节省了人力、物力和时间成本，提高了全电子联锁监测系统的可靠性和安全性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种全电子联锁动态冗余监测方法的流程示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种全电子联锁动态冗余监测系统的结构框图；
图3是根据一示例性实施例示出动态冗余监测装置的原理框图；
图4是根据一示例性实施例示出的道岔采集回路示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的信号机采集回路示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的继电器采集回路示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。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结构、装置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结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本申请的装置或系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1示出了本发明的一种全电子联锁动态冗余监测方法的一个实施例。
在该可选实施例中，所述全电子联锁动态冗余监测方法，包括：
步骤S101，通过预先配置的双路隔离总线分别对全电子联锁系统的联锁控制装置进行冗余动态数据监测，得到两路的实时动态监测数据；
步骤S103，将两路的实时动态监测数据进行对比，并根据对比结果计算容错率；
步骤S105，将计算得到的容错率与预先设定的容错率误差范围进行比较，在计算得到的容错率满足容错率误差范围的情况下，根据所述实时动态监测数据，确定所述联锁控制装置的实时运行状态。
图2示出了本发明的一种全电子联锁动态冗余监测系统的一个实施例。
在该可选实施例中，所述全电子联锁动态冗余监测系统，包括：
数据监测模块201，用于通过预先配置的双路隔离总线分别对全电子联锁系统的联锁控制装置进行冗余动态数据监测，得到两路的实时动态监测数据；
数据对比模块203，用于将两路的实时动态监测数据进行对比，并根据对比结果计算容错率；
运行状态确定模块205，用于将计算得到的容错率与预先设定的容错率误差范围进行比较，在计算得到的容错率满足容错率误差范围的情况下，根据所述实时动态监测数据，确定所述联锁控制装置的实时运行状态。
在上述可选实施例中，所述联锁控制装置包括信号机、道岔转辙机、电流值机、和/或继电器节点。所述实时动态监测数据包括：实时动作电压数据、电流采集数据、和/或状态故障数据。
此外，在上述可选实施例中，为了实现报警预警，还可对所述联锁控制装置的实时运行状态进行分析，并根据分析结果进行报警预警处理。而为了更直观的显示运行状态，还可根据所述联锁控制装置的实时运行状态，绘制并显示运行状态曲线。对应的，系统则包括：报警预警模块，用于对所述联锁控制装置的实时运行状态进行分析，并根据分析结果进行报警预警处理。状态曲线模块，用于根据所述联锁控制装置的实时运行状态，绘制并显示运行状态曲线。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过从具象装置的角度对本发明的上述方案进行进一步说明。
在具体应用时，可通过设计动态冗余监测装置来实现上述技术方案，具体的，如图3所示，动态冗余监测装置采用模块化设计理念，监测模块通过冗余设计与其他模块交换信息，被监测设备通过隔离的总线设计方式，经冗余动态采集电路后，输出动态数据发送给监测模块；两个监测模块将采集的数据进行对比，保证容错率满足要求后，发送至上位机；由上位机进行数据汇总及存储，并将所有的被监测设备的状态实时显示出来，并具有故障预警功能，保证被监测设备安全可靠的运行状态。
具体地，道岔采集回路主要由采集模块、监测模块组成，并采用通用化平台设计，其中各模块均采用冗余设计，保证系统的可靠性。道岔采集回路原理框图如图4所示。
如图5所示，在信号机的电流监测采集方案中，采用双通道冗余的采集回路，两个采集回路完全隔离，电源、接地均不干涉。其中每个回路采用高精度的电流采集模块，以及ADC采集芯片，可以实现对信号机交流电流的精确采集。并且ADC采集芯片具有自检测功能，每个采集通道，均配有校准回路，分压确定采集功能是否正常，来确定采集值得准确性。
如图6所示，在继电器状态采集电路设计中，一般采用采集继电器得常闭节点，此实施例采用PWM调制波形得方式，经过继电器节点，通过CPU的输出PWM波形，经过继电器采集节点，回到CPU的采集节点。对继电器节点进行动态采集，当采集到的波形参数，即幅值、频率、相位角等相关信息不对应时，即状态失常触发报警。
本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种全电子联锁动态冗余监测方法，其特征在于，包括：
通过预先配置的双路隔离总线分别对全电子联锁系统的联锁控制装置进行冗余动态数据监测，得到两路的实时动态监测数据；
将两路的实时动态监测数据进行对比，并根据对比结果计算容错率；
将计算得到的容错率与预先设定的容错率误差范围进行比较，在计算得到的容错率满足容错率误差范围的情况下，根据所述实时动态监测数据，确定所述联锁控制装置的实时运行状态。
2.根据权利要求1所述的全电子联锁动态冗余监测方法，其特征在于，所述联锁控制装置包括信号机、道岔转辙机、电流值机、和/或继电器节点。
3.根据权利要求2所述的全电子联锁动态冗余监测方法，其特征在于，所述实时动态监测数据包括：
实时动作电压数据、电流采集数据、和/或状态故障数据。
4.根据权利要求3所述的全电子联锁动态冗余监测方法，其特征在于，还包括：
对所述联锁控制装置的实时运行状态进行分析，并根据分析结果进行报警预警处理。
5.根据权利要求4所述的全电子联锁动态冗余监测方法，其特征在于，还包括：
根据所述联锁控制装置的实时运行状态，绘制并显示运行状态曲线。
6.一种全电子联锁动态冗余监测系统，其特征在于，包括：
数据监测模块，用于通过预先配置的双路隔离总线分别对全电子联锁系统的联锁控制装置进行冗余动态数据监测，得到两路的实时动态监测数据；
数据对比模块，用于将两路的实时动态监测数据进行对比，并根据对比结果计算容错率；
运行状态确定模块，用于将计算得到的容错率与预先设定的容错率误差范围进行比较，在计算得到的容错率满足容错率误差范围的情况下，根据所述实时动态监测数据，确定所述联锁控制装置的实时运行状态。
7.根据权利要求6所述的全电子联锁动态冗余监测系统，其特征在于，所述联锁控制装置包括信号机、道岔转辙机、电流值机、和/或继电器节点。
8.根据权利要求7所述的全电子联锁动态冗余监测系统，其特征在于，所述实时动态监测数据包括：
实时动作电压数据、电流采集数据、和/或状态故障数据。
9.根据权利要求8所述的全电子联锁动态冗余监测系统，其特征在于，还包括：
报警预警模块，用于对所述联锁控制装置的实时运行状态进行分析，并根据分析结果进行报警预警处理。
10.根据权利要求9所述的全电子联锁动态冗余监测系统，其特征在于，还包括：
状态曲线模块，用于根据所述联锁控制装置的实时运行状态，绘制并显示运行状态曲线。
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