CN201780679U - 信号采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种信号采集装置，包括2取2采集子系统和2取2CPU子系统，2取2采集子系统与2取2CPU子系统之间通过双CAN总线连接，拥有双输出通道。能作为独立的安全设备为其它信号设备提供安全采集功能。能作为独立的安全设备为其它信号设备提供安全采集功能，降低该设备的复杂度和加快开发进度；采用二取二技术来保证信息的安全性、可靠性和实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铁路信号系统中的采集装置，尤其涉及一种信号采集装置。
背景技术
随着计算机技术和通信技术的快速发展，铁路信号控制系统逐渐采用计算机控制。目前铁路信号系统中，信号的终端控制输出主要为继电器。为了保证行车安全，安全继电器作为计算机运算的输入条件必须安全可靠，信号采集装置采用安全型二取二结构对继电器信号进行采集并作故障安全处理，满足了这一要求。信号采集装置作为铁路信号控制系统的采集子系统，为其提供安全可靠的采集输入信息。
目前继电器信号采集主要应用在计算机联锁系统，该系统集成了继电器信号采集功能。在铁路信号控制系统中，计算机联锁系统都集成有继电器信息采集功能。
如图1所示，现有技术中的计算机联锁系统采集功能为联锁主机发送采集命令，采集模块进行信息采集，联锁主机获取采集信息并对采集信息进行安全处理后作为联锁系统输入信息。所有采集信息处理功能都集成到联锁主机完成。
上现有技术至少存在以下缺点：
计算机联锁系统带有继电器信号采集功能，继电器信号采集功能集成在该系统中，不能单独使用。当其它信号设备需要应用采集功能时需要重新开发，增加设备的复杂度和增长研发时间。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种独立、安全、可靠和实用的信号采集装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的信号采集装置，包括2取2采集子系统和2取2CPU子系统，所述的2取2采集子系统与2取2CPU子系统之间通过双CAN总线连接，拥有双输出通道。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的信号采集装置，由于包括2取2采集子系统和2取2CPU子系统，所述的2取2采集子系统与2取2CPU子系统之间通过双CAN总线连接，拥有双输出通道。能作为独立的安全设备为其它信号设备提供安全采集功能，降低该设备的复杂度和加快开发进度；采用二取二技术来保证信息的安全性、可靠性和实用性。
附图说明
图1为现有技术中联锁系统采集功能结构图；
图2为本实用新型信号采集装置工作原理图；
图3为本实用新型信号采集装置结构示意图；
图4为本实用新型中CPU子系统的结构框图；
图5为本实用新型中采集子系统的结构框图。
具体实施方式
本实用新型的其较佳的具体实施方式是：包括2取2采集子系统和2取2CPU子系统，所述的2取2采集子系统与2取2CPU子系统之间通过双CAN总线连接，拥有双输出通道。
所述的2取2采集子系统包括一块电源板卡、两个CPU模块，每个CPU模块分别包括相互连接的一块CPU板卡和一块通信板卡；
两块所述的通信板卡之间相互连接，两块所述的通信板卡分别与所述双CAN总线连接，所述电源板卡通过两路独立的电源分别与两个CPU模块连接。
所述2取2采集子系统包括多个2取2故障安全采集板卡，每个2取2故障安全采集板卡分别与所述双CAN总线连接。
所述2取2采集子系统通过采集线缆和采集回线与外部继电器连接；所述2取2CPU子系统通过串口与站内设备连接。
所述2取2CPU子系统通过RS422总线与站内设备连接。
本实用新型的信号采集装置作为独立的安全设备，采集信息量可扩展，结构模块化，提供双通道输出，可灵活与各种铁路信号设备结合实现继电器信号采集功能；能为其它信号设备提供安全采集功能，降低该设备的复杂度和加快开发进度；可根据需要灵活配置，一台信号采集装置可以通过双通道同时给两台信号设备提供采集信息；或者两台信号采集装置给一台信号设备提供采集信息，两信号采集装置互为冗余。
本实用新型的工作原理：
如图2、图3所示，信号采集装置由2取2组合式安全CPU子系统和采集子系统构成。CPU子系统和采集子系统分别提供24V电源输入接口，分别为各自子系统供电。采集子系统通过采集线缆及采集回线获取组合架上继电器状态信息并提供给CPU子系统。CPU子系统把采集信息2取2运算并通过串口发送给站所需采集信息的信号设备。信号采集装置有自检测功能，在自检测发现故障时发送故障状态给信号设备。
信号采集装置的硬件结构主要包括一块电源板，两块CPU板，两块通信板，三块采集板、一块CPU背板、一块IO背板。具体实施例中，每块采集板卡可采集32路继电器信号，标配3块采集卡，可采集32*3＝96路信息，最大配置可再扩展5块采集板，最大信息量为8*32＝256路信息。
采集板卡为智能容错(2取2)故障安全采集板卡。具有板级故障安全，双CAN通道，双CPU同步工作，异步采集，抗干扰性强，板载防雷等特点。多个采集板卡构成采集子系统。
两块CPU板和两块通信板构成2取2组合式安全CPU硬件子系统，CPU子系统与采集子系统通过CAN总线进行安全通信，CPU子系统与采集子系统共同构成2取2故障安全信号采集装置。
信号采集装置通过RS422总线与站内设备通信。
CPU子系统负责二取二运算，实现采集信息处理。
如图4所示，CPU子系统包括一块电源板卡、两块CPU板和两块通信板构成2取2组合式安全CPU硬件子系统。
两块CPU板卡负责实现二取二运算；通信板卡作为CPU板卡CAN总线通信转换板卡；电源板卡提供两路独立的电源给各模块；输出安全可靠的采集信息；输出监测信息。
如图5所示，为采集子系统的结构框图，二取二采集子系统负责采集继电器信息并把采集信息发送给CPU子系统。采集板卡为智能容错(2取2)故障安全采集板卡。具有板级故障安全，双CAN通道，双CPU同步工作，异步采集，抗干扰性强，板载防雷等特点。因此多个采集板卡通过CAN总线构成二取二采集子系统。
本实用新型的信号采集装置的功能是从铁路信号系统逻辑电路中采集所需继电器信息发送给所需的信号设备。具备以下特点：
采用二取二技术来保证信息的安全；可使用双套信号采集装置，互为冗余提高可用性；提供独立双通道COM口(RS422串行总线)输出采集信息，保证其可靠性和可用性；设备采用自检技术、差异性比较技术、安全编码技术和动态编码等技术来保证软件通信的安全性；由CPU子系统和采集输入子系统构成；预留监测接口与监测设备连接；充分考虑设备的可扩展性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种信号采集装置，其特征在于，包括2取2采集子系统和2取2CPU子系统，所述的2取2采集子系统与2取2CPU子系统之间通过双CAN总线连接，拥有双输出通道。
2.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，所述的2取2采集子系统包括一块电源板卡、两个CPU模块，每个CPU模块分别包括相互连接的一块CPU板卡和一块通信板卡；
两块所述的通信板卡之间相互连接，两块所述的通信板卡分别与所述双CAN总线连接，所述电源板卡通过两路独立的电源分别与两个CPU模块连接。
3.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，所述2取2采集子系统包括多个2取2故障安全采集板卡，每个2取2故障安全采集板卡分别与所述双CAN总线连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的信号采集装置，其特征在于，所述2取2采集子系统通过采集线缆和采集回线与外部继电器连接；所述2取2CPU子系统通过串口与站内设备连接。
5.根据权利要求4所述的信号采集装置，其特征在于，所述2取2CPU子系统通过RS422总线与站内设备连接。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102231657A (zh) * | 2011-05-16 | 2011-11-02 | 北京和利时系统工程有限公司 | 列控信息解码装置及其故障处理方法 |
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| CN111203889A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-05-29 | 成都卡诺普自动化控制技术有限公司 | 一种协作机器人驱动控制系统 |
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2010
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