CN202904392U - 一种基于dsp的空气压力保护控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可用于动车组、高铁和城际车等空气压力波保护系统中的基于DSP的空气压力保护控制器，所述的可用于动车组、高铁和城际车等空气压力波保护系统中的包括基于DSP的主控电路、空气压力采集电路、CAN接口电路以及RS232接口电路；所述的主控电路分别与所述的空气压力采集电路、CAN接口电路和RS232接口电路连接。本实用新型通过主控电路的DSP处理器对空气压力采集电路实时采集的车辆内、外空气压差进行处理，计算压力变化率，并根据压力变化率输出控制信号控制压力波保护系统的压力保护阀动作，从而实现的车内压力的实时控制，实现压力保护控制系统及时有效地工作，以控制车内压力满足乘客的舒适性要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可用于动车组、高铁和城际车等空气压力波保护系统中的基于DSP的空气压力保护控制器。
背景技术
高速车辆空调与普通车辆空调及地铁车辆空调的最主要区别就是速度快引起的对空调要求的提高，包括列车高速运行对空调制冷性能的影响和列车通过隧道或会车时车外压力波剧烈变化传入车厢内对乘客的舒适性影响。通过热工匹配及冷凝侧导流结构设计技术可以解决列车高速运行对空调制冷性能的影响。而解决车外压力波剧烈变化传入车厢内对乘客的舒适性影响，需要应用到气密性设计制造技术及压力波保护系统技术。
压力波保护系统一般由压力保护控制器、压力保护阀和连接气体接头及管道组成。压力保护控制器通过两个气压连接口分别感应列车外部和车内的气压，压力保护控制器通过对内外气压采样并，计算压力变化率，当压力变化率大于设定值时，压力保护控制器输出信号开启压力保护阀的气控阀电磁线圈，气控阀内部通道换向，气源经过气控阀换向和汽缸顶部进气口导通，高压气体推动汽缸关闭阀体，避免剧烈的压力波进入车内；当压力保护控制器计算到压力变化率小于设定值时，压力保护控制器停止信号输出并关闭压力保护阀的气控阀电磁线圈，气控阀通过内部弹簧自动复位并换向，此时气源和汽缸底部进气口导通，高压气体推动汽缸打开阀体。
压力保护控制器是压力波保护系统中最为关键的设备。目前的压力保护控制器一般采用多套压力传感器和信号转换器以实现上述的控制，不利于维护与不方便使用。因此，开发一种稳定性强、实时性好，同时具有很强的控制功能的空气压力保护控制器成为必需。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可用于动车组、高铁和城际车等空气压力波保护系统中的基于DSP的空气压力保护控制器，其可调节车厢内空气压力以确保车厢内部气压变化符合人体舒适性要求。
为实现上述的目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种基于DSP的空气压力保护控制器，包括基于DSP的主控电路、用于采集车辆内外空气压力差值的空气压力采集电路、为所述的主控电路与外部系统提供对外通讯接口的CAN接口电路与RS232接口电路；所述的主控电路分别与所述的空气压力采集电路、CAN接口电路和RS232接口电路连接，用于处理所述的空气压力采集电路采集的车辆内外空气压力差值并输出控制信号到压力保护阀控制所述压力保护阀动作。
所述的主控电路包括DSP处理器以及所述的DSP处理器的外围电路：电源接口电路、时钟电路、复位电路、电源监测电路以及JTAG下载电路。
所述的空气压力采集电路包含压力传感器。
所述的RS232接口电路包含有RS232协议控制器。
本实用新型通过主控电路的DSP处理器对空气压力采集电路实时采集的车辆内、外空气压差进行处理，计算压力变化率，并根据压力变化率输出控制信号到压力波保护系统的压力保护阀控制压力保护阀动作，从而实现的车内压力的实时控制，实现压力保护控制系统及时有效地工作，以控制车内压力满足乘客的舒适性要求。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的基于DSP的空气压力保护控制器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的主控电路的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的网络拓扑图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1所示，一种基于DSP的空气压力保护控制器，包括基于DSP的主控电路、空气压力采集电路、CAN接口电路以及RS232接口电路；所述的主控电路分别与所述的空气压力采集电路、CAN接口电路和RS232接口电路连接。所述的空气压力采集电路用于采集车辆内、外空气压力差值输入到所述的主控电路的DSP处理器进行处理，由所述的主控电路通过所述的DSP处理器处理后输出控制信号到压力波保护系统的压力保护阀，控制相应的压力保护阀动作，从而实现车内空气压力的自动调节保护。所述的CAN接口电路以及RS232接口电路为所述的主控电路的对外接口电路，使所述的主控电路的DSP处理器与外部系统进行连接通讯，如车辆空调控制系统、设在司机室的车辆显示控制装置或参数设置装置。
参照图2所示，所述的主控电路包括DSP处理器及所述的DSP处理器的外围电路，同时还包括CPU电源管理电路；所述的DSP处理器的外围电路有：电源接口电路、时钟电路、电源检测电路、复位电路、CAN接口电路、RS232接口电路。
所述的电源接口电路采用电源芯片ASM1117-3.3，将供电电压进行处理变成所需要的电压；所述的时钟电路采用20M晶振作为时钟源；所述的电源检测电路采用检测芯片MC33164D-5。
所述的空气压力采集电路包含压力传感器；所述的压力传感器可采用美国SMI公司生产的SM5852-015压力传感器。
所述的RS232接口电路，由RS232协议控制器构成，采用MAX232协议控制器。
所述的DSP处理器采用TI公司的C2000系列TMS320F2802，该系列器件是完全集成的数字信号处理片上系统型芯片，具有35个数字I/O引脚，片内集成了2个AD采集控制器，2个CAN2.0B 控制器。
所述的CPU电源管理电路采用MC33164D-5芯片。
参照图3所示，所述的主控电路（通过所述的DSP 处理器）对接收到的压力差值数据进行处理，输出控制信号，控制相应的压力保护阀门进行开关动作；同时其主控CPU也可以将数据通过CAN总线传送到空调控制系统。
其详细过程为：所述的DSP处理器对接收到的内、外气压采样，并计算压力变化率，当压力变化率大于设定值时，输出信号开启压力保护阀的气控阀电磁线圈，气控阀内部通道换向，气源经过气控阀换向和汽缸顶部进气口导通，高压气体推动汽缸关闭阀体，避免剧烈的压力波进入车内；当计算到压力变化率小于设定值时，停止信号输出并关闭压力保护阀的气控阀电磁线圈，气控阀通过内部弹簧自动复位并换向，此时气源和汽缸底部进气口导通，高压气体推动汽缸打开阀体。
具体实施时，将本实用新型所述的空气压力保护控制器安装在司机室ATP柜内，将压力传感器安装在本实用新型所述的空气压力保护控制器内，用以检测车辆内、外压力变化，在空调机组新风侧和废排装置内均设置气动阀门。车内压力变化要求满足UIC660。
在车辆行驶时，通过本实用新型所述的空气压力保护控制器对与外界空气联系的新风阀和废气阀进行开关控制而实现控制车内压力变化符合设定的要求。当检测到车内外压力变化达到设定值时，通过本实用新型所述的空气压力保护控制器输出控制信号控制新风阀和废气阀动作并关闭阀口，从而可控制车内的压力变化满足以下条件:车内压力变化率小于800Pa/3s。从而保证了车厢内部气压变化达到人体舒适性要求，防止压力波传到车厢内。
本实用新型通过将空气压力传感及信号转换均集成于压力保护控制器中，用以控制整列车压力保护阀的开闭，减少了压力传感器和信号转换器等部件，便于使用和维护；并可通过CAN接口电路、CAN总线将相关压力值、压力保护控制器工作状态及时反馈到司机室，实现CAN网络控制，还可通过RS232接口电路，实现RS232通讯，与参数设置装置连接，对控制参数进行设置；同时本实用新型抗干扰能力强、实用方便、通用性强，解决了高速车车厢内空气压力保护等问题，可广泛应用于动车组、高铁和城际车等高速车被动式压力波保护系统中，适合在高速车型上推广。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于DSP的空气压力保护控制器，其特征在于，包括基于DSP的主控电路、用于采集车辆内外空气压力差值的空气压力采集电路、为所述的主控电路与外部系统提供对外通讯接口的CAN接口电路与RS232接口电路；所述的主控电路分别与所述的空气压力采集电路、CAN接口电路和RS232接口电路连接，用于处理所述的空气压力采集电路采集的车辆内外空气压力差值并输出控制信号到压力保护阀控制所述压力保护阀动作。
2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的空气压力保护控制器，其特征在于，所述的主控电路包括DSP处理器以及所述的DSP处理器的外围电路：电源接口电路、时钟电路、复位电路、电源监测电路以及JTAG下载电路。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于DSP的空气压力保护控制器，其特征在于，所述的空气压力采集电路包含压力传感器。
4.根据权利要求3所述的一种基于DSP的空气压力保护控制器，其特征在于，所述的RS232接口电路包含有RS232协议控制器。
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Cited By (3)
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| CN104111140A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-22 | 上海理工大学 | 汽车关门冲击气压的检测装置 |
| WO2015080680A3 (en) * | 2013-11-27 | 2015-07-23 | Otokar Otomotiv Ve Savunma Sanayi Anonim Sirketi | A can adapter |
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2012
- 2012-10-19 CN CN 201220537272 patent/CN202904392U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2015080680A3 (en) * | 2013-11-27 | 2015-07-23 | Otokar Otomotiv Ve Savunma Sanayi Anonim Sirketi | A can adapter |
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