CN210323322U - 电力机车速度控制线路检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力机车技术领域，提出一种电力机车速度控制线路检测装置，所述速度控制线路设置有用于连接速度传感器的速度信号接口，所述检测装置包括脉冲信号生成单元和电压调节器。脉冲信号生成单元用于根据一电压信号输出预设频率的脉冲信号；电压调节器用于生成所述电压信号；其中，所述脉冲信号用于模拟所述速度传感器向所述速度信号接口输入的速度模拟信号。本公开提供的电力机车速度控制线路检测装置能够在电力机车停止状态下检测速度控制线路的正确性。

Description

电力机车速度控制线路检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力机车技术领域，尤其涉及一种电力机车速度控制线路检测装置。

背景技术

电力机车一般包括电子柜、监控装置等速度监测装置。其中，电子柜根据速度信号控制机车的牵引、制动特性以及空转保护。监控装置通过检测速度信号监控机车运行状况，避免“两冒一超”事故发生。其中，电子柜、监控装置等速度监测装置通过速度控制线路获取速度传感器采集的速度模拟信号，其中速度模拟信号的频率可以表征电力机车的速度，即不同速度模拟信号的频率对应不同的机车速度。

电力机车需要时常检测速度控制线路的正确性，以保证电力机车的安全运行，相关技术中，通常的检查方法为驱动机车运行，通过电子柜、监控装置等速度监测装置显示的机车速度与机车实际速度进行对比，通过对比结果是否一致判断速度控制线路的正确性。

然而，电力机车在运行状态下，如果速度控制线路出现故障，极易引发安全事故。

需要说明的是，在上述背景技术部分实用新型的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电力机车速度控制线路检测装置，以解决相关技术中，在电力机车在运行状态下对速度控制线路进行检查时，极易引发安全事故的技术问题。

本实用新型的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电力机车速度控制线路检测装置，所述速度控制线路设置有用于连接速度传感器的速度信号接口，所述检测装置包括脉冲信号生成单元和电压调节器。脉冲信号生成单元用于根据一电压信号输出预设频率的脉冲信号；电压调节器用于生成所述电压信号；其中，所述脉冲信号用于模拟所述速度传感器向所述速度信号接口输入的速度模拟信号。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述脉冲信号生成单元包括ST单片机和起振电路，起振电路与ST单片机的晶振器输出端和晶振器输入端连接。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述脉冲信号生成单元还包括电源输入电路、电压转换器、稳压电路。电源输入电路与所述电力机车的电源连接，用于提供第一直流电压；电压转换器与所述电源输入电路连接，用于将所述第一直流电压转化为第二直流电压；稳压电路的输入端与所述电压转化电路连接，输出端与所述ST单片机连接，用于根据所述第二直流电压向所述ST单片机的电源端输入稳定的电压信号。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述脉冲信号生成单元还包括光耦变压电路，光耦变压电路的输入端与所述脉冲信号生成单元的输出端连接，输出端与所述速度信号接口连接，用于转化所述脉冲信号的电压。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述起振电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、晶振管，第一电容的第一端与接地端连接，第二端形成第一节点；第二电容的第一端与接地端连接，第二端形成第二节点；第一电阻连接于所述第一节点与第二节点之间；晶振管连接于所述第一节点与第二节点之间；其中，所述第一节点用于与所述ST单片机的晶振器输入端连接，所述第二节点用于与所述ST单片机的晶振器输出端连接。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述晶振管的标称频率为8MHz；所述第一电容和所述第二电容的电容同为22pF；所述电阻为1兆欧。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述电源输入电路包括保险管、第一电感、第二电感、二级管、第三电容、第四电容、压敏电阻。保险管的第一端与所述电力机车的电源端连接；第一电感的第一端与所述保险管的第二端连接；第二电感的第一端与所述第一电感的第二端连接；二级管的正极与所述第二电感的第二端连接，负极形成所述电源输入电路的输出端；第三电容连接于所述二级管负极与接地端之间；第四电容连接与所述二级管负极与接地端之间；压敏电阻连接于所述保险管第一端与接地端之间。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述脉冲信号生成单元还包括发光单元，发光单元的阳极与所述电压转换器的输出端连接，阴极与接地端连接。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述脉冲信号生成单元还包括显示单元，显示单元与所述ST单片机连接，用于显示所述脉冲信号的频率。

本实用新型的一种示例性实施例中，所述脉冲信号生成单元为多个，相应的所述电压调节器为多个，所述电压调节器与所述脉冲信号生成单元一一对应设置。

本公开提出一种电力机车速度控制线路检测装置，所述速度控制线路设置有用于连接速度传感器的速度信号接口，所述检测装置包括脉冲信号生成单元和电压调节器。脉冲信号生成单元用于根据一电压信号输出预设频率的脉冲信号；电压调节器用于生成所述电压信号；其中，所述脉冲信号用于模拟所述速度传感器向所述速度信号接口输入的速度模拟信号。本公开提供的电力机车速度控制线路检测装置能够模拟速度传感器输出的脉冲信号，从而能够在电力机车停止状态下通过速度控制线路向电子柜、监控装置等速度监测装置传输速度模拟信号，通过对比电子柜、监控装置等速度监测装置显示的速度与本检测装置输出速度模拟信号是否一致，从而判断检测速度控制线路的正确性。当比电子柜、监控装置等速度监测装置显示的速度与本检测装置输出速度模拟信号一致，则速度控制线路工作正常；当比电子柜、监控装置等速度监测装置显示的速度与本检测装置输出速度模拟信号不一致，则速度控制线路工作异常。

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，并不能限制本实用新型。

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，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例的结构示意图；

图2为本公开电力机车速度控制线路检测装置另一种示例性实施例的结构示意图；

图3为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中ST单片机的结构示意图；

图4为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中起振电路的结构示意图；

图5为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中电压调节器的结构示意图；

图6为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中电源输入电路的结构示意图；

图7为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中电压转换器的结构示意图；

图8为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中稳压电路的结构示意图；

图9为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中光耦变压电路的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本实用新型将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本示例性实施例首先提供一种电力机车速度控制线路检测装置，所述速度控制线路设置有用于连接速度传感器的速度信号接口，如图1所示，为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例的结构示意图，所述检测装置包括脉冲信号生成单元1和电压调节器2。脉冲信号生成单元1用于根据一电压信号输出预设频率的脉冲信号；电压调节器2用于生成所述电压信号；其中，所述脉冲信号用于模拟所述速度传感器向所述速度信号接口输入的速度模拟信号。

本公开提出一种电力机车速度控制线路检测装置，所述速度控制线路设置有用于连接速度传感器的速度信号接口，所述检测装置包括脉冲信号生成单元和电压调节器。脉冲信号生成单元用于根据一电压信号输出预设频率的脉冲信号；电压调节器用于生成所述电压信号；其中，所述脉冲信号用于模拟所述速度传感器向所述速度信号接口输入的速度模拟信号。本公开提供的电力机车速度控制线路检测装置能够模拟速度传感器输出的脉冲信号，从而能够在电力机车停止状态下通过速度控制线路向电子柜、监控装置等速度监测装置传输速度模拟信号，通过对比电子柜、监控装置等速度监测装置显示的速度与本检测装置输出的速度模拟信号是否一致，从而判断检测速度控制线路的正确性。当电子柜、监控装置等速度监测装置显示的速度与本检测装置输出速度模拟信号一致，则速度控制线路工作正常；当比电子柜、监控装置等速度监测装置显示的速度与本检测装置输出速度模拟信号不一致，则速度控制线路工作异常。

其中，可以通过在现场实测可以得到脉冲信号频率与模拟信号对应速度的关系，例如，脉冲信号频率与模拟信号对应速度的关系可以如表1所示。

表1

本示例性实施例中，如图2所示，为本公开电力机车速度控制线路检测装置另一种示例性实施例的结构示意图。脉冲信号生成单元的一种可实施方式可以是，所述脉冲信号生成单元可以包括ST单片机11和起振电路12，起振电路12与ST单片机11的晶振器输出端和晶振器输入端连接。如图3、4所示，图3为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中ST单片机的结构示意图，图4为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中起振电路的结构示意图。其中，如图3所示，ST单片机包括有晶振器输出端OCS-OUT和晶振器输入端OCS-IN。如图4所示，所述起振电路包括第一电容C17、第二电容C18、第一电阻R3、晶振管Y1，第一电容C17的第一端与接地端连接，第二端形成第一节点OCSIN；第二电容C18的第一端与接地端连接，第二端形成第二节点OCS OUT；第一电阻R3连接于所述第一节点OCS IN与第二节点OCS OUT之间；晶振管Y1连接于所述第一节点OCS IN与第二节点OCS OUT之间；其中，所述第一节点OCS IN用于与所述ST单片机的晶振器输入端OCS-IN连接，所述第二节点OCS OUT用于与所述ST单片机的晶振器输出端OCS-OUT连接。

本示例性实施例中，所述晶振管的标称频率可以为8MHz；所述第一电容和所述第二电容的电容可以同为22pF；所述电阻可以为1兆欧。该起振电路可以满足了单片机的稳定性和运行速度。

如图5所示，为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中电压调节器的结构示意图，该电压调节器可以包括变阻器RK2和电阻R9，电阻R9连接于电源信号端VCC3.3与变阻器RK2第一端之间，变阻器RK2第二端连接接地端。其中，电阻R9可以为10KΩ，变阻器RK2的总电阻可以为20KΩ。变阻器RK2的输出端ad1可以连接ST单片机的引脚PC0/ASC-N10。电压调节器可以通过向ST单片机输入不同的电压来控制ST单片机输出不同频率的脉冲信号。

本示例性实施例中，如图2所示，所述脉冲信号生成单元还可以包括电源输入电路13、电压转换器14、稳压电路15。电源输入电路13与所述电力机车的电源连接，用于提供第一直流电压；电压转换器14与所述电源输入电路连接，用于将所述第一直流电压转化为第二直流电压；稳压电路15的输入端与所述电压转化电路连接，输出端与所述ST单片机连接，用于根据所述第二直流电压向所述ST单片机的电源端输入稳定的电压信号。

如图6、7、8所示，图6为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中电源输入电路的结构示意图，图7为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中电压转换器的结构示意图，图8为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中稳压电路的结构示意图。

如图6所示，所述电源输入电路13可以包括保险管F1、第一电感L3、第二电感L4、二级管D1、第三电容C1、第四电容C2、压敏电阻RV1。保险管F1的第一端与所述电力机车的电源端2连接；第一电感L3的第一端与所述保险管F1的第二端连接；第二电感L4的第一端与所述第一电感L3的第二端连接；二级管D1的正极与所述第二电感L4的第二端连接，负极形成所述电源输入电路的输出端15V+；第三电容C1连接于所述二级管负极与接地端之间；第四电容C2连接与所述二级管负极与接地端之间；压敏电阻RV1连接于所述保险管F1第一端与接地端之间。其中，第三电容C1的容值可以为0.1uF，第四电容C2的容值可以为0.01uF。第一电感L3、第二电感L4的电感同为10uh。保险管F1起输入电源短路保护作用；二极管D1防止电源反接，同时起到检测电源极性功能；第一电感L3、第二电感L4、第三电容C1、第四电容C2组成的LC滤波回路保证供电电源质量。

ST单片机的工作电压为5V，但是电源输入电路13的输出端电压为15V，因此需要电压转换器14将电源输入电路13的15V电压转化为5V电压。如图7所示，电压转换器14可以为LM2596型号芯片的电压转换器。电压转换器的电路结构和器件选型如图7所示，电压转换器的输入端15V+与电源输入电路的输出端15V+连接。

本示例性实施例中，如图7所示，所述脉冲信号生成单元还包括发光单元D14，发光单元D14的阳极与所述电压转换器的输出端连接，阴极与接地端连接。发光单元D14可以为LED发光单元，用于指示电路是否连接正常。

电压转换器14输出的5V电压存在不稳定现象，稳压电路15可以稳定电压转换器14的输出电压。如图8所示，稳压电路15可以采用L1117型号芯片的稳压电路。稳压电路的电路结构和器件选型如图8所示，稳压电路的输入端+5与电压转换器的输出端+5连接。

ST单片机输出的脉冲信号为5V电压，速度模拟信号的电压为15V，因此需要将ST单片机输出的脉冲信号电压转化为15V。本示例性实施例中，如图2所示，所述脉冲信号生成单元还可以包括光耦变压电路16，光耦变压电路16的输入端与所述脉冲信号生成单元的输出端连接，输出端与所述速度信号接口连接，用于转化所述脉冲信号的电压。同时光耦变压电路16可以避免输出回路短路对该检测装置的影响。

如图9所示，为本公开电力机车速度控制线路检测装置一种示例性实施例中光耦变压电路的结构示意图。该光耦变压电路的输入端PWM可以与ST单片机的26号引脚连接，输出端PWM-OUT输出15V的脉冲信号。其中，光耦变压电路16可以选用TLP250型号芯片的光耦变压电路，光耦变压电路16的具体电路结构和器件选型如图9所示。光耦变压电路的电源可以由电源输入电路13提供。

本示例性实施例中，如图2所示，所述脉冲信号生成单元还可以包括显示单元17，显示单元17与所述ST单片机连接，用于显示所述脉冲信号的频率。其中，显示单元可以由数码管组成。

本示例性实施例中，所述脉冲信号生成单元可以为多个，相应的所述电压调节器可以为多个，所述电压调节器与所述脉冲信号生成单元一一对应设置。多个脉冲信号生成单元分别向不同车轴上速度信号接口发生脉冲信号。例如，脉冲信号生成单元和电压调节器可以均为四个。四个脉冲信号生成单元可以由一个ST单片机形成，四个电压调节器分别连接在ST单片机的8-11引脚。同理，光耦变压电路也为四个，四个光耦变压电路分别连接在ST单片机的26、27、61、62引脚。

本示例性实施例中，光耦变压电路的输出端可以为快插接口。该检测装置可以采用快接插头与外电路连接，可以方便的转换各车型的不同接口。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种电力机车速度控制线路检测装置，所述速度控制线路设置有用于连接速度传感器的速度信号接口，其特征在于，所述检测装置包括：

脉冲信号生成单元，用于根据一电压信号输出预设频率的脉冲信号；

电压调节器，用于生成所述电压信号；

其中，所述脉冲信号用于模拟所述速度传感器向所述速度信号接口输入的速度模拟信号。

2.根据权利要求1所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述脉冲信号生成单元包括：

ST单片机；

起振电路，与所述ST单片机的晶振器输入端和晶振器输出端连接。

3.根据权利要求2所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述脉冲信号生成单元还包括：

电源输入电路，与所述电力机车的电源连接，用于提供第一直流电压；

电压转换器，与所述电源输入电路连接，用于将所述第一直流电压转化为第二直流电压；

稳压电路，输入端与所述电压转化电路连接，输出端与所述ST单片机连接，用于根据所述第二直流电压向所述ST单片机的电源端输入稳定的电压信号。

4.根据权利要求1所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述脉冲信号生成单元还包括：

光耦变压电路，输入端与所述脉冲信号生成单元的输出端连接，输出端与所述速度信号接口连接，用于转化所述脉冲信号的电压。

5.根据权利要求2所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述起振电路包括：

第一电容，第一端与接地端连接，第二端形成第一节点；

第二电容，第一端与接地端连接，第二端形成第二节点；

第一电阻，连接于所述第一节点与第二节点之间；

晶振管，连接于所述第一节点与第二节点之间；

其中，所述第一节点用于与所述ST单片机的晶振器输入端连接，所述第二节点用于与所述ST单片机的晶振器输出端连接。

6.根据权利要求5所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，

所述晶振管的标称频率为8MHz；

所述第一电容和所述第二电容的电容同为22pF；

所述电阻为1兆欧。

7.根据权利要求3所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述电源输入电路包括：

保险管，第一端与所述电力机车的电源端连接；

第一电感，第一端与所述保险管的第二端连接；

第二电感，第一端与所述第一电感的第二端连接；

二级管，正极与所述第二电感的第二端连接，负极形成所述电源输入电路的输出端；

第三电容，连接于所述二级管负极与接地端之间；

第四电容，连接与所述二级管负极与接地端之间；

压敏电阻，连接于所述保险管第一端与接地端之间。

8.根据权利要求3所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述脉冲信号生成单元还包括：

发光单元，阳极与所述电压转换器的输出端连接，阴极与接地端连接。

9.根据权利要求2所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述脉冲信号生成单元还包括：

显示单元，与所述ST单片机连接，用于显示所述脉冲信号的频率。

10.根据权利要求1所述的电力机车速度控制线路检测装置，其特征在于，所述脉冲信号生成单元为多个，相应的所述电压调节器为多个，所述电压调节器与所述脉冲信号生成单元一一对应设置。

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