CN219635226U - 一种机车安全控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机车安全控制系统，包括：机车信息采集单元，分为速度采集电路和手柄采集电路，通过CPU进行逻辑运算，计算出手柄位置和机车速度，通过串口将相关信息上传给车载主机，同时车载主机向机车信息采集单元发送控制数据，实现卸载控制、常用制动控制、紧急制动控制功能；手柄采集采用开关量，以消除干扰信息；速度采集采用脉冲信号，具有一定的周期性，模块通过捕获周期上升沿计数，确定机车速度，速度采集电路连接有隔离电路，对脉冲信号进行隔离，提高模块的抗冲击力。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路系统技术领域，具体涉及一种机车安全控制系统。
背景技术
目前部分机车完全依靠司机控制器的调速手柄和换向手柄进行人为控制，均未引入机车实际速度作为比较，为了保证机车正点、安全运行，司机必须随时瞭望前方路况、信号状态，了解机车实际速度、监控限制速度，结合其它行车状态信息，机车速度、安全也不能很好地兼顾，往往以足够低的运行速度来保障行车安全，没有很好地利用线路条件行车，降低了经济效益、社会效益。
为了实时获取机车的实际速度,中国专利公开了机车安全门锁控制系统结构(授权公告号CN 205936030 U)，该专利技术能够通过转速表电流进线穿过霍尔电流传感器非电接触地获取时速信号，但是，无法获取手柄的当前操作指向信息，也无法根据机车手柄位置及当前车速来及时采取相应措施。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种机车安全控制系统，包括：控制板，连接车载主机；所述车载主机安装在机车上，所述控制板上设置有机车信息采集单元；手柄，与所述机车通信连接，用以控制所述机车的行驶状态；所述机车信息采集单元用以采集信息，并将所述信息发送给与其通信连接车载主机，所述车载主机给所述机车信息采集单元发送控制命令，所述机车信息采集单元执行所述控制命令；所述机车信息采集单元包括速度采集电路和手柄采集电路；其中速度采集电路连接有整形电路，用以将采集的脉冲信号整形为方波信号；所述整形电路连接CPU模块，将所述方波信号传输至所述CPU模块进行运算；所述手柄采集电路通过多个采集点与所述手柄连接；所述手柄采集电路还连接有手柄位置采集电路，根据所述采集点所形成的不同回路接通不同的所述手柄位置采集电路；所述手柄位置采集电路连接所述CPU模块。
优选的：所述采集点设置有三个，包括前向采集点、后向采集点和负端采集点。
优选的：所述手柄位置采集电路设置有两个，包括前向采集电路和后向采集电路。
优选的：所述CPU模块连接所述车载主机。
优选的：所述CPU模块连接有电源模块，通过所述电源模块供电。
优选的：所述CPU模块连接有驱动模块。
优选的：所述驱动模块连接常闭继电器和常开继电器。
优选的：所述机车信息采集单元和所述车载主机通过串口进行通信。
优选的：所述机车信息采集单元和所述车载主机上、下行数据采用十六进制异步发送。
优选的：所述速度采集电路连接有隔离电路，对所述脉冲信号进行隔离。
本实用新型的技术效果和优点：
1、机车信息采集单元分为速度采集电路和手柄采集电路，通过CPU进行逻辑运算，计算出手柄位置和机车速度，通过串口将相关信息上传给车载主机，同时车载主机向机车信息采集单元发送控制数据，实现卸载控制、常用制动控制、紧急制动控制功能。
2、手柄采集采用开关量，以消除干扰信息；
3、速度采集采用脉冲信号，具有一定的周期性，模块通过捕获周期上升沿计数，确定机车速度，速度采集电路连接有隔离电路，对脉冲信号进行隔离，提高模块的抗冲击力。
附图说明
图1是本申请实施例提供的控制系统逻辑结构图；
图2是本申请实施例提供的手柄采集电路逻辑图；
图3是本申请实施例提供的机车速度采集电路逻辑图；
图4是本申请实施例提供的采集模块与车载主机通讯示意图。
图中：
A、机车信息采集单元；B、车载主机；1、采集模块；2、CPU模块；3、电源模块；4、驱动模块；5、串口；101、速度采集电路；102、手柄采集电路；103、前向采集点；104、后向采集点；105、负端采集点；106、柄位置采集电路；107、整形电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
请参阅图1-图4，在本实施例中提供一种机车安全控制系统，包括机车信息采集单元A；机车信息采集单元A采集信息，并将信息发送给与其通信连接车载主机B，车载主机B给机车信息采集单元A发送控制命令，在本实施例中，机车信息采集单元A和车载主机B通过串口5进行通信，连接简单。
机车信息采集单元A包括速度采集电路101和手柄采集电路102；其中速度采集电路101对机车速度输入信号电压进行采样，在本实施例中，机车速度输入信号电压幅度0-24V，每周200个脉冲，取样信号频率范围为0～2.7kHz，对应时速0～120Km/H，取样信号的安全上限为3kHz，速度采集电路101连接有隔离电路，对脉冲信号进行隔离，提高模块的抗冲击力，隔离电路连接有整形电路107，用以将采集的脉冲信号整形为方波信号；整形电路107连接CPU模块2，在本实施例中，整形电路107将0-24V的脉冲信号整形为3.3V方波信号，并将方波信号传输至CPU模块2进行运算。
手柄采集电路102连接有多个采集点和手柄位置采集电路106，手柄位置采集电路106连接CPU模块2，根据采集点所形成的不同回路接通不同的手柄位置采集电路106；在本实施例中，采集点设置有三个，包括前向采集点103、后向采集点104和负端采集点105，手柄位置采集电路106设置有两个，包括前向采集电路和后向采集电路；在前向采集点103和负端采集点105构成回路时，接通前向采集电路，并将前向电平送入CPU模块2；在后向采集点104和负端采集点105构成回路时，接通后向采集电路，并将后向电平送入CPU模块2，CPU模块2通过电平信息判断机车手柄位置。
CPU模块2连接车载主机B，将速度信息和手柄信息上传给车载主机B。
CPU模块2连接有电源模块3，通过电源模块3给系统供电，CPU模块2连接有驱动模块4，CPU模块2接收车载主机B发送的控制信号，并控制驱动模块4工作，驱动模块4连接常闭继电器和常开继电器，通过控制继电器的通断来实现卸载控制、常用制动控制和紧急制动控制功能。
机车信息采集单元A和车载主机B上、下行数据采用十六进制异步发送，当机车信息采集单元A上电后实时监测来自车载主机B的控制数据，当监测到控制指令时，持续控制相应继电器动作，直至监测到指令发生变化为止；机车信息采集单元A以200ms的频次连续出工况数据，直至超过10秒未监测到控制数据，即停止发送工况数据。
显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。本实用新型中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.一种机车安全控制系统，其特征在于，包括：
控制板，连接车载主机(B)；
所述车载主机(B)安装在机车上，所述控制板上设置有机车信息采集单元(A)；
手柄，与所述机车通信连接，用以控制所述机车的行驶状态；
所述机车信息采集单元(A)用以采集信息，并将所述信息发送给与其通信连接车载主机(B)，所述车载主机(B)给所述机车信息采集单元(A)发送控制命令，所述机车信息采集单元(A)执行所述控制命令；
所述机车信息采集单元(A)包括速度采集电路(101)和手柄采集电路(102)；
其中速度采集电路(101)连接有整形电路(107)，用以将采集的脉冲信号整形为方波信号；
所述整形电路(107)连接CPU模块(2)，将所述方波信号传输至所述CPU模块(2)进行运算；
所述手柄采集电路(102)通过多个采集点与所述手柄连接；
所述手柄采集电路(102)还连接有手柄位置采集电路(106)，根据所述采集点所形成的不同回路接通不同的所述手柄位置采集电路(106)；
所述手柄位置采集电路(106)连接所述CPU模块(2)。
2.根据权利要求1所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述采集点设置有三个，包括前向采集点(103)、后向采集点(104)和负端采集点(105)。
3.根据权利要求2所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述手柄位置采集电路(106)设置有两个，包括前向采集电路和后向采集电路。
4.根据权利要求1所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述CPU模块(2)连接所述车载主机(B)。
5.根据权利要求1所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述CPU模块(2)连接有电源模块(3)，通过所述电源模块(3)供电。
6.根据权利要求1所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述CPU模块(2)连接有驱动模块(4)。
7.根据权利要求6所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述驱动模块(4)连接常闭继电器和常开继电器。
8.根据权利要求1所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述机车信息采集单元(A)和所述车载主机(B)通过串口(5)进行通信。
9.根据权利要求8所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述机车信息采集单元(A)和所述车载主机(B)上、下行数据采用十六进制异步发送。
10.根据权利要求1所述的一种机车安全控制系统，其特征在于，所述速度采集电路(101)连接有隔离电路，对所述脉冲信号进行隔离。
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