CN112345918B - 多触点电路状态检测装置、***、方法、环路及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多触点电路状态检测装置、***、方法、环路及轨道车辆，包括多个输入模块，若干模数转换模块和逻辑运算模块，以及控制模块，输入模块用于连接被测电路相应连接点，各输入模块依次设置，相邻的若干输入模块的信号发送至同一逻辑运算模块；输入模块分别连接有一模数转换模块，所述控制模块连接各模数转换模块，以及一存储模块，所述控制模块被配置为当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，控制所述存储模块记录设定时间段内各输入模块的输入信号；本发明能够实现对冗长电路进行全面检测，记录故障发生时各节点电路状态，判断并确定故障点位置，有效解决偶发故障无法定位的问题。

Description

多触点电路状态检测装置、***、方法、环路及轨道车辆

技术领域

本发明属于电路状态监测技术领域，具体涉及一种多触点电路状态检测装置、***、方法、环路及轨道车辆。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

轨道车辆(如动车组)紧急制动EB环路具有冗长、节点/连接点多的特点，且目前很多连接点的电路状态无监测，一旦无监测的这部分连接点中的任意一处发生偶发故障时，均会导致紧急制动EB停车。

另外，因节点偶发故障发生后存在自动消除无法复现的缺陷，同时该类故障也会因为没有有效的监测数据，无法锁定故障位置，对后期维修和轨道车辆行驶带来很大问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种多触点电路状态检测装置、***、方法、环路及轨道车辆，本发明能够实现对冗长电路进行全面检测，记录故障发生时各节点电路状态，判断并确定故障点位置，有效解决偶发故障无法定位的问题。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种多触点电路状态检测装置，包括多个输入模块，若干模数转换模块和逻辑运算模块，以及控制模块，其中：

所述输入模块用于连接被测电路相应连接点，各输入模块依次设置，相邻的若干输入模块的信号发送至同一逻辑运算模块；

所述输入模块分别连接有一模数转换模块，所述控制模块连接各模数转换模块，以及一存储模块，所述控制模块被配置为当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，控制所述存储模块记录设定时间段内各输入模块的输入信号。

上述方案中，一方面可对冗长电路进行全面检测，通过显示模块，能够直观查看电路各节点/连接点的状态，并且在故障发生时各模块同步存储各节点/连接点的电路状态数据，不同输入模块之间数据可横向对比，判断相应节点/连接点的电路状态。这种工作模式不需要长期大量存储数据，解决了数据冗余的问题；同时，通过逻辑运算，可以快速定位输入模块，进而确定故障所对应节点/连接点的位置，实现快速定位。

作为可选择的实施方式，所述逻辑运算模块为异或门电路。

作为可选择的实施方式，每个逻辑运算模块的输出端分别连接有一显示模块，所述显示模块为显示灯。

通过对相邻若干输入模块的信号进行异或操作，能够简单判断出被测电路相应节点/连接点的两侧信号是否一致。当各信号一致时，灯不亮，不一致时，灯亮，通过亮灯以及亮灯的位置，就能够简单、快速确定故障所在。

作为可选择的实施方式，相邻的两个输入模块连接至同一逻辑运算模块。

作为可选择的实施方式，所述逻辑运算模块包括减法器和比较模块。

利用减法器对每个输入模块的数据进行做差，将差值和预先设置的阈值进行比较，判断电路状态。

作为可选择的实施方式，所述控制模块连接有或门电路的输出端，所述或门电路的输入端分别连接高速采样下降沿触发模块和车辆制动控制模块。

作为可选择的实施方式，所述控制模块被配置为利用缓存区域存储所有模数转换模块的输出信号，所述缓存区域内数据允许被覆盖。

一种多触点电路状态检测装置，包括多个输入模块、模数转换模块，以及控制模块，其中：

所述输入模块用于连接被测电路相应连接点，各输入模块依次设置，每个输入模块分别连接有一模数转换模块，所述控制模块连接各模数转换模块，以及一存储模块；

所述控制模块被配置为当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，控制所述存储模块记录设定时间段内各输入模块的输入信号；

所述控制模块被配置为对每个输入信号数据进行对比，判断输入信号数据异于其他输入信号数据所对应的连接点为故障点。

一种多触点电路状态检测***，包括多个上述装置，所述装置依次布设，当任意高速采样下降沿触发信号或车辆紧急复位信号为真时，所有装置的存储模块同步记录数据。

一种多触点电路状态检测方法，包括以下步骤：

同时监测被测电路多个连接点信号，相邻的若干连接点信号进行逻辑运算，并显示运算结果；

对所有连接点信号进行模数转换，当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，记录设定时间段内模数转换的所有连接点信号；

根据逻辑运算结果和记录结果，确定故障位置。

作为可选择的实施方式，所述连接点信号为连接点的电压信号。

作为可选择的实施方式，相邻的若干连接点信号进行逻辑运算的具体过程为：相邻的两个连接点信号进行异或运算。

作为可选择的实施方式，相邻的若干连接点信号进行逻辑运算的具体过程为：相邻的两个连接点信号做差，将差值和设置阈值进行比较，判断相应连接点电路状态。

一种多触点电路状态检测方法，包括以下步骤：

同时监测被测电路多个连接点信号，对所有连接点信号进行模数转换；

当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，记录设定时间段内模数转换的所有连接点信号；

对每个输入信号数据进行对比，判断输入信号数据异于其他输入信号数据所对应的连接点为故障位置。

一种紧急制动安全环路，包括上述装置或***，或者应用所述方法。

一种轨道车辆，包括上述装置或***或紧急制动安全环路，或者应用所述方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过对相邻两个输入模块的信号进行异或操作，能够简单判断出被测电路相应节点/连接点的两侧信号是否一致。当两个信号一致时，灯不亮，不一致时，灯亮，通过亮灯以及亮灯的位置，就能够简单、快速确定故障所在。

本发明通过对每个输入信号数据进行做差，将差值和预先设置的阈值相比较，判断电路状态，当两个信号一致时，差值为零，当两个信号不一致时，其绝对值肯定大于设置的阈值，能够简单、快速确定故障所在。

本发明只有在车辆紧急复位时或者高速采样下降时，即故障发生时，各模块才同步存储各节点/连接点的电路状态数据，不同输入模块之间数据可横向对比，判断相应节点/连接点的电路状态；不需要长期大量存储数据，解决了数据冗余的问题，保证监测数据的有效性和占用空间最小化。

本发明可以通过装置或***自动触发、控制、同步记录数据以及判断故障点，无需人工干预，有效解决偶发故障无法定位，故障处理过程复杂，人工成本高、费时费力的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是实施例一的测量时接线状态示意图；

图2是实施例一的装置内部原理图；

图3是实施例五的***同步记录接线状态示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

在本部分，以动车组紧急制动EB环路为使用场景进行示例性描述。但并不代表本部分仅能使用在上述场景。

正如背景技术中所述的，动车组紧急制动EB环路具有线路冗长、节点/连接点众多，电路状态无法有效监测的问题。

为了解决上述问题，本发明提出了一种多触点电路状态检测装置、***、方法及轨道车辆，以对冗长电路进行全面检测，并在故障发生时同步存储各连接点/节点电路状态数据，不同连接点/节点之间数据可横向对比，判断连接点/节点之间的电路状态。

下面以多个实施例进行分别描述。

实施例一

一种多触点电路状态检测装置，如图2所示，包括多个输入模块、逻辑运算模块。输入模块也可以是输入端。

在本实施例中，将输入端依次编号，按照顺序接入被测电路的各个节点/连接点，如图1所示，使用异或门电路对被测电路接入的输入信号进行布尔运算。在本实施例中，相邻两个信号进行初步布尔运算，将运算结果直接输出至显示灯。

相邻两个信号一致，则布尔运算结果为低电平，显示灯不亮；相邻两个信号不一致，布尔运算结果为高电平，显示灯亮，通过显示灯的状态可直接判断被测电路的相应触点/节点两侧信号是否一致。

当然，在部分实施例中，可以多输入异或门电路，同时对多个输入模块的信号进行布尔运算。

所有输入信号全部进入模数转换模块，如图2所示，模数转换模块将模拟电压信号转换为数字量，缓存在缓存区域，若一直无记录指令则后续数据将缓存内数据覆盖。

各模数转换模块均连接有控制模块。

高速采样下降沿触发模块输出信号和车辆紧急复位信号进行或运算后，输入控制模块，即高速采样下降沿触发模块输出信号和车辆紧急复位信号中的任意一个信号为真，则控制模块触发记录指令，驱动存储模块，将缓存内记录指令之前的n秒及触发指令之后的m秒内数据记录至存储模块。n和m均可配置，且大于零。

这种模式不需要长期大量存储数据，在被测电路初上电动作时自动检测电路状态，后续根据检测到的被测电路偶发故障信号自动触发所有模块同步记录数据，保证记录的都是能够判断判断故障点的有效数据，保证数据空间占用量最小化。

本实施例具有快速、准确定位故障位置，有效解决偶发故障无法定位，故障处理过程复杂，成本高的问题。

实施例二

一种多触点电路状态检测装置，与实施例一的装置不同之处在于，不采用异或门电路，逻辑运算模块替换为减法器和比较模块。利用减法器对每个输入模块的数据进行做差，将差值和预先设置的阈值进行比较，判断电路状态，超过阈值时指示灯亮。

将差值和预先设置的阈值相比较，判断电路状态，当两个信号一致时，差值为零，当两个信号不一致时，其绝对值肯定大于设置的阈值，能够简单、快速确定故障所在。

实施例三

一种多触点电路状态检测装置，与实施例一和实施例二的装置不同之处在于，不采用门电路或逻辑运算模块，利用控制模块上存储的程序，对每个模数转换后的输入端数据进行做差，将差值或差值的绝对值与预先设置的阈值相比较。

当两个信号不一致时，其绝对值肯定大于设置的阈值，比较结果输出至显示模块中，直观确定是否存在异常输入端数据。

实施例四

一种多触点电路状态检测装置，与上述实施例不同之处在于，输入模块不再是硬线连接或者输入端，而是网络通信、时钟校时同步采集模块。

实施例五

一种多触点电路状态检测***，包括多个实施例一至四中任意一种或若干种的装置，如图3所示，形成检测***。

多装置同时工作时将各记录触发信号并联输入至所对应的装置，任意高速采样下降沿触发模块输出信号，所有装置将同步记录数据。

以所有装置均为实施例一的装置为例进行说明：若被测电路该位置没有正常导通，则输出灯点亮，并锁存当前状态，当下降沿触发模块输出信号和车辆紧急复位信号出现是复位输出状态，异或门状态电路重新判断输出灯状态，从而实现指示电路故障的作用，有助于故障发生后迅速进行应急处置，避免故障影响扩大化。

所有装置存储的数据可下载查看，用于后期故障分析。

当然，在其他实施例中，可以选用多个实施例二至四中任意一种装置，也可以选择实施例一至四中不同的装置并行连接，形成整个***。***组成方式多种多样，可以根据应用场景、成本和要求灵活组合，在此不再赘述。

实施例六

一种多触点电路状态检测方法，包括以下步骤：

同时监测被测电路多个连接点信号，相邻的若干连接点信号进行逻辑运算，并显示运算结果；

对所有连接点信号进行模数转换，当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，记录设定时间段内模数转换的所有连接点信号；

根据逻辑运算结果和记录结果，确定故障位置。

连接点信号为连接点的电压信号。

在本实施例中，相邻的两个连接点信号进行异或运算。当然，在其他实施例中，可以是相邻的多个连接点信号进行异或运算。

当然，也可以相邻的两个连接点信号做差，将差值和设置阈值进行比较，判断相应连接点电路状态。

实施例七

一种多触点电路状态检测方法，包括以下步骤：

同时监测被测电路多个连接点信号，对所有连接点信号进行模数转换；

当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，记录设定时间段内模数转换的所有连接点信号；

对每个输入信号数据进行对比，判断输入信号数据异于其他输入信号数据所对应的连接点为故障位置。

在本实施例中，对比的方式有很多中，一致性对比、差值对比等均可以。

实施例八

一种紧急制动安全环路，包括实施例一到四中任一的装置或实施例五的***，或者应用实施例六或实施例七的方法。

实施例九

一种轨道车辆，包括实施例一到四中任一的装置或实施例五的***，或者实施例八的紧急制动安全环路，或者应用实施例六或实施例七的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (13)

1.一种多触点电路状态检测装置，其特征是：包括多个输入模块，若干模数转换模块和逻辑运算模块，以及控制模块，其中：

所述输入模块用于连接被测电路相应连接点，各输入模块依次设置，相邻的两个输入模块的信号发送至同一逻辑运算模块；

所述输入模块分别连接有一模数转换模块，所述控制模块连接各模数转换模块，以及一存储模块，所述控制模块被配置为当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，控制所述存储模块记录设定时间段内各输入模块的输入信号；

所述装置依次布设，当任意高速采样下降沿触发信号或车辆紧急复位信号为真时，所有装置的存储模块同步记录数据；

每个逻辑运算模块的输出端分别连接有一显示模块，所述显示模块为显示灯；若被测电路没有正常导通，则显示灯点亮，并锁存当前状态，当下降沿触发模块输出信号和车辆紧急复位信号出现时复位输出状态，逻辑运算模块重新判断输出灯状态，从而实现指示电路故障的作用。

2.如权利要求1所述的一种多触点电路状态检测装置，其特征是：所述逻辑运算模块为异或门电路。

3.如权利要求1所述的一种多触点电路状态检测装置，其特征是：所述逻辑运算模块包括减法器和比较模块。

4.如权利要求1所述的一种多触点电路状态检测装置，其特征是：所述控制模块被配置为对每个输入信号数据进行对比，判断输入信号数据异于其他输入信号数据所对应的连接点为故障点。

5.如权利要求1所述的一种多触点电路状态检测装置，其特征是：所述控制模块连接有或门电路的输出端，所述或门电路的输入端分别连接高速采样下降沿触发模块和车辆制动控制模块。

6.如权利要求1所述的一种多触点电路状态检测装置，其特征是：所述控制模块被配置为利用缓存区域存储所有模数转换模块的输出信号，所述缓存区域内数据允许被覆盖。

7.一种多触点电路状态检测***，其特征是：包括多个如权利要求1-6中任一项所述的装置。

8.一种基于权利要求1-6任一所述装置的检测方法，其特征是：包括以下步骤：

同时监测被测电路多个连接点信号，相邻的若干连接点信号进行逻辑运算，并显示运算结果；

对所有连接点信号进行模数转换，当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，记录设定时间段内模数转换的所有连接点信号；

根据逻辑运算结果和记录结果，确定故障位置。

9.如权利要求8所述的检测方法，其特征是：相邻的若干连接点信号进行逻辑运算的具体过程为：相邻的两个连接点信号进行异或运算。

10.如权利要求8所述的检测方法，其特征是：相邻的两个连接点信号做差，将差值和设置阈值进行比较，判断相应连接点电路状态。

11.一种基于权利要求1-6所述的装置的检测方法，其特征是：包括以下步骤：

同时监测被测电路多个连接点信号，对所有连接点信号进行模数转换；

当接收车辆紧急复位信号和高速采样下降沿触发信号中任一信号为真时，记录设定时间段内模数转换的所有连接点信号；

对每个输入信号数据进行对比，判断输入信号数据异于其他输入信号数据所对应的连接点为故障位置。

12.一种紧急制动安全环路，其特征是：包括如权利要求1-6中任一项所述的装置或权利要求7所述的***，或者应用权利要求8-11中任一项所述的方法。

13.一种轨道车辆，其特征是：包括如权利要求1-6中任一项所述的装置或权利要求7所述的***，或者应用权利要求8-11中任一项所述的方法。

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