[发明专利]机车速度采集装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种机车速度采集装置及控制方法，包括至少两个速度采集单元、仲裁单元和速度传感器，速度传感器分别与各个速度采集单元电连接，各个速度采集单元电连接均与仲裁单元电连接；每个速度采集单元均包括信号采集电路、自检电路和微处理器，微处理器分别与信号采集电路和自检电路电连接，信号采集电路与自检电路电连接。本发明具有高精度、高可靠性和高安全性的特点。

技术领域

本发明涉及速度采集技术领域，尤其是涉及一种高精度、高可靠性和高安全性的机车速度采集装置及控制方法。

背景技术

机车速度是涉及机车运行安全的重要指标。光电转速传感器的低速高速测速性能，均比较稳定，且受温度影响较小，具有高精度、高分辨率、高可靠性和响应快等优点，在检测和控制领域得到了广泛的应用。

然而，现有的速度采集装置多为单组通道或单处理器采集。速度采集路径和计算路径单一，当采集通道出现故障，或处理器速度计算出现异常，则无法获得安全及有效的速度信息。且当采集通道出现故障，计算控制单元无法及时有效获得故障状态：

因此，设计一种能够实现对光电转速传感器信号高精度、高可靠性、高安全性的采集，以及及时获取采集通道故障状态，使计算所得速度能够真实反映机车运行状态的机车速度采集装置及控制方法就显得十分必要。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，由于现有的速度采集装置多为单组通道或单处理器采集，当采集通道出现故障，或处理器速度计算出现异常，容易造成无法获得安全及有效的速度信息以及使计算控制单元无法及时有效获得故障状态的问题，提供了一种高精度、高可靠性和高安全性的机车速度采集装置及控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种机车速度采集装置，包括至少两个速度采集单元、仲裁单元和速度传感器，速度传感器分别与各个速度采集单元电连接，各个速度采集单元电连接均与仲裁单元电连接；每个速度采集单元均包括信号采集电路、自检电路和微处理器，微处理器分别与信号采集电路和自检电路电连接，信号采集电路与自检电路电连接。

本发明中，每个速度采集单元，独立完成速度采集和自检过程。自检电路，受微处理器控制，用于产生自检方波信号，发送给信号采集电路。仲裁单元，用于获取两个或多个微处理器计算所得的速度以及信号采集电路的故障状态，根据仲裁策略方法，获得最终的机车速度，并对外输出。本发明具有高精度、高可靠性和高安全性的特点。

作为优选，各个速度采集单元的微处理器均与仲裁单元电连接，速度传感器分别与各个速度采集单元的信号采集电路电连接。

作为优选，速度采集单元为两个。当速度采集单元为两个时，本发明采用的是双组采集通道。

作为优选，各个信号采集电路均包括滤波电路、过压保护电路、正常信号自检信号切换电路、信号隔离电路和电压迟滞电路，滤波电路、过压保护电路、正常信号自检信号切换电路、信号隔离电路和电压迟滞电路依次电连接，滤波电路与速度传感器电连接，电压迟滞电路与微处理器电连接，正常信号自检信号切换电路与自检电路电连接。其中，正常信号自检信号切换电路，用于实现正常速度信号和自检信号之间的切换，所得方波信号发送给信号隔离电路。

一种机车速度采集装置的控制方法，包括如下步骤：

（5-1）速度信号的采集

各个速度采集单元中的信号采集电路，受自检电路控制，在正常采集状态下，采集速度传感器检测到的方波信号，并在处理方波信号后发送给各自速度采集单元中的微处理器；

（5-2）微处理器接收来自信号采集电路的方波信号，并计算速度以及信号采集电路的采集通道故障状态

（5-3）微处理器将计算得出的速度以及信号采集电路的采集通道故障状态，发送给仲裁单元