[发明专利]一种功能安全型模拟电流采集方法及系统

说明书

本发明涉及一种功能安全型模拟电流采集方法及系统，所述方法包括，采集电流信号A和电流信号B；将电流信号A和电流信号B分别转换为电压信号A和电压信号B；采集电压信号A并传输给A系逻辑控制单元；采集电压信号B并传输给B系逻辑控制单元；A系逻辑控制单元将电压信号A换算为电流值一，B系逻辑控制单元将电压信号B换算为电流值二；对电流值一和电流值二进行交互比较，比较通过后模拟电流成功采集；所述系统包括采集单元、传输单元、逻辑控制单元。本发明采用二取二、动态电流自检、动态电压自检等手段，实现了对模拟电流的安全采集。

技术领域

本发明属于电流采集的领域，特别涉及一种功能安全型模拟电流采集方法及系统。

背景技术

既有的模拟电流采集方法着重实现微小电流采集、多路电流采集、采集电路简单、低成本、本质安全、高可靠性、高稳定性等指标，不涉及功能安全，无法使用于功能安全领域。

铁路控制系统中，逻辑控制单元通过采集执行单元的工作电流获取执行单元的工作状态，并依此对其下发驱动控制命令，若电流采集错误会导致驱动命令的误触发，可能会引发重大事故，因此模拟电流采集数据的正确性至关重要，目前并未发现可以满足铁路领域安全标准的功能安全型模拟电流采集方法。为满足铁路领域对模拟电流采集的安全需求，完善铁路控制系统的安全采集功能，亟需研发功能安全型模拟电流采集装置。

为满足铁路等安全领域对模拟电流采集的安全需求，填补模拟电流安全采集方法的空白，本发明提出一种功能安全型模拟电流采集方法，采用二取二、动态电流自检、动态电压自检等手段，实现了对模拟电流的安全采集，且具备采集微小电流、采集多路电流、可扩展等优点，适用于铁路等有功能安全需求的领域。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种功能安全型模拟电流采集方法及系统，具体包括如下方案。

第一方面，本发明公开了一种功能安全型模拟电流采集方法，所述方法包括，

采集电流信号A和电流信号B；

将电流信号A和电流信号B分别转换为电压信号A和电压信号B；

采集电压信号A并传输给A系逻辑控制单元；

采集电压信号B并传输给B系逻辑控制单元；

A系逻辑控制单元将电压信号A换算为电流值一，B系逻辑控制单元将电压信号B换算为电流值二；

对电流值一和电流值二进行交互比较，比较通过后模拟电流成功采集。

更进一步的，所述对电流值一和电流值二进行交互比较具体包括，在每个周期T内对上周期内M个电流值一和电流值二进行交互比较；将上周期内同时刻的电流值一和电流值二作为一个采样点组，得到M个采样点组；获取采样点组内的电流值一与电流值二差值的绝对值；当上周期内所有采样点组中电流值一与电流值二差值的绝对值均小于阈值N时，比较通过；否则，比较不通过。

更进一步的，所述方法还包括，通过自检电流进行动态电流自检，具体包括，自检电流分为两组，两组自检电流沿不同方向分别通过自检电路一和自检电路二；向自检电路一和自检电路二发送控制信号并生成不同档位的实际自检电流I_C；获取相应档位实际自检电流I_C的预期自检电流I_E并与实际自检电流I_C对比，对比通过，则电流自检成功，对比不通过，则电流自检失败。

更进一步的，所述自检电路一包括电阻R1-R4和开关S1-S4，自检电路二包括电阻R5-R8和开关S5-S8；控制信号包括IO控制信号IO1-IO8，分别用于控制开关S1-S8的关断以生成不同档位的实际自检电流。