专利名称：一种应用于机车车载控制的故障安全型控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及故障安全型控制技术，尤其涉及应用于机车车载控制的故障安 全型控制设备。
背景技术：
在铁路运输中，客运正在向高速发展，货运正在向重载发展，这一趋势对 列车自动控制和信号防护提出了更高的要求。因此对车载计算机控制设备的安 全性、可靠性、工作连续性、故障处理智能性和控制设备故障导向列车运行控 制安全性的标准提出了更高的要求。在列车运行过程中，控制设备若发生问题 或中断工作，则无法正常控制机车设备，造成安全隐患，而且列车正在往高速 方向发展，更需要可靠的设备来保障，现有控制设备的安全性有待提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种故障安全型控制设备，以便于安全准确地控制机 车运行，增强机车控制的安全性。
本发明提供了 一种应用于机车车载控制的故障安全型控制设备，包括
三个处理器装置和判决装置，其中每个处理器装置包括 串行接口模块，用于接收外部信号； 数据输入模块，用于对外部信号进行数据采集； 主处理器，用于对采集的数据进行处理，产生控制信号； 数据输出模块，用于输出控制信号；
判决装置与三个处理器装置相连接，用于接收并比较控制信号，输出控制 信号以控制机车设备。
其中，串行接口模块接收的外部信号包括机车工况、行车信号、运行指令。
3其中，数据输入模块包括模拟与脉冲输入模块，用于对模拟信号进行数 据采集；
数字量输入^^莫块，用于对数字信号进行数据采集。 其中，数据输出模块包括 模拟与脉冲输出模块，用于输出模拟信号；
数字量输出模块，用于输出数字信号。
其中，判决装置对于来自三个处理器装置的信号进行逻辑比较，如三个信 号都一致，输出该信号，若其中只有二个一致，则按该一致的信号输出，当三 个输出信号都不一致时，发出报警，并不进行信号输出。
其中，三个主处理器之间通过三模总线相连，每个主处理器把其数据通过 该三模总线送到另外两个主处理器，每个主处理器通过相同的表决程序对数据 进行表决，使得每个主处理器使用相同的数据。
本发明提供的控制设备通过冗余结构，能够在即使有故障发生时也正常工 作，提高机车车载控制的安全性，。
图1是根据本发明的故障安全型控制设备的具体实施方式
； 图2是处理器装置的结构图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细说明。
图1示出了本发明故障安全型控制设备的一种具体实施方式
，该设备包括 三个处理器装置(ll、 12、 13)和判决装置(14),外部信号同时进入三个处 理器装置，处理器装置对相同的信号进行数据采集和处理，输出控制信号至判 决装置以进行表决判断。判决装置包括表决电路(141)和模拟输出选择器 (142)，输出的数字信号的表决通过表决电路来完成，而模拟信号的表决则是 在模拟输出选择器中进行选择。即对于来自三个处理器装置的信号进行逻辑比较，采用3选2原则，如三个信号都一致，输出该信号，若其中只有二个一致， 则按该一致的信号输出，对另一个不一致的处理器装置进行报警指示，当三个 输出信号都不一致时，发出报警，并不进行信号输出。输出表决判断后的信号 以控制机车设备。系统中还可以有总的"反馈"电路，用于对输出状态做最后 的校验和诊断。
图2示出了处理器装置的结构，包括串行接口模块、数据输入模块、主处 理器模块和数据输出模块。其中串行接口模块通过CAN总线与"机车工况采 集模块"连接，获取机车工况；通过串行通信口与"机车信号接收模块"连接， 获取行车信号以实现ATP功能；通过串行通信口与"无线通信模块"连接，实 现各机车间的互通；通过串行通信口与"人机接口模块"连接，向操纵者提供 实时状态信息显示并接受操纵者命令；通过串行通信口与"记录模块"连接， 实时记录系统的工况以备故障分析与维修。数字量输入模块用于对数字信号进 行数据采集，数字量输出模块用于输出数字信号，在该实施例中使用模拟/脉冲 I/O模件实现模拟信号数据采集输入和输出的功能。主处理器与其它模块之间 通过I/0总线相连，可使信息在输入、输出模块和主处理器之间传送，采用CAN 总线，其通信速率达lMbps。每一个主处理器与其对应的输入、输出模块通信。 三个主处理器之间通过三模总线相连，三模总线包括三条独立的串行链路，采 用RS485通信协议。三;f莫总线在扫描开始时使主处理器同步，每一个主处理器 把其数据送到相邻的上游和下游主处理器，主处理器中有内部表决模块，该内 部表决模块通*决程序对数据进行表决，例如按照上述的3选2原则，并纠 正任何输入数据的偏差，此过程可保证每个主处理器4吏用相同的数据。
明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求 及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种应用于机车车载控制的故障安全型控制设备，其特征在于，包括三个处理器装置和判决装置，其中每个处理器装置包括串行接口模块，用于接收外部信号；数据输入模块，用于对外部信号进行数据采集；主处理器，用于对采集的数据进行处理，产生控制信号；数据输出模块，用于输出控制信号；判决装置与三个处理器装置相连接，用于接收并比较控制信号，输出控制信号以控制机车设备。
2. 如权利要求1所述的故障安全型控制设备，其特征在于，所述串行接口 模块接收的外部信号包括机车工况、行车信号、运行指令。
3. 如权利要求1所述的故障安全型控制设备，其特征在于，所述数据输入 模块包括模拟与脉沖输入模块，用于对模拟信号进行数据采集；数字量输入 模块，用于对数字信号进行数据釆集。
4. 如权利要求1所述的故障安全型控制设备，其特征在于，所述数据输出 模块包括模拟与脉冲输出模块，用于输出模拟信号；数字量输出模块，用于 输出数字信号。
5. 如权利要求1所述的故障安全型控制设备，其特征在于，所述判决装置 对于来自三个处理器装置的信号进行逻辑比较，如三个信号都一致，输出该信 号，若其中只有二个一致，则按该一致的信号输出，当三个输出信号都不一致时，发出报警，并不进行信号输出。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的故障安全型控制设备，其特征在于， 三个主处理器之间通过三^t总线相连，每个主处理器4巴其数据通过该三模总线 送到另外两个主处理器，每个主处理器中有内部表决^f莫块，该内部表决模块对 数据进行表决，使得每个主处理器使用相同的数据。
全文摘要
本发明公开了一种应用于机车车载控制的故障安全型控制设备，包括三个处理器装置和判决装置，其中每个处理器装置包括串行接口模块，用于接收外部信号；数据输入模块，用于对外部信号进行数据采集；主处理器，用于对采集的数据进行处理，产生控制信号；数据输出模块，用于输出控制信号；判决装置与三个处理器装置相连接，用于接收并比较控制信号，输出控制信号以控制机车设备。通过本发明的设备能够提高机车车载控制的准确性和安全性，有益于组合列车和高速列车的安全运行。
文档编号G05B23/02GK101592954SQ200810113330
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月28日 优先权日2008年5月28日
发明者凡 张 申请人:北京人和路通科技有限公司