[发明专利]面向轨道交通安全评估的分布式检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式检测装置，特别是指一种面向轨道交通安全评估的分布式检测装置。

背景技术

轨道交通系统包括铁路、地铁和轻轨等三类。每类系统都包括机车车辆、运行控制、牵引供电、线路和车站，因此轨道交通的安全评估系统包括基础设施、载运工具和运输组织过程等方面的内容。由于轨道交通属于大运量公共交通，其安全运行是及其重要的。

目前，国内机车、车辆、动车组都安装有各种传感器用于检测安全运行状态；在大型车站站场，也安装了安全检测系统来检测站场安全情况和旅客情况。现有面向安全的检测系统主要有：

●视频系统，用于检测车站人流；

●站场设备系统，用于检测站场各种设备的运行状态；如温度、烟雾、液位、电机运行状态等等。

●机车和动车组车载故障检测系统，通过无线网络或者USB将机车和动车组车载设备的检测数据传输到地面检测中心

轨道交通安全评估的检测系统现有问题主要包括

1各个既有系统独自建设、彼此孤立的，互联性差，不能得到全局和全面的安全信息。目前部署的各类型检测传感器各自独立，虽然满足各自系统的需求，但得不到全局安全检测信息，不能进行综合检测。

2布线复杂，限制了检测的范围。由于现有检测系统需要多个测量点的多类型传感器的数据，由于缺乏统一的前端传感器接入装置，需要把每个传感器线传输至检测站的信号处理端或者上位机，因此现场布线十分复杂、数据传输负荷较大，现有的检测方式仅仅适合于小范围、局部的检测，不能完成大范围全局检测。

3现有系统扩展性和安全性不高。由于现有检测系统各自独立建设，如需对增加新的检测对象，则需重新构建检测装置，很难在现有系统基础上进行扩展。现有检测装置通常将数据输入到检测站的检测计算机中进行数据处理和安全评估，中心计算机安全稳定性决定了检测系统的安全性。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种面向轨道交通安全评估与预测的分布式检测装置。

该系统能解决现有轨道交通安全评估的检测系统的问题。该系统前端机具有现场总线CAN通讯和网络通讯功，利用双绞线作为CAN传输介质传送实时性高的检测数据，利用网线作为网络通讯传输线传送大容量检测数据，因此现场布线十分简单，能够适应大范围全局检测的需求；前端机还具有多类型传感器接入功能，通过DSP+CPLD能够就近接入目前安全评估所用的多类型传感器；前端机DSP+CPLD结构具有实时在线处理多源异构检测数据的能力，使现有独立建设的检测系统构成一体化的检测系统，增强了检测系统扩展能力并得到全局安全检测信息。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

面向轨道交通安全评估的分布式检测装置的一个或多个前端机通过网络通讯控制器连接到一个上位机进行大容量数据通讯，多个前端机之间通过CAN通讯控制器实现实时性强的现场总线级通讯；

上位机为配备普通网卡的PC机或工控机；

其中网络通讯控制器由LAN ISA Ethernet控制器CS8900A、隔离变压器HR601626、RJ45接口头连接构成；

其中CAN通讯控制器由DSP TMS320F2812(以下简称DSP)的eCAN模块、光耦隔离器、CAN控制器接口PCA82C250连接构成；

前端机以DSP为核心，包括接入网络通讯控制电路、串行接口电路、时钟与复位电路、电源电路、存储电路；

DSP通过信号调理电路接入各类检测用的传感器，电流输出的传感器经电流电压变换电路接入到DSP的ADC口，电压输出的传感器经电压调理电路接入至DSP的ADC口，开关量输出的传感器经电平变换电路输入至DSP的事件管理器EV口，脉冲序列输出的传感器经电平变换电路输入至DSP的输入输出IO口，带CAN接口的传感器经CAN通讯控制器接口电路输入至DSP的eCAN口。

电流输出传感器经电流电压变换电路、电压频率变换电路，电压输出传感器经电压频率变换电路，开关量输出传感器经电平变换电路，脉冲序列输出的传感器经电平变换电路，分别接入复杂可编程逻辑器件CPLD AlteraMAXII EPM 1270T144C5N(以下简称CPLD)输入端，CPLD输出端连接至DSP；CPLD还连接有键盘电路，液晶显示电路。

面向轨道交通安全评估的分布式检测装置的上位机可为多个。

本发明相比现有技术具有如下优点：