[发明专利]故障导向安全的动态采集电路及故障导向安全的装置

说明书

本发明提供了一种故障导向安全的动态采集电路，包括：继电器触点单元、光耦合单元、脉冲输入单元及信号采集单元。所述光耦合单元包括第一光电耦合子单元及第二光电耦合子单元。所述第一光电耦合子单元与第二光电耦合子单元连接，所述继电器触点单元与所述光耦合单元连接，所述脉冲输入单元与所述第一光电耦合子单元连接，所述信号采集单元与所述第二光电耦合子单元连接。本发明还提供一种用于对继电器触点工作状态判断的故障导向安全的装置，解决现有技术中电路故障导向状态不确定的技术问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种故障导向安全的动态采集电路及故障导向安全的装置。

背景技术

在轨道交通的运营中，系统的安全性与可靠性显得极为重要，尤其是高速铁路的飞速发展，信号设备的可靠性将直接影响轨道交通的安全性，所以对于信号设备的安全可靠性控制具有至高的重要性。为保证安全性，信号设备的控制必须满足故障导向安全的原则。

故障导向安全的原则具体在轨道交通中通过采集继电器的触点状态来判断信号的状态，当采集电路中的一个或多个电子元器件损坏时，要满足故障导向安全的机制，从而保障安全行车。

现有技术中采用图1所述的电路来采集继电器的触点状态，当触点S闭合时，光耦的中的光敏三极管导通，光敏三极管的集电极输出低电平。当触点S断开时，光耦中的光敏三极管截止，光敏三极管的集电极。CPU通过采集光敏三极管的集电极的电平来判断继电器节点的状态。图1所示的电路具有以下缺点：当电阻R5开路失效或光耦的发光二极管损坏时，光耦的光敏三极管的集电极就会一直采集到高电平，CPU会判断为继电器触点断开，导致错误的状态判断。当光耦的发光二极管短路失效时，光耦的光敏三极管的集电极输出低电平，CPU会判断为继电器触点闭合，导致错误的状态判断。此电路的故障会导向两种截然不同的状态，使得安全不能得到保障。

能不能在轨道交通系统中提供一种使故障导向一个确定状态的采集电路或装置，对本领域技术人员而言是一个急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种故障导向安全的动态采集电路及故障导向安全的装置，以改善现有技术电路的故障会导向不同的状态，从而导致安全得不到保障的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种故障导向安全的动态采集电路，包括：继电器触点单元、光耦合单元、脉冲输入单元及信号采集单元。所述光耦合单元包括第一光电耦合子单元及第二光电耦合子单元。所述第一光电耦合子单元与第二光电耦合子单元连接，所述继电器触点单元与所述光耦合单元连接，所述脉冲输入单元与所述第一光电耦合子单元连接，所述信号采集单元与所述第二光电耦合子单元连接。

进一步地，上述故障导向安全的动态采集电路中所述光耦合单元包括：光耦U4、光耦U6、电阻R5、电阻R6及电阻R10。其中，所述光耦U4中发光二极管的负极为所述光耦U4的输入端，所述光耦U4中光敏三极管的发射极为所述光耦U4的输出端。所述耦U6中发光二极管的正极为所述光耦U6的输入端，所述光耦U6中光敏三极管的集电极为所述光耦U6的输出端。所述电阻R6的一端连接所述脉冲输入单元，电阻R6的另一端连接所述光耦U4的输入端。所述光耦U4中发光二极管的正极连接第一电源的正极，所述光耦U4的输出端与所述光耦U6的输入端连接。所述光耦U4中光敏三极管的集电极通过电阻R5与所述第二电源的正极连接。所述光耦U6中发光二极管的负极与所述第二电源的负极相连，所述光耦U6的输出端与所述信号采集单元相连，所述光耦U6的输出端还通过R10与所述第一电源的正极相连。所述光耦U6中光敏三极管的发射极与所述第一电源的负极相连。从所述光耦U4的输入端输入脉冲信号，从所述光耦U6的输出端采集信号，通过采集信号与所述输入脉冲信号的比对可判断电路是否发生故障。