[发明专利]一种二乘二取二冗余磁浮列车悬浮传感器及控制方法

说明书

本发明涉及一种二乘二取二冗余磁浮列车悬浮传感器及控制方法，其中悬浮传感器包括热备控制模块和两个检测电路，热备控制模块分别与两个检测电路连接并输出间隙检测结果，检测电路包括二取二表决模块和两个检测分路，检测分路包括依次连接的感应线圈、线圈激励调理电路和运算处理电路，运算处理电路与二取二表决模块连接；任一检测电路的两个检测分路的检测结果进行二取二表决，当两者输出的差异小于阈值时，向热备控制模块输出，反之不输出结果并报警。与现有技术相比，本发明采用二乘二取二的悬浮传感器，一来可以解决采用两个传感器时制造成本过高、占用安装空间交大的问题，二来在保持冗余热备效果的同时可以提升输出准确度。

技术领域

本发明涉及磁浮列车悬浮控制和传感领域，尤其是涉及一种二乘二取二冗余磁浮列车悬浮传感器及控制方法。

背景技术

磁浮列车被誉为“零高度飞行器”。磁浮列车用电磁力替代轮轨列车的车轮，提供支撑力和导向力，并通过直线电机推动列车前行，实现列车与轨道无接触运行。由于无摩擦运行的技术特点，磁浮列车具备超高速运行潜力，且建设、运营维护综合成本低。

悬浮传感器是磁浮列车的关键部件。悬浮传感器实时、高速地测量列车和轨道之间的间隙，将间隙测量值发送到列车控制器，列车控制器据此调整电磁力的大小，确保磁浮列车与轨道之间保持稳定的距离。可见，悬浮传感器的稳定可靠是保障磁浮列车安全、可靠、可用的重要部件。

目前，高速磁浮的悬浮传感器是用两个传感器独立测量悬浮间隙，控制器同时接受两个传感器的信号，即使一个悬浮传感器发生故障，也不会影响列车运行。但是这种设计方法明显增加了制造成本，而且需要较大的安装空间。目前工程应用的中低速磁浮悬浮传感器仅实现了探头和电源等局部冗余，一旦发生诸如核心处理器之类的单点故障，传感器将失效。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种二乘二取二冗余磁浮列车悬浮传感器及控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种二乘二取二冗余磁浮列车悬浮传感器，包括热备控制模块和两个检测电路，所述热备控制模块分别与两个检测电路连接并输出间隙检测结果，所述检测电路包括二取二表决模块和两个检测分路，所述检测分路包括依次连接的感应线圈、线圈激励调理电路和运算处理电路，所述运算处理电路与二取二表决模块连接；

任一检测电路的两个检测分路的检测结果进行二取二表决，当两者输出的差异小于阈值时，向热备控制模块输出，反之不输出结果并报警。

所述检测电路中的两个感应线圈呈中心对称绕制，且两个感应线圈均围绕对称中心绕制；

所述检测电路中的两个线圈激励调理电路采用的激励电流的频率互不相同。

当任一检测电路的两个检测分路的检测结果的差异小于阈值时，输出两分路中检测结果中的较小值或者平均值。

所述悬浮传感器包括两个电源，且两个电源分别与两个检测电路连接。

所述阈值为满流程的5％。

一种悬浮传感器的控制方法，包括：

步骤S1：所述热备控制模块接收两个检测电路的输出；

步骤S2：判断是否两个检测电路都存在输出，若为是，则采用顺位在前的检测电路的输出作为间隙检测结果，反之，则执行步骤S3；

步骤S3：采用存在输出的检测电路的输出作为间隙检测结果，并提示另一检测电路故障。

所述检测电路的二取二过程具体包括：

步骤S11：两个检测分路同步时钟；

步骤S12：接收两个检测分路的输出；