[發明專利]脫軌檢測控制器及脫軌判斷方法

有效

• 申請號: 201210390833.4
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102874272A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 李長春;延皓;張金英
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B61F9/00
• 分類號: B61F9/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

技術領域

本發明涉及一種脫軌檢測控制器及脫軌判斷方法。

背景技術

安全行車是鐵路運營的基礎，列車和軌道的技術狀態決定了輪軌的安全。車輛走行技術狀態在輪軌安全中占主要部分，如何保障數萬車輛在運行幾十萬公里的漫長行程中保持良好的技術狀態，車輛在出現走行性能問題時能及時發現，在脫軌事故發生之前把問題解決，是各國技術人員面臨的重要任務。長期以來，世界各國鐵路部門為保證輪軌安全都投入了大量的經費來研究和進行技術更新改造，科研人員也開展了大量的脫軌理論與實驗研究并取得了一些成果，但是由于脫軌問題的復雜性及研究的困難性，直到今天這一問題仍未得到很好地解決。脫軌事故的原因往往難以查明，所以現在能夠避免車輛脫軌的最有效的辦法就是做好預警。

重載鐵路在國民經濟中占有重要的地位，重載鐵路空載車輛運行提速是增加重載鐵路運力和工作效率的有利手段；但空載車輛提速后易發生脫軌事故，為了防止此類情況的發生，現階段采取的手段是在列車空載返回時其運行速度通常低于滿載時的運行速度。但這樣做不能確保列車不發生脫軌事故，而且也降低了車輛的工作效率。

發明內容

本發明的目的是設計一種脫軌檢測控制器及脫軌判斷方法，能夠采集列車檢測系統的數據，提供列車的運行狀態參數，通過分析這些數據我們可以判斷列車的行駛狀態，也可以在有脫軌傾向的時候進行預警，從而避免脫軌事故的發生。

為實現上述目的，本發明提供一種脫軌檢測控制器及脫軌判斷方法。脫軌檢測控制器包括控制面板，數據采集卡和總線。所述數據采集卡和計算機是全雙工通信；所述數據采集卡與所述控制面板,對于AD功能是單工通信，對于I/O功能是半雙工通信；所述控制面板包括用于控制AD的啟停、串口的讀寫允許的按鍵，用于AD的啟停、數據采集與存儲允許的按鍵，和用于監控數據采集卡的輸出信號是否超閾值的指示燈以及用于數據采集的端子，所述閾值是為了防止數據溢出，從而無法正確處理數據以及判斷列車的脫軌傾向；I/O輸入通道連接按鍵，I/O輸出通道連接指示燈，數據采集卡的端子連接控制面板的端子。

優選的是，脫軌檢測控制器還包括用于監控數據采集卡的數據讀指示燈，用于監控數據采集卡的數據寫指示燈，用于監控數據采集卡的數據采集的指示燈，用于控制AD的啟停、串口的讀寫允許的按鍵和用于監控數據采集卡的數據讀的指示燈、用于監控數據采集卡的數據寫的指示燈相連，用于AD的啟停、數據采集與存儲允許的按鍵和用于監控數據采集卡的數據采集的指示燈相連。

優選的是，所述數據采集卡包括總線接口、至少13路輸入輸出通道和10個端子；所述控制面板包括至少8個用于監控數據采集卡的輸出信號是否超閾值的指示燈以及至少10個用于數據采集的端子。

脫軌控制方法，包括以下步驟：

（1）步驟一：設置數據采集卡的I/O接口的基本參數；設置I/O接口的輸入輸出模式，將端口對應按鍵和指示燈，以完成對按鍵和指示燈的監測設置；設置指示燈和按鍵的有效電平；

（2）步驟二：完成AD的初始化設置；設置緩沖區大小，開AD中斷，采樣速率設定，AD初始化，啟動AD；根據數據采集卡具有的板卡數量選定數據采集卡的板卡號后，依次進行停止AD，清空硬件FIFO，清空軟件FIFO，設置驅動緩沖區大小，打開中斷，初始化中斷，設置零點和滿度（用于溢出的判斷），AD初始化以及啟動AD，并設置總體的采樣速率操作；設置數據采集卡的數字輸出通道的采樣；

（3）步驟三：完成按鍵輸入檢測，指示燈輸出檢測，ADC數據采樣存儲和串口通信；

（4）步驟四：關閉設備，釋放內存。

優選的是，步驟三包括三部分：

第一部分是對于各個按鍵的檢測；輸入第一幀中選定的板卡號，對2個按鍵分別進行控制AD的啟停、串口的讀寫允許和AD的啟停、數據采集與存儲允許的功能設置：

第二部分是指示燈的輸出；實現對控制面板中的用于監控數據采集卡的輸出信號是否超閾值的指示燈的控制；其設置為若監控數據采集卡的數字輸出通道輸出的信號超過閾值，則用于監控數據采集卡的輸出信號是否超閾值的指示燈會閃爍，指示燈閃爍是說明信號超過閾值，已經無法正常接收數據了，不是脫軌報警。

第三部分是ADC的采集控制；數組的初始化，抽取一維數組，創建數組，索引數組等，可以通過波形圖查看車輛運行的數據波形；實現對于車輛運行數據保存、串口通信等的功能的控制；根據數據采集卡采集到的數據來計算并判斷是否有脫軌趨勢，若有脫軌趨勢通過串口通信實現預警。

優選的是，根據按鍵的功能設置限定與按鍵相連接的指示燈的功能。