[發明專利]適用于CTCS2?200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板

在審

• 申請號: 201711488367.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107907141A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 張淼;呂書麗;鄭理華;趙東旭;李一楠;李輝;牛勤
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院通信信號研究所;中國鐵路總公司;中國鐵道科學研究院
• 主分類號: G01C23/00
• 分類號: G01C23/00;G05B19/042
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

1.一種適用于CTCS2-200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板，其特征在于，包括：模擬電路部分、微處理器以及FPGA；其中：

所述模擬電路部分對輸入的測速傳感器信號進行預處理后，發送至微處理器以及FPGA；

所述FPGA對模擬電路部分的輸出結果進行脈沖頻率檢測，將獲得的頻率信息發送至微處理器；

所述微處理器判斷模擬電路部分的輸出結果是否在正常范圍內；若否，則對FPGA輸出的頻率信息進行數字濾波后，再進行測速測距計算。

2.根據權利要求1所述的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板，其特征在于，所述模擬電路部分包括：濾波電路、第一與第二運算放大器、第一與第二光耦合器、電壓比較器以及第一、第二與第三限幅電路；其中：

濾波電路輸出端與第一限幅電路輸入端相連，第一限幅電路輸出端與第一運算放大器輸入端相連，第一運算放大器輸出端分別與第二運算放大器及電壓比較器的輸入端相連；第二運算放大器的輸出端與第一光耦合器的輸入端相連，第一光耦合器的輸出端與第二限幅電路的輸入端相連；電壓比較器的輸出端與第二光耦合器的輸入端相連，第二光耦合器的輸出端與第三限幅電路的輸入端相連。

3.根據權利要求1所述的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板，其特征在于，所述微處理器包括：計算單元、AD轉換模塊以及數字濾波器；

所述AD轉換模塊對模擬電路部分的輸出結果進行AD采樣，并由計算單元計算信號的幅度信息，從而判斷脈沖信號質量是否符合要求；

所述數字濾波器對FPGA輸出的頻率信息進行基于卡爾曼濾波算法的數字濾波，在傳輸給計算單元。

4.根據權利要求1或3所述的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板，其特征在于，所述微處理器根據FPGA輸出的頻率信息計算出速度信息后，同時計算出加速度與加速度變化率信息，并結合速度信息、加速度與加速度變化率信息判斷車輪是否處于空轉/打滑狀態，如果車輪處于空轉/打滑狀態，則在一定時間內對測速結果進行補償。

5.根據權利要求1所述的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板，其特征在于，還包括：分別與微處理器相連的SRAM與SD卡；所述SRAM用于擴充微處理器的計算資源；SD卡用于存儲測速測距板測速測距計算時所涉及的數據。

6.根據權利要求1所述的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板，其特征在于，還包括：與微處理器相連的通信芯片，通過RS485/422接口與上位機通信。

7.根據權利要求1所述的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設備的自主化新型測速測距板，其特征在于，還包括：電源模塊，其包括：

±12V轉±15V電路，5V轉5V電路，以及5V轉3.3V、2.5V與1.2V電路；

±12V轉±15V電路，用于給模擬電路部分以及測速傳感器供電；

5V轉5V電路，用于通信芯片供電；

5V轉3.3V、2.5V與1.2V電路，用于給FPGA、微處理器，以及與微處理器相連的SRAM和SD卡供電。