[發明專利]通用車載綜合安全監控系統及其通信冗余切換方法

在審

• 申請號: 202310373579.5
• 申請日: 2023-04-10
• 公開（公告）號: CN116405342A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 馬慶杰;程佳;李海龍;王潤;刁兆磊;熊旺;陳帥;孫群;趙翔
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L49/15;H04L49/40;H04L49/552;B61L15/00;H02J1/08;H02J1/10;H02J1/02
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 徐艷艷

1.一種通用車載綜合安全監控系統，其特征在于，包括安全監控主機，安全監控主機設有：

功能板卡，用于安全監測；

電源板卡，設有兩個獨立的電源處理單元，電源處理單元用于將外部DC110V輸入轉換為DC24V；

電源隔離模塊，連接于每個功能板卡和電源處理板之間，為每個功能板卡供電；電源隔離模塊包括兩個完全隔離的隔離電源，兩個隔離電源的輸出電源正極通過二極管進行匯流后，與功能板卡的DC24V輸入連接，兩個隔離電源的地線共地連接；

通信網絡，包括兩組獨立的交換網，每組交換網與各個功能板卡構成星型網絡；

通訊板卡，用于列車網絡控制系統的信息上報，通訊板卡分別與兩組交換網連接。

2.如權利要求1所述的通用車載綜合安全監控系統，其特征在于，通信網絡還包括備用網絡，備用網絡分別連接各個功能板卡、通訊板卡；備用網絡包括一組CAN?A通訊網絡、一組RS485通訊網絡和一路備用同步觸發信號，與交換網一起構成異構通訊網絡。

3.如權利要求2所述的通用車載綜合安全監控系統，其特征在于，功能板卡包括：

軸溫監測板卡，用于監測軸溫；

平穩監測板卡，用于監測車輛運行平穩性；

失穩監測板卡，用于監測車輛相對軌道方向橫向運動的穩定性；

走行部監測板卡，用于監測車輛走行部狀態；

阻尼監測板卡，用于監測車輛阻尼狀態。

4.如權利要求3所述的通用車載綜合安全監控系統，其特征在于，通信網絡還包括獨立的軸溫CAN通訊總線，軸溫CAN通訊總線與其他板卡總線完全隔離，軸溫數據通過軸溫監測板卡匯總后經過軸溫CAN通訊總線統一發送給通訊板卡。

5.如權利要求1所述的通用車載綜合安全監控系統，其特征在于，第一隔離電源的輸入連接第一電源處理單元的輸出，第一隔離電源的輸出正極接第一二極管的正極，第二隔離電源的輸入連接第二電源處理單元的輸出，第二隔離電源的正極連接第二二極管的正極，第一二極管和第二二極管的負極連接后與功能板卡連接，第一隔離電源和第二隔離電源的地線共地連接。

6.如權利要求5所述的通用車載綜合安全監控系統，其特征在于，第一電源處理單元包括：

第一電源接口，其輸入與外部DC11V輸入連接；

第一濾波電路，其輸入與第一電源接口的輸出連接；

第一電源模塊，用于將DC110V轉換為DC24V，第一電源模塊的輸入與第一濾波電路的輸出連接，第一電源模塊的輸出與第一隔離電源的輸入連接；

第一斷電監測模塊，與第一濾波電路的輸出連接，以在DC11V輸入斷電瞬間觸發跌落預警并輸出預警信號；

第一電流電壓監控模塊，與第一電源模塊的輸出線路連接，用于監控第一電源模塊的輸出電壓和輸出電流；

第一MCU模塊，與第一電流電壓監控模塊連接，用于監控第一電源模塊的輸出電壓、輸出電流和輸出功率；

第一轉換模塊，連接第一電源模塊與第一MCU模塊，用于將第一電源模塊輸出的DC24V轉換為DC3.3V，為第一MCU模塊供電。

7.如權利要求6所述的通用車載綜合安全監控系統，其特征在于，第二電源處理單元包括：

第二電源接口，其輸入與外部DC11V輸入連接；

第二濾波電路，其輸入與第二電源接口的輸出連接；

第二電源模塊，用于將DC110V轉換為DC24V，第二電源模塊的輸入與第二濾波電路的輸出連接，第二電源模塊的輸出與第二隔離電源的輸入連接；

第二斷電監測模塊，與第二濾波電路的輸出連接，以在DC11V輸入斷電瞬間觸發跌落預警并輸出預警信號；

第二電流電壓監控模塊，與第二電源模塊的輸出線路連接，用于監控第二電源模塊的輸出電壓和輸出電流；

第二MCU模塊，與第二電流電壓監控模塊連接，用于監控第二電源模塊的輸出電壓、輸出電流和輸出功率；

第二轉換模塊，連接第二電源模塊與第二MCU模塊，用于將第二電源模塊輸出的DC24V轉換為DC3.3V，為第二MCU模塊供電。