一种转辙机模拟信号多路复用装置及方法与流程

本发明属于信号采集，特别涉及一种转辙机模拟信号多路复用装置及方法。

背景技术：

1、在列车的行车过程中，铁路线路道岔的转换或者锁闭均由转辙机来操控完成，因此，转辙机运行状态的好坏对列车行车安全具有十分重要的意义。

2、道岔转辙机是用来转换或锁闭道岔的重要装置，其正常使用时可以保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度。转辙机的故障可能会导致列车行车事故，造成人员伤亡与经济损失。

3、转辙机在动作过程中，其驱动电流及功率会随时间而发生变化，通过对其驱动电流的变化曲线及功率变化曲线的采集分析，可以对转辙机的工作状态进行实时监控，从而保证列车行车安全。

4、前述的驱动电流及功率通过采集模拟信号的方式获取，现有的转辙机模拟信号采集的方案中，由于受到采集电路硬件资源的限制，单板采集效率较为低下，此外，采集单元可扩展性较差，不能很好的适应不同规模车站的安装、使用、维护。

技术实现思路

1、针对前述问题，本发明公开一种转辙机模拟信号多路复用装置及方法，包括控制单元、多个一级多路复用单元、二级多路复用单元和模数转换单元；

2、其中，每个所述一级多路复用单元与二级多路复用单元均具有多个输入端口，每个所述输入端口分别用于采集不同的模拟信号；

3、所述二级多路复用单元的多个输入端口分别与不同的所述一级多路复用单元的输出端口连接，用于采集所述一级多路复用单元输出的模拟信号；

4、所述模数转换单元的输入端口与所述二级多路复用单元的输出端口连接，用于将所述二级多路复用单元输出端口的模拟信号转换为数字信号；

5、所述控制单元控制所述二级多路复用单元将其多个输入端口中的指定输入端口与其输出端口选通。

6、在一个示例性的实施例中，所述模拟信号包括三相电流与功率。

7、在一个示例性的实施例中，所述控制单元发送选通控制信号对所述一级多路复用单元、二级多路复用单元的采集通道进行选择控制；

8、所述一级多路复用单元、二级多路复用单元通过接收不同的所述选通控制信号对所述输入端口接收的模拟信号进行轮询采集。

9、在一个示例性的实施例中，所述模数转换模块的输入端口与所述二级多路复用单元的输出端口连接，将接收到的模拟信号转换为数字信号；

10、所述模数转换模块输出的数字信号经过数字隔离器隔离后输入至所述控制单元中，所述控制单元接收不同的所述数字信号后输出对应的选通控制信号。

11、在一个示例性的实施例中，所述一级多路复用单元、二级多路复用单元还包括用于接收所述选通控制信号的命令接收端口；

12、所述选通控制信号经过光耦隔离器隔离后通过所述命令接收端口发送至所述一级多路复用单元、二级多路复用单元中。

13、在一个示例性的实施例中，所述二级多路复用单元的输出端口连接至通信端口，所述通信端口将接收到的模拟信号或数字信号发送至远端设备。

14、在一个示例性的实施例中，所述通信端口连接有多个所述二级多路复用单元，每个所述二级多路复用单元的输出端口发送的模拟信号或数字信号通过总线协议与通信接口互联；

15、所述通信接口将采集到的所有模拟信号或数字信号发送至远端设备。

16、本发明的另一目的在于，公开一种模拟信号多路复用方法，所述方法包括：

17、通过多个一级多路复用单元与二级多路复用单元各自的多个输入端口分别采集不同的模拟信号，通过所述二级多路复用单元的多个输入端口采集所述一级多路复用单元输出的模拟信号；

18、通过模数转换单元的输入端口接收所述二级多路复用单元的输出，所述模数转换单元将所述二级多路复用单元输出端口的模拟信号转换为数字信号；

19、通过所述控制单元控制所述二级多路复用单元将其多个输入端口中的指定输入端口与其输出端口选通。

20、在一个示例性的实施例中，所述模拟信号包括三相电流与功率。

21、在一个示例性的实施例中，所述控制单元发送选通控制信号对所述一级多路复用单元、二级多路复用单元的采集通道进行选择控制；

22、所述一级多路复用单元、二级多路复用单元通过接收不同的所述选通控制信号对所述输入端口接收的模拟信号进行轮询采集。

23、在一个示例性的实施例中，所述模数转换模块将从所述二级多路复用单元接收到的模拟信号转换为数字信号；

24、所述模数转换模块输出的数字信号经过数字隔离器隔离后输入至所述控制单元中，所述控制单元接收不同的所述数字信号后输出对应的选通控制信号。

25、在一个示例性的实施例中，所述一级多路复用单元、二级多路复用单元还接收所述控制模块发送的选通控制信号；

26、所述选通控制信号经过光耦隔离器隔离后发送至所述一级多路复用单元、二级多路复用单元中。

27、在一个示例性的实施例中，所述二级多路复用单元还通过通信端口将接收到的模拟信号或数字信号发送至远端设备。

28、在一个示例性的实施例中，所述通信端口接收多个所述二级多路复用单元的输出，每个所述二级多路复用单元发送的模拟信号或数字信号通过总线协议与通信接口互联；

29、所述通信接口将采集到的所有模拟信号或数字信号发送至远端设备。

30、本发明的有益效果在于，本发明实施例中对不同模拟信号进行多通道采集，提高了采集单板获取模拟信号的方式的工作效率。相比现有技术，本发明未改变处理模拟信号以其它的各类具有分析或者处理功能的元件或系统，通过增加两级或多级所述多路复用单元实现轮询采集，实现对多个转辙机进行模拟信号采集的功能。

31、此外，通过通信接口将模拟信号发送至远端，使得对转辙机模拟信号的采集密度得到了进一步提升，可以对不同规模大小、转辙机数量不同的车站进行灵活配置，使设备更加小型化、轻量化，便于安装及日常维护。

32、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种转辙机模拟信号多路复用装置，其特征在于：包括控制单元、多个一级多路复用单元、二级多路复用单元和模数转换单元；

2.根据权利要求1所述的转辙机模拟信号多路复用装置，所述模拟信号包括三相电流与功率。

3.根据权利要求1所述的转辙机模拟信号多路复用装置，所述控制单元发送选通控制信号对所述一级多路复用单元、二级多路复用单元的采集通道进行选择控制；

4.根据权利要求1或3所述的转辙机模拟信号多路复用装置，所述模数转换模块的输入端口与所述二级多路复用单元的输出端口连接，将接收到的模拟信号转换为数字信号；

5.根据权利要求1所述的转辙机模拟信号多路复用装置，所述一级多路复用单元、二级多路复用单元还包括用于接收所述选通控制信号的命令接收端口；

6.根据权利要求1所述的转辙机模拟信号多路复用装置，所述二级多路复用单元的输出端口连接至通信端口，所述通信端口将接收到的模拟信号或数字信号发送至远端设备。

7.根据权利要求6所述的转辙机模拟信号多路复用装置，所述通信端口连接有多个所述二级多路复用单元，每个所述二级多路复用单元的输出端口发送的模拟信号或数字信号通过总线协议与通信接口互联；

8.一种模拟信号多路复用方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的模拟信号多路复用方法，所述模拟信号包括三相电流与功率。

10.根据权利要求8所述的模拟信号多路复用方法，所述控制单元发送选通控制信号对所述一级多路复用单元、二级多路复用单元的采集通道进行选择控制；

11.根据权利要求8或10所述的模拟信号多路复用方法，所述模数转换模块将从所述二级多路复用单元接收到的模拟信号转换为数字信号；

12.根据权利要求8所述的模拟信号多路复用方法，所述一级多路复用单元、二级多路复用单元还接收所述控制模块发送的选通控制信号；

13.根据权利要求8所述的转辙机模拟信号多路复用方法，所述二级多路复用单元还通过通信端口将接收到的模拟信号或数字信号发送至远端设备。

14.根据权利要求13所述的转辙机模拟信号多路复用方法，所述通信端口接收多个所述二级多路复用单元的输出，每个所述二级多路复用单元发送的模拟信号或数字信号通过总线协议与通信接口互联；

技术总结本发明公开一种转辙机模拟信号多路复用装置及方法，转辙机模拟信号多路复用装置，包括控制单元、多个一级多路复用单元、二级多路复用单元；其中，每个所述一级多路复用单元与二级多路复用单元均具有多个输入端口，每个所述输入端口分别用于采集不同的模拟信号；所述二级多路复用单元的多个输入端口分别与不同的所述一级多路复用单元的输出端口连接，用于采集所述一级多路复用单元输出的模拟信号；所述控制单元控制所述二级多路复用单元将其多个输入端口中的指定输入端口与其输出端口选通。本发明实施例中对不同模拟信号进行多通道采集，提高了采集单板获取模拟信号的方式的工作效率。技术研发人员：张智宇,陈代英,罗旭,孙鹏飞受保护的技术使用者：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19