一种检测电路的制作方法

本发明属于轨道车辆技术领域，尤其涉及一种检测电路。

背景技术：

速度检测电路是轨道列车自动防护系统中极为重要的构成部分，在现有设计中，速度检测电路用于向自动防护系统反馈轨道列车的行驶速度，为自动防护系统执行防护控制功能提供基础数据支持。

然而，随着自动防护系统功能的不断扩展，自动防护系统往往需要同时获取轨道列车的行驶速度和行驶方向，现有的速度检测电路已经难以满足实际应用的需求。因此，如何提供一种检测电路，能够同时检测轨道列车的行驶速度和行驶方向，满足实际应用需求，成为是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测电路，能够同时反馈轨道列车的行驶速度和行驶方向，满足实际应用需求，具体方案如下：

本发明提供一种检测电路，包括：第一速度传感器、第二速度传感器、信号采集模块，以及第一处理模块，其中，

所述第一速度传感器和所述第二速度传感器在同一时刻反馈的脉冲信号相位相差第一预设角度；

所述信号采集模块用于接收所述第一速度传感器反馈的第一脉冲信号，并将所述第一脉冲信号转换为第一数字信号，以及，接收所述第二速度传感器反馈的第二脉冲信号，并将所述第二脉冲信号转换为第二数字信号；

所述第一处理模块用于计算所述第一数字信号和所述第二数字信号的相位差，得到第一相位差，在所述第一相位差与所述第一预设角度的偏差处于预设角度范围的情况下，确定轨道列车向前行驶，

以及，根据所述第一数字信号或所述第二数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第一速度值。

可选的，本发明提供的检测电路还包括：第三速度传感器和分析模块，其中，

所述第三速度传感器的测量原理与所述第一速度传感器以及所述第二速度传感器的测量原理均不相同；

所述信号采集模块还用于接收所述第三速度传感器反馈的第三脉冲信号，并将所述第三脉冲信号转换为第三数字信号；

所述第一处理模块还用于根据所述第三数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第二速度值；

所述分析模块用于计算所述第一速度值和所述第二速度值的差值，得到第一差值，并在所述第一差值未处于预设速度范围内的情况下，发送第一报警信息。

可选的，所述信号采集模块包括多个信号采集电路，且所述信号采集电路的数量不少于所述信号采集模块所连接速度传感器的数量；

所述信号采集电路包括：滤波隔离电路和第一数字光耦器，其中，

所述滤波隔离电路用于接收相应速度传感器的脉冲信号，并对所述脉冲信号进行滤波，得到滤波后的脉冲信号；

所述第一数字光耦器用于将所述滤波后的脉冲信号转换为数字信号。

可选的，所述信号采集电路还包括：第二数字光耦器，其中，

所述第二数字光耦器与所述滤波隔离电路相连，用于将所述滤波后的脉冲信号转换为数字信号，并对所述数字信号取反，得到取反后的数字信号；

在所述信号采集电路包括所述第二数字光耦器的情况下，所述信号采集模块还用于将所述第一脉冲信号转换为取反后的第一数字信号，并将所述第二脉冲信号转换为取反后的第二数字信号，以及，将所述第三脉冲信号转换为取反后的第三数字信号。

可选的，本发明提供的检测电路还包括：第二处理模块，其中，

所述第二处理模块用于计算所述取反后的第一数字信号和所述取反后的第二数字信号的相位差，得到第二相位差，在所述第二相位差与第二预设角度的偏差处于所述预设角度范围的情况下，确定轨道列车向前行驶，其中，所述第二预设角度与所述第一预设角度之和为360°；

以及，

根据所述取反后的第一数字信号或所述取反后的第二数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第三速度值；

以及，

根据所述取反后的第三数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第四速度值。

可选的，所述分析模块还用于计算所述第三速度值和所述第四速度值的差值，得到第二差值，并在所述第二差值未处于所述预设速度范围内的情况下，发送所述第一报警信息。

可选的，所述分析模块还用于在所述第一处理模块反馈的轨道列车行驶方向与所述第二处理模块反馈的轨道列车行驶方向不一致的情况下，发送第二报警信息。

可选的，本发明提供的检测电路，还包括电源模块，所述电源模块为各速度传感器供电。

可选的，所述电源模块设置有用于监测电源稳定性的监测电路。

可选的，所述电源模块与各速度传感器之间还设置有差模滤波电路和共模滤波电路。

基于上述技术方案，本发明提供的检测电路，第一速度传感器反馈的第一脉冲信号的相位与第二速度传感器反馈的第二脉冲信号的相位相差第一预设角度，在轨道车辆向前行驶的情况下，第一脉冲信号与第二脉冲信号的相位差与设定的第一预设角度的偏差将处于预设角度范围内，本发明提供的检测电路，将实时检测到的第一相位差与第一预设角度进行比对，从而实现列车行驶方向的判断，同时，还可以根据第一数字信号或第二数字信号计算轨道列车的行驶速度，即本发明提供的检测电路，能够同时反馈轨道列车的行驶速度和行驶方向，满足实际应用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的第一种检测电路的结构框图；

图2是本发明实施例提供的第二种检测电路的结构框图；

图3是本发明实施例提供的第三种检测电路的结构框图；

图4是本发明实施例提供的第四种检测电路的结构框图；

图5是本发明实施例提供的第五种检测电路的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的第一种检测电路的结构框图，本发明实施例提供的检测电路包括：第一速度传感器10、第二速度传感器20、信号采集模块30，以及第一处理模块40，其中，

基于现有技术中速度传感器的工作原理，可以对速度传感器之间反馈的脉冲信号的相位差进行设置，在本发明实施例所提供的检测电路应用于具体的轨道列车之前，对第一速度传感器10和第二速度传感器20反馈的脉冲信号的相位差进行设置，使得第一速度传感器10和第二速度传感器20在同一时刻反馈的脉冲信号相位相差第一预设角度。对于速度传感器反馈脉冲信号的设置过程，可以参照现有技术中的设置方式进行，本发明对于速度传感器的具体设置不做限定。

第一速度传感器10和第二速度传感器20的脉冲信号输出端分别与信号采样模块30相连，第一速度传感器10向信号采集模块30发送第一脉冲信号，第二速度传感器20向信号采集模块30发送第二脉冲信号。

信号采集模块30接收第一速度传感器10反馈的第一脉冲信号，并将所得第一脉冲信号转换为第一数字信号；同时，信号采集模块30还接收第二速度传感器20反馈的第二脉冲信号，并将第二脉冲信号转换为第二数字信号。在得到第一数字信号和第二数字信号后，信号采集模块30将第一数字信号和第二数字信号均发送至第一处理模块40。

第一处理模块40在接收到第一数字信号和第二数字信号后，计算第一数字信号和第二数字信号的相位差，得到第一相位差。如果轨道列车在向前行驶，那么第一相位差与前述第一预设角度应该是一致的，二者之间的偏差应该为零，但考虑到不同的传感器在反馈脉冲信号的过程中，以及在将脉冲信号转换为数字信号的过程中，均有可能出现偏差，因此，可以设置一预设角度范围，在实际测量得到的轨道列车的第一相位差与第一预设角度的偏差处于预设角度范围的情况下，即可确定轨道列车向前行驶；相应的，如果轨道列车在后退，那么所得第一相位差与第一预设角度的偏差会很大，不会处于前述预设角度范围内，此种情况下，即可判定轨道列车在向后行驶。

进一步的，第一处理模块40还可以根据第一速度传感器对应的第一数字信号或第二速度传感器20对应的第二数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第一速度值。

需要说明的是，在本发明实施例中，利用预设的第一速度传感器和第二速度传感器反馈脉冲信号之间的相位差对轨道列车行驶方向进行判断，第一速度传感器和第二速度传感器的一致性将直接影响判定结果的准确性，因此，第一速度传感器和第二速度传感器优选型号相同、测量原理相同的速度传感器。当然，在确保前述第一相位差和第一预设角度满足上述判定原理的基础向，第一速度传感器和第二速度传感器同样也可以选择不同类型的速度传感器，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样都属于本发明所保护的范围内。

还需要说明的是，对于根据速度传感器反馈的脉冲信号进行轨道列车行驶速度的计算过程，可以参照现有技术中的计算方法实现，本发明对于轨道列车行驶速度的计算方法不做限定。

综上所述，本发明实施例提供的检测电路，通过将实时检测到的第一相位差与第一预设角度进行比对，从而实现列车行驶方向的判断，同时，还可以根据第一数字信号或第二数字信号计算轨道列车的行驶速度，能够实现的功能更加丰富，能够同时反馈轨道列车的行驶速度和行驶方向，进而满足实际应用需求。

可选的，参见图2，图2是本发明实施例提供第二种检测电路，在图1所示实施例的基础上，本发明实施例所提供的检测电路，还包括：第三速度传感器50和分析模块60，其中，

第三速度传感器50的脉冲信号输出端同样与信号采集模块30相连，向信号采集模块30发送第三脉冲信号，信号采集模块30接收第三速度传感器50反馈的第三脉冲信号，并将所得第三脉冲信号转换为第三数字信号。

第一处理模块40接收信号采集模块30发送的第三数字信号，并根据所得第三数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第二速度值。在本发明实施例中，第一处理模块40可以根据第一数字信号或第二数字信号计算得到第一速度值，同时，根据第三数字信号计算得到第二速度值。在得到第一速度值和第二速度值之后，第一处理模块40将所得第一速度值和第二速度值发送至分析模块60。

分析模块60在得到第一速度值和第二速度值之后，计算第一速度值和第二速度值的差值，得到第一差值，并在第一差值未处于预设速度范围内的情况下，发送第一报警信息。

本发明实施例中第三速度传感器50的测量原理与第一速度传感器10以及第二速度传感器20的测量原理均不相同，因此，可以将第三速度传感器50反馈的脉冲信号作为参考，与第一速度传感器10或者第二速度传感器20反馈的脉冲信号进行比对，在正常情况下，不论采用哪种类型的速度传感器，最终计算得到的轨道列车行驶速度都应该是接近的，因此，如果第一速度值与第二速度值对应的第一差值未处于预设速度范围内，则说明相关电路出现故障，分析模块60发送第一报警信息，以提醒列车驾驶员注意。

可以想到的是，本发明实施例中限定第三速度传感器50的测量原理与第一速度传感器10和第二速度传感器的测量原理均不相同，主要是为了提高对比结果的有效性。

综上所述，本发明实施例提供的检测电路，在前述实施例的基础上，还可以对计算所得的列车行驶速度进行判断，并在计算得到的行驶速度不满足前述预设要求的情况下，发送第一报警信息，因此，可以有效提高轨道列车自动防护系统的可靠性，进而提高轨道列车的运行安全性。

可选的，参见图3，图3是本发明实施例提供的第三种检测电路。在图3所示实施例中，示出了信号采集电路30的可选构成方式。本发明任一实施例中述及的信号采集模块30均包括多个信号采集电路，且信号采集电路的数量不少于信号采集模块30所连接的速度传感器的数量，确保每一个速度传感器都对应有独立的信号采集电路。即信号采集模块30包括有多条脉冲信号采集通道，每一个速度传感器对应一条独立的信号采集通道。

在图3所示实施例中，示出了速度采集电路的具体构成，包括滤波隔离电路301和第一数字光耦器302，其中，滤波隔离电路301的输入端与对应的速度传感器相连，滤波隔离电路301的输出端与第一数字光耦器302的输入端相连，第一数字光耦器302的输出端与第一处理模块40相连。

通过滤波隔离电路301对相应速度传感器反馈的脉冲信号进行滤波和隔离，防止脉冲信号极性发生变化，同时还能电磁兼容。第一数字光耦器302用于将相应的脉冲信号转换为后续连接的第一处理模块40能够识别与处理的数字信号。

可选的，参见图4，图4是本发明实施例提供的第四种检测电路，在图3所示实施例的基础上，本发明实施例所提供的检测电路中信号采集模块中的各个信号采集电路还均设置有第二光耦器303，同时，本发明实施例提供的检测电路还包括第二处理模块70，其中，

在任意一个信号采集电路中，第二数字光耦器303的输入端与滤波隔离电路301的输出端相连，即第一数字光耦器302和第二数字光耦器303同时接收滤波隔离电路301输出的经过滤波处理后的脉冲信号，与第一数字光耦器301不同的是，第二数字光耦器303在接收到相应的脉冲信号后，不仅将脉冲信号转换为数字信号，还同时对数字信号进行取反处理，输出取反后的数字信号至后续连接的第二处理模块70。

如图4所示实施例所示，第一速度传感器10与相应的信号采集电路相连，信号采集电路中的第一数字光耦器输出第一数字信号，第二数字光耦器输出取反后的第一数字信号；第二速度传感器20与相应的信号采集电路相连，信号采集电路中的第一数字光耦器输出第二数字信号，第二数字光耦器输出取反后的第二数字信号；同样的，第三速度传感器50与相应的信号采集电路相连，信号采集电路中的第一数字光耦器输出第三数字信号，相应的第二数字光耦器输出取反后的第三数字信号。

进一步的，各信号采集电路中输出的取反后的数字信号均输出至第二处理模块70。第二处理模块70用于计算所得的取反后的第一数字信号和取反后的第二数字信号的相位差，得到第二相位差，在该第二相位差与第二预设角度的偏差处于前述预设角度范围的情况下，确定轨道列车向前行驶，其中，本发明实施例所述及的第二预设角度与前述第一预设角度之和为360°。

进一步的，第二处理模块70还用于根据取反后的第一数字信号或取反后的第二数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第三速度值。同时，第二处理模块70还会根据取反后的第三数字信号计算轨道列车的行驶速度，得到第四速度值。

需要说明的是，第二处理模块70计算第二相位差，确定轨道列车行驶方向、计算第三速度值以及第四速度值的方法，与前述第一处理模块40的计算方式是一致的，此处不再赘述。

在确定轨道列车的行驶方向，以及计算得到第三速度值和第四速度值之后，第二处理模块70将所得计算结果全部发送至分析模块60。

分析模块60在上述各个实施例中所述及的功能的基础上，还可计算第三速度值和第四速度值的差值，得到第二差值，并在所得第二差值未处于前述预设速度范围内的情况下，发送第一报警信息。需要说明的是，由于第一处理模块40会向分析模块60发送第一速度值和第二速度值，同时，第二处理模块70也会向分析模块60发送第三速度值和第四速度值，因此，分析模块60可以选择任意一组数据对计算得到的行驶速度的准确性进行校验。

相应的，分析模块60还会接收到第一处理模块40判定的轨道列车行驶方向，以及第二处理模块70判定的轨道列车行驶方向，分析模块60还用于判定二者所提供的轨道列车行驶方向判定结果是否一致，在第一处理模块40反馈的轨道列车行驶方向与第二处理模块70反馈的轨道列车行驶方向不一致的情况下，发送第二报警信息。

综上所述，本发明实施例提供的检测电路，在第一处理模块的基础上，设置第二数字光耦器和第二处理模块，通过第二处理模块对取反后的数字信号进行相应计算，得到轨道列车行驶速度计算值，以及列车行驶方向判定结果，并通过分析模块对第一处理模块和第二处理模块的计算结果进行比对，进一步增强了检测结果的准确性和可靠性，进一步提高轨道列车行驶的安全性。

可选的，本发明上述任一实施例提供的检测电路中，还包括电源模块，该电源模块分别与各速度传感器相连，为各速度传感器供电。同时，为保证供电的稳定性，电源模块还设置有用于检测电源稳定性的监测电路。

可选的，参见图5，图5是本发明实施例提供的第五种检测电路，需要说明的是，本发明中提供的电源模块可与图1-图4任一所示实施例提供的检测电路相结合，图5所示示例，是将电源模块与图4所示示例进行结合后的结构框图，仅仅是为了清楚的展示电源模块80与各速度传感器的连接关系。

进一步的，电源模块80与各速度传感器之间还可以设置差模滤波模块(图中未示出)和共模滤波模块(图中未示出)，起到消除差模干扰和共模干扰的作用。

综上所述，在前述实施例的基础上，本发明实施例进一步为检测电路设置电源模块，并通过电源模块为各速度传感器供电，且电源模块设置有双滤波电路，可以有效确保各速度传感器的可靠工作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。