数字输入通道诊断装置与列车控制及管理系统的制作方法

本技术涉及列车检测，尤其涉及一种数字输入通道诊断装置与列车控制及管理系统。

背景技术：

1、在列车的功能安全控制系统中，数字量输入信号是否正确采集，直接关系到后续的运算及输出，所以数字输入通道稳定性和可靠性要求较高。

2、在相关技术中，一般只在输入数据的采集中，再加一个通道进行冗余，但是仅仅进行一通道冗余并不能满足列车功能安全控制系统的要求，并且无法进行信号故障的诊断。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种数字输入通道诊断装置，能够对数字输入通道的通断及故障进行实时诊断，以提高数字输入通道的稳定性和可靠性，满足列车功能安全控制系统的要求。

2、本实用新型的第二个目的在于提出一种列车控制及管理系统。

3、为达上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种数字输入通道诊断装置，该装置包括输入通道电路、供电控制电路、接地控制电路和控制器，所述输入通道电路的输入端适于接入待采集信号，所述输入通道电路的供电控制端与所述供电控制电路相连，所述输入通道电路的接地控制端与所述接地控制电路相连，所述输入通道电路的输出端与所述控制器的采样端相连，所述控制器被配置为控制所述供电控制电路向所述输入通道电路提供采样电源，并控制所述接地控制电路向所述输入通道电路提供采样地，以及在所述供电控制电路向所述输入通道电路提供所述采样电源和/或所述接地控制电路向所述输入通道电路提供所述采样地时根据所述输入通道电路对所述待采集信号的采样值进行通道故障诊断。

4、本示例中数字输入通道诊断装置包括输入通道电路、供电控制电路、接地控制电路和控制器，供电控制电路和接地控制电路分别与输入通道电路的供电控制端和接地控制端连接，并且通过控制器对供电控制电路和接地控制电路进行控制，以对输入通道电路的供电控制端和接地控制端进行供电和接地控制，再根据输入通道电路对待采集信号的采样值进行通道故障诊断。由此，本实用新型能够对数字输入通道的通断及故障进行实时诊断，以提高数字输入通道的稳定性和可靠性，满足列车功能安全控制系统的要求。

5、在本实用新型的一些示例中，所述供电控制电路包括：第一开关管，所述第一开关管的第一端连接到所述采样电源，所述第一开关管的第二端与所述输入通道电路的供电控制端相连；第一驱动单元，所述第一驱动单元的输出端与所述第一开关管的控制端相连，所述第一驱动单元的输入端与所述控制器相连，所述第一驱动单元被配置为根据所述控制器输出的第一控制信号驱动所述第一开关管的导通或关断。

6、在本实用新型的一些示例中，所述第一驱动单元为第一光耦隔离驱动电路。

7、在本实用新型的一些示例中，所述第一光耦隔离驱动电路包括：第一电阻，所述第一电阻连接在所述第一开关管的第一端与控制端之间；第一稳压管，所述第一稳压管的阴极与所述第一开关管的第一端相连；第一隔离光耦，所述第一隔离光耦的第一管脚与所述第一开关管的控制端相连，所述第一隔离光耦的第二管脚与所述第一稳压管的阳极相连，所述第一隔离光耦的第三管脚通过第二电阻连接到参考电源；第二开关管，所述第二开关管的第一端与所述第一隔离光耦的第四管脚相连，所述第二开关管的第二端连接到参考地，所述第二开关管的控制端通过第三电阻连接到所述控制器的第一控制输出端；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一稳压管的阳极相连，所述第四电阻的另一端连接到所述采样地。

8、在本实用新型的一些示例中，所述第一光耦隔离驱动电路还包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述第二开关管的第一端相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第二电容的另一端与所述第二开关管的第二端相连；第五电阻，所述第五电阻的一端分别与所述第一电容的另一端和所述第二电容的一端相连；第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第五电阻的另一端相连，所述第二二极管的阴极连接到所述控制器的第一控制输出端。

9、在本实用新型的一些示例中，所述接地控制电路包括：第三开关管，所述第三开关管的第一端与所述输入通道电路的接地控制端相连，所述第三开关管的第二端连接到所述采样地；第二驱动单元，所述第二驱动单元的输出端与所述第三开关管的控制端相连，所述第二驱动单元的输入端与所述控制器相连，所述第二驱动单元被配置为根据所述控制器输出的第二控制信号驱动所述第三开关管的导通或关断。

10、在本实用新型的一些示例中，所述第二驱动单元为第二光耦隔离驱动电路。

11、在本实用新型的一些示例中，所述第二光耦隔离驱动电路包括：第二隔离光耦，所述第二隔离光耦的第一管脚通过第六电阻连接到所述采样电源，所述第二隔离光耦的第二管脚与所述第三开关管的控制端相连，所述第二隔离光耦的第三管脚通过第七电阻连接到参考电源；第四开关管，所述第四开关管的第一端与所述第二隔离光耦的第四管脚相连，所述第四开关管的第二端连接到参考地，所述第四开关管的控制端通过第八电阻连接到所述控制器的第二控制输出端；第九电阻，所述第九电阻连接在所述第三开关管的第二端与控制端之间；第二稳压管，所述第二稳压管的阳极与所述第三开关管的第二端相连，所述第二稳压管的阴极与所述第二隔离光耦的第一管脚相连。

12、在本实用新型的一些示例中，所述第二光耦隔离驱动电路还包括：第三电容，所述第三电容的一端与所述第四开关管的第一端相连；第四电容，所述第四电容的一端与所述第三电容的另一端相连，所述第四电容的另一端与所述第四开关管的第二端相连；第十电阻，所述第十电阻的一端分别与所述第三电容的另一端和所述第四电容的一端相连；第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第十电阻的另一端相连，所述第四二极管的阴极连接到所述控制器的第二控制输出端。

13、在本实用新型的一些示例中，所述输入通道电路包括：第五二极管，所述第五二极管的阳极作为所述输入通道电路的供电控制端；第六二极管，所述第六二极管的阴极与所述第五二极管的阴极相连且具有第一节点；第七二极管，所述第七二极管的阴极与作为所述输入通道电路的接地控制端；第八二极管，所述第八二极管的阳极与所述第七二极管的阳极相连且具有第二节点，所述第八二极管的阴极与所述第六二极管的阳极相连且具有第三节点，所述第三节点作为所述输入通道电路的输入端；第三稳压管，所述第三稳压管的阳极连接到所述采样地，所述第三稳压管的阴极与所述第三节点相连；第三隔离光耦，所述第三隔离光耦的第三管脚通过第十一电阻连接到所述第一节点，所述第三隔离光耦的第一管脚通过第十二电阻连接到参考电源，且与所述控制器的采样端相连，所述第三隔离光耦的第二管脚连接到参考地，所述第三隔离光耦的第四管脚通过第十三电阻连接到所述第二节点。

14、为达上述目的，本实用新型第二方面实施例提出了一种列车控制及管理系统，该系统包括上述示例中的数字输入通道诊断装置。

15、本示例中列车控制及管理系统通过上述示例中的数字输入通道诊断装置，能够对数字输入通道的通断及故障进行实时诊断，以提高数字输入通道的稳定性和可靠性，满足列车功能安全控制系统的要求。

16、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。