本技术涉及列车电气控制系统和监测系统领域,具体涉及一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置。
背景技术:
1、为解决传统继电器电路带来的故障频发、监测困难、维保困难,和列车寿命周期内继电器更换成本极高等共性难题,三取二逻辑控制单元(如专利号为“cn201810040346.2”、专利名称为“基于三取二软硬件表决的列车lcu控制设备”,定义为lcu,包括电源板、通信板、主控板、io板(即数字量输入输出板))研发并应用于城轨地铁车辆。除lcu替代的继电器外,整车系统仍有接触器、断路器和部分未替代的继电器等低压电器,为解决低压电器运行状态不可知、故障无法预测等问题,低压电器监测系统(如专利号为“cn202210482868.4”、专利名称为“一种低压电器在线监测方法和系统”,定义为eds,包括电源板、第一低压电器采集板(数字量输入输出板、继电器检测板)、第二低压电器采集板(数字量输入输出板)和主控板)研发并应用于城轨地铁车辆。随着三取二lcu和eds设备的装车应用,设备主机进一步挤占了车辆有限的安装空间。与此同时,三取二lcu和eds均针对于车辆低压电气控制回路,两种设备主机功能电路近似,性能却未能完全发挥,不仅浪费了设备性能,提高了系统成本,也因为设备的增加而增加了列车系统故障点,降低了列车系统可靠性。为此,对三取二lcu和eds设备功能进行整合,设计和制造一种高可靠、高融合的逻辑控制单元是十分有必要的。
技术实现思路
1、本实用新型旨在不影响三取二lcu控制功能和eds监测功能基础上,将两个设备机箱整合在一起,复用电源板、通信板、数字量输入输出板、存储板,提高设备的融合度,形成一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,提高车辆经济效益。
2、本实用新型通过下述技术方案实现:
3、一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置包括接口板、数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c,所述数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c的输入端通过接口板与外部信号源连接,所述数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c的输出端与三取二表决电路a的输入端连接,所述三取二表决电路a的输出端分别连接lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三、eds主控板的输入端,所述lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三的输出端连接三取二表决电路b的输入端,所述三取二表决电路b的输出端分别连接数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c,所述数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c的输出端连接三取二表决电路c,所述三取二表决电路c的输出端分别连接网络通信板和存储板,所述网络通信板与终端连接,所述eds主控板的输入端还连接有继电器检测板的输出端,且所述eds主控板的输出端还分别连接负载、网络通信板和存储板,所述电源板为数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c、三取二表决电路a、lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三、三取二表决电路b、数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c、三取二表决电路c、网络通信板、存储板、eds主控板、继电器检测板供电。
4、本技术方案中,某一列车状态信号通过接口板输入至三个数字量输入板中进行采集,三个数字量输入板通过三取二表决电路a输出第一信号,然后第一信号同时输出给lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三和eds主控板,lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三的输出信号再分别通过三取二表决电路b输出给三个数字量输出板,三个数字量输出板的输出信号再通过三取二表决电路c输出给负载、网络通信板和存储板,通过网络通信板将信号传输给终端,同时,eds主控板的输出信号通过网络通信板发送至终端,并通过存储板进行存储。
5、作为优化,三取二表决电路a的电路具体包括mos管组a、mos管组b和mos管组c,所述mos管组a包括mos管a1、mos管a2,所述mos管组b包括mos管b1和mos管b2,所述mos管组c包括mos管c1和mos管c2,其中,mos管a1、mos管b1、mos管c1的漏极接dc110v电压,mos管a1的源极接mos管b2的漏极,mos管b1的源极接mos管c2的漏极,mos管c1的源极接mos管a2的漏极,mos管a2、mos管b2、mos管c2源极接lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三,且所述mos管组a的栅极均连接数字量输入板a的输出端,所述mos管组b的栅极均均连接数字量输入板b的输出端,所述mos管组c的栅极均连接数字量输入板c的输出端。
6、作为优化,三取二表决电路b的电路具体包括mos管组a、mos管组b和mos管组c,所述mos管组a包括mos管a1、mos管a2,所述mos管组b包括mos管b1和mos管b2,所述mos管组c包括mos管c1和mos管c2,其中,mos管a1、mos管b1、mos管c1的漏极接dc110v电压,mos管a1的源极接mos管b2的漏极,mos管b1的源极接mos管c2的漏极,mos管c1的源极接mos管a2的漏极,mos管a2、mos管b2、mos管c2源极均接接数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c,且所述mos管组a的栅极均连接lcu主控板一的输出端,所述mos管组b的栅极均连接lcu主控板二的输出端,所述mos管组c的栅极均连接lcu主控板三的输出端。
7、作为优化,三取二表决电路c的电路具体包括mos管组a、mos管组b和mos管组c,所述mos管组a包括mos管a1、mos管a2,所述mos管组b包括mos管b1和mos管b2,所述mos管组c包括mos管c1和mos管c2,其中,mos管a1、mos管b1、mos管c1的漏极接dc110v电压,mos管a1的源极接mos管b2的漏极,mos管b1的源极接mos管c2的漏极,mos管c1的源极接mos管a2的漏极,mos管a2、mos管b2、mos管c2源极均接负载,且所述mos管组a的栅极均连接数字量输出板a的输出端,所述mos管组b的栅极均连接数字量输出板b的输出端,所述mos管组c的栅极均连接数字量输出板c的输出端。
8、作为优化,所述数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c组成的数字量输入板组设置有多个,每个数字量输入板组对应一个三取二表决电路a。
9、作为优化,所述数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c组成的数字量输出板组设置有多个,每个数字量输出板组对应一个三取二表决电路c和一个三取二表决电路b。
10、作为优化,所述电源板设有三个,每一个所述电源板的输入端和输出端均设置有保护检测电路。
11、作为优化,所述lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三的型号均为ylcu-3-mcu。
12、作为优化,所述eds主控板的型号为yeds-mcu。
13、作为优化,所述数字量输入板a和数字量输出板a集成在一个电路板上,所述数字量输入板b和数字量输出板b集成在一个电路板上,所述数字量输入板c和数字量输出板c集成在一个电路板上。
14、本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
15、本实用新型将三取二lcu和eds设备融合,具体的,将lcu控制设备中和eds设备中的共同拥有的电源板、通信板、数字量输入输出板、存储板复用,提高设备融合度,减少设备主机占用车辆安装空间,提高车辆经济效益。
1.一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,包括接口板、数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c,所述数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c的输入端通过接口板与外部信号源连接,所述数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c的输出端与三取二表决电路a的输入端连接,所述三取二表决电路a的输出端分别连接lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三、eds主控板的输入端,所述lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三的输出端连接三取二表决电路b的输入端,所述三取二表决电路b的输出端分别连接数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c,所述数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c的输出端连接三取二表决电路c,所述三取二表决电路c的输出端分别连接负载、网络通信板和存储板,所述网络通信板与终端连接,所述eds主控板的输入端还连接有继电器检测板的输出端,且所述eds主控板的输出端还分别连接网络通信板和存储板,电源板为数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c、三取二表决电路a、lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三、三取二表决电路b、数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c、三取二表决电路c、网络通信板、存储板、eds主控板、继电器检测板供电。
2.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,三取二表决电路a的电路具体包括mos管组a、mos管组b和mos管组c,所述mos管组a包括mos管a1、mos管a2,所述mos管组b包括mos管b1和mos管b2,所述mos管组c包括mos管c1和mos管c2,其中,mos管a1、mos管b1、mos管c1的漏极接dc110v电压,mos管a1的源极接mos管b2的漏极,mos管b1的源极接mos管c2的漏极,mos管c1的源极接mos管a2的漏极,mos管a2、mos管b2、mos管c2源极均接lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三,且所述mos管组a的栅极均连接数字量输入板a的输出端,所述mos管组b的栅极均连接数字量输入板b的输出端,所述mos管组c的栅极均连接数字量输入板c的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,三取二表决电路b的电路具体包括mos管组a、mos管组b和mos管组c,所述mos管组a包括mos管a1、mos管a2,所述mos管组b包括mos管b1和mos管b2,所述mos管组c包括mos管c1和mos管c2,其中,mos管a1、mos管b1、mos管c1的漏极接dc110v电压,mos管a1的源极接mos管b2的漏极,mos管b1的源极接mos管c2的漏极,mos管c1的源极接mos管a2的漏极,mos管a2、mos管b2、mos管c2源极均接数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c,且所述mos管组a的栅极均连接lcu主控板一的输出端,所述mos管组b的栅极均连接lcu主控板二的输出端,所述mos管组c的栅极均连接lcu主控板三的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,三取二表决电路c的电路具体包括mos管组a、mos管组b和mos管组c,所述mos管组a包括mos管a1、mos管a2,所述mos管组b包括mos管b1和mos管b2,所述mos管组c包括mos管c1和mos管c2,其中,mos管a1、mos管b1、mos管c1的漏极接dc110v电压,mos管a1的源极接mos管b2的漏极,mos管b1的源极接mos管c2的漏极,mos管c1的源极接mos管a2的漏极,mos管a2、mos管b2、mos管c2源极均接负载,且所述mos管组a的栅极均连接数字量输出板a的输出端,所述mos管组b的栅极均连接数字量输出板b的输出端,所述mos管组c的栅极均连接数字量输出板c的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,所述数字量输入板a、数字量输入板b、数字量输入板c组成的数字量输入板组设置有多个,每个数字量输入板组对应一个三取二表决电路a。
6.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,所述数字量输出板a、数字量输出板b、数字量输出板c组成的数字量输出板组设置有多个,每个数字量输出板组对应一个三取二表决电路c和一个三取二表决电路b。
7.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,所述电源板设有三个,每一个所述电源板的输入端和输出端均设置有保护检测电路。
8.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,所述lcu主控板一、lcu主控板二、lcu主控板三的型号均为ylcu-3-mcu。
9.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于, 所述eds主控板的型号为yeds-mcu。
10.根据权利要求1所述的一种具备低压电气设备监测功能的三取二lcu装置,其特征在于,所述数字量输入板a和数字量输出板a集成在一个电路板上,所述数字量输入板b和数字量输出板b集成在一个电路板上,所述数字量输入板c和数字量输出板c集成在一个电路板上。
