專利名稱：：一種智能采集驅(qū)動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種用于鐵路計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度集中系統(tǒng)、微機監(jiān)測系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)量采集和驅(qū)動設(shè)備，尤其涉及一種智能采集驅(qū)動設(shè)備。
背景技術(shù)：
：隨著計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度集中系統(tǒng)、微機監(jiān)測系統(tǒng)等在鐵路信號領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，開關(guān)量的采集和驅(qū)動的安全性引起了人們的高度重視。在沒有引進國外設(shè)備之前，鐵路內(nèi)各家計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)提供商研制的聯(lián)鎖系統(tǒng)，對安全性輸出基本上都是通過動態(tài)輸出實現(xiàn)。隨著近十幾年的實際應(yīng)用，動態(tài)輸出的缺陷也日益突出，通道的高故障率導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性下降，成為系統(tǒng)發(fā)展和升級的主要瓶頸。而在以上所列的系統(tǒng)中，開關(guān)量采集板本身不具有運算功能，無法采用可靠的采集算法，從而影響采集板狀態(tài)的穩(wěn)定性。另外，由于采集和驅(qū)動板與中央邏輯處理機的集成方式比較復(fù)雜，大多采用非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的總線連接方式，無法解決通道冗余問題，無法對采集和驅(qū)動板進行獨立設(shè)計，影響了系統(tǒng)的可靠性、擴展性和可維護性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種安全穩(wěn)定的、用于鐵路計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度集中系統(tǒng)、微機監(jiān)測系統(tǒng)等的智能采集驅(qū)動設(shè)備。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括母板、智能型輸入板、智能型輸出板，所述的母板包括電源輸入模塊、CAN接口模塊、CAN地址設(shè)置模塊、智能型輸入板插槽、智能型輸出板插槽，所述的智能型輸入板包括雙微處理器、監(jiān)測電路、自檢及驅(qū)動電路，所述的智能型輸出板包括雙微處理器、監(jiān)測電路、自檢及驅(qū)動電路，所述的智能型輸入板、智能型輸出板分別插在母板的智能型輸入板插槽、智能型輸出板插槽上。所述的智能型輸入板、智能型輸出板均設(shè)有面板。所述的雙微處理器分別與各自獨立的自檢及驅(qū)動電路連接。所述的雙微處理器分別與監(jiān)測電路連接。所述的雙微處理器通過高速串口及I/O口連接。所述的智能采集驅(qū)動設(shè)備通過母板與上層邏輯處理系統(tǒng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型給計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、微機監(jiān)測系統(tǒng)等帶來計算機接口方面的一場深層次的變革，使接口方式發(fā)生根本的變化，使下位處理系統(tǒng)與接口部分有了最大程度上的獨立性與隔離性，在安全性、控制、調(diào)試、擴展性等方面得到了本質(zhì)上的提升和便利。圖1是本實用新型一種智能采集驅(qū)動設(shè)備的智能型輸入板結(jié)構(gòu)框圖;圖2是本實用新型一種智能采集驅(qū)動設(shè)備的智能型輸出板結(jié)構(gòu)框圖;圖3是本實用新型一種智能采集驅(qū)動設(shè)備的母板結(jié)構(gòu)框圖。具體實施方式本實用新型一種智能采集驅(qū)動設(shè)備包括母板，該電路板包括電源輸入、CAN接口、CAN地址(ID)設(shè)置模塊及數(shù)據(jù)量輸入和輸出接口；智能型輸入板，該電路板上包括通信接口處理模塊、微控制器處理模塊、接口電路處理模塊，電路板帶有面板；智能型輸出板，該電路板上包括通信接口處理模塊、微控制器處理模塊、接口電路處理模塊，電路板帶有面板。所述的母板可安裝在機籠內(nèi)，所述的智能輸入板和輸出板插在母板上。本實用新型自身具有運算和處理能力；智能型輸入板和智能型輸出板采用二取二系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(雙CPU比較，單路輸出)；智能輸入板和智能輸出板使用串行總線連接上層邏輯處理系統(tǒng)；智能輸出板可實現(xiàn)靜態(tài)輸出，驅(qū)動負載繼電器。如圖1所示，在智能型輸入板中，每個微處理器控制各自獨立的自檢和采集電路，對同一路輸入進行采集；雙微處理器通過1/0口進行同步，通過高速串口互送采集結(jié)果和接收到的命令；每個微處理器提供2路高速串口總線(CAN總線)，實現(xiàn)與中央邏輯處理機進行通信；監(jiān)測電路監(jiān)控微處理器的工作狀態(tài)，程序工作異常時對處理器進行有效復(fù)位。軟件程序燒寫在CPU自帶的FLASH里，主要實現(xiàn)以下功會'<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>如圖2所示，在智能型輸出板中，每個微處理器控制各自獨立的自檢和驅(qū)動電路，只有兩部分的驅(qū)動電路都有輸出時才能產(chǎn)生有效的輸出；雙微處理器通過1/0口進行同步，通過高速串口互送采集結(jié)果和接收到的命令；每個微處理器提供2路高速串口總線，實現(xiàn)與中央邏輯處理機進行通信；監(jiān)測電路監(jiān)控微處理器的工作狀態(tài)，程序工作異常時對處理器進行有效復(fù)位。軟件程序燒寫在CPU自帶的FLASH里，主要實現(xiàn)以下功能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>5雙CPU同步功能雙CPU間傳遞狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)雙CPU同步；6雙CPU命令校驗功能在板內(nèi)雙CPU實現(xiàn)命令校驗，確保命令正確。如圖3所示，在母板中包括電源輸入、CAN接口、CAN地址(ID)設(shè)置模塊及智能型輸入板和智能型輸出板的插槽，即數(shù)據(jù)量輸入和數(shù)據(jù)量輸出接口。ACANL表示A路低電平，ACANH表示A路高電平，BCANL表示B路低電平，BCANH表示B路高電平。電源輸入部分提供智能型輸入板和智能型輸出板的電源；CAN接口為智能型輸入板和智能型輸出板與上層邏輯處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信的接口；CAN地址(ID)設(shè)置部分通過插拔短路端子，設(shè)置該插槽的CAN地址；數(shù)據(jù)量輸入接口為智能型輸入板提供輸入信號，數(shù)據(jù)量輸出接口為智能型輸出板提供負載驅(qū)動輸出。每塊母板有14個智能型I/0板插槽，每個插槽都既可以插智能型輸入板，又能插智能型輸出板。本設(shè)備具備以下功能特點(1)采用32位RISC體系的微控制器和嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。RISC體系的微控制器程序代碼規(guī)模小，執(zhí)行效率高，非常適用于采集和驅(qū)動的實時檢測和控制；而嵌入式實時操作系統(tǒng)的選擇則有利于在不影響系統(tǒng)實時性的同時實現(xiàn)較為復(fù)雜的檢測、控制算法，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，也便于產(chǎn)品的維護與升級。(2)每個微控制器都有各自的外圍單元電路，雙微控制器間通過1/0口線進行實時同步、通過高速串口互傳控制命令和同步比較信息，實現(xiàn)了板內(nèi)雙微控制器的實時同步。通過雙微控制器的協(xié)調(diào)工作來確保系統(tǒng)安全可靠工作。(3)對外圍單元電路進行動態(tài)自檢測。每個微控制器在采集或驅(qū)動前都對各自的外圍單元進行自檢測，在保證雙機同步、協(xié)調(diào)工作時周期性的進行自檢測。如果自檢測出現(xiàn)問題，將錯誤狀態(tài)及時返回給中央邏輯處理機，并給出安全采集結(jié)果，或不再執(zhí)行中央邏輯處理機所要求的驅(qū)動。(4)采集驅(qū)動板的面板給出了板子的工作狀態(tài)，通信狀態(tài)等信息，提供了完善的板級維護信息。(5)設(shè)計有微處理器監(jiān)測電路。出現(xiàn)異常情況時，有效復(fù)位重啟該處理器，保證微處理器的可靠運行。(6)智能采集板上的雙微控制器對各自的外圍單元電路自檢測通過后，對各電路板外同一路輸入進行采集，并互送采集結(jié)果，只有比較一致的采集結(jié)果才是一次有效的采集結(jié)果，并對最近連續(xù)三次有效采集結(jié)果進行冗余計算，取得的結(jié)果才可以作為正確的采集結(jié)果送給中央邏輯處理機，從而實現(xiàn)安全采集。(7)智能驅(qū)動板上的雙微控制器除檢測各自的外圍單元電路外，還要檢測外電路的混電、串電等故障，所有這些檢測過程都不影響現(xiàn)有正常的輸出。當(dāng)檢測通過后，才根據(jù)中央邏輯處理機的驅(qū)動命令進行再次輸出；其中任何一種檢測錯誤都會即可停止輸出；當(dāng)在短時間內(nèi)得不到有效的輸出命令時也停止對外輸出，確保輸出控制的實時性、有效性和安全性。權(quán)利要求1.一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括母板、智能型輸入板、智能型輸出板，所述的母板包括電源輸入模塊、CAN接口模塊、CAN地址設(shè)置模塊、智能型輸入板插槽、智能型輸出板插槽，所述的智能型輸入板包括雙微處理器、監(jiān)測電路、自檢及驅(qū)動電路，所述的智能型輸出板包括雙微處理器、監(jiān)測電路、自檢及驅(qū)動電路，所述的智能型輸入板、智能型輸出板分別插在母板的智能型輸入板插槽、智能型輸出板插槽上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，所述的智能型輸入板、智能型輸出板均設(shè)有面板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，所述的雙微處理器分別與各自獨立的自檢及驅(qū)動電路連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，所述的雙微處理器分別與監(jiān)測電路連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，所述的雙微處理器通過高速串口及1/0口連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，所述的智能采集驅(qū)動設(shè)備通過母板與上層邏輯處理系統(tǒng)連接。專利摘要本實用新型涉及一種智能采集驅(qū)動設(shè)備，該設(shè)備包括母板、智能型輸入板、智能型輸出板，所述的母板包括電源輸入模塊、CAN接口模塊、CAN地址設(shè)置模塊、智能型輸入板插槽、智能型輸出板插槽，所述的智能型輸入板包括雙微處理器、監(jiān)測電路、自檢及驅(qū)動電路，所述的智能型輸出板包括雙微處理器、監(jiān)測電路、自檢及驅(qū)動電路，所述的智能型輸入板、智能型輸出板分別插在母板的智能型輸入板插槽、智能型輸出板插槽上。本實用新型給計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、微機監(jiān)測系統(tǒng)等帶來計算機接口方面的一場深層次的變革，使接口方式發(fā)生根本的變化，使下位處理系統(tǒng)與接口部分有了最大程度上的獨立性與隔離性，在安全性、控制、調(diào)試、擴展性等方面得到了本質(zhì)上的提升和便利。文檔編號B61L19/06GK201313564SQ20082015527公開日2009年9月23日申請日期2008年11月12日優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日發(fā)明者徐慶標(biāo)申請人:卡斯柯信號有限公司