本發(fā)明涉及鐵路機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鐵路軌道交通一直是交通領(lǐng)域的主要發(fā)展方向，尤其是近年來，地鐵、動車、高鐵等電力機(jī)車的發(fā)展越來越快，需求量十分龐大。在電力機(jī)車的控制系統(tǒng)中，牽引控制單元用于實現(xiàn)電力機(jī)車的電氣牽引與制動控制，根據(jù)電力機(jī)車牽引變流器柜體反饋器件傳送的狀態(tài)反饋信號進(jìn)行相應(yīng)的控制調(diào)整。

目前，電力機(jī)車牽引控制單元的狀態(tài)反饋電路采用核心處理芯片的通用輸入引腳對狀態(tài)反饋信號直接進(jìn)行一對一采集實現(xiàn)，即，如果有N路狀態(tài)反饋信號，則采用核心處理芯片的N路輸入引腳直接對這N路狀態(tài)反饋信號一對一采樣實現(xiàn)。

然而，隨著電力機(jī)車的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，從電力機(jī)車舒適性和功能性設(shè)計的角度催生了電力機(jī)車牽引控制單元狀態(tài)反饋信號的數(shù)量越來越多，如果采用現(xiàn)有的信號反饋方法，由于核心處理芯片的通用輸入引腳資源有限，將無法滿足狀態(tài)反饋信號的數(shù)量需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置和系統(tǒng)，節(jié)省了核心處理芯片的引腳資源，提升了核心控制芯片的資源利用率。

本發(fā)明提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，包括：信號轉(zhuǎn)換器和信號處理器；

所述信號轉(zhuǎn)換器包括至少兩路信號輸入端以及一路信號輸出端；

所述至少兩路信號輸入端與所述電力機(jī)車的牽引變流器柜體反饋器件連接；所述一路信號輸出端與所述信號處理器連接；

所述信號轉(zhuǎn)換器，用于將所述至少兩路信號輸入端分別輸入的數(shù)字狀態(tài)反饋信號轉(zhuǎn)換成一路模擬輸出信號，并將所述一路模擬輸出信號輸出給所述信號處理器；

所述信號處理器，用于對所述一路模擬輸出信號進(jìn)行信號分析，以得到所述數(shù)字狀態(tài)反饋信號。

本發(fā)明提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋系統(tǒng)，包括：電力機(jī)車的牽引變流器以及本發(fā)明提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置。

本發(fā)明提供了一種電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置和系統(tǒng)，其中，電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置包括信號轉(zhuǎn)換器和信號處理器。本發(fā)明的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，通過信號轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)將多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號轉(zhuǎn)換為一路模擬輸出信號輸出給信號處理器，使得信號處理器對該模擬輸出信號進(jìn)行處理得到多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號，由于信號處理器僅通過一個引腳資源就可以最終獲得多路狀態(tài)反饋信號，節(jié)省了核心處理芯片的引腳資源，提升了核心控制芯片的資源利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二提供的第二信號處理器的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例一提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

11：信號轉(zhuǎn)換器； 13：信號處理器；

21：牽引變流器； 23：電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置；

111：第一信號處理器； 113：第二信號處理器；

1101：信號輸入端； 1102：信號輸出端；

1103：信號輸出端； 1104：控制信號輸入端；

1105：模擬量輸入信號端。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，可以包括：信號轉(zhuǎn)換器11和信號處理器13。

其中，信號轉(zhuǎn)換器11包括至少兩路信號輸入端1101以及一路信號輸出端1102，至少兩路信號輸入端1101與電力機(jī)車的牽引變流器柜體反饋器件連接，一路信號輸出端1102與信號處理器13連接。

信號轉(zhuǎn)換器11，用于將至少兩路信號輸入端1101分別輸入的數(shù)字狀態(tài)反饋信號轉(zhuǎn)換成一路模擬輸出信號，并將一路模擬輸出信號輸出給信號處理器13。

信號處理器13，用于對一路模擬輸出信號進(jìn)行信號分析，以得到數(shù)字狀態(tài)反饋信號。

在本實施例中，信號轉(zhuǎn)換器11包括至少兩路信號輸入端1101，每一路信號輸入端1101用于從電力機(jī)車的牽引變流器柜體反饋器件接收一路數(shù)字狀態(tài)反饋信號，所以，信號轉(zhuǎn)換器11可以接收多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號，信號轉(zhuǎn)換器11將多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號轉(zhuǎn)換成一路模擬輸出信號，即，信號轉(zhuǎn)換器11可以實現(xiàn)多輸入單輸出，所以，信號處理器13僅需要對這一路模擬輸出信號進(jìn)行分析，就可以得到多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號。所以，有限的數(shù)字狀態(tài)反饋信號，通過信號轉(zhuǎn)換器11的轉(zhuǎn)換輸出一路信號，使用信號處理器13的一個引腳，從而在電力機(jī)車牽引控制器接收狀態(tài)反饋信號時節(jié)省了 引腳資源，提升了核心控制芯片的資源利用率。

需要說明的是，本實施例對于信號轉(zhuǎn)換器11和信號處理器13的具體實現(xiàn)形式不加以限制，只要實現(xiàn)相應(yīng)功能即可。例如：信號轉(zhuǎn)換器11可以通過現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，簡稱PFGA)芯片實現(xiàn)，信號處理器13可以通過數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing，簡稱DSP)芯片實現(xiàn)。

本實施例提供了一種電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，包括信號轉(zhuǎn)換器和信號處理器。本實施例提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，通過信號轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)將多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號轉(zhuǎn)換為一路模擬輸出信號輸出給信號處理器，使得信號處理器對該模擬輸出信號進(jìn)行處理得到多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號，由于信號處理器僅通過一個引腳資源就可以最終獲得多路狀態(tài)反饋信號，節(jié)省了核心處理芯片的引腳資源，提升了核心控制芯片的資源利用率。

圖2為本發(fā)明實施例二提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例在實施例一的基礎(chǔ)上，提供了電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置的另一種實現(xiàn)方式，尤其是提供了信號轉(zhuǎn)換器的一種具體實現(xiàn)方式。如圖2所示，本實施例提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，可以包括：信號轉(zhuǎn)換器11和信號處理器13。

其中，信號轉(zhuǎn)換器11可以包括：第一信號處理器111和第二信號處理器113。

第一信號處理器111包括：至少兩路信號輸入端1101以及對應(yīng)的至少兩路信號輸出端1103。

第二信號處理器113包括：與至少兩路信號輸出端1103對應(yīng)的控制信號輸入端1104、一路信號輸出端1102以及與控制信號輸入端1103輸入的控制信號的各控制狀態(tài)分別對應(yīng)的模擬量輸入信號端1105。

第一信號處理器111，用于通過至少兩路信號輸入端1101接收各路數(shù)字狀態(tài)反饋信號，對各路數(shù)字狀態(tài)反饋信號進(jìn)行編碼，得到與各路數(shù)字狀態(tài)反饋信號對應(yīng)的控制信號，并通過至少兩路信號輸出端1103以及第二信號處理器113的控制信號輸入端1104將控制信號分別輸出給第二信號處理器113。

第二信號處理器113，用于根據(jù)各路控制信號得到控制狀態(tài)，根據(jù)控制狀態(tài)選擇對應(yīng)的模擬量輸入信號端1105輸入的模擬量輸入信號，并通過一路信號輸出端1102將模擬量輸入信號輸出給信號處理器13。

在本實施例中，第一信號處理器111實現(xiàn)多輸入多輸出功能，第二信號處理器113實現(xiàn)多輸入單輸出功能。其中，第一信號處理器111對接收到的多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號進(jìn)行編碼得到多路控制信號，第二信號處理器113根據(jù)該多路控制信號選擇一路模擬量輸入信號端1105，將該模擬量輸入信號端1105的模擬量輸入信號作為模擬輸出信號輸出給信號處理器13，信號處理器13對該模擬輸出信號進(jìn)行分析，從而得到多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號。

可見，通過上述信號處理流程，信號處理器13僅通過一個引腳資源就可以最終獲得多路狀態(tài)反饋信號，節(jié)省了核心處理芯片的引腳資源，提升了核心控制芯片的資源利用率。

為使本實施例的方案便于理解，下面特舉一具體的電路結(jié)構(gòu)來說明本實施例的方案。

信號處理器13通過DSP28335芯片實現(xiàn)，采用C語言編程，第一信號處理器111通過FPGA芯片實現(xiàn)，采用甚高速集成電路硬件描述語言(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，簡稱VHDL)編程，第二信號處理器113通過多路模擬開關(guān)芯片GD408實現(xiàn)，請參見圖3，圖3為本發(fā)明實施例二提供的第二信號處理器的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖，具體的為GD408的電路圖。

在GD408芯片中，V-、V+、GND為電源供電引腳，EN為使能引腳，引腳A0、A1、A2作為控制信號輸入端1103，引腳S1-S8作為模擬量輸入信號端1105，引腳D作為信號輸出端1102。GD408芯片的功能為通過引腳A0、A1、A2的控制信號選擇引腳S1-S8中的任意一個模擬量輸入信號通過引腳D進(jìn)行輸出，引腳S1-S8分別給出不同的直流電壓模擬值。

假設(shè)電力機(jī)車的牽引變流器輸出的數(shù)字狀態(tài)反饋信號有A、B兩路，則A、B兩路數(shù)字狀態(tài)反饋信號共有00、01、10、11四種狀態(tài)，F(xiàn)PGA芯片通過兩路信號輸入端1101對A、B兩路數(shù)字狀態(tài)反饋信號進(jìn)行采集，并對A、B兩路數(shù)字狀態(tài)反饋信號的狀態(tài)經(jīng)過編碼處理，輸出控制信號，分別輸出至GD408芯片中的FDO5、FDO6、FDO7、FDO8的四個引腳，從而選擇S1、 S2、S3、S4四個引腳中的一個直流電壓模擬值作為模擬輸出信號，將該模擬輸出信號輸出至DSP28335芯片中以進(jìn)行進(jìn)一步的處理，DSP28335芯片經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)化將模擬輸出信號進(jìn)行解析從而得到具體的A、B兩路數(shù)字狀態(tài)反饋信號。

本實施例提供了一種電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，包括信號轉(zhuǎn)換器和信號處理器，其中，信號轉(zhuǎn)換器包括第一信號處理器和第二信號處理器。本實施例提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置，通過信號轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)將多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號轉(zhuǎn)換為一路模擬輸出信號輸出給信號處理器，使得信號處理器對該模擬輸出信號進(jìn)行處理得到多路數(shù)字狀態(tài)反饋信號，由于信號處理器僅通過一個引腳資源就可以最終獲得多路狀態(tài)反饋信號，節(jié)省了核心處理芯片的引腳資源，提升了核心控制芯片的資源利用率。

圖4為本發(fā)明實施例一提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實施例提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋系統(tǒng)，可以包括：

電力機(jī)車的牽引變流器21以及如圖1～圖3所示實施例提供的電力機(jī)車牽引控制器狀態(tài)反饋裝置23。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。