1.本实用新型涉及轴温检测技术领域，具体涉及动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置。
背景技术：
2.现行动车组使用的轴温检测装置，包括轴温转换器和传感器，存在着电源故障、元器件故障等问题，对列车安全运行造成了一定的影响，存在安全隐患。现有技术中，造成轴温转换器故障的原因有：电源没有备份，出现电源故障造成整个仪器不能工作；电路设计复杂，对元器件性能要求高，易出现故障；传感器设计没有备份，传感器线路或器件故障，造成此路温度失效。
3.因此，需要对既有轴温转换器和传感器进行升级，在保留既有布线和接口的基础上，对轴温转换器和传感器进行冗余备份改造，增加系统测温的稳定性和可靠性。
技术实现要素：
4.为解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置，在实现不改动列车原有线路和接口的基础上，直接替换原有转换器和传感器，并实现了转换器电源、温度采集、输出和传感器全冗余备份，可以显著增加测温和温度输出的可靠性。
5.本实用新型采用如下的技术方案。
6.动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置包括：电源及输出总线、轴温转换器、至少一个数字与模拟传感器。
7.轴温转换器连接在电源及输出总线的一端；轴温转换器通过采用两线制连接方式与一个数字与模拟传感器连接。
8.数字与模拟传感器采用数字传感器与模拟传感器互为冗余备份结构，模拟传感器与数字传感器公用一条电源及通信线和一条地线。
9.轴温转换器通过软件时序控制数字与模拟传感器内的数字传感器与模拟传感器，非同时采集温度。
10.轴温转换器，用于获取数字与模拟传感器采集的温度，经运算、故障判断后，转换为电流信号后进行输出；当模拟传感器工作正常时，轴温转换器采用数字传感器采集的温度，当数字传感器故障时，采用模拟传感器采集的温度。
11.电源及输出总线是电源线路与通信输出线路共用的一条总线式线路，其中通信输出线路输出电流信号。
12.数字与模拟传感器探头内部集成数字式测温芯片和模拟式测温芯片，数字与模拟传感器布置在同一个列车轴箱内，用于测量轴箱温度。
13.本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比：
14.1、保留既有轴温转换器的“两线制”测温布线方式，实现模拟传感器与数字传感器
公用一条电源线和一条信号线，保留了现有的列车布线，减少系统升级成本，提高升级改造工作效率。
15.2、将温度采集扩展至两路传感器互为冗余、备份的方式，可以显著增强测温的可靠性，当一路传感器发生故障时，另一路传感器作为热备用，保障测温正常可靠连续地工作。
16.3、轴温转换器电路实现电源、温度采集和温度输出的全冗余、备份，使装置运行更加可靠。
附图说明
17.图1是本实用新型动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置的连接示意图。
18.图2是本实用新型动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置中，数字与模拟传感器的内部电气结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
20.如图1，动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置包括：电源及输出总线、轴温转换器、至少一个数字与模拟传感器。
21.本优选实施例中，轴温转换器是检测装置的中枢，在列车运行中自动监测各轴位的轴温变化，并及时将温度信息输送给列车系统。
22.轴温转换器连接在电源及输出总线的一端；轴温转换器通过采用两线制连接方式与一个数字与模拟传感器连接。
23.如图2，数字与模拟传感器采用数字传感器与模拟传感器互为冗余备份结构，模拟传感器与数字传感器公用一条电源及通信线和一条地线。
24.轴温转换器通过软件时序控制数字与模拟传感器内的数字传感器与模拟传感器，非同时采集温度。
25.轴温转换器，用于获取数字与模拟传感器采集的温度，经运算、故障判断后，转换为电流信号后进行输出；当模拟传感器工作正常时，轴温转换器采用数字传感器采集的温度，当数字传感器故障时，采用模拟传感器采集的温度。
26.电源及输出总线是电源线路与通信输出线路共用的一条总线式线路，其中通信输出线路输出电流信号。
27.数字与模拟传感器探头内部集成数字式测温芯片和模拟式测温芯片，数字与模拟传感器布置在同一个列车轴箱内，用于测量轴箱温度。
28.动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置的工作模式包括：
29.(1)正常测温：当列车运行时轴箱温度升高，数字与模拟传感器同时探测到轴箱温度并将采集到的温度信号通过电源及通信线发送至轴温转换器，轴温转换器同时接收到两路不同模式的温度信号，通过软件处理和信号过滤，最终选择其中一路温度信号进行显示、分析以及后续处理。
30.进一步，通过软件处理和信号过滤最终选择一路温度信号，是指轴温转换器读取
数字与模拟传感器的数字测温数据和模拟测温数据，若读到的数字测温温度为正常值，则轴温转换器上传数字测温温度。若所读数字测温数据异常，则轴温转换器仅读取模拟测温传感器的温度数据。
31.(2)隐形故障：由于数字与模拟传感器中的数字传感器与模拟传感器互为热备用，因此当一路传感器发生故障时，定义为隐形故障，此时不影响另一路传感器继续测温以及温度上传。
32.本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比：
33.1、保留既有轴温转换器的“两线制”测温布线方式，实现模拟传感器与数字传感器公用一条电源线和一条信号线，保留了现有的列车布线，减少系统升级成本，提高升级改造工作效率。
34.2、将温度采集扩展至两路传感器互为冗余、备份的方式，可以显著增强测温的可靠性，当一路传感器发生故障时，另一路传感器作为热备用，保障测温正常可靠连续地工作。
35.3、轴温转换器电路实现电源、温度采集和温度输出的全冗余、备份，使装置运行更加可靠。
36.本实用新型申请人结合说明书附图对本实用新型的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置，其特征在于，所述装置包括：电源及输出总线、轴温转换器、至少一个数字与模拟传感器；所述轴温转换器连接在所述电源及输出总线的一端；所述轴温转换器通过采用两线制连接方式与一个数字与模拟传感器连接；所述数字与模拟传感器采用数字传感器与模拟传感器互为冗余备份结构，所述模拟传感器与数字传感器公用一条电源及通信线和一条地线；轴温转换器通过软件时序控制数字与模拟传感器内的数字传感器与模拟传感器，非同时采集温度。2.根据权利要求1所述的动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置，其特征在于，所述轴温转换器，用于获取数字与模拟传感器采集的温度，经运算、故障判断后，转换为电流信号后进行输出；当数字传感器工作正常时，轴温转换器采用数字传感器采集的温度，当数字传感器故障时，采用模拟传感器采集的温度。3.根据权利要求2所述的动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置，其特征在于，所述电源及输出总线是电源线路与通信输出线路共用的一条总线式线路，其中通信输出线路输出电流信号。4.根据权利要求1所述的动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置，其特征在于，所述数字与模拟传感器探头内部集成数字式测温芯片和模拟式测温芯片，数字与模拟传感器布置在同一个列车轴箱内，用于测量轴箱温度。
技术总结
动车组用数模兼容的冗余式轴温检测装置，包括电源及输出总线、轴温转换器、多个数字与模拟传感器；轴温转换器连接在电源及输出总线的一端，采用两线制与数字与模拟传感器连接；数字与模拟传感器中数字、模拟传感器互为冗余，数字、模拟传感器公用一条电源及通信线和一条地线；轴温转换器通过软件时序控制数字、模拟传感器，非同时采集温度，当模拟传感器工作正常时，轴温转换器采用数字传感器采集的温度，当数字传感器故障时，采用模拟传感器采集的温度。在实现不改动列车原有线路和接口的基础上，直接替换原有转换器和传感器，并实现了转换器电源、温度采集、输出和传感器全冗余备份，可以显著增加测温和温度输出的可靠性。可以显著增加测温和温度输出的可靠性。可以显著增加测温和温度输出的可靠性。
技术研发人员：史宗伟 谭晓彪
受保护的技术使用者：南京紫台星河电子有限责任公司
技术研发日：2021.03.16
技术公布日：2021/12/10