设置有安全回路的分布式安全监测系统以及测试这种系统的方法技术方案

分布式安全监测系统设置有第一安全回路，用于将安全继电器串联连接到公共电源。通过位于安全回路中的电流检测器来检测任意一个安全继电器的打开。每个安全继电器是局部安全监测设备的一部分，该局部安全监测设备设置有局部电源和测试电路，以允许独立于公共电源进行安全继电器的局部测试。因此，能够同时测试安全继电器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及分布式安全系统，更具体地涉及设置有用于连接分布式安全设备(例 如铁路车辆中的振动监测设备)的安全回路的安全系统。本专利技术还涉及用在这种安全回路 中的安全监测设备，并且涉及测试这种系统的方法。
技术介绍
从文件DE 100 20 519、DE 100 20 520禾口 DE 100 20 521中获知用于铁路车辆的振动监测系统。一个或多个加速度计(优选地是三轴加速度计)连接到位于列车编组的 远程位置处的中央信号处理单元。虽然这种类型的配置可能被证明适用于出于诊断目的来 监测特定车辆子系统，如制动器、转向架或车体，但是它不提供安全组件所需的安全性和可 靠性等级。特别地，加速度信号从加速度计到远程处理单元的传输可能遭受不足的信噪比。 此外，一个加速度计或中央信号处理单元的故障可能仍未被检测到。实现不稳定性检测设 备的现有尝试都是基于传感器(例如加速度计)和远程基于软件的处理单元，这不能满足 CENELEC标准EN 50126-50129的安全性和可靠性要求，因此不能被认定为是安全的。虽然 通过安装这些设备可以减少不稳定性的风险，但是不稳定性的风险不能降低到零，因为在 不稳定运行过程中监测装置的未检测到的故障可能仍然存在。基于经由安全回路互连的局部监测单元的分布式安全监测系统是现有技术中已 知的。已经知道在铁路车辆中使用这种系统的实例，用于监测车门的关闭、制动器的驱动或 车厢的分开。GBl 345 955提供了贯穿火车长度的控制电路配置，该控制电路配置根据铁路安 全运行的要求用于远程控制和监测分开操作、远程控制车厢的制动控制设备、以及自我监 测自身的工作和绝缘性。在火车的牵引装置中，它包括可操作地连接到绝缘监测器的中央 切断(switch-Off)装置，该绝缘监测器又连接到可用于指示电路配置损坏或故障的警报， 警报还可以连接到切断装置的状态监测器，该状态监测器用作检测列车工作方式是否对应 于中央切断装置的设置，解偶脉冲发射器和制动脉冲发射器均分别连接到状态监测器和切 断装置，并且功率源和自动回位手柄(deadman handle)分别连接到切断装置。中央切断装 置包括与安全回路连接的传感设备，该安全回路贯穿所有车厢，并且适于向所有车厢提供 控制电路，由此能够监测列车的完整性。DE10026836C1公开了贯穿火车长度的安全电路配置。在工作前，安全回路监测设 备使用恒流源来对安全回路内与致动器串联连接的断路器触点(breaker contacts)进行 测试。在测试过程中，使用位于安全回路中不同位置的至少两个电流传感器。顺序地测试 致动器，并且测试时间没有随着致动器的数量和火车的大小的增加而过度增加。EP 1 256 480公开了用于由高压直流电源供电的电动机车辆的继电器融合检测 器。该车辆设置有主机电继电器，用于实现或中断从电源到负载电路的电流供应。通过设 置有中央处理单元(CPU)的继电器线圈驱动主继电器的打开和闭合。继电器具有永久与高压直流电源的正极和负极连接的一对正极和负极电源侧端子，以及一对正极和负极负载侧 端子。测试电路连接在继电器的正极负载侧端子与高压直流电源的中间端子之间。测试电 路包括与测试开关串联的测试电流检测器以闭合和打开测试电路。为了测试主继电器，将 测试开关闭合，主继电器线圈通电以闭合和打开主继电器，并且通过电流检测器检测测试 电路中的电流。虽然在只有一个主继电器需要监视时这种设备是有效的，但是这种设备很 难在包括与公共电源串联的多个安全继电器的安全回路中使用。因此，仍 然需要一种安全监控系统，该安全监控系统防止监测系统本身的未检测 到的故障并且不过分延长启动程序。
技术实现思路
通过本专利技术解决了现有技术的上述缺点。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用 于铁路车辆的安全监测设备，包括-传感器，用于传递安全相关信号；-至少第一安全继电器，具有两个主端子和控制端子，控制端子用于闭合和打开主 端子之间的电连接；-至少第一测试电路，包括-测试电源，_测试电流检测设备，-第一测试切换装置，用于在工作模式与第一测试模式之间切换安全监测设备，使 得在第一测试模式下第一安全继电器的主端子连接在测试电源与电流检测设备之间，而在 工作模式下第一安全继电器的主端子断开与测试电源的连接；以及_控制设备，连接到传感器、第一安全继电器的控制端子、第一测试切换装置以及 测试电流检测设备，控制设备包括_用于控制安全监测设备在第一测试模式与工作模式之间切换的装置，以及-用于在安全监测设备的工作模式下监测安全相关信号并且根据该安全相关信号 打开或闭合第一安全继电器的装置。安全继电器的主端子能够连接到安全回路，至少在工作模式下，安全回路连接到 外部电源和用于检测安全继电器的打开和闭合的检测器。第一测试电路具有用于在第一测 试模式下局部地测试第一安全回路的装置。因此，在包括多个这种安全监测设备的安全回 路中，能够同时测试所有安全继电器，从而大大减少了测试时间。根据优选的实施方式，控制设备进一步包括在第一测试模式下根据预定开关顺序 打开和闭合第一安全继电器并且在开关顺序期间根据电流检测设备的响应来发出测试结 果的装置。顺序可以是简单的闭合-打开-闭合顺序，或者如果需要的话可以是更加复杂 的顺序。如果安全监测设备要用在艰苦环境中(如铁路车辆的转向架上)，那么安全继电 器优选地是固态继电器，即没有移动部件的继电器。根据优选地实施方式，第一测试切换装置包括-上游测试开关，用于闭合和打开第一测试电路的在测试电源的正极端子与安全 继电器的第一主端子之间的上游分支；以及-下游测试开关，用于闭合和打开第一测试电路的在安全继电器的第二主端子与 连接到测试电源负极端子的安全监测设备的地之间的下游分支。测试电流检测设备可以位于所述电路的第二分支中。有利地，测试电源是直流电源，并且第一测试电路的上游分支设置有二极管以防 止任何电流流向测试电源的正极端子。上游和下游测试开关装置优选地是光耦合器，以保持控制设备与测试电路隔离。 出于同样原因，测试电流检测设备和第一安全继电器也包括光耦合器。为了增加冗余性，安全监测设备可进一步包括-第二安全继电器，具有两个主端子和控制端子，控制端子连接到控制设备以闭合 和打开第二安全继电器的主端子之间的电连接；-第二测试电路，包括连接到控制设备的第二测试切换装置，用于在第二测试模式 与工作模式之间切换安全监测设备，使得在第二测试模式下第二安全继电器的主端子连接 在测试电源与测试电流检测设备之间，而在工作模式下第二安全继电器的主端子断开与局 部测试电源的连接。根据优选的实施方式，通过中断由控制设备传递的交流控制信号来触发第一安全 继电器的打开，而通过中断由控制设备传递的直流控制信号来触发第二安全继电器的打 开。优选地，电流检测设备包括连接到第一测试电路和第二测试电路的电流检测器。根据本专利技术的另一方面，提供了一种分布式安全监测系统，包括-如上所述的多个分布式安全监测设备；-至少第一安全回路，使多个安全监测设备的第一安全继电器经由它们的主端子 串联地互连；-公共电源，连接到第一安全回路；以及-连接到安全回路的公共电流检测器，用于检测多个分布式安全监测设备的至少 一个第一安全继电器的打开。根据本专利技术的另一方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于铁路车辆的安全监测设备，包括：－传感器，用于传递安全相关信号；－至少第一安全继电器，具有两个主端子和控制端子，所述控制端子用于闭合和打开所述主端子之间的电连接；－至少第一测试电路，包括：－测试电源，－测试电流检测设备，－第一测试切换装置，用于在工作模式与第一测试模式之间切换所述安全监测设备，从而在所述第一测试模式下所述第一安全继电器的主端子连接在所述测试电源与所述电流检测设备之间，而在所述工作模式下所述第一安全继电器的主端子断开与所述测试电源的连接；以及－控制设备，连接到所述传感器、所述第一安全继电器的控制端子、所述第一测试切换装置以及所述测试电流检测设备，所述控制设备包括：－用于控制所述安全监测设备在所述第一测试模式与所述工作模式之间切换的装置，以及－用于在所述安全监测设备的所述工作模式下监测所述安全相关信号并且根据所述安全相关信号打开或闭合所述第一安全继电器的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克·贝尔特，
申请(专利权)人：巴姆邦德尔运输有限公司，
类型：发明
国别省市：DE