一种用于列车运行监控装置的人机交互单元以及其上电控制的方法
技术领域
本发明涉及轨道交通列车运行监控装置领域，尤其涉及一种人机交互单元以及人机交互单元上电控制的方法。
背景技术
列车运行监控装置是列车最重要的行车安全系统，是铁路运输安全保障体系的重要组成部分。列车运行监控装置以保障运行安全为目的，以监测运行速度为手段对列车进行实时控制。该设备在实现安全速度控制的同时，采集记录与列车安全运行有关的各种机车运行状态信息，促进了机车运行管理的自动化。随着运输需求的发展，列车运行监控装置逐渐成为了列车车载运行信息中心，为多种安全监测、运行信息传输提供基础。
列车运行监控装置主要由监控主机和人机交互单元组成，人机交互单元是列车运行监控装置最重要的人机交互方式。监控主机和人机交互单元均从机车端子直接获取工作电源，为确保监控主机和人机交互单元同步上下电，需要监控主机对人机交互单元进行上电控制。
目前采用监控主机提供上电控制信号方案(下文简称现有方案)实现上述功能。监控主机工作后将上电控制信号置高，人机交互单元的电源模块采集上电控制信号，开关量为高时电源模块工作，开关量为低时电源模块不工作。
该现有方案存在一定缺陷，导致上电控制信号频繁异常，进而导致人机交互单元故障，司机无法进行列车操控，严重影响列车行车安全：
1、监控主机与人机交互单元之间的连接器故障，导致上电控制信号传输不稳定。
2、监控主机的电源模块的上电控制信号电路部分短路，导致上电控制信号短路无输出。
3、电缆传输途中存在干扰信号，导致上电控制信号信号不稳定。
4、运行途中上电控制信号异常，人机交互单元黑屏，导致机车紧急停车，严重影响铁路线路安全。
因此，亟需一种新型的人机交互单元上电控制方法。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于列车运行监控装置的人机交互单元。
所述人机交互单元与所述列车运行监控装置中的监控主机电性连接，所述人机交互单元采集来自所述监控主机的上电控制信号，所述人机交互单元包括：
信息处理单元，实时采集来自所述监控主机的通信数据并判断与所述监控主机的通信功能是否正常，并根据所述判断结果生成一内部上电控制信号；以及
电源模块，包括逻辑模块和处理单元；
所述逻辑模块采集所述内部上电控制信号以及来自所述监控主机的上电控制信号，进行逻辑处理后，将输出结果发送至所述处理单元。
所述处理单元根据输出结果做出所述电源模块是否工作的决定。
在一个实施例中，所述处理单元根据所述逻辑模块的如下逻辑处理做出所述电源模块是否工作的决定：
当所述监控主机的上电控制信号为高电平且所述内部上电控制信号为高电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式的决定；
当所述监控主机的上电控制信号为高电平且所述内部上电控制信号为低电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当所述监控主机的上电控制信号为低电平且所述内部上电控制信号为高电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当所述监控主机的上电控制信号为低电平且所述内部上电控制信号为低电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式。
在一个实施例中，当所述监控主机上电后，所述上电控制信号输出为高电平；当所述监控主机下电后，所述上电控制信号输出为低电平。
在一个实施例中，如果所述判断结果为通信正常，则所述人机交互单元的信息处理模块的内部上电控制信号输出为高电平；如果所述判断结果为通信异常，则所述人机交互单元的信息处理模块的内部上电控制信号输出为低电平。
在一个实施例中，所述人机交互单元的信息处理单元与所述监控主机的信息处理单元通过相互冗余的两路CAN进行数据通信，以保证数据的可靠传输。
本发明还提供了一种用于列车运行监控装置的人机交互单元上电控制方法，所述方法包括：
所述人机交互单元与所述列车运行监控装置中的监控主机电性连接；
所述人机交互单元采集来自所述监控主机的上电控制信号；
所述人机交互单元实时采集来自所述监控主机的通信数据并判断与所述监控主机的通信功能是否正常，并根据所述判断结果生成一内部上电控制信号；以及
所述人机交互单元根据所述内部上电控制信号以及来自所述监控主机的上电控制信号做出所述人机交互单元是否工作的决定。
在一个实施例中，所述人机交互单元根据所述内部上电控制信号以及来自所述监控主机的上电控制信号做出所述人机交互单元是否工作的决定的步骤包括：
当所述监控主机的上电控制信号为高电平且所述内部上电控制信号为高电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式的决定；
当所述监控主机的上电控制信号为高电平且所述内部上电控制信号为低电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当所述监控主机的上电控制信号为低电平且所述内部上电控制信号为高电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当所述监控主机的上电控制信号为低电平且所述内部上电控制信号为低电平时，所述人机交互单元的电源模块处于非工作模式。
在一个实施例中，当所述监控主机上电后，所述上电控制信号输出为高电平；当所述监控主机下电后，所述上电控制信号输出为低电平。
在一个实施例中，如果所述判断结果为通信正常，则所述内部上电控制信号输出为高电平；如果所述判断结果为通信异常，则所述内部上电控制信号输出为低电平。
在一个实施例中，所述人机交互单元实时采集来自所述监控主机的通信数据包括通过相互冗余的两路CAN进行数据通信。
本发明具有以下有益的技术效果：
1.解决列车运行监控装置连接器物料故障引起的上电控制信号不稳定问题。
2.解决列车运行监控装置监控主机电源模块故障引起的上电控制信号无输出问题。
3.防止列车运行途中人机交互单元因上电控制信号不稳定出现黑屏故障。
4.极大提高列车运行监控装置系统可靠性，保证列车和铁路线路的运用安全。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出根据本发明一实施例的用于列车运行监控装置的上电控制系统框图；
图2示出根据本发明一实施例的用于列车运行监控装置的人机交互单元上电控制方法。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
本发明要解决的技术问题如下：
1.解决列车运行监控装置连接器物料故障引起的上电控制信号不稳定问题。
2.解决列车运行监控装置监控主机电源模块故障引起的上电控制信号无输出问题。
3.防止列车运行途中人机交互单元因上电控制信号不稳定出现黑屏故障。
4.极大提高列车运行监控装置系统可靠性，保证列车和铁路线路的运用安全。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于列车运行监控装置的上电控制系统。其总体方案如下：
监控主机工作后提供上电控制信号，同步与人机交互单元进行通信。人机交互单元通过判断与监控主机的通信情况输出内部上电控制信号，通信正常时内部上电控制信号为高，通信异常时内部上电控制信号为低。人机交互单元的电源模块同时采集外部和内部上电控制信号，任一开关量为高时即可工作。
图1示出根据本发明一实施例的系统框图。本发明的列车运行监控装置包括监控主机101、人机交互单元102。
监控主机101包括电源模块、信息处理单元。
人机交互单元102包括电源模块、信息处理单元。
监控主机101的电源模块向人机交互单元102的电源模块提供上电控制信号。在一实施例中，该上电控制信号为一硬件信号。
当监控主机101上电后，上电控制信号输出为高电平；当监控主机下电后，上电控制信号输出为低电平。
监控主机101的信息处理单元与人机交互单元102的信息处理单元进行数据通信。
具体而言，人机交互单元102的信息处理单元实时采集来自监控主机101的信息处理单元的通信数据并判断与监控主机101的通信功能是否正常，并根据该判断结果生成一内部上电控制信号并发送至人机交互单元102的电源模块。
在一个实施例中，监控主机101的信息处理单元与人机交互单元102的信息处理单元通过相互冗余的两路CAN进行数据通信，以保证数据的可靠传输。
如果判断结果为通信正常，则人机交互单元102的信息处理模块的内部上电控制信号输出为高电平；如判断结果为通信异常，则人机交互单元102的信息处理模块的内部上电控制信号输出为低电平。
人机交互单元102的电源模块包括一处理单元和一逻辑模块。
该逻辑模块分别采集监控主机的上电控制信号以及来自人机交互单元102的信息处理单元的内部上电控制信号，在进行逻辑处理后，将输出结果发送至处理单元。
该处理单元根据输出结果做出该人机交互单元的电源模块是否工作的决定。
在一实施例中，该内部上电控制信号是软件信号。
在一个实施例中，该逻辑模块为一或门。该或门对采集到的来自监控主机的上电控制信号以及来自人机交互单元102的信息处理单元的内部上电控制信号进行“或”处理。
在一个实施例中，逻辑模块的逻辑可如表一所示。
当监控主机的上电控制信号为高电平且人机交互单元的内部上电控制信号为高电平时，人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当监控主机的上电控制信号为高电平且人机交互单元的内部上电控制信号为低电平时，人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当监控主机的上电控制信号为低电平且人机交互单元的内部上电控制信号为高电平时，人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当监控主机的上电控制信号为低电平且人机交互单元的内部上电控制信号为低电平时，人机交互单元的电源模块处于非工作模式。
表一
结合表一，人机交互单元的上下电顺序如下：
1、当监控主机上电时，上电控制信号为高，人机机交互单元电源模块开始工作；
2、当人机交互单元上电后，监控主机和人机交互单元的通信正常，内部上电控制信号输出为高；
3、系统运行过程中，上电控制信号和内部上电控制信号均为高，人机机交互单元电源模块在任一上电控制信号为高时即可维持工作；
4、当监控主机下电后，上电控制信号为低，通信异常，内部上电控制信号为低，人机交互单元的电源模块停止工作，人机交互单元同步下电。
图2示出根据本发明一实施例的用于列车运行监控装置的人机交互单元上电控制方法。
该人机交互单元上电控制方法包括以下步骤：
步骤201：人机交互单元与列车运行监控装置中的监控主机电性连接；
步骤202：人机交互单元采集来自监控主机的上电控制信号；
步骤203：人机交互单元实时采集来自监控主机的通信数据并判断与所述监控主机的通信功能是否正常，并根据所述判断结果生成一内部上电控制信号；以及
步骤204：人机交互单元根据所述内部上电控制信号以及来自所述监控主机的上电控制信号做出人机交互单元是否工作的决定。
在一个实施例中，步骤204具体包括：
当所述监控主机的上电控制信号为高电平且所述内部上电控制信号为高电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式的决定；
当所述监控主机的上电控制信号为高电平且所述内部上电控制信号为低电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当所述监控主机的上电控制信号为低电平且所述内部上电控制信号为高电平时，所述人机交互单元的电源模块处于工作模式；
当所述监控主机的上电控制信号为低电平且所述内部上电控制信号为低电平时，所述人机交互单元的电源模块处于非工作模式。
在一个实施例中，当所述监控主机上电后，所述上电控制信号输出为高电平；当所述监控主机下电后，所述上电控制信号输出为低电平。
在一个实施例中，如果所述判断结果为通信正常，则所述内部上电控制信号输出为高电平；如果所述判断结果为通信异常，则所述内部上电控制信号输出为低电平。
在一个实施例中，所述人机交互单元实时采集来自所述监控主机的通信数据包括通过相互冗余的两路CAN进行数据通信。
本发明的用于列车运行监控装置的上电控制系统具有以下有益的技术效果：
1、本发明改变现有技术中单独依靠监控主机的上电控制信号进行人机交互单元上电控制的方案，通过新增两者之间的数据通信并根据通信结果产生内部上电控制信号，实现上电控制的冗余判断。
2、本发明监控主机与人机交互单元之间的CAN通信为互相冗余的两路，数据传输可靠性高。
3、本发明的人机交互单元首次上电需要监控主机提供上电控制信号，运行过程中通过软件通信(例如，根据数据通信的结果来生成一路内部上电控制信号)和硬件上电控制信号(例如，监控主机提供的上电控制信号)共同决定人机交互单元电源模块是否工作，根本上解决了既有方案运行途中因上电控制信号异常引起的人机交互单元黑屏故障。
4、本发明解决了连接器物料问题导致关键信号硬件传输不稳定问题。
5、本发明解决了运用途中监控主机电源模块故障引起的上电控制信号短路问题。
6、本发明直接采用产品既有接口，未改变系统架构和接口定义，设备完全兼容前代产品。
7、本发明的软硬件冗余上电控制方案，根本上解决了列车在运行途中人机交互单元黑屏故障，人机界面单元的正常工作将指导司机将列车安全运行到下一站点，为故障及时有效处理创造了条件，极大提高了系统的可靠性，有效保证了列车和铁路线路的运用安全。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
