[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。本发明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。

背景技术

从文件DE 100 20 519、DE 100 20 520和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。

GB1 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。

发明内容

通过本发明解决了现有技术的上述缺点。根据本发明的一个方面，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