基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分布式車載檢測記錄系統(tǒng)
列車結(jié)構(gòu)設(shè)備日趨復(fù)雜、速度不斷提高要求其運(yùn)行可靠性更高。對列車上的設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障診斷是關(guān)系到行車安全提高列車運(yùn)用效率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。通過技術(shù)手段對機(jī)車關(guān)鍵部件進(jìn)行故障監(jiān)測和診斷,在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確定故障部位,記錄故障過程,通過司機(jī)室顯示屏等向司乘人員報(bào)警并提示排除故障方法或采取應(yīng)急措施的建議是該系統(tǒng)的主要目標(biāo)。 系統(tǒng)主要包括以下模塊(如示意圖): l 瞬間故障檢測記錄儀(黑盒子) l 取代低壓電器柜各種有觸點(diǎn)控制電器的邏輯控制模塊LCM l 司機(jī)室顯示屏(Arm9+Windows CE) l 機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊 1、瞬間故障檢測記錄儀 對于自動(dòng)化程度較高又比較復(fù)雜的系統(tǒng),查找故障確定故障部位是一項(xiàng)技術(shù)性非常強(qiáng)的工作。確定固定性故障部位難,確定偶然發(fā)生即隨機(jī)性故障部位更難。 機(jī)車瞬間故障檢測記錄系統(tǒng)由地面數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)和車載檢測記錄儀兩部分組成。車載檢測記錄儀可對機(jī)車在運(yùn)行狀態(tài)中的多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,一旦發(fā)生故障,該裝置即可將故障發(fā)生前至故障發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)機(jī)車各主要參數(shù)的變化情況記錄下來。依此可以掌握發(fā)生故障前和故障后,機(jī)車各主要參數(shù)的變化規(guī)律,為準(zhǔn)確確定故障部位,查明事故原因提供依據(jù)。 其主要功能與技術(shù)特點(diǎn)如下: 以高速數(shù)字信號處理器(TMS320VC5509A)為系統(tǒng)的核心,配以高速的AD采集芯片大大提高了系統(tǒng)的靈敏度; 以高速大容量FLASH作為故障數(shù)據(jù)的存儲ROM; 采用先進(jìn)的USB接口應(yīng)用技術(shù),把故障檢測記錄系統(tǒng)記錄的故障數(shù)據(jù)方便快捷的傳送到上層PC機(jī)上來; 功能強(qiáng)大的地面分析軟件,準(zhǔn)確指導(dǎo)、故障分析、排除隱患; 豐富的網(wǎng)絡(luò)接口(MVB CAN); 采樣通道的靈活配置可以方便的應(yīng)用于各種機(jī)車; 2、邏輯控制模塊LCM 隨著技術(shù)的進(jìn)步,有觸點(diǎn)控制電路可靠性差、維護(hù)費(fèi)用高、體積龐大等問題,越來越難以滿足對控制系統(tǒng)性能提高的要求。 邏輯控制模塊LCM(Logic Control Module)在功能上等同于LCU,采用專用大規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)控制邏輯,輸入光電隔離、VMOS功率輸出,不存在單片機(jī)程序易“跑飛”和“死機(jī)”的問題,通過網(wǎng)絡(luò)接口可將系統(tǒng)的故障及狀態(tài)等信息上傳。LCM在韶山系列機(jī)車上可簡單地裝在低壓柜內(nèi)拆掉的繼電器位置上,對機(jī)車改造、布線的工作量很小。該系統(tǒng)在繁忙的大秦鐵路運(yùn)煤貨運(yùn)機(jī)車上的實(shí)際運(yùn)用中充分體現(xiàn)了其體積小、可靠性高、功耗低、信息化程度高等顯著特點(diǎn)。 主要功能與技術(shù)特點(diǎn) ? 取代(機(jī)車)低壓電器柜各種繼電器(控制電器); ? 通過網(wǎng)絡(luò)接口上傳系統(tǒng)/機(jī)車狀態(tài)信息,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可達(dá)1Mbps; ? 基于SoPC技術(shù),體積小集成度高,系統(tǒng)可靠性高; ? DC110V供電。 3、司機(jī)室顯示屏 顯示屏采用寬溫大視角的工業(yè)級TFT-LCD,以ARM9微處理器、WindowsCE為平臺,以高速大容量FLASH作為故障數(shù)據(jù)的存儲器,具有標(biāo)準(zhǔn)RS232、USB接口和MVB等多種網(wǎng)絡(luò)接口。 該顯示裝置作為一臺完整的工業(yè)控制計(jì)算機(jī),不但適用于各種機(jī)車,也適合應(yīng)用于其他工業(yè)控制及檢測領(lǐng)域,具有廣泛的應(yīng)用前景。 主要功能: ? 機(jī)車狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測 ? 故障自動(dòng)提示 ? 歷史故障記錄 ? 豐富的標(biāo)準(zhǔn)接口 便捷的操作,多樣化界面: ? 10.4英寸16dppTFT顯示屏 ? ARM920T處理內(nèi)核 ? Windows CE操作系統(tǒng) ? SPI高速通信,串口 ? MVB,CAN,以太網(wǎng),USB ? 人機(jī)接口良好,操作方便 準(zhǔn)確的故障提示、上千次的行車故障記錄: ? 故障診斷快速準(zhǔn)確,及時(shí)提示司機(jī)應(yīng)急方法 ? 歷史故障存檔及轉(zhuǎn)儲,為機(jī)車故障分析提供依據(jù)
北京交通大學(xué)
2021-04-13