專利名稱：車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電氣設(shè)備故障檢測裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有機車的電氣設(shè)備包括主電氣設(shè)備、輔助電氣設(shè)備、勵磁設(shè)備以及控制設(shè)備等，電路比較復(fù)雜?，F(xiàn)有的機車常用電氣設(shè)備中，就有各種開關(guān)觸點96個 左右、各種電壓信號39個左右以及各種電流信號14個左右，當(dāng)機車電氣設(shè)備 中這些信號中的任意一個出現(xiàn)故障時，都會影響機車整體電氣設(shè)備的運行狀況。 當(dāng)機車的運行狀況出現(xiàn)問題后，維修人員要根據(jù)機車電氣設(shè)備的配電圖以及個 人經(jīng)驗逐一地去檢查各點的工作是否正常，不但維修人員的工作量大，維修的 時間也長，尤其是當(dāng)機車在運輸?shù)耐局谐霈F(xiàn)故障的時候，如不能盡快找到故障 點并進行修復(fù)，后果將是很嚴(yán)重的。另外，在機車的日常維護中，檢修人員也 需要逐一去檢測各點的狀態(tài)情況，或者使用現(xiàn)有的機車電氣檢測儀器對機車的 電氣設(shè)備進行檢測，但這種檢測儀器不能實時地對機車的電氣設(shè)備的工作狀態(tài) 進行檢測，不利于機車電氣設(shè)備的日常維護。 實用新型內(nèi)容為了實現(xiàn)機車電氣設(shè)備工作狀態(tài)的實時檢測，及時發(fā)現(xiàn)機車電氣設(shè)備的故 障點，便于機車電氣設(shè)備的日常維護與檢修，本實用新型設(shè)計了一種車載機車 電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，它包括數(shù)據(jù)采集電路和車載上位機，所述數(shù)據(jù)采集電 路包括多個開關(guān)量采集電路、多個模擬量采集電路和控制電路，所述開關(guān)量采 集電路和模擬量采集電路通過控制總線和控制電路連接，所述控制電路通過 CAN總線和車載上位機連接。本實用新型的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，實現(xiàn)了機車電氣設(shè)備工作 狀態(tài)的實時監(jiān)控，可以在機車的運行過程中實時地檢測到機車電氣設(shè)備的工作 狀態(tài)，及時預(yù)測或發(fā)現(xiàn)故障，給維修人員提供準(zhǔn)確的信息，方便維修人員對機 車電氣設(shè)備的故障排除和日常維護。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是具體實施方式
一中所述的開關(guān)量 采集電路2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是具體實施方式
一中所述的模擬量采集電路3 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是具體實施方式
一中所述的控制電路1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 是具體實施方式
二所述的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一參見圖1至圖4說明本實施方式。本實施方式的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，由數(shù)據(jù)采集電路9和車載上位機6組成，所述數(shù)據(jù) 采集電路9由多個開關(guān)量采集電路2、多個模擬量采集電路3和控制電路1組成， 所述開關(guān)量采集電路2和模擬量采集電路3通過控制總線4和控制電路1連接， 所述控制電路1通過CAN總線5和車載上位機6連接。本實施方式中的車載上位機可以采用嵌入式計算機系統(tǒng)或者小型工業(yè)控制 計算機系統(tǒng)。本實施方式的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，由控制電路1控 制開關(guān)量采集電路2和模擬量采集電路3采集機車上電氣設(shè)備的各種需要監(jiān)控 的開關(guān)量及模擬量信號，然后由控制電路1將采集、處理后的開關(guān)量及模擬量 信號通過CAN總線傳遞給車載上位機6，機車工作人員可以通過車載上位機隨 時了解到機車電氣設(shè)備中的各個開關(guān)接點及設(shè)備中的各種電壓、電流信號的情 況， 一旦出現(xiàn)故障，可以及時、準(zhǔn)確的找到故障點進行維修。參見圖2，本實施方式中的開關(guān)量采集電路2由多個第一高阻隔離電路20、 多個光電隔離電路21和第一多路模擬開關(guān)電路22組成，所述第一多路模擬開 關(guān)電路22有多個信號輸入端，所述多個第一高阻隔離電路20的信號輸出端分 別與多個光電隔離電路21的信號輸入端連接，多個光電隔離電路21的信號輸 出端分別與第一多路模擬開關(guān)電路22的多個信號輸入端連接，第一多路模擬開 關(guān)電路22的一個信號輸出端以及多個控制信號輸入端與控制總線4連接。在工 作的時候，機車中的多個開關(guān)量傳感器7的信號輸出端分別和多個第一高阻隔 離電路20的信號輸入端連接，通過多個光電隔離電路21將多個開關(guān)量信號傳 遞到第一多路模擬開關(guān)電路22中，第一高阻隔離電路20和光電隔離電路21起 到防止由于被監(jiān)測的開關(guān)量信號故障而影響或者損壞本實施方式的車載故障監(jiān)
測裝置，第一多路模擬開關(guān)電路22受控制總線4的控制，分時有選擇的將機車 中的多個開關(guān)量傳感器7的開關(guān)量信號傳遞到控制總線4上。參見圖3，本實施方式中的模擬量采集電路3由多個第二高阻隔離電路30、 多個電磁隔離電路31和第二多路模擬開關(guān)電路32組成，所述第二多路模擬開 關(guān)電路32有多個信號輸入端，所述多個第二高阻隔離電路30的信號輸出端分 別與多個電磁隔離電路31的信號輸入端連接，多個電磁隔離電路31的信號輸 出端分別與第二多路模擬開關(guān)電路32的多個信號輸入端連接，第二多路模擬開 關(guān)電路32的一個信號輸出端以及多個控制信號輸入端與控制總線4連接。在工 作的時候，機車上的多個模擬量傳感器8的信號輸出端分別和多個第二高阻隔 離電路30的信號輸入端連接，通過多個電磁隔離電路31將多個模擬量信號傳 遞到第二多路模擬開關(guān)電路32中，第二高阻隔離電路30和電磁隔離電路31起 到防止由于被監(jiān)測的模擬量信號故障而影響或者損壞本實施方式的車載故障監(jiān) 測裝置，第二多路模擬開關(guān)電路32受控制總線4的控制，分時有選擇的將機車 上的多個模擬量傳感器8的模擬量信號傳遞到控制總線4上。在開關(guān)量采集電路2和模擬量采集電路3中，都采用了多路模擬開關(guān)電路， 該種電路可以在較少的資源情況下達到采集盡可能多的外部信號的目的。參見圖4，本實施方式中的控制電路1由A/D轉(zhuǎn)換電路10、主控CPU電路 11和CAN總線驅(qū)動電路12組成，所述A/D轉(zhuǎn)換電路10的數(shù)據(jù)輸入端與控制 總線4連接，A/D轉(zhuǎn)換電路10的數(shù)據(jù)輸出端以及其控制端分別與主控CPU電 路11的數(shù)據(jù)信號輸入端和控制信號輸出端連接，主控CPU電路11的若干個信 號輸入/輸出端與控制總線4連接，主控CPU電路11的兩個輸入/輸出端與CAN 總線驅(qū)動電路12的信號輸出/輸入端連接，CAN總線驅(qū)動電路12的兩個輸入/ 輸出端與CAN總線5連接。本實施方式中的A/D轉(zhuǎn)換電路10、主控CPU電路11采用帶有A/D轉(zhuǎn)換功 能的87C196KB16型單片機電路，CAN總線驅(qū)動電路12采用CAN控制芯片 SJA1000和CAN驅(qū)動芯片PCA82C250。在實際使用的時候，可以根據(jù)現(xiàn)場的各種需要監(jiān)測的信號的數(shù)量來確定要 增加的開關(guān)量采集電路2和模擬量釆集電路3的數(shù)量。
具體實施方式
二參見圖5說明本實施方式。本實施方式與具體實施方式一所述的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置的區(qū)別在于，它還包括多個采集電路 9，所述多個采集電路9通過CAN總線5與車載上位機6連接。本實施方式的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，適用于包含多節(jié)機車的列 車使用。當(dāng)列車包含多節(jié)機車的時候，使用本實施方式的車載機車電氣設(shè)備故 障監(jiān)測裝置，在每節(jié)機車中放置一個采集電路9，然后通過CAN總線與車載上 位機6連接，在使用一個車載上位機6的情況下，可以監(jiān)測到多節(jié)機車中的電 氣設(shè)備的情況，既方便又節(jié)省了資源。
權(quán)利要求1、車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，其特征在于它包括數(shù)據(jù)采集電路(9)和車載上位機(6)，所述數(shù)據(jù)采集電路(9)由多個開關(guān)量采集電路(2)、多個模擬量采集電路(3)和控制電路(1)組成，所述開關(guān)量采集電路(2)和模擬量采集電路(3)通過控制總線(4)和控制電路(1)連接，所述控制電路(1)通過CAN總線(5)和車載上位機(6)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，其特征在于所 述開關(guān)量采集電路(2)由多個第一高阻隔離電路(20)、多個光電隔離電路(21) 和第一多路模擬開關(guān)電路(22)組成，所述第一多路模擬開關(guān)電路(22)有多 個信號輸入端，所述多個第一高阻隔離電路(20)的信號輸出端分別與多個光 電隔離電路(21)的信號輸入端連接，多個光電隔離電路(21)的信號輸出端 分別與第一多路模擬開關(guān)電路(22)的多個信號輸入端連接，第一多路模擬開 關(guān)電路(22)的一個信號輸出端以及多個控制信號輸入端與控制總線(4)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，其特征在于所 述模擬量采集電路(3)由多個第二高阻隔離電路(30)、多個電磁隔離電路(31) 和第二多路模擬開關(guān)電路(32)組成，所述第二多路模擬開關(guān)電路(32)有多 個信號輸入端，所述多個第二高阻隔離電路(30)的信號輸出端分別與多個電 磁隔離電路(31)的信號輸入端連接，多個電磁隔離電路(31)的信號輸出端 分別與第二多路模擬開關(guān)電路(32)的多個信號輸入端連接，第二多路模擬開 關(guān)電路(32)的一個信號輸出端以及多個控制信號輸入端與控制總線(4)連接
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，其特征在于所 述控制電路(1)由A/D轉(zhuǎn)換電路(10)、主控CPU電路(11)和CAN總線驅(qū) 動電路(12)組成，所述A/D轉(zhuǎn)換電路(10)的數(shù)據(jù)輸入端與控制總線(4)連 接，A/D轉(zhuǎn)換電路(10)的數(shù)據(jù)輸出端以及其控制端分別與主控CPU電路(11) 的數(shù)據(jù)信號輸入端和控制信號輸出端連接，主控CPU電路(11)的若干個信號 輸入/輸出端與控制總線(4)連接，主控CPU電路(11)的兩個輸入/輸出端與 CAN總線驅(qū)動電路(12)的信號輸出/輸入端連接，CAN總線驅(qū)動電路(12) 的兩個輸入/輸出端與CAN總線(5)連接。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，其特征在于它還包括多個數(shù)據(jù)采集電路(9)，所述多個數(shù)據(jù)采集電路(9)通過CAN總線(5) 與車載上位機(6)連接。
專利摘要車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置，涉及到故障監(jiān)測領(lǐng)域。本實用新型實現(xiàn)了機車電氣設(shè)備工作狀態(tài)的實時檢測，及時發(fā)現(xiàn)機車電氣設(shè)備的故障點，方便機車電氣設(shè)備的日常維護與檢修。車載機車電氣設(shè)備故障監(jiān)測裝置包括數(shù)據(jù)采集電路和車載上位機，所述數(shù)據(jù)采集電路包括開關(guān)量采集電路、模擬量采集電路和控制電路，開關(guān)量采集電路和模擬量采集電路通過控制總線和控制電路連接，控制電路通過CAN總線和車載上位機連接。本實用新型采用模塊化和總線設(shè)計方式，可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況通過增加開關(guān)量采集電路和模擬量采集電路的數(shù)量擴展數(shù)據(jù)采集量，還可以通過增加數(shù)據(jù)采集電路的數(shù)量增加監(jiān)測機車的數(shù)量。本實用新型可以應(yīng)用于現(xiàn)有機車日常維護和故障檢測。
文檔編號G01R31/00GK201035103SQ200720115868
公開日2008年3月12日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者崔向國, 張加濱, 李紅波, 楊志威 申請人:哈爾濱同心科技有限責(zé)任公司