列车数据记录仪及数据记录系统技术方案

列车数据记录仪，CPU处理器、MVB通讯板卡、以及电源模块，MVB通讯板卡与列车总线连接，以获取列车运行参数数据，电源模块分别与CPU处理器和MVB通讯板卡连接，以为其供电；记录仪进一步包括与MVB通讯板卡连接以获取并存储列车运行参数数据的黑匣子数据存储器、与黑匣子数据存储器连接的无线数据发射单元；CPU处理器与黑匣子数据存储器相连。列车数据记录系统，包括地面数据服务器和上述的列车数据记录仪，地面数据服务器连接有与列车数据记录仪上无线通信发射单元通信的无线通信接收单元。记录仪及记录系统可以实现车载数据到地面服务器的存储，增强数据存储安全性，保证了在恶劣工况下，数据记录不丢失。

【技术实现步骤摘要】
列车数据记录仪及数据记录系统
本技术属于数据存储
，涉及一种列车数据记录仪及数据记录系统。
技术介绍
列车数据记录仪作为目前动车及地铁车辆配置主要核心部件之一，能够实时记录列车运行过程中的所有关键运行数据参数及列车故障信息，为列车故障及运行状态分析提供直接、可靠的数据依据。目前数据记录仪产品能够实现对列车主要运行状态数据及故障数据的实时记录存储，并通过专用数据解析软件实现数据解析，为列车故障分析提供数据支撑。但是仍然存在以下不足：(1)目前数据记录仪产品设计结构数据直接存储在CPU控制单元模块中，当遇到水下长时间浸泡、火灾、强烈撞击等极端环境条件下，设备无法正常工作，设备存储数据会有丢失的风险。(2)目前数据记录仪记录的列车运行状态数据及故障数据，只能等列车回库后，才能手动上车下载数据进行离线数据解析，无法实现数据远程实时上传，完成列车运行状态及故障信息在线解析。当列车在正线发生故障时，地面检修维护人员无法第一时间了解列车运行状态，对列车故障应急处理带来不便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有数据存储和数据发送功能的列车数据记录仪及数据记录系统。为了实现以上目的，本技术提供如下技术方案：列车数据记录仪，包括机箱，机箱内设置有CPU处理器、MVB通讯板卡、以及电源模块，所述MVB通讯板卡与列车总线连接，以获取列车运行参数数据，所述电源模块分别与CPU处理器和MVB通讯板卡连接，以为其供电；所述记录仪进一步包括与MVB通讯板卡连接以获取并存储列车运行参数数据的黑匣子数据存储器，以及，与黑匣子数据存储器连接的无线数据发射单元；所述CPU处理器与黑匣子数据存储器相连，以控制数据的存储和发射。作为优选，无线通信发射单元采用4G无线通信模块。作为优选，所述机箱上设置有MVB通讯接口，MVB通讯板卡与MVB通讯接口连接并经MVB总线连接至列车总线。列车数据记录系统，包括地面数据服务器，以及，上述的列车数据记录仪，所述地面数据服务器连接有与列车数据记录仪上无线通信发射单元通信的无线通信接收单元。本技术的有益效果为：对现有数据记录仪产品在结构及功能上进行了改进，增加黑匣子专用保护性数据存储单元模块，增强数据存储安全性，保证了在恶劣工况下，数据记录不丢失。增加4G无线上传模块，系统借用4G无线数据传输通道，便可实现对列车关键运行状态及故障信息实时上传功能，为地面检修人员远程实时监控分析列车运行状态提供了实时数据分析基础。附图说明图1为列车数据记录仪结构示意图；图2为列车数据记录系统结构示意图；图3为列车数据记录系统结构示意图。其中：1-地面数据服务器，2-CPU处理器，3-MVB通讯板卡，4-电源模块，5-黑匣子数据存储器，6-4G无线通信模块，7-车载天线。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的具体实施方式进行清楚完整地描述。显然，具体实施方式所描述的实施例仅为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本技术首先提供了一种列车数据记录仪。参考图1，列车数据记录仪，包括机箱，机箱内设置有CPU处理器2、MVB通讯板卡3、以及电源模块4。其中，MVB通讯板卡3与列车总线连接，以获取列车运行参数数据；本实施例中，MVB模块采用PC104结构的1类MVB板卡，通过载板CPCI总线与CPU模块进行通信，机箱1上设置有MVB接口101，MVB通讯板卡3与MVB接口连接，经MVB总线连接至TCMS网络控制系统列车总线，实现对列车关键系统关键运行参数数据实时记录存储功能。电源模块分别与CPU处理器2和MVB通讯板卡3连接，以为其供电；本实施例中，电源模块采用DC110V供电，同时支持77.5V～137.5V宽范围电源输入，能够输出DC5V、DC3.3V、DC15V，电压波动范围符合GB/T25119的要求，电源中断符合GB/T25119定义的S2级要求。记录仪进一步包括与MVB通讯板卡3连接以获取并存储列车运行参数数据的黑匣子数据存储器5，以及，与黑匣子数据存储器5连接的无线数据发射单元；所述CPU处理器2与黑匣子数据存储器5相连，以控制数据的存储和发射。本实施例中，无线通信发射单元采用4G无线通信模块6。其中，CPU处理器2采用X86高性能低功耗核心处理器，作为黑匣子数据存储器5大脑，负责协调实现对包括列车运行参数数据采集、处理、转存、上传等功能。黑匣子安全数据存储模块选用国外DEUTA公司成熟的PMU25C安全存储模块，该模块通过RailtransitvehicleeventrecordersIEEEStd1482.1-1999标准，能够可靠地存储各种类型数据，保证在极端恶劣的环境下，不会出现数据损坏丢失情况。设备可以通过4G无线通信模块6经车载天线7连接运营商无线通信网络，为黑匣子数据存储器5数据上传提供4G无线传输通道。模块支持多种网络制式LTE-TDD/LTE-FDD/TD-SCDMA/UMTS/EDGE/GPRS/GSM，并可以根据网络状态，自动选择并切换网络制式。黑匣子数据存储器5通过自身的MVB接口与MVB通讯板卡3连接，获取列车关键运行数据和故障数据，并存储到黑匣子数据存储器5中。数据记录系统设计以每隔100ms或者500ms频率记录保存数据，可存储最近15天MVB网络信号，记录信号个数可配置。当超过此容量时，按照时间先后顺序进行循环覆盖。基于上述的列车数据记录仪，本技术进一步提供一种列车数据记录系统。参考图2和图3，列车数据记录系统，包括地面数据服务器1，以及，上述的列车数据记录仪，地面数据服务器1连接有与列车数据记录仪上无线通信发射单元通信的无线通信接收单元。列车数据记录仪记录的数据可以传送到地面数据服务器1。对于列车正线运营过程中的运行状态数据，系统采用定时上传机制。列车在运行过程中，黑匣子将已定义好的需要传送的运行状态数据按照一定的时间间隔进行打包并上传至地面数据服务器。考虑到受无线信号覆盖范围等因素影响，无线传输链路可能存在的不稳定性，系统支持丢包数据重发机制，尽最大可能保证上传运行数据不丢失。对于列车正线运营过程中的故障数据，系统采用触发上传机制。系统实时监测所有记录故障发生与解除状态，当某故障发生或者解除时触发上传该故障信息(包括故障ID、故障系统、故障车辆等信息)，同时会将对应该故障发生时刻的关键环境信息(包括故障发生时间、当前车速、当前站点、网压、网流等信息)进行打包，上传至地面数据服务器，以方便检修维护人员能够及时获取当前列车运行故障状态，采取有效的应对策略。考虑到无线传输链路可能存在的不稳定性，系统支持丢包数据重发机制，尽最大可能保证上传故障数据不丢失。整体功能结构图如下图所示，系统将记录的数据存储到黑匣子安全存储单元模块中，可以极大程度保证在恶劣环境下，数据不丢失，避免了以往列车数据记录仪产品数据已丢失损坏的风险，提高了产品数据记录可靠性。同时系统增加4G线上传模块，借用4G无线数据传输通道，实现列车关键运行状态及故障信息数据实时上传功能。采用本实施例提供的列车数据存储系统，列车运行数据传输到地面数据服务器1存储，为地面检修人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
列车数据记录仪，包括机箱，机箱内设置有CPU处理器、MVB通讯板卡、以及电源模块，所述MVB通讯板卡与列车总线连接，以获取列车运行参数数据，所述电源模块分别与CPU处理器和MVB通讯板卡连接，以为其供电；其特征在于：所述记录仪进一步包括与MVB通讯板卡连接以获取并存储列车运行参数数据的黑匣子数据存储器，以及，与黑匣子数据存储器连接的无线数据发射单元；所述CPU处理器与黑匣子数据存储器相连，以控制数据的存储和发射。

【技术特征摘要】
1.列车数据记录仪，包括机箱，机箱内设置有CPU处理器、MVB通讯板卡、以及电源模块，所述MVB通讯板卡与列车总线连接，以获取列车运行参数数据，所述电源模块分别与CPU处理器和MVB通讯板卡连接，以为其供电；其特征在于：所述记录仪进一步包括与MVB通讯板卡连接以获取并存储列车运行参数数据的黑匣子数据存储器，以及，与黑匣子数据存储器连接的无线数据发射单元；所述CPU处理器与黑匣子数据存储器相连，以控制数据的存储和发射。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷培强，徐磊，李文正，张欣萍，唐化勇，李德祥，管超，厉彦宏，张程，李然，王曙，尹龙龙，王佳人，李鲲鹏，闫磊，阎士奇，杨凯，苗津铨，薛松，刘鹏，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37