铁道驼峰车辆减速器性能检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其包括ARM处理器模块等；以太网模块、电源模块、串口模块都与处理器模块连接；电源模块、光电编码计数模块、DO模块、一个DI模块、一个PWM差分输出模块、AD采集模块与处理器模块连接；处理器模块和处理器模块之间通过FSMC总线连接。本发明专利技术针对铁路交通系统中减速器长期使用过程中的制动性能变差问题，提供了一种全新的检测方案。将数字电路设计技术、嵌入式系统技术、微机控制技术结合在一起，使得系统具备高效率、高精度、成本低、易操作的优点。该系统不仅能够让铁道工作人员对失效减速器完成检测与及时维修，而且大量数据的上传让铁路系统的科研人员获得一份丰富的数据资料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，属于铁路交通系统自动化领域。
技术介绍
我国的减速器已诞生应用半个世纪左右。经过广大科研人员的不懈努力，以及铁路工作人员的精心使用和维护，减速器已成为驼峰调速系统的一个重要组成部分，在全路驼峰调车场内广泛运用，在驼峰站场自动调速系统中发挥了不可替代的作用。然而，一些现实的问题也逐渐显现出来，其中最为突出的便是如何判断经长久使用的减速器是否还能处于正常工作范围之内，否则会给铁路车辆的位置停靠带了不便。传统的检测方式就是凭借铁路工人的传统经验，比如采取人工踩踏判别。一方面，由于工作人员能力有限，检测成功率不高，另一方面，需要耗费大量的人力物力。近年来，数字电路设计技术、嵌入式控制技术与微机控制技术相结合的趋势成为主流，本设计充分利用三大技术的优势，设计了一种新型减速器性能检测系统。稳定性好，检测效率高，成本低廉，易操作性的优点。此外，经以太网上传的大量实时数据，不仅能让工作人员对其性能好坏做出正确判断，而且还让科研人员掌握了第一手丰富的减速器相关数据。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其使用户可以方便的观察和记录相关信息数据，不需要很大的存储设备，而且人机交互界面好。根据本专利技术的一个方面，提供一种铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，其包括一个ARM处理器模块、一个FPGA处理器模块、一个以太网模块、一个第一电源模块、一个第二电源模块、一个光电编码计数模块、一个DO模块、一个DI模块、一个PWM差分输出模块、AD采集模块、一个串口模块，以太网模块、第一电源模块、串口模块都与ARM处理器模块连接；第二电源模块、光电编码计数模块、DO模块、DI模块、PWM差分输出模块、AD采集模块与FPGA处理器模块连接；ARM处理器模块和FPGA处理器模块之间通过FSMC总线连接。优选地，所述AD数据采集模块对减速器的制动力进行数据采集；PWM差分输出模块控制驱动器驱动伺服电机；光电编码器计数模块测量伺服电机转速；以太网模块用于PC上位机和控制器系统进行数据交互；DI模块实现多个开关量的实时获取；DO模块实现对外部开关量控件的控制；RS232串口模块实现对ARM处理器的程序调试与下载；两个电源模块分别为两个处理器模块及其周围相连模块进行供电。优选地，所述以太网模块包括第十二电容、第十三电容、第十四电阻、第十五电阻、第十六接口，第十二电容的一端接PHY_3V3电压，第十二电容的另一端接数字地；第十三电容与第十二电容并联连接；第十四电阻的一端接PHY_3V3电压，另一端接第十六接口的第九引脚；第十五电阻的一端接PHY_3V3电压，另一端接第十六接口的第十二引脚；第十六接口的第一、第二、第三、第六引脚分别于物理层接口芯片连接，第四、第五引脚均与PHY_3V3电压连接，第七引脚悬空，第八引脚接数字地，第十、第十二引脚均通过电阻接数字地，第十三、第十四引脚直接与数字地连接。优选地，所述第一电源模块包括第十七电容、第十八电容、第十九电压转换芯片、第二十电容，第十七电容的一端接POWER_5V电压，第十七电容的另一端接模拟地；第十八电容与第十七电容并联连接；第二十电容的一端接第十九电压转换芯片的第二引脚，另一端接第十九电压转换芯片的第一引脚；第十九电压转换芯片的第三引脚接POWER_5V电压，第一引脚接模拟地。优选地，所述第二电源模块包括第二十一电容、第二十二电容、第二十三电压转换芯片、第二十四电容、第二十五电容、第二十六电容、第二十七电容、第二十八电压转换芯片、第二十九电容、第三十电容、第三十一电容、第三十二电压转换芯片、第三十三电容，第二十一电容的一端接POWER_5V电压，第二十一电容的另一端接模拟地；第二十二电容与第二十一电容并联连接；第二十四电容的一端接第二十三电压转换芯片的第二引脚，另一端接第二十三电压转换芯片的第一引脚；第二十三电压转换芯片的第三引脚接POWER_5V电压，第一引脚接模拟地；第二十五电容的一端接POWER_5V电压，第二十五电容的另一端接模拟地；第二十六电容、第二十七电容与第二十五电容并联连接；第二十九电容的一端接第二十八电压转换芯片的第二、第四引脚，另一端接第二十八电压转换芯片的第一引脚；第二十八电压转换芯片的第三引脚接第二十三电压转换芯片的第二引脚，第一引脚接模拟地；第三十电容的一端接POWER_5V电压，第三十电容的另一端接模拟地；第三十一电容与第三十电容并联连接；第三十三电容的一端接第三十二电压转换芯片的第二、第四引脚，另一端接第三十二电压转换芯片的第一引脚；第三十二电压转换芯片的第三引脚接POWER_5V电压，第一引脚接模拟地。优选地，所述光电编码计数模块包括第三十四电阻、第三十五高速光耦、第三十六电容、第三十七电阻、第三十八电容、第三十九电阻、第四十驱动芯片、第四十一电阻、第四十二电容、第四十三电阻、第四十四电容、第四十五高速光耦、第四十六电阻，第三十五高速光耦的第一、第四、第七引脚悬空，外界光电脉冲PINA+通过第三十四电阻一端输入，另一端接到第三十五高速光耦的第二引脚，外界光电脉冲的PINA-直接与第三十五高速光耦的第三引脚相连，第三十五高速光耦的第五引脚与数字地连接，第八引脚与POWER_5V连接，第六引脚经第三十九电阻与第四十驱动芯片引脚的第一引脚连接；第三十六电容的一端接POWER_5V另一端接数字地；第三十七电阻一端接第三十五高速光耦的第八引脚，另一端接第六引脚；第三十八电容的一端接数字地，另一端接第三十五高速光耦的第六引脚；外界光电脉冲PINB+通过第四十六电阻一端输入，另一端输出接到四十五高速光耦的第二引脚，外界光电脉冲的PINB-直接与第四十五高速光耦的第四十一引脚相连，第四十五高速光耦的第五引脚与数字地连接，第八引脚与POWER_5V连接，第六引脚经第四十一电阻与第四十驱动芯片引脚的第一引脚连接；第四十四电容的一端接POWER_5V另一端接数字地；第四十三电阻一端接第三十五高速光耦的第八引脚，另一端接第六引脚；第四十二电容的一端接数字地，另一端接第三十五高速光耦的第六引脚；第四十驱动芯片的第二引脚接数字地，第五引脚接FPGA_3V3，第六引脚输出PINA，第四引脚输出PINB。优选地，所述DO模块包括第四十七电阻、第四十八电阻、第四十九光耦、第五十电阻、第五十一电容、第五十二三极管、第五十三二极管、第五十四二极管、第五十五电阻、第五十六电阻，第四十九光耦第二引脚与开关量输入连接，第一引脚经第四十八电阻与FPGA_3V3连接，第三引脚与POWER_5V连接，第四引脚经第五十电阻接数字地；第四十七电阻一端接FPGA_3V3，另一端与第四十九光耦第二引脚连接；第五十六电阻一端接第四十九光耦第四引脚，另一端与第五十二三极管第一引脚；第五十一电容一端与第五十二三极管第一引脚连接，另一端直接接数字地；第五十五电阻一端接POWER_5V，另一端经第五十四二极管与第五十二三极管第三引脚连接；第五十三二极管一端接POWER_5V，另一端接第五十二三极管第三引脚。优选地，所述DI模块包括第五十七电阻、第五十八光耦、第五十九电阻，第五十七光耦的第一引脚经第五十七电阻与外界开关量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，其包括一个ARM处理器模块、一个FPGA处理器模块、一个以太网模块、一个第一电源模块、一个第二电源模块、一个光电编码计数模块、一个DO模块、一个DI模块、一个PWM差分输出模块、AD采集模块、一个串口模块，以太网模块、第一电源模块、串口模块都与ARM处理器模块连接；第二电源模块、光电编码计数模块、DO模块、DI模块、PWM差分输出模块、AD采集模块与FPGA处理器模块连接；ARM处理器模块和FPGA处理器模块之间通过FSMC总线连接。

【技术特征摘要】
1.一种铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，其包括一个ARM处理器模块、一个FPGA处理器模块、一个以太网模块、一个第一电源模块、一个第二电源模块、一个光电编码计数模块、一个DO模块、一个DI模块、一个PWM差分输出模块、AD采集模块、一个串口模块，以太网模块、第一电源模块、串口模块都与ARM处理器模块连接；第二电源模块、光电编码计数模块、DO模块、DI模块、PWM差分输出模块、AD采集模块与FPGA处理器模块连接；ARM处理器模块和FPGA处理器模块之间通过FSMC总线连接。2.根据权利要求1所述的铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，所述AD数据采集模块对减速器的制动力进行数据采集；PWM差分输出模块控制驱动器驱动伺服电机；光电编码器计数模块测量伺服电机转速；以太网模块用于PC上位机和控制器系统进行数据交互；DI模块实现多个开关量的实时获取；DO模块实现对外部开关量控件的控制；RS232串口模块实现对ARM处理器的程序调试与下载；两个电源模块分别为两个处理器模块及其周围相连模块进行供电。3.根据权利要求1所述的铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，所述以太网模块包括第十二电容、第十三电容、第十四电阻、第十五电阻、第十六接口，第十二电容的一端接PHY_3V3电压，第十二电容的另一端接数字地；第十三电容与第十二电容并联连接；第十四电阻的一端接PHY_3V3电压，另一端接第十六接口的第九引脚；第十五电阻的一端接PHY_3V3电压，另一端接第十六接口的第十二引脚；第十六接口的第一、第二、第三、第六引脚分别于物理层接口芯片连接，第四、第五引脚均与PHY_3V3电压连接，第七引脚悬空，第八引脚接数字地，第十、第十二引脚均通过电阻接数字地，第十三、第十四引脚直接与数字地连接。4.根据权利要求1所述的铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，所述第一电源模块包括第十七电容、第十八电容、第十九电压转换芯片、第二十电容，第十七电容的一端接POWER_5V电压，第十七电容的另一端接模拟地；第十八电容与第十七电容并联连接；第二十电容的一端接第十九电压转换芯片的第二引脚，另一端接第十九电压转换芯片的第一引脚；第十九电压转换芯片的第三引脚接POWER_5V电压，第一引脚接模拟地。5.根据权利要求1所述的铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，所述第二电源模块包括第二十一电容、第二十二电容、第二十三电压转换芯片、第二十四电容、第二十五电容、第二十六电容、第二十七电容、第二十八电压转换芯片、第二十九电容、第三十电容、第三十一电容、第三十二电压转换芯片、第三十三电容，第二十一电容的一端接POWER_5V电压，第二十一电容的另一端接模拟地；第二十二电容与第二十一电容并联连接；第二十四电容的一端接第二十三电压转换芯片的第二引脚，另一端接第二十三电压转换芯片的第一引脚；第二十三电压转换芯片的第三引脚接POWER_5V电压，第一引脚接模拟地；第二十五电容的一端接POWER_5V电压，第二十五电容的另一端接模拟地；第二十六电容、第二十七电容与第二十五电容并联连接；第二十九电容的一端接第二十八电压转换芯片的第二、第四引脚，另一端接第二十八电压转换芯片的第一引脚；第二十八电压转换芯片的第三引脚接第二十三电压转换芯片的第二引脚，第一引脚接模拟地；第三十电容的一端接POWER_5V电压，第三十电容的另一端接模拟地；第三十一电容与第三十电容并联连接；第三十三电容的一端接第三十二电压转换芯片的第二、第四引脚，另一端接第三十二电压转换芯片的第一引脚；第三十二电压转换芯片的第三引脚接POWER_5V电压，第一引脚接模拟地。6.根据权利要求1所述的铁道驼峰车辆减速器性能检测系统，其特征在于，所述光电编码计数模块包括第三十四电阻、第三十五高速光耦、第三十六电容、第三十七电阻、第三十八电容、第三十九电阻、第四十驱动芯片、第四十一电阻、第四十二电容、第四十三电阻、第四十四电容、第四十五高速光耦、第四十六电阻，第三十五高速光耦的第一、第四、第七引脚悬空，外界光电脉冲PINA+通过第三十四电阻一端输入，另一端接到第三十五高速光耦的第二引脚，外界光电脉冲的PINA-直接与第三十五高速光耦的第三引脚相连，第三十五高速光耦的第五引脚与数字地连接，第八引脚与POWER_5V连接，第六引脚经第三十九电阻与第四十驱动芯片引脚的第一引脚连接；第三十六电容的一端接POWER_5V另一端接数字地；第三十七电阻一端接第三十五高速光耦的第八引脚，另一端接第六引脚；第三十八电容的一端接数字地，另一端接第三十五高速光耦的第六引脚；外界光电脉冲PINB+通过第四十六电阻一端输入，另一端输出接到四十五高速光耦的第二引脚，外界光电脉冲的PINB-直接与第四十五高速光耦的第四十一引脚相连，第四十五高速光耦的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗中华，魏成雷，刘金磊，徐舟舟，刘冲，李晖，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31