一种既有轨道工程机械远程诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种既有轨道工程机械远程诊断系统，包括：车载主机、交换机、前端模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板、一个以上的行车监控数字量采集模块，以及一个以上的行车监控模拟量采集模块。车载主机通过交换机与第三方设备进行数据交互，前端模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板均通过现场总线将采集到的轨道工程机械的作业状态数据传输至车载主机。行车监控数字量采集模块、行车监控模拟量采集模块将采集到的轨道工程机械的行车安全监控数据传输至车载主机。本发明专利技术能够解决既有轨道工程机械信息采集监测难、故障处理效率低、现场管理难、车载设备安装布线难的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路工程领域，尤其是涉及一种应用于既有轨道工程机械的远程诊断系统。
技术介绍
目前，随着铁路电气化的进程不断加快，对于铁路工程机械的自动化程度要求也不断提高，因此在铁路工程领域广泛存在着新、旧设备混用的情况。如附图1所示，即为一种既有轨道工程机械电气系统的系统结构框图。在附图1中，电路板1、电路板2、电路板3等从作业相关电气控制箱中获取采集信号，再分别以数字量信号、模拟量信号、仪表信号和指示灯信号的形式输出至相应的设备、仪表和指示灯进行显示。如附图2所示，在现有技术中，由株洲南车时代电气股份有限公司、株洲时代电子技术有限公司分别于2008年10月10日申请，2009年03月11日公开，公开号为CN101382802A的中国专利技术专利《养路机械电气系统状态监测与诊断装置及监测诊断方法》，以及于2012年03月14日申请，2012年08月29日公开，公开号为CN102650878A的中国专利技术专利《一种大型养路机械分布式控制系统及其设计方法》均公开了一种新的铁路大型养路机械网络控制系统。基于上述两种专利开发的铁路大型养路机械网络控制系统目前已批量应用于新造的WD-320稳定车、D08-32捣固车、D09-32连续式捣固车、DWL-48捣稳车等多种车型。该系统由显示模块、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块等几种基本控制模块组成，并采用现场CAN总线作为数字通讯载体，将整车通过网络贯穿首尾，形成了一个整车的控制网络。系统各部件的功能如下：电源模块：隔离电源模块，为网络上的5～6个控制模块提供+24V电源。数字量输入模块：8个通道输入信号接口，且每通道可采集2路外部DC24V高低电平信号，并通过CAN通信接口实现CAN总线网络数据交换，通过CAN2和/或RS232通信接口连接基于CAN和/或RS232通信协议的外部设备，除此之外还可向外部设备提供具有短路保护的可控+24V现场工作电源。模拟量输入模块：8个通道输入信号接口，可采集的±10.000V以内的模拟量输入信号，并通过CAN1通信接口实现CAN总线网络数据交换，通过CAN2和/或RS232通信接口连接基于CAN和/或RS232通信协议的外部设备，除此之外每个通道都可提供±10.000V现场工作电源，其中7～8通道可实现±10.000V或±15.000V现场工作电源输出。数字量输出模块：系统可在线诊断模块通信状态、模块电源、模块输入输出通道状态等。显示模块：采用触摸屏作为系统的人机交互接口，具备CAN、RS232、USB、以太网等通信接口，主要负责完成工作状态信号显示、工作数据输入输出、数据管理、逻辑运算、系统在线诊断等功能。无线模块：实现GPS实时定位，数据无线传输与接收。在附图1中，电源模块为其它控制模块提供隔离DC24V电源。模拟量输入模块与数字量输入模块完成车载工作状态信息采集，并通过现场CAN总线将数据传输到网络中，供其它模块接收使用。数字量输出模块完成对从网络上接收的数字与模拟信号进行逻辑数据运算，再输出PWM信号驱动执行机构，实现作业动作，并将计算结果传输至网络中，供其它模块接收使用。显示模块直接从网络中接收有用数据，进行显示、分析与存储，实现控制模块实时在线诊断及系统智能诊断功能，并通过无线模块与地面终端进行数据通信，实现工作状态信息远程在线实时监测诊断功能。轨道工程机械的车载工作状态信号分为数字信号与模拟信号。数字信号包括DC24V高低电平信号与DC15V脉冲信号。数字量输入模块仅能采集DC24V高低电平及脉冲信号，因此在D08-32捣固车网络控制系统设计中增加了2个信号转换板将DC15V脉冲信号转换为DC24V信号，再通过数字量输入模块完成信号采集。数字信号采集功能框图如附图3所示。模拟信号包括电阻型模拟传感器信号、DC24V电压信号及-10V～+10V电压信号。模拟量输入模块仅能采集-10V～+10V电压信号。因此，在D08-32捣固车网络控制系统设计中增加了1个模拟隔离板将DC24V电压信号与电阻型传感器信号转换为脉冲信号转换为-10V～+10V电压信号，再通过模拟量量输入模块完成信号采集。模拟信号采集功能框图如附图4所示。目前铁路大型养路机械网络控制系统仅适应于新造轨道工程机械，若将现有铁路大型养路机械网络控制系统应用于既有轨道工程机械，将会存在以下技术问题：(1)铁路大型养路机械网络控制系统采用模块化设计，整车网络主要由几种基本模块组成，若将其基本模块用于既有轨道工程机械工作状态信息采集，还需另外增加信号转换板才能完成信号采集，采集系统结构复杂；(2)目前已应用的，如：D08-32型捣固车网络控制系统状态信息采集模块共有12个模块，若将其直接应用于既有D08-32型捣固车，则将存在模块数量多、成本高、安装布线困难等多种问题；(3)既有工程车需在原模拟系统的基础上增加一倍的输入信号线，箱体分散、走线复杂，可能会干扰原系统功能与性能，并降低原系统的可靠性；(4)铁路大型养路机械网络控制系统中的车载显示模块直接嵌入式安装于司机台，需增加控制箱，用于车载显示模块安装，体积大、安装困难；(5)铁路大型养路机械网络控制系统中的网络控制模块集采集、信号处理、存储、通信等功能于一体，具有1路RS232及2路CAN接口，且防护等级为IP67，在既有工程车上仅用于信息采集与发送，导致模块的功能没有得到充分发挥。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种既有轨道工程机械远程诊断系统，能够解决既有轨道工程机械信息采集监测难、故障处理效率低、现场管理难、车载设备安装布线难的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种既有轨道工程机械远程诊断系统的技术实现方案，一种轨道工程机械远程诊断系统，包括：车载主机、交换机、前端模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板、、一个以上的行车监控数字量采集模块，以及一个以上的行车监控模拟量采集模块。所述车载主机通过所述交换机与第三方设备进行数据交互，所述前端模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板均通过现场总线将采集到的轨道工程机械的作业状态数据传输至所述车载主机。所述行车监控数字量采集模块、行车监控模拟量采集模块将采集到的所述轨道工程机械的行车安全监控数据传输至所述车载主机。优选的，所述系统还包括无线模块，所述车载主机通过交换机与所述无线模块相连，实现所述轨道工程机械车载工作状态数据的无线传输。优选的，所述车载主机与所述交换机，以及所述交换机与所述无线模块、第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种既有轨道工程机械远程诊断系统，其特征在于，包括：车载主机、交换机、前端模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板、一个以上的行车监控数字量采集模块，以及一个以上的行车监控模拟量采集模块；所述车载主机通过所述交换机与第三方设备进行数据交互，所述前端模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板均通过现场总线将采集到的轨道工程机械的作业状态数据传输至所述车载主机；所述行车监控数字量采集模块、行车监控模拟量采集模块将采集到的所述轨道工程机械的行车安全监控数据传输至所述车载主机。

【技术特征摘要】
1.一种既有轨道工程机械远程诊断系统，其特征在于，包括：车载主机、交换机、前端
模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板、一个以上的行车监控数字量采集模块，以
及一个以上的行车监控模拟量采集模块；所述车载主机通过所述交换机与第三方设备进行数
据交互，所述前端模拟量采集板、多路模拟量采集板、程控主机板均通过现场总线将采集到
的轨道工程机械的作业状态数据传输至所述车载主机；所述行车监控数字量采集模块、行车
监控模拟量采集模块将采集到的所述轨道工程机械的行车安全监控数据传输至所述车载主
机。
2.根据权利要求1所述的既有轨道工程机械远程诊断系统，其特征在于：所述系统还包
括无线模块，所述车载主机通过交换机与所述无线模块相连，实现所述轨道工程机械车载工
作状态数据的无线传输。
3.根据权利要求2所述的既有轨道工程机械远程诊断系统，其特征在于：所述车载主机
与所述交换机，以及所述交换机与所述无线模块、第三方设备之间均采用以太网进行互联。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的既有轨道工程机械远程诊断系统，其特征在于：
所述车载主机与所述行车监控数字量采集模块、行车监控模拟量采集模块之间通过包括CAN
总线、FF总线、Lonworks总线、DeviceNet总线、PROFIBUS总线、HART总线、CC-Link总
线、WorldFIP总线、INTERBUS总线在内的任一种现场总线进行互联。
5.根据权利要求4所述的既有轨道工程机械远程诊断系统，其特征在于：所述行车监控
数字量采集模块包括54路输入接口，其中48路为高低电平输入采集信号，其余6路为幅值
0V～15V脉冲输入采集信号，所述行车监控数字量采集模块通过CAN总线与所述车载主机进
行数据交互。
6.根据权利要求5所述的既有轨道工程机械远程诊断系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平松，卓海军，李懿，张雷，李超，成峰，白小兰，谭海波，陈荣，余高翔，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43