一种地铁车辆运行记录装置制造方法及图纸

技术编号:15790818 阅读:653 留言:0更新日期:2017-07-09 19:57
本发明专利技术提供一种地铁车辆运行记录装置,该装置取牵引、制动控制电路相关节点作为记录“点”,采用磁耦合技术隔绝所有输入回路串扰问题,列车控制回路监视系统具备24路输入,用于对直流电压进行监测和跟踪记录,利用SD卡记录电压数据,PC端管理软件通过USB口,将数据读入PC端,并通过软件的显示界面对数据进行测量和分析。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁车辆运行记录装置
本专利技术涉及地铁车辆运行监控领域,具体涉及地铁车辆行车记录技术。
技术介绍
近年来,随着列车控制网络和现场总线技术的快速发展,列车网络监控系统在地铁车辆中开始得到大量应用,能够实现对列车运行状态的监测和记录。时间记录设备能按时间和列车运行坐标位置顺序地将车辆运行速度、司控器手柄位置、司乘人员控制状况、制动风缸压力、紧急制动施加状态等与车辆安全相关的信号完整记录下来。记录的数据可用于事故时的分析和明确事故责任,最主要的是管理人员可通过每趟列车运行数据的分析及时发现一些事故隐患,做到防患于未然。由于地铁车辆设计和制造的差异性,地铁大系统对地铁车辆部件产生的电磁干扰以及部件自身的质量和老化、人为操作失误等都将会对车辆运营安全带来威胁。因此所有车辆故障的发生,需要事件记录设备完整的记录整个过程,便于分析,从而制定有针对性的整改措施。在国内基本没有安装事件记录设备,有些记录设备只能记录一些简单的车辆信息,包括牵引指令输出、制动指令输出、速度曲线等等,不能反映出车辆部件的工作状态,适用性有限。一旦发生车辆故障,没有完整和全面的记录,检修人员不能判断各类按钮,继电器、开关等所输出和输入的信息,无法识别故障点。这样给已发生的故障和事故分析带来一定困难。目前国内外地铁车辆运营单位对此情况非常重视,认为在地铁车辆上安装地铁列车事件记录装置有助于提高科学化管理水平,正确评估地铁列车设备的性能和发生事故的真正原因。现在国内运营中的大部分城轨列车没有安装事件记录装置,但其监控中心中一般会集成数据记录装置单元,在主机处理单元的卡槽内装有可移动的存储卡,数据记录在该卡上。目前,事件记录装置只能记录车辆的简单运行信息。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供的地铁车辆运行记录装置完善了当前记录装置记录数据少的弱点,利用磁耦隔离技术防止装置对其他地铁部件造成损坏,并能够通过扩展不断的增加监控点,可以根据用户需要及时的调整监控点。其具体采用如下技术方案:该装置包括前面板、上盖板、侧挡板、下底板、背板、采编模块、存储模块、控制模块,所述前面板安装有24VDC电源输入接头、设备开关和状态指示灯,采编模块、存储模块、控制模块均插接于所述背板,所述采编模块包括调理采集单元、磁耦隔离单元、编码发射单元、电源管理单元,所述调理采集单元通过所述磁耦隔离单元与所述编码发射单元连接,所述电源管理单元分别与所述调理采集单元和所述编码发射单元连接;所述存储模块包括接收解码单元、数据存储单元、弹地通讯单元;所述控制模块包括供电单元、控制软件单元、通讯单元,所述供电单元包括限流电阻、Π型滤波器、共模电感、去耦电容;所述编码发射单元包括FPGA模块,所述FPGA模块上设置有用于接收所述调理采集单元数据的AD/DA接口、用于与所述接收解码单元进行数据传输的数据传输接口、用于与所述接收解码单元进行通讯的通讯接口;所述接收解码单元包括FPGA控制器,FPGA控制器控制所述编码发射单元与所述接收解码单元之间的数据传输与通讯,FPGA控制器设置有异步模拟量输入接口、异步数字量输入接口、同步模拟量输入接口、高速LVDS数字输入接口。优选地,所述控制模块与存储模块集成于一个板卡。优选地,电源管理单元包含转配电电路、接口保护电路、充电电路、一级换流模块、二级换流模块。优选地,所述控制软件单元具有控制软件界面,在数据采集状态下,可通过USB电缆将便携计算机与记录装置相连,在控制软件界面点击“开始传输”按键,将存储模块的数据返回上位机,由其保存为文件存于硬盘,在控制软件界面点击“格式化”按键,设备将存储模块中的数据删除,在控制软件界面点击“设置时间”按键,将记录装置的内部时间同步到上位机时间。本专利技术具有如下有益效果:(1)由于地铁大系统对地铁车辆部件容易产生电磁干扰,利用磁耦隔离技术,使得记录装置仅接受信息的输入,而不会数据回流,造成对其他部件的干扰与损坏。(2)能够通过扩展不断的增加监控点,可以根据用户需要及时的调整监控点。(3)作为一个独立的记录单元,增加了事件记录装置的工作稳定性,可以长时间带电工作。增加了事件记录装置的数据存储量,可以记录大量的信息数据,便于故障的分析。附图说明图1是本专利技术的结构设计图。图2是本专利技术的结构爆炸图。图3是本专利技术的模块组成图。图4是编码发射单元结构图。图5是电源管理单元原理框图。图6是接收解码单元原理框图。图7接口保护电路原理图。图8是数据回读界面。具体实施方式地铁车辆运行记录装置硬件结构包括前面板1、侧挡板2、上盖板3、下底板5、采编模块6,前面板1安装有24VDC电源输入接头、设备开关和状态指示灯,控制模块与存储模块集成于一个板卡4,背板7用于安装板卡4和采编模块6。各挡板之间采用螺栓可靠连接,背板与前挡板之间采用螺栓固定,板卡和采编模块直接插入背板,实现可插拔式结构。如图1和2所示。地铁车辆运行记录装置的地铁事件的数据记录通过采编(SCP)部分、存储(DSP)部分、控制(DCP)部分三大部分实现,各部分的组成、连接及传输关系如图3所示。(一)采编(SCP)部分:(1)调理采集单元-ASU(AdjustSampleUnit);AD芯片采用AD公司的“24ChannelDASwith12-Bit,BipolarInput,SimultaneousSamplingADCAD7606”芯片,它具有24通道的输入,由于设计的一个编码发射单元-CEU可以连接多个调理采集单元-ASU,并且所有的连接通道均可同步采集,所以需要设计多个AD芯片的“CONVST、RESET、RANGE、RD/CLK、CS、BYTESEL”等管腿需要连接在一起,由FPGA统一控制,所以需要在相应的部分加上驱动,驱动选择放在调理采集单元-ASU上,采用74HC07芯片即可。将启动采集的CONVSTA和CONVSTB连接到一起,由FPGA统一控制。(2)编码发射单元-CEU(CodeEmisitUnit);编码发射单元-CEU:完成对调理采集单元-ASU的各个信号的采集、编码和传输、与存储(DSP)部分的通讯,如图4所示。(2.1)供电部分表1供电芯片序号芯片型号供电部分供电电流备注1LM117-1.2FPGA内核0.1A2LM117-2.5PLL锁相环0.1A3LM117-3.3数字接口0.05A(2.2)FPGA选择选型:ALTERA公司的EP3C10E144型号的FPGA芯片。管教分配:EP3C10E144型号的FPGA共144个管腿,可用作输入输出设置的为96个管腿。表2FPGA芯片序号接口管腿数量备注1与调理采集单元的AD芯片接口不公用:5*8=402通讯接口23数据传输接口44备用10合计:66(2.3)编码设计以200Hz作为采样的基准频率,其他采样频率均由其分频得出,这样就可以保证所有板的所有通道之间互相同步。设置一个计数器,由200Hz触发,初始值为0,计数步长为5,计数值超过999时清0。这个计数器的计数值即是一个相对时钟,单位是微秒。单块采集板的一个采样点数据组成一个采样帧,其格式为:表3采样帧帧头:为固定值0xEB90。发送时从高位开始发。板号:采集板的序号。帧序号:FPGA每发送一帧此序号都会加1,超过255则清0。本文档来自技高网
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一种地铁车辆运行记录装置

【技术保护点】
一种地铁车辆运行记录装置,该装置包括前面板、上盖板、侧挡板、下底板、背板、采编模块、存储模块、控制模块,所述前面板安装有24V DC电源输入接头、设备开关和状态指示灯,采编模块、存储模块、控制模块均插接于所述背板,其特征在于,所述采编模块包括调理采集单元、磁耦隔离单元、编码发射单元、电源管理单元,所述调理采集单元通过所述磁耦隔离单元与所述编码发射单元连接,所述电源管理单元分别与所述调理采集单元和所述编码发射单元连接;所述存储模块包括接收解码单元、数据存储单元、弹地通讯单元;所述控制模块包括供电单元、控制软件单元、通讯单元,所述供电单元包括限流电阻、Π型滤波器、共模电感、去耦电容;所述编码发射单元包括FPGA模块,所述FPGA模块上设置有用于接收所述调理采集单元数据的AD/DA接口、用于与所述接收解码单元进行数据传输的数据传输接口、用于与所述接收解码单元进行通讯的通讯接口;所述接收解码单元包括FPGA控制器,FPGA控制器控制所述编码发射单元与所述接收解码单元之间的数据传输与通讯,FPGA控制器设置有异步模拟量输入接口、异步数字量输入接口、同步模拟量输入接口、高速LVDS数字输入接口。

【技术特征摘要】
1.一种地铁车辆运行记录装置,该装置包括前面板、上盖板、侧挡板、下底板、背板、采编模块、存储模块、控制模块,所述前面板安装有24VDC电源输入接头、设备开关和状态指示灯,采编模块、存储模块、控制模块均插接于所述背板,其特征在于,所述采编模块包括调理采集单元、磁耦隔离单元、编码发射单元、电源管理单元,所述调理采集单元通过所述磁耦隔离单元与所述编码发射单元连接,所述电源管理单元分别与所述调理采集单元和所述编码发射单元连接;所述存储模块包括接收解码单元、数据存储单元、弹地通讯单元;所述控制模块包括供电单元、控制软件单元、通讯单元,所述供电单元包括限流电阻、Π型滤波器、共模电感、去耦电容;所述编码发射单元包括FPGA模块,所述FPGA模块上设置有用于接收所述调理采集单元数据的AD/DA接口、用于与所述接收解码单元进行数据传输的数据传输接口、用于与所述接收解码单元进行通讯的通讯接口;所述接收解码单元包括FP...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨建伟姚德臣李熙谢浩张骄沈超廉朋
申请(专利权)人:北京建筑大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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