一种内燃机车故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种内燃机车故障诊断系统，包括CPU板，网络通信接口板，总线背板和电源板；网络通信接口板用于与内燃机车的通信网络总线连接，接收通信网络总线上的数据，并将所述数据通过所述总线背板提供给所述CPU板；所述CPU板用于通过所述总线背板接收由所述网络通信接口板获取的数据；所述电源板用于为所述CPU板、网络通信接口板供电。具有结构简单，扩展方便，可全面获取机车所有重要电气设备的信息，并直接进行故障分析处理等优点。

A fault diagnosis system for diesel locomotive

【技术实现步骤摘要】
一种内燃机车故障诊断系统
本专利技术涉及内燃机车故障诊断
，尤其涉及一种内燃机车故障诊断系统。
技术介绍
交流传动方式已经是内燃机车的主流传动方式，采用交流传动技术的内燃机车控制系统具有高度信息化、智能化、集成化等特点。传统继电器、接接触器构成的组合控制系统已经完全被取代，机车控制、保护完全由控制系统自动判断、执行。传统的通过线路测量判断故障定位已不可行，大量、瞬间的状态信息靠人已经没办法获知，大量信息也不适应通过人工来进行分析和处理。因此，有必要对内燃机车的故障诊断系统进行研究。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单，扩展方便，可全面获取机车所有重要电气设备的信息，并直接进行故障分析处理的内燃机车故障诊断系统。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种内燃机车故障诊断系统，包括CPU板，网络通信接口板，总线背板和电源板；网络通信接口板用于与内燃机车的通信网络总线连接，接收通信网络总线上的数据，并将所述数据通过所述总线背板提供给所述CPU板；所述CPU板用于通过所述总线背板接收由所述网络通信接口板获取的数据；所述电源板用于为所述CPU板、网络通信接口板供电。进一步地，所述网络通信接口板包括：MVB通信板、UART通信板、CAN通信板；所述MVB通信板用于与所述内燃机车的MVB总线连接，通过MVB总线获取所述内燃机车上第一类设备的数据；所述UART通信板用于与所述内燃机车的串行通信总线连接，通过串行通信总线获取所述内燃机车上第二类设备的数据；所述CAN通信板用于与所述内燃机车的CAN总线连接，通过CAN总线获取所述内燃机车上第三类设备的数据。进一步地，所述第一类设备包括DCU、LCS、DK-2、IDU；所述第二类设备包括ACU；所述第三类设备包括ECU。进一步地，所述CPU板上设置有存储单元，所述CPU板按照预设的频率从所述总线背板获取数据并存储到所述存储单元中。进一步地，所述预设的频率为与内燃机车工况相关的可变频率。进一步地，所述预设的频率至少包括第一频率和第二频率，所述第一频率高于所述第二频率；所述内燃机车在牵引工况或制动工况时采用所述第一频率，在惰行工况时采用所述第二频率。进一步地，所述CPU板还用于对所获取的数据进行识别、分析，按照类别分别生成日志文件存储到存储单元中；所述日志文件包括故障日志、事件日志、瞬间日志、状态日志、事件记录仪日志、数据包日志。进一步地，所述CPU板还用于通过专家系统对故障数据进行诊断，确定故障原因及处理措施；所述专家系统存储在所述存储单元中。进一步地，还包括存储板，所述存储板与所述总线背板连接，用于存储所述日志文件。进一步地，还包括箱体，所述CPU板，网络通信接口板，总线背板，电源板和存储板均设置在所述箱体内。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过各种不同类型网络通信接口板来获取机车上不同设备的数据，并由总线背板提供给CPU板，可实现对全车重要设备的全面监控，所获取的信息全面，实时对设备的运行状态进行分析，并可通过专家信息库分析故障的原因及处理对策。2、本专利技术根据机车上设备的数量，可以方便的对网络通信接口板进行扩展，只需要根据实际需求将对应类型的网络通信接口板接入总线背板即可，扩展十分方便。3、本专利技术将所获取的数据进行分类处理，按照类别生成日志，便于后期对数据进行分析处理及显示，也方便检修人员解读数据，查找故障原因。4、本专利技术通过对所获取的数据进行分析处理，可以方便的对设备的寿命等参数进行预测。附图说明图1为本专利技术具体实施例的网络拓扑示意图。图2为本专利技术具体实施例设备结构示意图。图3为本专利技术具体实施例故障日志示意图。图4为本专利技术具体实施例事件日志示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。本实施例的内燃机车故障诊断系统，包括CPU板，网络通信接口板，总线背板和电源板；网络通信接口板用于与内燃机车的通信网络总线连接，接收通信网络总线上的数据，并将所述数据通过所述总线背板提供给所述CPU板；所述CPU板用于通过所述总线背板接收由所述网络通信接口板获取的数据；所述电源板用于为所述CPU板、网络通信接口板供电。如图1所示的某机车的网络拓扑结构，机车网络包括以太网、MVB（MultifunctionVehicleBus，多功能车辆总线）、CAN、RS485等不同的网络类型，不同的设备根据其自身的网络接口类型分别接入不同的网络。GWM（GatewayModule，网关模块）管理MVB总线上所有设备，通过MVB总线获取DCU（DriveControlUnit，牵引控制单元），ACU（AuxiliaryControlUnit，辅助控制单元），LCS（Locomotivecontrolsystem，机车控制系统），DK-2（DK-2型制动机控制单元）等设备信息；通过CAN总线从ECU（EngineControlUnit，柴油机控制单元）获取数据。图1中，还显示了ERMn（EventRecordModule，事件记录仪）、LDP（LocomotiveonboardgeneralDatamonitoringPlatform，车载信息装置）等设备的连接关系。在本实施例中，电源板满足蓄电池供电电压以及对电源板性能要求，给总线背板提供+5VDC、+3.3VDC、±12VDC。CPU板可对所采集的各类信息进行分析、处理、通信、控制及存储等工作，通过总线背板实现与MVB通信板、UART通信板、CAN通信板等插件交互数据及控制。在本实施例中，所述网络通信接口板包括：MVB通信板、UART通信板、CAN通信板；所述MVB通信板用于与所述内燃机车的MVB总线连接，通过MVB总线获取所述内燃机车上第一类设备的数据；所述UART通信板用于与所述内燃机车的串行通信总线连接，通过串行通信总线获取所述内燃机车上第二类设备的数据；所述CAN通信板用于与所述内燃机车的CAN总线连接，通过CAN总线获取所述内燃机车上第三类设备的数据。如图2所示，网络通信接口板为插件板，电源板为插件板，CPU板为插件板，直接采用插接的方式与总线背板连接，结构简单，扩展方便。在本实施例中，网络通信接口板包括1块MVB通信板，1块CAN通信板，1块UART通信板。总线背板上还具有多个备用接口，当有其它类型的网络需要接入时，可以将对应类型的网络通信接口板插入总线背板，实现不同类型网络的接入，扩展性能好。在本实施例中，MVB通信板可实现列车MVB总线的管理和数据交互，满足4类设备能力，物理介质采用EMD方式。MVB通信采用双路热冗余，最大通信距离200m。根据制定的网络协议，通过访问相应的端口号，获得各设备的状态及故障信息，并且可通过GWM获取重联车的信息。UART通信板提供第三方应用接口，实现列车RS232、RS422、RS485的数据交互。UART通信板与ACU进行通信，获得辅助变流器的状态和故障信息。CAN通信板提供第三方应用接口，实现列车CAN的数据交互。CAN通信板支持CANOPENJ1939协议，可满足机车上通信需求。CAN插件板与柴油机ECU进行通信，获得柴油机的状态和故障信息。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机车故障诊断系统，其特征在于：包括CPU板，网络通信接口板，总线背板和电源板；网络通信接口板用于与内燃机车的通信网络总线连接，接收通信网络总线上的数据，并将所述数据通过所述总线背板提供给所述CPU板；所述CPU板用于通过所述总线背板接收由所述网络通信接口板获取的数据；所述电源板用于为所述CPU板、网络通信接口板供电。

【技术特征摘要】
1.一种内燃机车故障诊断系统，其特征在于：包括CPU板，网络通信接口板，总线背板和电源板；网络通信接口板用于与内燃机车的通信网络总线连接，接收通信网络总线上的数据，并将所述数据通过所述总线背板提供给所述CPU板；所述CPU板用于通过所述总线背板接收由所述网络通信接口板获取的数据；所述电源板用于为所述CPU板、网络通信接口板供电。2.根据权利要求1所述的内燃机车故障诊断系统，其特征在于：所述网络通信接口板包括：MVB通信板、UART通信板、CAN通信板；所述MVB通信板用于与所述内燃机车的MVB总线连接，通过MVB总线获取所述内燃机车上第一类设备的数据；所述UART通信板用于与所述内燃机车的串行通信总线连接，通过串行通信总线获取所述内燃机车上第二类设备的数据；所述CAN通信板用于与所述内燃机车的CAN总线连接，通过CAN总线获取所述内燃机车上第三类设备的数据。3.根据权利要求2所述的内燃机车故障诊断系统，其特征在于：所述第一类设备包括DCU、LCS、DK-2、IDU；所述第二类设备包括ACU；所述第三类设备包括ECU。4.根据权利要求3所述的内燃机车故障诊断系统，其特征在于：所述CPU板上设置有存储单元，所述CPU板按照预...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚晓阳，赵军伟，吴柏华，班立权，张东方，贺云香，刘松柏，肖孟英，唐军，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43