一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备技术方案

本发明专利技术提供一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备，包括：信号处理模块：接收来自中央网络控制单元和电压转换模块的信号；控制模块：接收中央网络控制单元和电压转换模块发送的信号，并将信号发送至存储模块；信号处理模块的输入端与中央网络控制单元和电压转换模块电连接；信号处理模块的输出端与控制模块的输入端电连接；控制模块的输出端与存储模块的输入端电连接；本发明专利技术通过将信号处理模块、控制模块、存储模块和电源模块集成在一起，采用电路板叠加的方式，减少其整体体积，同时为了更好的对数据进行采集，所有信号采集回路均采用冗余模式设计，内部通过FPGA内部程序逻辑对采集数据进行校准。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备
本专利技术涉及故障监测设备，尤其涉及一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备。
技术介绍
现有内燃机车通风机轴承、油液、柴油机冷却水泄露故障监测系中，通风机轴承故障在线监测系统安装在现有通风机轴承端盖部位，保证通风机轴承发生故障前进行提醒与预警；分析各种油液监测技术的优势与不足，采用各种油液监测技术联合使用的方法提高内燃机车故障诊断与故障预测的准确性；应用铁谱技术监测可以及时发现柴油机机油内进水情况，对冷却水进行监测。随着机车运用环境的复杂性，加之使用年限的增加，整车故障率逐渐升高，上述故障监控均不能实现对内燃机车牵引变流系统的监控，包括机车运行电压、电流等变流系统的故障数据，以及在机车运行过程中时常出现很多活故障。针对频繁出现的故障问题，缺少有效的排查措施，时常需要互换不同部件来定位故障部件，极大地延长了故障排查周期，增加了工作量，经常难以准确锁定故障源头，只能预防性更换多个部件交车，严重影响了机车维修效率和维保质量，增加检修成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备，以克服上述技术问题。本专利技术提供一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备，包括：信号处理模块、控制模块、存储模块和电源模块；信号处理模块：接收来自中央网络控制单元和电压转换模块的信号；控制模块：接收所述中央网络控制单元和电压转换模块发送的信号，并将所述信号发送至所述存储模块；所述信号处理模块的输入端与中央网络控制单元和电压转换模块电连接；所述信号处理模块的输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述控制模块的输出端与所述存储模块的输入端电连接；所述电源模块为所述信号处理模块、控制模块、存储模块供电。进一步地，所述信号处理模块包括：信号接口模块和AD转换电路；所述信号接口模块输入端与所述中央网络控制单元和电压转换模块电连接，所述信号接口模块输出端与所述AD转换电路的输入端电连接，所述AD转换电路的输出端与所述控制模块的输入端电连接。进一步地，所述信号处理模块还包括：调理电路；所述调理电路设置于所述信号接口模块和AD转换电路之间。进一步地，还包括：可编程芯片，所述可编程芯片的输入端与所述控制模块的输出端电连接，所述可编程芯片的输出端与远程计算机连接；所述可编程芯片对所述控制模块发送的信号进行处理，并将处理后的信号发送至所述远程计算机。进一步地，所述中央网络控制单元的信号包括：驱动脉冲信号和反馈脉冲信号及电机侧交流电压和交流电流信号；所述电压转换模块的信号包括：牵引电机的功率模块输出电压、输出电流和电机转速。本专利技术通过将信号处理模块、控制模块、存储模块和电源模块集成在一起，采用电路板叠加的方式，减少其整体体积，同时为了更好的对数据进行采集，所有信号采集回路均采用冗余模式设计，内部通过FPGA内部程序逻辑对采集数据进行校准。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例整体结构示意图；图2为本专利技术实施例整数据存储示意图；图3为本专利技术实施例数据读取示意图；图4为本专利技术实施例电源模块供电示意图；具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术针对内燃机车牵引变流系统经常出现的故障，开发便携式故障监测设备，通过设计兼容性的硬件转接口来采集相关变流部件的实时运行数据，做到对故障信息实时保存。本专利技术提供一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备，如图1所示，包括：信号处理模块、控制模块、存储模块和电源模块；信号处理模块：接收来自中央网络控制单元和电压转换模块的信号；控制模块：接收所述中央网络控制单元和电压转换模块发送的信号，并将所述信号发送至所述存储模块；所述信号处理模块的输入端与中央网络控制单元和电压转换模块电连接；所述信号处理模块的输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述控制模块的输出端与所述存储模块的输入端电连接；所述电源模块为所述信号处理模块、控制模块、存储模块供电。进一步地，所述信号处理模块包括：信号接口模块和AD转换电路；所述信号接口模块输入端与所述中央网络控制单元和电压转换模块电连接，所述信号接口模块输出端与所述AD转换电路的输入端电连接，所述AD转换电路的输出端与所述控制模块的输入端电连接。进一步地，所述信号处理模块还包括：调理电路；所述调理电路设置于所述信号接口模块和AD转换电路之间。具体而言，信号接口模块、调理电路、AD转换电路、RS232接口、以太网口、电源模块、JTAG口、CAN通讯口以及为后期监测信号准备的预留接口均设置在底板上，控制模块和存储模块均设置在核心板上，底板与核心板采用插叠式结构，两板通过3个40脚连接器接口插叠相连进行通讯，使得此监测设备安装与维护较方便。本实施例中，控制模块为Xilinx公司Spartant-6系列XC6SLX16-FTG256C芯片，所述存储模块为64MbSPIFLASH芯片，为便于分析，将获取的信号分为两组，分别中央网络控制单元的信号包括：驱动脉冲信号和反馈脉冲信号及电机侧交流电压和交流电流信号；电压转换模块的信号包括：牵引电机的功率模块输出电压、输出电流和电机转速。高压区信号包括从牵引电机主回路上的传感器的获取的功率模块输出的电压、电流和电机转速信号，采用冗余设计对上述信号进行采集，功率模块输出的电流的采集回路主要由隔离放大器AD215加光耦隔电路离两部分组成；AD215是高速输入隔离放大器，用于隔离和放大宽带宽模拟信号，电源模块为±15V直流电源，电源电压范围为±14.5V～±16.5V；电机转速为数字量脉冲信号；通过同相缓冲器ABT541和光耦隔离电路将信号传输至信号处理模块进行数据处理，ABT541供电电压为4.5～5.5V。所述信号接口模块通过自身逻辑对上述信号进行判断，并输出传感器欠压、电机过流、IGBT欠压、输入欠压等故障信号。功率模块接收的脉冲信号和其内部反馈的脉冲信号同时经过高频脉冲变压器隔离电路传输给CPU板，经CPU板进行比较处理；牵引电机转速信号经调理电路传输至故障检测设备的CPU板，与中央网络控制单元的信号不同的是，电压转换模块的信号经过信号接口模块处理，其可以直接通过同相缓冲器传至CPU板对其进行数据处理；传感器欠压、电机过流、绝缘栅双极型晶体管(IGBT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备，其特征在于，包括：信号处理模块、控制模块、存储模块和电源模块；/n信号处理模块：接收来自中央网络控制单元和电压转换模块的信号；/n控制模块：接收所述中央网络控制单元和电压转换模块发送的信号，并将所述信号发送至所述存储模块；/n所述信号处理模块的输入端与中央网络控制单元和电压转换模块电连接；所述信号处理模块的输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述控制模块的输出端与所述存储模块的输入端电连接；所述电源模块为所述信号处理模块、控制模块、存储模块供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于检测内燃机车牵引电机系统故障的设备，其特征在于，包括：信号处理模块、控制模块、存储模块和电源模块；
信号处理模块：接收来自中央网络控制单元和电压转换模块的信号；
控制模块：接收所述中央网络控制单元和电压转换模块发送的信号，并将所述信号发送至所述存储模块；
所述信号处理模块的输入端与中央网络控制单元和电压转换模块电连接；所述信号处理模块的输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述控制模块的输出端与所述存储模块的输入端电连接；所述电源模块为所述信号处理模块、控制模块、存储模块供电。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号处理模块包括：信号接口模块和AD转换电路；
所述信号接口模块输入端与所述中央网络控制单元和电压转换模块电连接，所述信号接口模块输出端与所述AD转...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚京波，陆梦羽，朱琳，王铭，
申请(专利权)人：中车大连机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21