一种机车电压采集记录系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机车电压采集记录系统，包括：主控记录模块、电源模块、转换隔离模块和操作显示模块。电源模块的输入为机车电源，电源模块为主控记录模块和转换隔离模块提供电源，转换隔离模块对1至4路的被测电压输入信号采样，并对被测电压输入信号进行隔离转换后输出至主控记录模块，当任一路被测电压输入信号超过设定的正常范围，主控记录模块通过操作显示模块显示故障报警信号，同时蜂鸣器发出声音报警信号。本发明专利技术可以为机车上各种0V～180V的直流电压适时显示、记录、地面分析提供解决方案，便于乘务人员及时发现故障，掌握机车上设备的工作情况，及时发现和解决电源或电压信号方面的问题，大幅提高了铁路机车车辆运营的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机车电气设备，尤其是涉及一种应用于铁路机车车辆的电压采集记录(VCR, Voltage Collect Record)系统。
技术介绍
目前机车和动车组上存在多种直流电压，如蓄电池电源电压、机车信号设备与列车控制设备之间的数字开关量电压等，若这些电压超过铁路标准或技术规范规定的电压范围，将直接影响机车的正常运行。目前市场上存在多种型号的电压记录设备，但并不适合应用于机车电压采集和记录。其原因在于，其供电电源均为AC220V，而机车蓄电池的电源为DC110V、DC75V等。同时，现有电压记录设备还存在着以下技术缺陷: (1)现有电压记录设备的电压范围不能在0.3Un 1.7Un的机车电源电压范围下正常工作，不能适用于O 180V的电压范围，不能连续100小时记录4路以上的电压值； (2)现有电压记录设备的工作温度范围仅在O 50°C，不满足《GB/T25119-2010轨道交通机车车辆电子装置》对机车车载设备工作温度范围_25°C 70°C的要求，在_25°C 70°C的工作温度下精度不能达到IV ； (3)现有电压记录设备不能设定被测电压的标准值，当被测电压异常时，不能发出报警信号，不能在电压超出规定值时进行声音报警，不能在电压异常之后在测试设备显示异常电压的通道名； (4)现有电压记录设备无电压记录文件地面统计、分析软件或软件的显示、查询功能不全，不能将电压记录文件转储到地面进行统计和分析。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种机车电压采集记录系统，可以为机车上各种OV 180V的电压适时显示、记录和分析提供解决方案，便于乘务人员及时发现故障，掌握机车上设备的工作情况，并及时发现和解决电源或电压信号方面的问题，大幅提高了轨道交通车辆车载电气设备的安全性和可靠性，从而提高了铁路机车车辆运营的安全性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种机车电压采集记录系统的技术实现方案，一种机车电压采集记录系统，包括:主控记录模块、电源模块、转换隔离模块和操作显示模块。电源模块的输入为机车电源，所述电源模块为所述主控记录模块和转换隔离模块提供电源，所述转换隔离模块对I至4路的被测电压输入信号进行采样，并对被测电压输入信号进行隔离转换后输出至所述主控记录模块。当任一路被测电压输入信号超过设定的正常范围，所述主控记录模块通过所述操作显示模块显示故障报警信号。优选的，所述主控记录模块包括USB接口，所述主控记录模块通过USB接口将电压记录文件存储至可移动磁盘，再通过所述可移动磁盘转储至PC机进行统计和分析。优选的，所述电源模块的输入电源电压范围为0.3Un 1.7Un, Un为机车电源标称电压。优选的，所述I至4路的被测电压输入信号为OV 180V范围的电压信号，所述转换隔离模块对被测电压输入信号传递转换和隔离后，输出OV 3.3V的电压模拟信号至所述主控记录模块。优选的，所述电源模块通过电源接口输入机车蓄电池电源Un，经过所述电源模块转换，输出直流+5V、直流+12V为所述主控记录模块供电，输出直流±15V为所述转换隔离模块供电，输出直流+12V为所述转换隔离模块提供电压采集通道自检电压。优选的，在所述I至4路的被测电压输入信号中的某一路电压超出0.8U 1.15U的范围后启动蜂鸣器进行报警，其中，U为正常电压值。同时将所述操作显示模块界面上的通道名的背景色改为警示色以标识异常通道，报警时按“确认”按钮停止报警。优选的，在所述机车电压采集记录系统装车调试时设定好被测电压输入信号采样通道的开启或关闭，并设定开启采样通道的正常电压值U，当未设定正常电压值时，以电压采集开始后设定时间内的电压平均值作为正常电压值。优选的，所述电源模块输出一路直流+12V至所述转换隔离模块的多通道继电器常开端口，被测电压输入信号与所述继电器的常闭端口相连。当所述机车电压采集记录系统自检时，所述主控记录模块输出自检指令导通所述多通道继电器，所述转换隔离模块接入自检标准电压直流+12V，所述主控记录模块的采集电压在允许的误差范围内为工作正常状态。优选的，在所述I至4路的被测电压输入信号的采集电压均正常时，所述主控记录模块以第一设定时间为间隔记录一次采集电压，对超出采集电压范围的采集通道以小于所述第一设定时间的第二设定时间为间隔记录一次采集电压，当采集电压每隔第三设定时间变化超过设定幅度时，以小于所述第一设定时间的设定时间四为间隔记录一次采集电压。 优选的，在所述I至4路的被测电压输入信号的采集电压均正常时，所述主控记录模块以Is为间隔记录一次采集电压，对超出采集电压范围的采集通道以20ms为间隔记录一次采集电压，当采集电压每隔20ms变化超过5%时，以20ms为间隔记录一次采集电压。优选的，所述操作显示模块采用车载显示界面，通过所述车载显示界面设定时间、每一路被测电压的正常电压值；所述机车电压采集记录系统正常工作时，车载显示界面显示包括系统时间、4路被测电压的当前电压、本次运行的最高电压、最低电压在内的信息；所述主控记录模块包括时钟芯片，在所述机车电压采集记录系统安装调试时，在车载显示界面手动设定系统时间。优选的，所述电源模块产生一个“断电预警”中断信号，并输出至所述主控记录模块。在正常供电时“断电预警”信号输出正常电压信号；当所述机车电压采集记录系统输入电源异常或关闭时，“断电预警”在设定时间内置为故障电压信号，所述电源模块的其他输出电压继续输出一定时间，以保证所述机车电压采集记录系统完成采集过程，并存储一次电压信号和其他关键信息。通过实施上述本专利技术提供的一种机车电压采集记录系统的技术方案，具有如下技术效果: (1)本专利技术能够在机车电源电压为0.3Un 1.7 Un的宽范围下正常工作，且在机车供电电源突然异常或关闭时再一次记录电压值，可靠性高； (2)本专利技术能够在被测电源出现异常时，进行自动报警，并进一步标识出发生故障的通道; (3)本专利技术可以使用可移动磁盘转储电压记录文件，并能够通过电压记录分析软件进行统计和分析； (4)本专利技术显示界面直观，操作简单，提供了机车电压异常报警、电压记录文件地面统计、分析，提供了快速、准确的机车电压异常的定位方法和故障判定依据。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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术机车电压采集记录系统一种具体实施方式的系统结构框图。图中:1_机车电压采集记录系统，2-主控记录模块，3-电源模块，4-转换隔离模块，5-操作显不模块,6-PC机。具体实施例方式为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下: PC 机:Personal Computer,个人计算机； VCR:Voltage Collect Record,系统电压采集记录系统； DC:Direct Current,直流电;AC !Alternating Current,交流电； USB !Universal Serial Bus,通用串行总线； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车电压采集记录系统，其特征在于，所述机车电压采集记录系统包括：主控记录模块（2）、电源模块（3）、转换隔离模块（4）和操作显示模块（5），所述电源模块（3）的输入为机车电源，所述电源模块（3）为所述主控记录模块（2）和转换隔离模块（4）提供电源，所述转换隔离模块（4）对1至4路的被测电压输入信号进行采样，并对被测电压输入信号进行隔离转换后输出至所述主控记录模块（2），当任一路被测电压输入信号超过设定的正常范围，所述主控记录模块（2）通过所述操作显示模块（5）显示故障报警信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈李根，罗永升，李辉，匡晋湘，刘海军，宋俊辉，杨念丰，黄爱萍，钟真，欧盛芬，汪乐声，申竹林，殷源，张艳，刘公卿，刘旭君，周晓，文玮，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：