专利名称：一种ccbii制动机单个模块故障检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于铁路列车制动机故障检测领域的检测装置，特别涉及一种 CCBII制动机单个模块故障检测装置。
背景技术：
随着两万吨机车的日开行数逐步增加，保障机车安全运行是重中之重的任务之一。
作为目前主力车型的SS4G/HXD1机车所广泛使用的CCBII制动机，具有模块化、网络化和智能化的设计特点，如何保证CCBII制动机的安全工作是涉及列车运行安全的一个急需解决的问题。目前国内对CCBII制动机的研究和测试维修装置尚属空白，制动机各模块出现故障时需返厂维修，造成维修周期长、维护费用高、模块误判断率高等问题，对机务段检修部门的配件储备也造成较大压力。为增强对CCBII模块的质量控制，提高配件管理水平，需要研制CCBII制动机单模块测试装置，为故障的全面诊断提供一个良好的平台
发明内容
为了解决现有CCBII制动机检测困难的技术问题，本发明提供一种CCBII制动机单个模块故障检测装置。为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，包括操作台、测试台和电源柜，所述的操作台包括操作台CAN总线通讯板、状态显示模块、测试过程显示模块、工控机和输入模块，所述的输入模块、测试过程显示模块和操作台CAN总线通讯板通信连接至工控机，所述的状态显示模块通信连接至操作台CAN总线通讯板，所述的工控机通信连接至待测模块，所述的测试台包括测试台CAN总线通讯板、 总风压力传感器、气路调整部件、储风缸、列车管和测试模块风压传感器阵列，所述的测试台CAN总线通讯板与操作台CAN总线通讯板通信连接，所述的总风压力传感器、气路调整部件、测试模块风压传感器阵列分别与测试台CAN总线通讯板通信连接，所述的总风压力传感器连接至外部总风源并监测外部总风源风压，所述的气路调整部件连接至外部总风源并导入风路，待测模块的气路板安装于测试台上，待测模块的气路板的风路输入端连接气路调整部件，待测模块的气路板的风路输出端通过储风缸和列车管连接至测试模块风压传感器阵列，所述的电源柜电连接至操作台和测试台并为操作台和测试台提供电力。所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，所述的气路调整部件包括控制风缸和电空阀阵列，所述的控制风缸的风路输入端连接至外部总风源，控制风缸的风路输出端连接至电空阀阵列的风路输入端，所述的电空阀阵列的风路输出端连接至待测模块的气路板的风路输入端，控制风缸和电空阀阵列的控制端分别通信连接至测试台CAN总线通讯板。所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，所述的操作台还包括操作台嵌入式PC104模块，所述的操作台嵌入式PC104模块的输入端连接操作台CAN总线通讯板，操作台嵌入式PC104模块的输出端通过高速输出通路连接至状态显示模块。所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，所述的操作台还包括Iontalk 解码阵列，所述的测试台还包括Ion网络总线中继器，操作台的工控机、Iontalk解码阵列、 Ion网络总线中继器依次通信连接，Ion网络总线中继器通信连接至待测模块。所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，所述的测试台还包括测试台嵌入式PC104模块、A/D采样模块、D/A模块和高速I/O模块，所述的测试台嵌入式PC104模块通过A/D采样模块分别通信连接至总风压力传感器和测试模块风压传感器阵列，测试台嵌入式PC104模块通过D/A模块通信连接至控制风缸，测试台嵌入式PC104模块通过高速I/ O模块通信连接至电空阀阵列，测试台嵌入式PC104模块还通信连接至测试台CAN总线通讯板，待测模块的气路板通过信号线通信连接至高速I/O模块并连通测试台嵌入式PC104模块。所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，所述的输入模块包括键盘和鼠标，所述的键盘和鼠标通信连接至工控机。所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，所述的电源柜内设置有过压过流短路保护装置。本发明的技术效果在于，I、设计了全面模拟机车制动系统空气管路的测试台。 空气管路性能测试是CCBII制动机单个模块故障检测装置的核心内容之一，为此在研究 CCBII制动机控制原理的基础上，全面模拟机车空气制动系统环境，设计精确的风缸配容比，设计了测试气路母板；在此基础上结合不同类型的LRU具有不同的空气管路特性以及充排风参数要求，设计对应的测试台，实现对空气管路性能测试。2、设计了全工况下的L0NW0RKS数据通讯环境。CCBII制动机内部七个LRU智能节点(EBV 即 Electronic Brake Valve 电子制动阀、ERCP 即 Equalizing Reservoir Control Portion均衡风缸控制单兀、BPCP即Brake Pipe Control Portion列车管控制单兀、16CP 即 NO. 16Control Portion 16 号管控制单元、20CP 即 NO. 20 Control Portion 20 号管控制单兀、13CP 即 NO. 13 Control Portion 13 号管控制单兀、IPM 即 Integrated Processor Module集成处理器模块)通过L0NW0RKS网络交换数据，协同工作。因此在测试单个模块时，需要模拟全部智能LRU模块的L0NW0RKS网络传输环境，包括所有的网络变量、网络分组、IPM初始化配置、EBV的大小闸指令等。为此在分析L0NW0RKS网络协议、网络变量的输入和输出关系、网络编组传输特性的基础上，设计了模拟全L0NW0RKS工作环境的数据通讯环境，全面模拟IPM、EBV、ERCP, BPCP、16CP、20CP、13CP的工作环境以及设计了专用的 L0NW0RKS数据采集模块，用于监控所有的L0NW0RKS网络数据。3、设计高可靠的电气特性参数。电气特性参数包括LRU上电检测、关键电磁阀 (EMV、MV53)的正确动作、关键电信信号(B0D、MVERBU)的正确输出和给定。除了纯空气管路部件(如DBTV即Pneumatic Backup Triple Valve气动备份三通阀、BCCP)外，都需要根据LRU实现的功能设计专用的电气输入输出模块，用于精确测试和故障深入诊断。对 PSJB(Power Supply & Junction Box电源接线盒)模块设计了五个插接件的通断测试、 DC110V/DC24V的电源转换精度和电源带负载能力JfBPCP设计了 MV53信号输入/输出通道，对EMVA/EMVB设计了输入通路，对BOD设计了输入通路；对16CP设计了 MVERBU输出采集通路；对13CP设计了 MVERBU输出通路。
4.建立完善的测试规程。根据产品测试大纲、段运用和检修对CCBII制动机的性能要求，参考铁标相关规定，制定了 CCBII制动机单个模块故障检测装置的测试规程。主要包括网络性能检测，KB出厂测试，常规操作测试，充排风参数测试。
图I为为本发明的结构示意2为本发明的EBV模块网络控制性能测试工作示意图；图3为本发明的IPM模块网络控制性能测试工作示意图；图4为本发明的ERCP空气管路设计框图。
具体实施例方式参见图1，本发明包括操作台、测试台和电源柜，操作台包括操作台CAN总线通讯板、状态显示模块、测试过程显示模块、工控机和输入模块，输入模块、测试过程显示模块和操作台CAN总线通讯板通信连接至工控机，状态显示模块通信连接至操作台CAN总线通讯板，工控机通信连接至待测模块，测试台包括测试台CAN总线通讯板、总风压力传感器、气路调整部件、储风缸、列车管和测试模块风压传感器阵列，测试台CAN总线通讯板与操作台 CAN总线通讯板通信连接，总风压力传感器、气路调整部件、测试模块风压传感器阵列分别与测试台CAN总线通讯板通信连接，总风压力传感器连接至外部总风源并监测外部总风源风压，气路调整部件连接至外部总风源并导入风路，待测模块的气路板安装于测试台上，待测模块的气路板的风路输入端连接气路调整部件，待测模块的气路板的风路输出端通过储风缸和列车管连接至测试模块风压传感器阵列，电源柜电连接至操作台和测试台并为操作台和测试台提供电力。其中气路调整部件包括控制风缸和电空阀阵列，控制风缸的风路输入端连接至外部总风源，控制风缸的风路输出端连接至电空阀阵列的风路输入端，电空阀阵列的风路输出端连接至待测模块的气路板的风路输入端，控制风缸和电空阀阵列的控制端分别通信连接至测试台CAN总线通讯板。输入模块包括键盘和鼠标，键盘和鼠标通信连接至工控机。操作台还包括操作台嵌入式PC104模块，操作台嵌入式PC104模块的输入端连接操作台CAN总线通讯板，操作台嵌入式PC104模块的输出端通过高速输出通路连接至状态显示模块。操作台还包括Iontalk解码阵列，测试台还包括Ion网络总线中继器，操作台的工控机、Iontalk解码阵列、Ion网络总线中继器依次通信连接，Ion网络总线中继器通信连接至待测模块。测试台还包括测试台嵌入式PC104模块、A/D采样模块、D/A模块和高速I/O模块， 所述的测试台嵌入式PC104模块通过A/D采样模块分别通信连接至总风压力传感器和测试模块风压传感器阵列，测试台嵌入式PC104模块通过D/A模块通信连接至控制风缸，测试台嵌入式PC104模块通过高速I/O模块通信连接至电空阀阵列，测试台嵌入式PC104模块还通信连接至测试台CAN总线通讯板，待测模块的气路板通过信号线通信连接至高速I/O模块并连通测试台嵌入式PC104模块。电源柜内设置有过压过流短路保护装置。本发明的操作台是整个装置的控制核心部分，它接受检测人员的指令，通过L0NW0RKS网络与被测模块进行数据交换，通过CAN总线控制气路板按照测试大纲进行工作 (包括建立合适的气路通路、提供精准可调气压、采集测试压力等)。此外，操作台将测试信息汇总并实时显示在操作台面板上，并对整个装置进行监控，显示电源工作状态和故障信息提示。测试台是装置的具体执行部件，它由气路调整部件(由PWM控制的控制风缸和导通隔离电空阀阵列)、气压采集模块和数字电路箱(包括A/D采样模块、D/A采样模块、高速 I/O模块、测试台CAN总线通讯板)组成。电源转换柜为装置提供稳定电压、低纹波的直流电源，分别为110V/10A、66V/3A、 24V/3A、5V/5A四种规格的电源。为了保证测试正常进行，确保测试人员安全和被测模块不被损坏，电源转换柜设计了过压过流短路保护装置。该检测装置对CCBII制动机的所有模块进行性能检测，它包括空气管路特性测试、电气性能参数测试和网络数据传输特性测试三大部分。网络控制性能测试针对CCBII制动机的七个智能LRU模块(包括IPM、EBV、ERCP、 BPCP、16CP、20CP、13CP)进行测试。针对各智能LRU的工作特点，设计了专门的数据采集卡进行性能监控。监控内容包括下表中所列网络控制性能测试内容
权利要求
1.一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，其特征在于，包括操作台、测试台和电源柜，所述的操作台包括操作台CAN总线通讯板、状态显示模块、测试过程显示模块、工控机和输入模块，所述的输入模块、测试过程显示模块和操作台CAN总线通讯板通信连接至工控机，所述的状态显示模块通信连接至操作台CAN总线通讯板，所述的工控机通信连接至待测模块，所述的测试台包括测试台CAN总线通讯板、总风压力传感器、气路调整部件、储风缸、列车管和测试模块风压传感器阵列，所述的测试台CAN总线通讯板与操作台CAN总线通讯板通信连接，所述的总风压力传感器、气路调整部件、测试模块风压传感器阵列分别与测试台CAN总线通讯板通信连接，所述的总风压力传感器连接至外部总风源并监测外部总风源风压，所述的气路调整部件连接至外部总风源并导入风路，待测模块的气路板安装于测试台上，待测模块的气路板的风路输入端连接气路调整部件，待测模块的气路板的风路输出端通过储风缸和列车管连接至测试模块风压传感器阵列，所述的电源柜电连接至操作台和测试台并为操作台和测试台提供电力。
2.根据权利要求I所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，其特征在于，所述的气路调整部件包括控制风缸和电空阀阵列，所述的控制风缸的风路输入端连接至外部总风源，控制风缸的风路输出端连接至电空阀阵列的风路输入端，所述的电空阀阵列的风路输出端连接至待测模块的气路板的风路输入端，控制风缸和电空阀阵列的控制端分别通信连接至测试台CAN总线通讯板。
3.根据权利要求I所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，其特征在于，所述的操作台还包括操作台嵌入式PC104模块，所述的操作台嵌入式PC104模块的输入端连接操作台CAN总线通讯板，操作台嵌入式PC104模块的输出端通过高速输出通路连接至状态显示模块。
4.根据权利要求I所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，其特征在于，所述的操作台还包括Iontalk解码阵列，所述的测试台还包括Ion网络总线中继器，操作台的工控机、Iontalk解码阵列、Ion网络总线中继器依次通信连接，Ion网络总线中继器通信连接至待测模块。
5.根据权利要求2所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，其特征在于，所述的测试台还包括测试台嵌入式PC104模块、A/D采样模块、D/A模块和高速I/O模块，所述的测试台嵌入式PC104模块通过A/D采样模块分别通信连接至总风压力传感器和测试模块风压传感器阵列，测试台嵌入式PC104模块通过D/A模块通信连接至控制风缸，测试台嵌入式PC104模块通过高速I/O模块通信连接至电空阀阵列，测试台嵌入式PC104模块还通信连接至测试台CAN总线通讯板，待测模块的气路板通过信号线通信连接至高速I/O模块并连通测试台嵌入式PC104模块。
6.根据权利要求I所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，其特征在于，所述的输入模块包括键盘和鼠标，所述的键盘和鼠标通信连接至工控机。
7.根据权利要求I所述的一种CCBII制动机单个模块故障检测装置，其特征在于，所述的电源柜内设置有过压过流短路保护装置。
全文摘要
本发明公开了一种CCBII制动机单模块故障检测装置，包括操作台、检测台以及电源柜，适用于铁路机车制动装置故障的快速检测及检修。该装置设计了全面模拟机车制动系统空气管路的测试气路板，全工况下的LONWORKS数据通讯环境，高可靠的电气特性参数以及完善的测试规程，能够全面模拟CCBII制动机的工作环境和空气管路，对各可疑模块的网络控制性能、空气管路性能和电气性能进行全方位测试，从而判断模块是否满足上车要求。本装置为CCBII制动机单模块的测试提供参数设置、疲劳测试等多种测试方式，能够灵活处理各种待测模块，解决了返厂维修周期长、维护费用高、模块误判断率居高不下等问题，具有良好的应用前景。
文档编号G01M17/08GK102589908SQ201210016279
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者曹宏宇, 李烁, 高凯, 黄志武 申请人:中南大学