轨道交通中的逆变网关故障检测装置的制作方法

本实用新型属于轨道交通中逆变电源系统检修技术领域，具体涉及一种轨道交通中的逆变网关故障检测装置。

背景技术：

目前逆变电源网关检修中，没有专门用于检测逆变网关故障的检测装置，通常是凭借普通万用表测量输入输出电压以及部分主要芯片的电压来检测判断故障，效率低，准确率低，无法对网关的整个工作性能进行有效分析，导致故障重复率较高，维修难度加大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种轨道交通中的逆变网关故障检测装置，以解决现有的客车逆变网关节点故障检修进行人工判断，费时费力，工作效率低下的问题。

本实用新型采用的技术方案是：轨道交通中的逆变网关故障检测装置，包括设置有485通信接口、232通信接口和电脑启动按钮的工业计算机，工业计算机上还连接有充电模块、编程器和数据采集卡，工业计算机内部预置有用于判定被测逆变网关实时状态并提供故障解决方案的检测系统；

其中，485通信接口和232通信接口，均用于根据通信方式连接相匹配的被测逆变网关；

充电模块，用于为工业计算机和被测逆变网关提供电能；

编程器，用于为工业计算机下载与被测逆变网关型号匹配的主控器芯片程序，并控制被测逆变网关的对外通信及工作指示灯的开启与否；

数据采集卡，用于采集被测逆变网关内部器件的电压值，并将电压值输送至工业计算机；

工业计算机，用于通过检测系统来录入被测逆变网关的基本信息，并接收由数据采集卡传送来的电压值，将接收到的电压值与标准电压值进行比较，以判断被测逆变网关的芯片是否合格；还用于接收由485通信接口和232通信接口传送来的信息，接收到的信息与标准信息进行比较，以判断被测逆变网关工作是否正常，并将对逆变网关及其芯片的判断结果或故障解决方案显示于工业计算机上。

进一步的，充电模块包括用于与外部电源连接的外部电源接口，外部电源接口依次通过电源控制器和UPS充电电源连接至工业计算机，UPS充电电源通过DC24V电源连接至被测逆变网关；

电源控制器，用于将外部电源输入至工业计算机；UPS充电电源，用于在没有外部电源接入时，将自身储存的电量供给工业计算机；DC24V电源，用于为被测逆变网关提供电能。

进一步的，电源控制器上设置有总电源旋钮开关、总电源指示灯、控制启动按钮、控制启动指示灯、电量报警灯和电量指示灯；

总电源旋钮开关，用于控制外部电源的接入与否；总电源指示灯，用于指示外部电源是否已经接入；控制启动按钮，用于控制为UPS充电电源的充电与否；控制启动指示灯，用于指示是否处于充电状态；电量报警灯，用于指示UPS充电电源电量已耗尽；电量指示灯，用于显示UPS充电电源的剩余电量。

进一步的，工业计算机上连接有用于USB接口扩展的USB集线器，USB集线器上设置有两个USB接口。

本实用新型的有益效果是：1.能够对客车电源逆变网关节点故障进行自动化测试，无需人工判断，指导检修人员快速而准确的对故障进行定位处理，提高检修的效率及水平，节省维修的成本，缩短维修周期。

2.以文字和图片的方式显示故障处理的方法，有效的提高维修人员的技能。

【附图说明】

图1为本实用新型轨道交通中的逆变网关故障检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型轨道交通中的逆变网关故障检测装置中检测系统软件流程图。

其中，1.工业计算机，2.UPS充电电源，3.电源控制器，4.外部电源接口，5.电脑启动按钮，6.编程器，7.USB集线器，8.USB接口，9.485通信接口，10. 232通信接口，11.数据采集卡，12.被测逆变网关，2-1.DC24V电源，3-1.总电源旋钮开关，3-2.总电源指示灯，3-3.控制启动按钮，3-4.控制启动指示灯，3-5.电量报警灯，3-6.电量指示灯。

【具体实施方式】

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种轨道交通中的逆变网关故障检测装置，如图1所示，包括设置有485通信接口9、232通信接口10和电脑启动按钮5的工业计算机1，工业计算机1上还连接有充电模块、编程器6和数据采集卡11，工业计算机1内部预置有用于判定被测逆变网关12实时状态并提供故障解决方案的检测系统；

其中，485通信接口9和232通信接口10，均用于根据通信方式连接相匹配的被测逆变网关12；

充电模块，用于为工业计算机1和被测逆变网关12提供电能；

编程器6，用于为工业计算机1下载与被测逆变网关12型号匹配的主控器芯片程序，并控制被测逆变网关12的对外通信及工作指示灯的开启与否；

数据采集卡11，用于采集被测逆变网关12内部器件的电压值，并将电压值输送至工业计算机1；

工业计算机1，用于通过检测系统来录入被测逆变网关12的基本信息，并接收由数据采集卡11传送来的电压值，将接收到的电压值与标准电压值进行比较，以判断被测逆变网关12的芯片是否合格；还用于接收由485通信接口9和232通信接口10传送来的信息，接收到的信息与标准信息进行比较，以判断被测逆变网关12工作是否正常，并将对逆变网关12及其芯片的判断结果或故障解决方案显示于工业计算机上。

通常，充电模块包括用于与外部电源连接的外部电源接口4，外部电源接口4依次通过电源控制器和UPS充电电源2连接至工业计算机1，UPS充电电源2通过DC24V电源连接至被测逆变网关12；

电源控制器，用于将外部电源输入至工业计算机1；UPS充电电源2，用于在没有外部电源接入时，将自身储存的电量供给工业计算机1；DC24V电源，用于为被测逆变网关12提供电能。

电源控制器上设置有总电源旋钮开关3-1、总电源指示灯3-2、控制启动按钮3-3、控制启动指示灯3-4、电量报警灯3-5和电量指示灯3-6；

其中，总电源旋钮开关3-1，用于控制外部电源的接入与否；总电源指示灯3-2，用于指示外部电源是否已经接入；控制启动按钮3-3，用于控制为UPS充电电源2的充电与否；控制启动指示灯3-4，用于指示是否处于充电状态；电量报警灯3-5，用于指示UPS充电电源2电量已耗尽；电量指示灯3-6，用于显示UPS充电电源2的剩余电量。

工业计算机1上连接有用于USB接口扩展的USB集线器7，USB集线器7上设置有两个USB接口8。

本实用新型一种轨道交通中的逆变网关故障检测装置的检测方法，按照以下步骤实施：

步骤1、先根据被测逆变网关12为485通信还是232通信，选择与工业计算机1对应的485通信接口9或232通信接口10连接，并将数据采集卡11连接至被测逆变网关12；

步骤2、将DC24V电源2-1连接至被测逆变网关12，然后启动工业计算机1上的检测系统，需要向检测软件界面输入用户登录账户及密码，并填写车号、编号和试验项目。检测系统采用美国国家仪器NI LabVIEW2013图形界面化语言编写，并安装NI VISA串口工具包，用户登录后进入主界面，填写测试基本信息，点击开始按钮进行自动测试。

步骤3、开始试验，被测逆变网关12通过485通信接口9或232通信接口10向工业计算机1周期发送信息，并由工业计算机1内的检测软件对信息进行判断：

若信息与标准信息相符，即说明被测逆变网关12没有故障，工业计算机1显示被测逆变网关12工作正常；

若信息与正确信息不符，即说明被测逆变网关12有故障，工业计算机1上显示被测逆变网关12的不合格项，以及对应不合格项的故障检修方法。

其中，标准信息指：逆变网关正常工作时会周期发送A0 60 00 C0、A1 5F 00 FE、A2 5E 00 FC。

另外，被测逆变网关12有故障时的具体处理方法：当被测逆变网关12有故障时，数据采集卡11会分别测量被测逆变网关12内部各个器件的电压值，被测逆变网关12内部各个器件包括主控器芯片、电源芯片和通信芯片；并将电压值发送至工业计算机1，然后由工业计算机1判断被测逆变网关12内部各个器件的电压值是否合格，如果某个器件的电压值不合格，则工业计算机1会判定该器件为不合格测试项，并提供预先设定的对应故障检修方法及流程。

实施例1：

本实用新型轨道交通中的逆变网关故障检测装置包括工业计算机1，工业计算机1分别与UPS充电电源2、电脑启动按钮5连接。其中，UPS充电电源2还与电源控制器3连接，电源控制器3上设置有外部电源接口4，电源控制器上还设置有总电源旋钮开关3-1、总电源指示灯3-2、控制启动按钮3-3、控制启动指示灯3-4、电量报警灯3-5和电量指示灯3-6；工业计算机1上芯片编程器6；工业计算机1上还设置有USB扩展接口7，USB扩展接口7能扩展出多个USB接口8，可接工业计算机1外部设备，例如鼠标、键盘和U盘等。工业计算机1上还设置有485接口9及232通信接口10，对被测逆变网关12进行故障通信测试，被测485逆变网关12的485通信接口与工业计算机1的485接口9通过485通信接口连接，被测232逆变网关12的232通信接口与工业计算机1的232通信接口10通过232延长线连接。工业计算机1上还连接数据采集卡11，数据采集卡11连接被测逆变网关12。

利用UPS充电电源2对工业计算机1供电的过程为：外部电源接通后，外部AC220V电源通过外部电源接口4输入给电源控制器3，此时，总电源指示灯3-2亮红色；然后将总电源旋转开关3-1旋转至右方启动，总电源指示灯3-2亮绿色，再按下控制启动按钮3-3，控制启动指示灯3-4亮，同时电量指示灯3-6亮，外部电源对UPS充电电源2进行充电，同时通过UPS充电电源2开始对工业计算机1供电。如果控制启动按钮3-3启动后，外部AC220V电源突然断电，此时，UPS充电电源2利用自身内部的电池对工业计算机1进行供电，确保工业计算机在外部电源断电的情况下依然继续正常工作，有效的保护设备的正常运行，当UPS充电电源2电量消耗殆尽的时候，电源自动通过电量报警灯3-5指示灯报警，提示用户尽快关闭计算机。UPS充电电源2工作时，电量指示灯3-6以25％、50％、75％、100％显示剩余电量。另外，外部电源接口4为品字形插座，外接AC220V电源，带有开关按钮及保险的插座，可以有效的保护装置充电，同时UPS充电电源2自身具备良好的过压、过流、过温、过载等保护功能。

对工业计算机1进行操作的过程为：1.启动工业计算机1：按下电脑启动按钮5松开，工业计算机1启动；此外，若长按电脑启动按钮5可强制关机。其中，工业计算机1采用32位的Windows系统，10英寸的工业触摸屏，用手指点动屏幕即可对计算机进行操作，同时配有无线鼠标及微型键盘。

对编程器6进行操作的过程为：1.启动工业计算机1；2.启动编程器电源，运行编程器6下载程序，根据说明手册对被测逆变网关主控器芯片进行程序下载，下载完毕后将芯片从编程器上拔出并关闭编程器电源。通过此步骤可以解决：1、逆变网关主控器芯片烧录程序版本不匹配(网关的接口和功能一样，有些程序版本不一样)；2、主控器芯片损坏，更换一个新的芯片后需要重新烧录程序的问题。

实施例2：

本实用新型轨道交通中的逆变网关故障检测装置的检测方法，如图2所示，利用本实用新型的检测装置，对被测逆变网关12进行故障通信测试测试时，先根据被测逆变网关12为485通信还是232通信，选择与工业计算机1对应的485通信接口9或232通信接口10连接。

再连接DC24V电源2-1，然后启动工业计算机1上的检测系统软件，输入用户登录账户及密码，进入测试主界面。在系统主界面基本信息栏中填写相应的信息诸如车号、编号、试验项目等基本信息。

开始试验，被测逆变网关12通过485通信接口9或232通信接口10向工业计算机1周期发送信息，若被测逆变网关12正常工作时，则被测逆变网关12会周期发送A0 60 00 C0、A1 5F 00 FE、A2 5E 00 FC的信息给工业计算机1，工业计算机1对通信接收指令进行分析处理，自动生成测试结果合格或不合格。

若通信接收指令测试不合格，说明被测逆变网关12有故障，此时，数据采集卡11会自动测量被测逆变网关12内部的主要器件的电压值，该主要器件如主控器芯片、电源芯片和通信芯片等。

工业计算机1内部的检测系统会根据采集到的被测逆变网关12内部的主要器件的电压值信息，来自动判断被测电压值是否合格，再由检测系统自动生成不合格测试项，并提供对应故障检修的详细方法及流程，来指导检修人员对逆变网关故障进行快速而准确的处理。测试完毕后，关闭软件，工业计算机1内部的检测系统自动保存测试故障信息方便技术人员查阅。