CIR多芯控缆分析记录仪的制作方法

本发明涉及记录仪技术领域，尤其涉及一种cir多芯控缆分析记录仪。

背景技术：

目前，因铁路机车设备控制电缆的特殊性，即机车电缆大部分都是被埋放在机车内部，和众多的其他电缆混在一起，一旦某根电缆发生疑似故障导致设备连接、通信时好时坏或者使用异常，只能通过人工使用万用表的测量方式进行上车检查或者将疑似故障的电缆从机车中更换下来在工区进行检测，国内外均无对此机车电缆问题的专用测量工具。

人工使用万用表进行上车检查的过程中，需要两个人同时进行或者制作简易的延长线进行检查，检查过程中需要在电缆两端来回进行触点切换，整个检查过程费时费力，也只能对被测电缆进行简单的通断测量，如需进行混线测量将耗费大量时间进行手工的轮循检查，若遇到线缆接头接触不良的问题，该方式无法准确的进行检测，而采用更换电缆的方式，则需调动多个部门配合进行，在更换的过程中，还存在破坏其他正常电缆的隐患，更换下来的电缆在也只能使用万用表进行简单的检查，无法对电缆的参数进行真实有效的检测，以上两种在发生电缆疑似故障时的解决方案均会耗费大量人力、物力，甚至有造成机车无法准时完成检修的可能，检查完毕也无法获得电缆的确切问题以及电缆参数。

因此，有必要提供一种cir多芯控缆分析记录仪解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种可快速的对机车普通电缆或疑似故障的电缆进行系统的检测，也能使用设备的快速扫描功能排除电缆接触不良的问题，同时也可以在日常检修中加入对电缆的检测，时刻掌握机车中或普通电缆的各项性能参数，同样还可以将设备用于不同的铁路部门，对排除电缆存在的安全隐患和保证机车的正常运行具有重要意义的cir多芯控缆分析记录仪。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种cir多芯控缆分析记录仪包括：主机、无线通信模块和副机，所述主机与所述副机均与所述无线通信模块相连；所述主机用于负责全部的数据处理和数据采集等相关事情；所述副机只用于负责多线路的切换工作；所述无线通信模块用于进行数据传输。

优选的，所述主机包括主机控制模块、数据处理模块、数据采集模块、主机多线束切换模块、数据存储模块、时间记录模块、显示模块、按键模块和接口模块，所述数据处理模块、所述数据采集模块、所述主机多线束切换模块、所述数据存储模块、所述时间记录模块、所述显示模块、所述按键模块和所述接口模块均与所述主机控制模块相连。

优选的，所述副机包括副机控制模块和副机多线束切换模块，所述副机控制模块和所述副机多线束切换模块相连接。

优选的，所述数据处理模块用于对数据进行处理，所述数据采集模块用于对电阻数据测量，所述数据存储模块用于对数据进行写保护，所述时间记录模块用于对时间进行记录，所述显示模块用于对必要信息和测量结果进行显示，所述按键模块用于使用人员向设备输入信息及控制命令，所述接口模块用于转接其他设备。

优选的，所述显示模块包括显示屏，所述显示屏采用串口的接口方式。

优选的，所述时间记录模块采用的是一种内置晶振、具有标准iic接口的实时时钟芯片。

优选的，所述数据存储模块由四个储存芯片组成。

优选的，所述接口模块采用37芯标准航空接头。

与相关技术相比较，本发明提供的cir多芯控缆分析记录仪具有如下有益效果：

本发明提供一种cir多芯控缆分析记录仪，通过使用同步采集的方式实现了高精度、高稳定性的电阻值采集，通过使用线路切换和高精度电压采集实现了低电压下绝缘的准确测量，通过使用多通道切换的方式实现了单端测量时电路回路的形成，通过采用共用输入，切换输出的方式实现了多芯电缆中单线束的准快速切换，并避免了其他线束对测量值的干扰，通过采用优化算法，io口直接轮询的方式实现了通断、混线的快速扫描，并使得单一测试扫描频率在20hz以上，实现线缆接头摇晃测试中异常触点的准确识别，通过采用主从方式，将每一步测量按照不同的切换方式分给不同的控制芯片进行处理，保证了线束切换的正确性和稳定性，并保证了数据传输的稳定性，通过采用无线通信方式，实现远距离电缆两端的测量，通过采用多接口方式，实现了一机多用，全面兼容多种机车设备电缆。

附图说明

图1为本发明提出的一种cir多芯控缆分析记录仪的原理框图；

图2为图1所示主机的结构框图；

图3为图1所示的副机的结构框图；

图4为本发明提出的一种cir多芯控缆分析记录仪的整体程序流程图；

图5为本发明提出的一种cir多芯控缆分析记录仪的无线信号同步流程图；

图6为本发明提出的一种cir多芯控缆分析记录仪的标准测量流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

实施例

请结合参阅图1-6，一种cir多芯控缆分析记录仪包括：主机、无线通信模块和副机，所述主机与所述副机均与所述无线通信模块相连；所述主机用于负责全部的数据处理和数据采集等相关事情；所述副机只用于负责多线路的切换工作；所述无线通信模块用于进行数据传输，所述主机为近端，所述副机为远端，两端通过无线ffk方式进行数据传输。

所述主机包括主机控制模块、数据处理模块、数据采集模块、主机多线束切换模块、数据存储模块、时间记录模块、显示模块、按键模块和接口模块，所述数据处理模块、所述数据采集模块、所述主机多线束切换模块、所述数据存储模块、所述时间记录模块、所述显示模块、所述按键模块和所述接口模块均与所述主机控制模块相连，所述数据处理模块为a板，所述数据采集模块为b板，所述主机多线束切换模块为c板，设备在测量过程中需要测量每一根线束的电阻值，因此需要切换各个测量点的位置，主机部分设备c板使用单片机作为单根线束的切换主控板，用于控制单根线束的继电器开关状态，这种设计使硬件设计、布线更加简单，也使得即可内部空间得到更充分的利用，b板通过主控芯片控制一个数字控制模拟开关和一个8位串行输入、平行输出的位移缓存器，此设计的优势在于节省主控芯片的io口，并且能优化程序，使得编程更加简便，设备使用该芯片切换选通不同的线束并连接到测量点，从而实现对不同线束的测量。

所述副机包括副机控制模块和副机多线束切换模块，所述副机控制模块和所述副机多线束切换模块相连接，所述主机控制模块和所述副机控制模块均采用armcortex-m3内核的单片机，所述副机多线束切换模块为d板。

所述数据处理模块用于对数据进行处理，所述数据采集模块用于对电阻数据测量，所述数据采集模块采用的是4线法进行电阻数据测量，采样芯片为24位高精度8通道同步采样差分输入ad芯片，其数据速率高达125ksps，过采样率最高位4096，参考电源采用内部低漂移（9ppm/℃）1.2v参考电压，所述数据存储模块用于对数据进行写保护，所述时间记录模块用于对时间进行记录，所述显示模块用于对必要信息和测量结果进行显示，所述按键模块用于使用人员向设备输入信息及控制命令，所述接口模块用于转接其他设备。

所述显示模块包括显示屏，所述显示屏采用串口的接口方式，所述显示屏采用5寸彩色显示屏，工作温度为-20-+70℃，刷新频率为60hz，窗口尺寸为113.3mm*65.25mm，该显示屏为非触控显示屏，用作人机交互主窗口，显示设备的必要信息和测量结果，按键模块和显示模块一起提供了设备的人机交互功能。

所述时间记录模块采用的是一种内置晶振、具有标准iic接口的实时时钟芯片，cpu可使用该接口通过5位地址寻址来读写片内32字节寄存器的数据(包括时间寄存器、报警寄存器、控制寄存器、通用sram寄存器)，并拥有12字节通用ram，设备使用这12字节来存储一些基本参数，即设备的设置参数、启动参数、调试参数等。

所述数据存储模块由四个储存芯片组成，该器件通过iic总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。

所述接口模块采用37芯标准航空接头，可通过转接线进行不同接口的转接操作，数据接口使用的是db9的接口，通过一根usb转db9的数据线可和电脑端的数据管理平台进行数据传输，也可通过电脑端的数据管理平台操作设备。

本发明提供的cir多芯控缆分析记录仪的工作原理如下：

对12芯及以下电缆电阻值测量时，采用4线测量法，同步ad采样芯片用于测量，测量时，输入恒定电流，同步采集检流电阻和被测单根电线的电压值，根据电流恒定，电压和电阻成正比的关系，使用检流电阻的参数作为参考，可计算出被测单根电线的电阻值；对12芯以下电缆绝缘值测量时，使用12v电压作为输入测量单根电线的绝缘性，低压测量时，绝缘最高可准确测到10mω（直接测量），经过分压可达50mω，在测量时，通过选通不同的线路，使其测量点改变，高压经过一根电线后设备分测不同的电线之间的绝缘性；可对37芯及以下电缆通断/混线检查，可对多线芯电缆的自动测量，可对多芯电缆的快速扫描测量（通断/混线），可保存全部测量数据，可对被测电缆进行相应的机型、编号设置，具有数据管理平台，并支持测量数据打印纸质文档，便于管理和查看，可对被测电缆参数进行告警显示，可在长距离电缆单端进行操作，无线通信、便携操作，简化使用方式，内置电池、适应性强，可在多种环境中使用，测量接口可扩展，同时支持多种接口的电缆测量，兼容机车上多种设备，也可在铁路各个部门使用，用于检测不同的设备电缆。

与相关技术相比较，本发明提供的cir多芯控缆分析记录仪具有如下有益效果：

本发明提供一种cir多芯控缆分析记录仪，通过使用同步采集的方式实现了高精度、高稳定性的电阻值采集，通过使用线路切换和高精度电压采集实现了低电压下绝缘的准确测量，通过使用多通道切换的方式实现了单端测量时电路回路的形成，通过采用共用输入，切换输出的方式实现了多芯电缆中单线束的准快速切换，并避免了其他线束对测量值的干扰，通过采用优化算法，io口直接轮询的方式实现了通断、混线的快速扫描，并使得单一测试扫描频率在20hz以上，实现线缆接头摇晃测试中异常触点的准确识别，通过采用主从方式，将每一步测量按照不同的切换方式分给不同的控制芯片进行处理，保证了线束切换的正确性和稳定性，并保证了数据传输的稳定性，通过采用无线通信方式，实现远距离电缆两端的测量，通过采用多接口方式，实现了一机多用，全面兼容多种机车设备电缆。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。