一种电力机车在线诊断系统装置的制作方法

本实用新型属于铁路电力机车技术领域，具体涉及一种电力机车在线诊断系统装置。

背景技术：

在机车运营过程中，现有的车载设备主要具有控制作用并附带了简单的诊断功能，这些诊断信息在机车出现故障时不能准确的判定故障的具体位置，不能为乘务员或维修人员提供明确故障解决方案，致使一些故障发生后由于处理不当而产生机故甚至机破，严重影响机车行车安全。同时机车出现软故障之后，不能迅速、高效的查找问题、分析问题和解决问题，给机车运行造成安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型为了在铁路电力机车运行中出现故障时能够及时解决，为司乘人员提供解决方案，记录故障时的状态，提供了一种电力机车在线诊断系统装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种电力机车在线诊断系统装置，包括采集控制单元、智能诊断单元和目标信号单元，所述的目标信号单元包括机车总风缸压力传感器、机车逻辑控制单元、微机柜、机车列供和机车分散信号，机车总风缸压力传感器信号输出端、机车逻辑控制单元信号输出端、微机柜信号输出端、机车列供信号输出端以及机车分散信号输出端与采集控制单元的信号输入端连接，采集控制单元的信号输出端与智能诊断单元的输入端连接，智能诊断单元的输出端与机车的地面分析系统连接。

所述采集控制单元包括模拟入出插件、数字入出插件和控制插件，模拟入出插件的输入端连接机车接触网网压、总风缸压力传感器和机车控制网压，数字入出插件的输入端连接机车分散信号，控制插件的输入端连接机车逻辑控制单元、微机柜和机车列供柜并控制模拟入出插件、数字入出插件的数据交换，模拟入出插件、数字入出插件和控制插件的输出端均与智能诊断单元连接。

所述数字入出插件的输入通道采用光电耦合进行信号传递，输出通道采用固态继电器进行输出。

所述的诊断显示屏的数据下载端连接地面分析系统。

本实用新型具有如下有益效果：

1、利用本实用新型装置能够迅速判断机车故障，并以文字、语音和图片的形式予以提示，对于机车运行、检修有很大的指导意义，避免了机车在运行中发生故障司乘人员无法解决造成机破的问题；

2、由于有诊断系统的数据信息库，原理图库，LCU梯形图，动态信号表对司乘人员判断故障提供很大帮助；

3、在线故障诊断系统实时显示机车各重要部位运行状态，为司乘人员掌握机车运行状态提供很大方便；

4、机车运行实时数据记录和地面分析软件能够为相关人员分析机车状态和查找故障原因提供原始数据；

5、本实用新型装置可集成设计，外接显示屏即可，其外观简洁、美观，简化了操作过程，使机车的日常运用、维护和检修较为方便。

附图说明

图1本实用新型的控制原理图；

图2为模拟入出插件的控制原理图；

图3为模拟入出插件的电路原理图；

图4为数字入出插件的控制原理图；

图5为数字入出插件的数字输入电路图；

图6为数字入出插件的数字输出电路图；

图7为控制插件的控制流程图；

图中：1-Ⅰ端微机显示屏、2-微机柜、3-机车逻辑控制单元（LCU）、4-Ⅰ端诊断显示屏、5-Ⅱ端诊断显示屏、6-地面分析软件、7-控制主机（GCU）、8-总风缸压力传感器、9-Ⅱ端微机显示屏。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型提供了一种电力机车在线诊断系统装置，包括采集控制单元、智能诊断单元和目标信号单元，所述的目标信号单元包括机车总风缸压力传感器、机车逻辑控制单元、微机柜、机车列供和机车分散信号，机车总风缸压力传感器信号输出端、机车逻辑控制单元信号输出端、微机柜信号输出端、机车列供信号输出端以及机车分散信号输出端与采集控制单元的信号输入端连接，采集控制单元的信号输出端与智能诊断单元的输入端连接，智能诊断单元的输出端与机车的地面分析系统连接。

本实用新型是利用智能诊断单元（IDU）通过采集控制单元（GCU）采集机车逻辑控制单元LCU、微机、列供及其他分散信号，并按照软件设定程序对GCU采集到的信号进行分析、判断、显示和记录；实时动态显示、语音播报、图片提示各信号状态和故障信息，并附带显示故障信息动态LCU梯形图，为司乘人员提供故障解决方案。地面分析系统可以对机车运行中的各种记录信息进行分析，还原机车故障时的各种运行状态。

所述采集控制单元包括模拟入出插件、数字入出插件和控制插件，

1、模拟入出插件：负责对机车上模拟量信号的采集，同时根据需要输出模拟信号量。模拟入出插件主要包括接触网网压、总风缸压力、110V控制电压以及根据主机命令输出0-10V电压信号等模拟信号，其采集控制原理如图2所示，图3为模拟入出插件的电路图。

2、数字入出插件：负责SS9机车上除LCU外，一些离散数字量信号的采集，根据需求输出数字量信号。数字量信号为110V，由机车电源柜输出电压或蓄电池电压决定。输入通道采用光电耦合进行信号传递；输出通道采用固态继电器进行输出。并通过CAN总线通讯将采集到的输入信号发送给主机，同时根据主机发送的数据，输出110V数字量信号，其控制原理如图4所示。数字输入电路如图5所示，数字输出电路如图6所示。

3、控制插件：负责逻辑控制单元、微机柜、列车供电柜通讯数据的采集，负责控制模拟入出插件、数字入出插件数据交换。并将采集到的各种信息通过CAN总线传送到IDU，原理如图7所示。

本实用新型的具体实现过程如下：

1、通过机车控制主机的采集控制单元（GCU）采集微机柜、机车逻辑控制单元（LCU）、总风缸压力传感器以及机车离散信号；

2、利用控制主机的智能诊断单元（IDU）按照软件设定程序对GCU采集到的信号进行分析、判断、显示和记录；并利用显示屏实时显示故障信息，为司乘人员提供故障解决方案；

3、利用地面分析软件对机车运行数据和故障信息进行分析和管理。

利用本实用新型可建立判定机车运行状态的专家级数据信息库；准确判断机车故障处所，并以文字、语音、图形的形式显示在显示屏上；将机车各路信号以分颜色的形式显示有无得电情况；将LCU梯形图以动态的形式显示在显示屏上，将原理图融入装置，以便司乘人员处理故障；具有故障记录、转储功能，配套地面分析软件，实现对记录数据进行分析。本实用新型装置的外观简洁、美观，简化了操作过程，日常运用、维护和检修较为方便，可避免机车在运行中发生故障司乘人员无法解决造成机破的问题，同时记录功能为机车回段后提供了详细故障记录，方便技术人员对故障进行分析。

其中，本实用新型中未作特殊说明的模块或装置均为现有技术，本领域技术人员可结合公知常识理解或获取，各模块的执行的具体软件程序（即智能诊断单元根据所采集的信息进行诊断分析的过程）可根据机车具体运行信息进行设计，部影响本实用新型硬件系统的组成使用。