电子执行单元故障诊断与运维装置的制作方法

本实用新型涉及铁路信号控制领域，具体地，涉及一种电子执行单元故障诊断与运维装置。

背景技术：

目前，现有的全电子执行单元状态监测方式，主要存在以下三方面的问题：

一是目前存在的全电子执行单元状态监测系统不独立，只是通过全电子执行单元内部监测故障信息并通过微机监测系统给出状态显示，此种方法存在监测独立性差，无法给出第三方独立的监测。

二是监测数据采集来源单一，数据主要包括全电子执行单元内容的状态数据，未统一采集设备运行环境数据、电流电压参数等数据。

三是未对数据进行实时智能处理分析，无法在设备故障影响使用前给出科学的维护意见。为了便于维护，目前全电子执行单元监测系统报警信息分两个方面：一是对于全电子执行单元能够自身确定的故障，通过通信的方式将报警信息发给监测机，有监测机给出报警；另一个是对于执行单元不通信或发给联锁机的数据，如数据不正确则通过联锁机将报警信息发给监测机，有监测机给出报警。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种电子执行单元故障诊断与运维装置，以实现至少部分的解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电子执行单元故障诊断与运维装置，包括控制电路、通信电路、CAN接口电路、以太网接口电路、开关量采集接口电路和模拟量采集接口电路，所述CAN接口电路、以太网接口电路、开关量采集接口电路和模拟量采集接口电路均与所述通信电路电连接，所述通信电路与所述控制电路电连接。

优选的，还包括人机交互装置，所述人机交互装置与所述控制电路电连接。

优选的，所述CAN接口电路，包括5个CAN通道，所述CAN接口电路的波特率为500Kbps。

优选的，所述以太网接口电路，包括2个百兆以太网接口通道。

优选的，所述开关量采集接口电路，采用开关量采集板，所述开关量采集板的个数为1至4个。

优选的，所述模拟量采集接口电路，采用模拟量采集板，所述模拟量采集板的个数为1至4个。

优选的，所述控制电路包括，电源电路、控制芯片、存储控制电路和存储器，所述电源电路与控制芯片电连接，所述存储器通过所述存储控制电路与所述控制芯片电连接。

优选的，所述模拟量采集接口电路，包括，运放器U27A、运放器U27B和运放器U27C，所述运放器U27A的反相输入端与地之间串联电阻R89和电阻R94，电感H2B与电阻R94并联，所述运放器U27A的反相输入端与输出端之间串联电阻R96，所述运放器U27A的同相输入端接地，所述运放器U27A和输出端与运放器U27B的反相输入端之间串联电阻R110，所述运放器U27B的反相输入端与输出端之间串联电阻R115，所述运放器U27B的同相输入端接地，所述运放器U27B的反向输入端与运放器U27C的输出端之间串联电阻R109，所述运放器U27C的输出端与反向输入端之间串联电阻R118，所述运放器U27C的同相输入端接地，所述运放器U27C的反相输入端与滑动变阻器W2的可调端连接，滑动变阻器W2的两个固定端分别与双向瞬态抑制二极管的两端连接，滑动变阻器W2与电阻R116串联在电源VCC和地之间。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型的技术方案，通过设置CAN接口电路、以太网接口电路、开关量采集接口电路和模拟量采集接口电路，从而可以去全单子执行单元的各种状态数据进行采集，从而解决目前存在的监测机监测方式单一、对应用环境的适应单一的问题。

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。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的电子执行单元故障诊断与运维装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例所述的电子执行单元故障诊断与运维装置的具体使用的结构框图；

图3为本发明实施例所述的电子执行单元故障诊断与运维装置中控制电路的电子电路图；

图4为本发明实施例所述的电子执行单元故障诊断与运维装置中以太网接口电路的电子电路图；

图5和图6为本发明实施例所述的电子执行单元故障诊断与运维装置中CAN接口电路的电子电路图；

图7和图8为本发明实施例所述的电子执行单元故障诊断与运维装置中模拟量采集接口电路的电子电路图；

图9为本发明实施例所述的电子执行单元故障诊断与运维装置中开关量采集接口电路的电子电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种电子执行单元故障诊断与运维装置，包括控制电路、通信电路、CAN接口电路、以太网接口电路、开关量采集接口电路和模拟量采集接口电路，CAN接口电路、以太网接口电路、开关量采集接口电路和模拟量采集接口电路均与通信电路电连接，通信电路与控制电路电连接。电子执行单元故障诊断与运维装置采用嵌入式系统技术。

优选的，还包括人机交互装置，人机交互装置与控制电路电连接。人机交互装置，可以是触摸屏，也可以是分离设置的输入装置和显示屏，输入装置如键盘或鼠标等。提供全电子执行单元故障种类、数据推理规则的输入、编辑及修改功能，可对存储器中的故障种类、模式数据及分析推理规则进行维护。

优选的，CAN接口电路，包括5个CAN通道，CAN接口电路的波特率为500Kbps。 CAN接口通过CAN总线接入全电子执行单元通信总线，采用监听的方式，设置为500Kbps波特率，采用标准帧格式或扩展帧格式，监听总线上的所有全电子执行单元的命令、状态数据及监测数据。将采集到的有效数据发送给通信电路。CAN接口电路只接收由CAN总线监听的数据，而不发送数据至CAN总线，次那个人保证不影响原安全系统的安全性。

优选的，以太网接口电路，包括2个百兆以太网接口通道。以太网接口通过交换机接入联锁系统A/B控制以太网，监听整个信号系统的作业命令及状态，并将采集到的有效数据发送给通信电路。

优选的，开关量采集接口电路，采用开关量采集板，开关量采集板的个数为1至4个。开关量采集板为可扩展的模块化开关量采集板，每个采集板可采集48路开关量信息。开关量采集板为已经封装好的电路板。

开关量采集接口电路通过采集接点通断的方式采集开关量信息，由采集接口提供采集电源，采集灯丝断丝接点、道岔动作启动接点、道岔定表接点、反表接点、轨道状态接点、以及烟雾传感器、水浸传感器或门禁传感器接点信息。并将采集的信息发送给通信电路。

优选的，模拟量采集接口电路，采用模拟量采集板，模拟量采集板的个数为1至4个。模拟量采集板为可扩展的模块化模拟量采集板，每个模拟量采集板可采集32路模拟量信息。模拟量采集板为已经封装好的电路板。

模拟量采集接口电路与各采集点的传感器联通，通过AD的方式采集各模拟量信息，包括：道岔动作电源电压、电流，道岔表示电源电压、电流，信号点灯电源电压、电流，轨道电路电源电压、电流，其它电源电压、电流，道岔定位表示交、直流电压，道岔反位表示交、直流电压，道岔动作启动电流，轨道电路电压，信号机电压、电流信息，信号机电压、电流信息，温湿度，气压信息。并将采集的信息发送给通信电路。

优选的，如图2所示，控制电路包括，电源电路、控制芯片（CPU）、存储控制电路和存储器，电源电路与控制芯片电连接，存储器通过存储控制电路与控制芯片电连接。存储器最小容量为500G，主要用于存储全电子执行单元状态数据及运行环境数据。控制电路可以采用最小单片机电路，或最小DSP控制电路等。

CAN接口电路采集的数据具体包括，道岔控制单元接收到定操、反操命令，道岔控制单元上传的定表状态，道岔控制单元上传的反表状态，道岔控制单元上传的电源状态，道岔控制单元上传的自检电路状态，信号控制单元接收到点灯命令，信号制单元上传的点灯状态，信号控制单元上传的自检电路状态，轨道单元上传的轨道占用出清状态，轨道单元上传的自检电路状态。其中道岔控制单元、信号控制单元和轨道单元均为现有的电子执行单元中的单元。

以太网接口电路采集的数据包括：车务作业和电务维护命令，联锁机上传的信号设备表示状态。

CAN接口电路、以太网接口电路、开关量采集接口电路和模拟量采集接口电路采集的数据通过通信电路传输至控制电路，从而保存到存储器内。

电子执行单元故障诊断与运维装置的电子电路图如图3至图9所示。如图7所示，模拟量采集接口电路，包括运放器U27A、运放器U27B和运放器U27C，运放器U27A的反相输入端与地之间串联电阻R89和电阻R94，电感H2B与电阻R94并联，运放器U27A的反相输入端与输出端之间串联电阻R96，运放器U27A的同相输入端接地，运放器U27A和输出端与运放器U27B的反相输入端之间串联电阻R110，运放器U27B的反相输入端与输出端之间串联电阻R115，运放器U27B的同相输入端接地，运放器U27B的反向输入端与运放器U27C的输出端之间串联电阻R109，运放器U27C的输出端与反向输入端之间串联电阻R118，运放器U27C的同相输入端接地，运放器U27C的反相输入端与滑动变阻器W2的可调端连接，滑动变阻器W2的两个固定端分别与双向瞬态抑制二极管的两端连接，滑动变阻器W2与电阻R116串联在电源VCC和地之间。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。