电力机车在线诊断系统的制作方法

本实用新型涉及机车故障诊断，具体地涉及一种电力机车在线诊断系统。

背景技术：

目前SS4B机车个别部件也具有简单故障显示和记录功能，不具备故障诊断、故障处理指导、故障语音提示等功能，更不具备机车在运行过程中整车数据记录和故障数据曲线分析功能。造成SS4B机车出现故障之后，很多乘务员处理故障不知道如何入手，在处理故障时手忙脚乱，导致不能迅速、准确的处理机车故障。机车回段后，由于无数据记录，很多机车软故障无法正确查找和处理，严重影响机车行车安全，同时也增加了段方运营成本。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的是提供一种电力机车在线诊断系统，该系统通过设置在A、B节的数据采集装置分别实时采集机车A、B节的运行数据，再通过分别与设置在机车A、B节的相应数据采集装置连接的诊断装置对采集到的机车运行数据进行在线故障诊断并导出诊断结果分别在各自诊断装置的显示屏进行显示，根据显示的诊断结果定位故障源。通过上述技术方案解决了原有机车诊断系统不具备诊断功能的问题，同时在A/B节任意一节内观察到相应节机车的整车诊断结果，避免了机车工作人员无法正确查找和处理机车故障的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种电力机车在线诊断系统，该系统包括：

至少两台数据采集装置，分别设置在机车A、B节，用于分别实时采集机车A、B节的运行数据；

至少两台诊断装置，分别与设置在机车A节的相应所述数据采集装置连接，用于对所述数据采集装置实时采集到的机车运行数据分析诊断并在该诊断装置的显示屏上显示相应诊断结果。

可选的，所述数据采集装置包括：

数字板采集模块，用于实时采集机车以下开关量信号中的一者或多者：微机柜数据、逻辑控制单元(LCU)数据、综合监测箱(TAX2箱)数据、升弓命令532、主接地701、主接地702、主接地恢复545、辅过流755a、主断合扳键537；

模拟板采集模块，用于实时采集机车以下模拟量信号中的一者或多者：蓄电池电压、原边网压、机车速度、受电弓升弓管路压力、总风缸压力。

可选的，该系统还包括：

通信装置，分别与所述数据采集装置和所述诊断装置连接，用于将所述数据采集装置实时采集的数据发送至所述诊断装置。

可选的，该系统还包括：

信息管理装置，设置在地面控制中心，用于获取所述数据采集装置采集的机车数据和/或所述诊断装置针对所述数据采集装置的采集数据的诊断结果，将接收到的所述机车运行数据实时采集的列车运行数据及所述诊断装置的诊断结果录入数据库，并对根据相应数据的生成时间为录入的数据打上时间戳。

可选的，该信息管理装置还用于实时分析所述采集数据，根据分析结果判断机车当前是否故障，并在该信息管理装置的显示屏上显示所述采集数据及该信息管理装置的分析判断结果。

可选的，该信息管理装置还用于根据所述录入的数据制作设备运行状态曲线。

可选的，该系统还包括：

开关电源，用于为该系统提供5V、15V和/或24V的电源；

其中，该开关电源为A/B组冷备冗余开关电源。

可选的，该系统还包括：

辅助扩展装置，与所述开关电源连接，用于对所述开关电源进行5V/24V 限流输出和/或交流信号采集。

可选的，所述电力机车的车型包括SS4B型电力机车。

通过上述技术方案，通过设置在机车A、B节的数据采集装置分别实时采集机车A、B节的运行数据，通过与相应数据采集装置连接的诊断装置对相应数据采集装置实时采集的机车运行数据进行分析诊断，并将诊断结果在诊断装置上显示相应的诊断结果。在诊断结果包含故障信息时，工作人员可以查看诊断装置显示屏上诊断结果中的故障信息确定故障位置，及时通知维修人员进行维修。通过上述技术方案解决了原有机车诊断系统不具备诊断功能的问题，在A/B节任意一节内观察到相应节机车的诊断结果，避免了机车工作人员无法正确查找和处理机车故障的问题。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种电力机车在线诊断系统的基本结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种电力机车在线诊断系统结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种电力机车在线诊断系统总体框图；

图4是本实用新型实施例提供的一种电力机车在线诊断系统中插件箱的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”、“内、外”、“远、近”是指参考附图的方向，因此，使用方向用语是用来说明并非来限制本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种电力机车在线诊断系统的基本结构示意图，如图1所示，该系统可以包括：至少两台数据采集装置以及至少两台诊断装置。该数据采集装置可以设置在该插件箱内。具体地，该数据采集装置分别设置在车的A、B节，分别实时采集机车A、B节整车的运行数据。该诊断装置分别与相应数据诊断装置连接；在设置两台诊断装置的情况下，可以将该两台诊断装置分别设置在机车的A节和B节。工作人员可以通过查看该诊断装置的显示屏的显示内容得知诊断装置针对数据采集装置采集到的机车整车的运行数据进行在线诊断从而提供的诊断结果。在设置多个数据采集装置和多个诊断装置的情况下，例如各设置3台，可以在机车的A节和B节各设置两台数据采集装置和诊断装置后，在相应车节再设置一台备用数据采集装置和诊断装置，以便于在原数据采集装置和诊断装置故障后通过备用装置替换故障装置。

图2示出了本实用新型实施例提供的一种电力机车在线诊断系统结构示意图，图3示出了本实用新型实施例提供的一种电力机车在线诊断系统总体框图，结合图2和图3所示，该数据采集装置可以包括数字板采集模块(以下简称数字板)和模拟板采集模块(以下简称模拟板)。还系统还包括通信装置，且该通信装置可以包含485通信单元和CAN通信单元。其中，该数字板可以设置18路110V开关量采集通道实时采集机车110V开关量信号；具体地，该开关量信号可以包括以下一者或多者：微机柜、逻辑控制单元 (LCU)、和综合监测箱(TAX2箱)的数据、升弓命令532、主接地701、主接地702、主接地恢复545、辅过流755a、主断合扳键537。该数字板通过485通信单元分别连接微机柜、逻辑控制单元(LCU)、和综合监测箱 (TAX2箱)并实时采集微机柜、逻辑控制单元(LCU)、和综合监测箱(TAX2 箱)的数据。该数字板通过CAN通信单元将采集到的微机柜、逻辑控制单元(LCU)、和综合监测箱(TAX2箱)的数据传输至诊断装置。

该模拟板用于采集机车的模拟量信号，该模拟量信号包括以下一者或多者：蓄电池电压、原边网压、机车速度、受电弓升弓管路压力、总风缸压力。其中，该模拟板包括5路AC交流电才几点路、5路DC直流电采集电路、3 路电流检测电路、方波检测电路和110V PWP检测电路。该模拟板通过CAN 通信单元将采集到的蓄电池电压、原边网压、机车速度发送至诊断装置。

该系统还可以包括信息管理装置，设置在地面控制中心，该信息管理装置与通信装置建立无线数据连接，用于获取所述数据采集装置采集的机车运行数据和/或所述诊断装置针对所述数据采集装置的采集数据的诊断结果，并将数据采集装置实时采集的机车整车的运行数据以及诊断装置针对该机车整车的运行数据的诊断结果均录入数据库，同时根据相应数据的生成时间为每条数据打上时间戳。具体地，该数据可以分为基础信息单元、解析信息单元以及图形信息单元。其中，该信息管理装置将数据采集装置采集的机车整车的运行数据存储至基础信息单元，将诊断装置提供的诊断结果存储至解析信息单元。该信息管理装置还用于实时分析所述采集数据，根据分析结果判断机车当前是否故障，并在该信息管理装置的显示屏上显示所述采集数据及该信息管理装置的分析判断结果。该信息管理装置还用于根据数据采集装置采集的机车整车的运行数据制作相应的状态曲线图，还可以根据诊断装置提供的诊断结果中包含的故障信息制作相应的设备故障曲线。例如，可以根据采集到的机车速度信息制作机车速度状态曲线图，并将制作的状态曲线存储至图形信息单元。通过在数据库中存储机车整车的运行数据、诊断结果以及状态曲线图方便用户在数据库提取所需信息并在诊断装置的显示屏上显示调取的相应信息。

该系统还可以包括开关电源，该开关电源设置在该插件箱内，且该开关电源可以为系统提供5V、15V和/或24V的电源。该系统还可以包括与该开关电源连接的辅助扩展装置，同样的，该辅助扩展装置也设置在插件箱内，该辅助扩展装置用于对该开关电源进行5V或24V的限流输出。例如，可以在系统设备或装置出现过载或短路的情况下，对连接相应故障设备的电流继续限流输出，避免二次事故发生。

图4示出了本实用新型实施例提供的一种SS4B型电力机车在线诊断系统中插件箱的结构示意图，该插件箱可以采用标准的4U插件箱，插件排列顺序如图4所示。该插件箱内可以设为A/B两组，设计为冷备冗余。当A 组工作异常时，可以手动切换至B组进行工作。另外该插件箱采用背板设计方式，可以减少因绕线带来的故障率。

该设置为A/B两组的冷备冗余插件箱中可以采用纽子开关的方式实现开关电源对A/B的供电切换。例如纽子开关位置在A位为A组供电，当A 组出现故障时，通过纽子开关切换至B位开始为B组供电。同时该插件箱中还包括过流、过压、欠压保护单元，以确保系统的稳定运行。

该系统还还可以通过无线网络与地面监控端连接，将录入数据库的内容同步或延迟传输至地面监控端，地面监控端可以通过输入对应时间查询相应的运行数据和/或诊断结果，具体地，在机车在运行中发生故障的情况下，地面监控端通过查看诊断装置提供的诊断结果中的故障信息或查询设备故障曲线快速确定故障原因，未工作人员提供解决方案争取时间。

该系统适用机车的车型可以为SS4B型电力机车，可以在SS4B型电力机车在运行中发生故障的情况下，通过设置在机车A、B节的数据采集装置分别实时采集机车A、B节的运行数据，通过与相应数据采集装置连接的诊断装置对相应数据采集装置实时采集的机车运行数据进行分析诊断，并将诊断结果在诊断装置上显示相应的诊断结果。在诊断结果包含故障信息时，工作人员可以查看诊断装置显示屏上诊断结果中的故障信息确定故障位置，及时通知维修人员进行维修。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。