专利名称：车载式数据采集与分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机车的事故、故障分析技术领域，特别涉及一种适合多种工业通信协议的车载式数据采集与分析装置。
背景技术：
现阶段运行于主要支线的电力、内燃机车多属于较老型号，机车控制以及人机界面都是采用传统的电气电路控制，无法为机车操作以及管理者提供更多的车辆运行信息， 这样车辆操作者对机车健康状态缺乏足够的获取途径，无法进行设备故障的提前判断，也就无法避免或者降低设备故障带来的经济损失；作为车辆的管理部门，也无法提前制定出车辆的维护保养计划、无法掌握车辆当前状态，当发生生产事故的时候，由于没有足够的事故过程数据支持，无法判断生产事故的责任，因此，导致无法鉴定事故责任的局面，给企业生产精细化管理设置了很多障碍。
发明内容本实用新型的目的是提供一种车载式数据采集与分析装置，解决老旧型号机车由于设计之初技术局限所导致的对操作过程、生产过程、综合管理盲区，着重解决老旧型号机车信息化问题，消除在工业生产中的信息孤岛。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是车载式数据采集与分析装置，其特征在于，为双CPU双总线结构，CPUl分别与显示单元和随机存储单元连接，CPUl与CPU2之间通过mPCI总线相连，mPCI总线上设有 Ethernet控制器和PC-104扩展接口，Ethernet控制器与RJ45接口相连；CPU2分别与便携式存储单元和差分信号采集接口相连，CPU2通过LPC扩展总线分别与RS232控制器、扩展 IO控制器相连，RS232控制器与DB9接口相连，扩展IO控制器分别与通用串行口、并行口输出、键盘输出、数字IO模块相连。所述CPUl为精简指令集的高性能LX800处理器，植入Wince操作系统。所述CPU2与差分信号采集接口之间设有电磁隔离器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1)能结合多种工业通信协议栈，完成高速数据采集、处理、存储，实现在线监控，在线诊断以及在线数据传输，为采集设备提供专用接口，能兼容多种型号机车。2)植入Wince实时系统平台，为高速数据采集提供条件，使分析系统具备高分辨能力，为完成设备事故时序分析提供原始数据。3)mPCI总线技术，能实现高速数据采集的目的，便携式存储单元符合轨道应用的大容量电子式存储机构。
图1是本实用新型结构原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明见图1，是本实用新型车载式数据采集与分析装置结构原理示意图，其具有双CPU 双总线结构，CPUl分别与显示单元和DDR随机存储单元连接，CPUl与CPU2之间通过mPCI 总线相连，mPCI总线上设有Khernet控制器和PC-104扩展接口，Ethernet控制器与RJ45 接口相连；CPU2分别与便携式存储单元和差分信号采集接口相连，CPU2与差分信号采集接口之间设有电磁隔离器。CPU2通过LPC扩展总线分别与RS232控制器和扩展IO控制器相连，RS232控制器与DB9接口相连，扩展IO控制器分别与通用串行口、并行口输出、键盘输出、通用数字IO模块相连。通用串行口、并行口输出作为设备控制的接口，通用数字IO模块作为数字量采集接口，利用mPCI、LPC总线，实现开关量高速采集，实现SOE事件顺序记录功能，记录故障发生的时间和事件的类型，直接与差分信号采集接口完成包括模拟量、通讯信号信息的采集工作。CPUl为精简指令集的高性能LX800处理器，植入Wince操作系统，负责数据处理、 各组协调工作，为高速数据采集提供条件，使分析装置具备高分辨能力。在高性能的Wince 平台上，可实现具有多种协议可选的工业通讯协议栈，其中，CanOPEN协议能够兼容多种车载控制器，决定本装置可以与多种型号机车兼容。自主研发的M. D. T协议实现包括在线监控，在线诊断以及在线数据传输，为数据采集装置提供专用接口。CPU2采用CS5536控制器作为一个扩展中枢，通过mPCI总线与 LX800处理器相连，有效的减少数据传输瓶颈，达到高速数据采集与存储目的。Ethernet控制器及接口为设备提供了在线分析、组态软件提供高速接口，基于时序分析原来的事故、故障预判分析功能，提供了离线的设备故障诊断、事故事后分析能力。数据采集装置是基于嵌入式系统的符合车载要求的高速数据采集、压缩、存储装置。所具有的差分信号采集接口以及RJ45接口，配合多协议栈，可以采集多种机车控制系统数据。采集到的数据根据预设的压缩算法压缩打包，根据设定存储在便携存储器或者通过网络远传。根据需要数据采集装置所具有的显示单元可以通过M. D. T协议与便携式笔记本电脑之间实现在线的运行数据实时监控及故障分析。实现运行数据包的解压，过滤以及历史记录的存储。对解包后的数据根据时序排列法回放运行瞬态情况，进而实现对事故以及故障当时情况的回放。通过查询历史数据库，能够完成机车运行指标的趋势走向，为车辆维护提供有效依据。通过Khernet接口，取得数据采集装置实时数据，完成车辆状态的实时显示。
权利要求1.车载式数据采集与分析装置，其特征在于，为双CPU双总线结构，CPUl分别与显示单元和随机存储单元连接，CPUl与CPU2之间通过mPCI总线相连，mPCI总线上设有Khernet 控制器和PC-104扩展接口，Ethernet控制器与RJ45接口相连；CPU2分别与便携式存储单元和差分信号采集接口相连，CPU2通过LPC扩展总线分别与RS232控制器和扩展IO控制器相连，RS232控制器与DB9接口相连，扩展IO控制器分别与通用串行口、并行口输出、键盘输出、数字IO模块相连。
2.根据权利要求1所述的车载式数据采集与分析装置，其特征在于，所述CPUl为精简指令集的高性能LX800处理器，植入Wince操作系统。
3.根据权利要求1所述的车载式数据采集与分析装置，其特征在于，所述CPU2与差分信号采集接口之间设有电磁隔离器。
专利摘要本实用新型涉及车载式数据采集与分析装置，其特征在于，为双CPU双总线结构，CPU1分别与显示单元和随机存储单元连接，CPU1与CPU2之间通过mPCI总线相连，mPCI总线上设有Ethernet控制器和PC-104扩展接口；CPU2分别与便携式存储单元和差分信号采集接口相连，CPU2通过LPC扩展总线分别与RS232控制器和扩展IO控制器相连。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1)能结合多种工业通信协议栈，实现在线监控，在线诊断以及在线数据传输，为采集设备提供专用接口，能兼容多种型号机车。2)植入Wince实时系统平台。3)mPCI总线技术，能实现高速数据采集的目的。
文档编号G07C5/08GK201984552SQ20112003279
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者韩洪涛 申请人:鞍山市海汇自动化有限公司