一种电力机车空转监测记录装置的制作方法

本发明属于电力机车检修领域，更具体地，涉及一种电力机车空转监测记录装置。

背景技术：

目前电力机车所配备的空转系统存在一定的局限性，无法对机车由于速度信号的不稳定、不同步以及短时丢失而造成的假空转进行有效识别。还无法对机车的空转信息进行记录，无法为维修人员提供故障发生时的状态数据。因此，特别需要一种方法能够实现记录存储空转发生前后的机车状态信息，为司乘人员判断提供及时依据，为地面技术人员分析检修提供数据支持。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种能够实现记录存储空转发生前后的机车状态信息的电力机车空转监测记录装置。

为实现上述目的，本发明提出了一种电力机车空转监测记录装置，包括：空转信号采集单元，所述空转信号采集单元与电力机车的电子柜和微机柜连接，用于采集所述电子柜和微机柜发出的空转信号；状态信息采集单元，所述状态信息采集单元用于实时采集电力机车的状态信息；控制单元，所述控制单元分别与所述空转信号采集单元和状态信息采集单元连接，接收所述空转信号和所述电力机车的状态信息，并基于所述空转信号记录空转发生时的状态信息。

优选地，所述电力机车的状态信息包括工况信息和速度信息，所述状态信息采集单元包括工况信息采集单元和速度采集单元；所述工况信息采集单元分别与所述控制单元和电力机车的司控器连接，用于实时采集所述司空器发出的工况信息并发送至所述控制单元；所述速度采集单元与所述控制单元连接，用于实时采集电力机车的速度信息并发送至所述控制单元。

优选地，所述控制单元根据所述空转信号确定空转开始时刻t1、空转结束时刻t2和记录时间段，所述记录时间段的开始时刻比所述空转开始时刻t1早第一预设时间段，所述记录时间段的结束时刻比所述空转结束时刻t2晚第二预设时间段，所述控制单元在所述记录时间段内记录空转发生时的状态信息。

优选地，所述第一预设时间段为5～15秒，所述第二预设时间段为5～15秒。

优选地，所述电力机车空转监测记录装置还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元通信连接，用于实时显示所述电力机车的状态信息。

优选地，所述电力机车空转监测记录装置还包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元连接，用于存储所述空转信号及空转发生时的状态信息。

优选地，所述电力机车空转监测记录装置还包括键盘输入单元，所述键盘输入单元通过cpld逻辑器件与所述控制单元通信连接。

优选地，所述工况信息包括牵引信息、制动信息和零位信息。

优选地，所述控制单元为单片机。

优选地，所述速度采集单元为速度传感器。

本发明的有益效果在于：本发明的电力机车空转监测记录装置能够及时记录空转发生时的电力机车的状态信息，为司乘人员判断提供及时依据，避免误判误操作。

本发明的电力机车空转监测记录装置记录存储空转发生前后预设时间内的机车状态信息，为地面技术人员分析检修提供数据支持。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的电力机车空转监测记录装置的结构连接框图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的电力机车空转监测记录装置的原理示意图。

附图标记说明

1022、工况信息采集单元；1024、速度采集单元；104、空转信号采集单元；106、控制单元；108、显示单元；110、存储单元；112、键盘输入单元；114、牵引信息；116、制动信息；118、零位信息；120、空转信号。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的一种电力机车空转监测记录装置，包括：空转信号采集单元，空转信号采集单元与电力机车的电子柜和微机柜连接，用于采集电子柜和微机柜发出的空转信号；状态信息采集单元，状态信息采集单元用于实时采集电力机车的状态信息；控制单元，控制单元分别与空转信号采集单元和状态信息采集单元连接，接收空转信号和电力机车的状态信息，并基于空转信号记录空转发生时的状态信息。

具体的，状态信息采集单元实时采集电力机车的状态信息并将采集的状态信息发送至控制单元，当电力机车的电子柜和微机柜发生空转时，空转信号采集单元收到空转信号并发送至控制单元，控制单元基于空转信号记录空转发生时的状态信息。

根据示例性的实施方式，电力机车空转监测记录装置能够及时记录空转发生时的电力机车的状态信息，为司乘人员判断提供及时依据，避免误判误操作。

作为优选方案，电力机车的状态信息包括工况信息和速度信息，状态信息采集单元包括工况信息采集单元和速度采集单元；工况信息采集单元分别与控制单元和电力机车的司控器连接，用于实时采集司空器发出的工况信息并发送至控制单元；速度采集单元与控制单元连接，用于实时采集电力机车的速度信息并发送至控制单元。

具体的，工况信息采集单元将实时采集的司空器发出的工况信息发送至控制单元，速度采集单元将实时采集的速度信息发送至控制单元。

作为优选方案，控制单元根据空转信号确定空转开始时刻t1、空转结束时刻t2和记录时间段，记录时间段的开始时刻比空转开始时刻t1早第一预设时间段，记录时间段的结束时刻比空转结束时刻t2晚第二预设时间段，控制单元在记录时间段内记录空转发生时的状态信息。

具体的，控制单元根据空转信号确定空转开始时刻t1、空转结束时刻t2，筛选出比空转开始时刻t1早第一预设时间段的工况信息和速度信息及比空转结束时刻t2晚第二预设时间段的工况信息和速度信息作为空转发生时的状态信息。

根据示例性的实施方式，电力机车空转监测记录装置记录存储空转发生前后预设时间内的机车状态信息，为地面技术人员分析检修提供数据支持。

作为优选方案，第一预设时间段为5～15秒，第二预设时间段为5～15秒。

例如，第一预设时间段和第二预设时间段均选择10秒，获取空转发生时前后10秒的状态信息。

作为优选方案，电力机车空转监测记录装置还包括显示单元，显示单元与控制单元通信连接，用于实时显示电力机车的状态信息。

具体的，显示单元实时显示电力机车的状态信息，当空转发生时，显示单元显示空转发生时前后10秒的状态信息，为司乘人员判断提供及时依据，避免误判误操作。

作为优选方案，电力机车空转监测记录装置还包括存储单元，存储单元与控制单元连接，用于存储空转信号及空转发生时的状态信息。

具体的，电力机车空转监测记录装置通过存储单元将空转发生前后预设时间内的机车状态信息以100ms/次的采样率进行记录存储，为地面技术人员分析检修提供数据支持。

作为优选方案，电力机车空转监测记录装置还包括键盘输入单元，键盘输入单元通过cpld逻辑器件与控制单元通信连接。

具体的，通过键盘模块实现人机交互，对装置进行各种设置及存贮操作等。

作为优选方案，工况信息包括牵引信息、制动信息和零位信息。

具体的，工况信号通过光耦、电平转换电路将空转信号、牵引信息、制动信息、零位信息等工况信号转换为3.3v信号送入控制单元，以进行实时显示。

作为优选方案，控制单元为单片机。

作为优选方案，速度采集单元为速度传感器。

具体的，通过电平转换电路将4路速度传感器的波形处理成5vttl电平送入控制单元，控制单元根据频率计算出机车实际运行速度以实时显示。

具体的，电力机车空转监测记录装置的核心处理使用的控制单元为microchip公司的dspic30f5013，为能够对速度信号进行有效采集在其内部设计了相应的波形整形电路，并设计彩色液晶屏实时显现速度信号便于司机观察，为满足空转数据的记录设计了8g的外部存储器实现对其数据的存储。并通过编写相应的软件程序控制控制单元实现装置开机自检、时间、日期设置、车型、车号设置、空转数据记录、空转信息查询、空转数据转储。

实施例

图1示出了根据本发明的一个实施例的电力机车空转监测记录装置的结构连接框图。图2示出了根据本发明的一个实施例的电力机车空转监测记录装置的原理示意图。

结合图1和2所示，电力机车空转监测记录装置，包括：空转信号采集单元104，空转信号采集单元104与电力机车的电子柜和微机柜连接，用于采集电子柜和微机柜发出的空转信号；状态信息采集单元，状态信息采集单元用于实时采集电力机车的状态信息；控制单元106，控制单元106分别与空转信号采集单元104和状态信息采集单元连接，接收空转信号和电力机车的状态信息，并基于空转信号记录空转发生时的状态信息。

其中，电力机车的状态信息包括工况信息和速度信息，状态信息采集单元包括工况信息采集单元1022和速度采集单元1024；工况信息采集单元1022分别与控制单元106和电力机车的司控器连接，用于实时采集司空器发出的工况信息并发送至控制单元106；速度采集单元1024与控制单元106连接，用于实时采集电力机车的速度信息并发送至控制单元106。

其中，控制单元106根据空转信号确定空转开始时刻t1、空转结束时刻t2和记录时间段，记录时间段的开始时刻比空转开始时刻t1早第一预设时间段，记录时间段的结束时刻比空转结束时刻t2晚第二预设时间段，控制单元106在记录时间段内记录空转发生时的状态信息。

其中，第一预设时间段为5～15秒，第二预设时间段为5～15秒。

其中，电力机车空转监测记录装置还包括显示单元108，显示单元108与控制单元106通信连接，用于实时显示电力机车的状态信息。

其中，电力机车空转监测记录装置还包括存储单元110，存储单元110与控制单元106连接，用于存储空转信号及空转发生时的状态信息。

其中，电力机车空转监测记录装置还包括键盘输入单元112，键盘输入单元112通过cpld逻辑器件与控制单元106通信连接。

其中，工况信息包括牵引信息114、制动信息116和零位信息120。

其中，控制单元106为单片机。

其中，速度采集单元1024为速度传感器。

该电力机车空转监测记录装置的工作过程如下：工况信息采集单元1022将实时采集的司空器发出的工况信息发送至控制单元106，速度采集单元1024将实时采集的速度信息发送至控制单元106，当电力机车的电子柜和微机柜发生空转时，空转信号采集单元104收到空转信号并发送至控制单元106，根据空转信号确定空转开始时刻t1、空转结束时刻t2，筛选出比空转开始时刻t1早第一预设时间段的工况信息和速度信息及比空转结束时刻t2晚第二预设时间段的工况信息和速度信息作为空转发生时的状态信息。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。