一种轨道车辆电气数据采集诊断系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种轨道车辆电气数据采集诊断系统，包括分布式数据采集系统、试验数据服务器、无线网络一和无线网络二；若干台独立运行的所述分布式数据采集系统分布在每个车辆的监测点上，用于采集车辆监测点中的调试信号并进行数据处理和显示，然后通过无线网络一发送给试验数据服务器；所述试验数据服务器接收每台分布式数据采集系统发送的数据后进行汇总，并根据信号间的逻辑关系自动判断测试结果是否正确，然后显示并保存，所述试验数据服务器通过无线网络二与局域网或广域网中用于远程监视和手机共享的网络设备PC机相连。
【专利说明】
一种轨道车辆电气数据采集诊断系统
技术领域
[0001]本发明涉及轨道车辆电气数据采集及无线传输方法、自动判定方法，属于数据采集、无线传输、故障判别等技术领域。
【背景技术】
[0002]地铁车辆或动车组的动、静态调试或电气故障检测是车辆测试中相当复杂、零碎的工作，而且，也是车辆调试和检修中的关键步骤。这项工作既费时又费神，有时会因为一个继电器的不正常工作或者一条控制线的接触问题，会给调试工作造成极大地麻烦;整列车联调时还会出现各个功能单元因信号传输不正确而无法正常联调。为了能够实现各系统单元的联合调试，必须对列车控制系统装置、司机操作控制装置、列车供电系统控制单元、列车网络控制单元的所有信号进行实时采集、处理、显示、存储，然后采用方便实用的操作系统和友好的人机界面进行人机交互。
[0003]控制指令测试作为地铁整车电气调试最重要的一个环节，传统上采用指令器显示和人工测量相结合的方式，随着车辆控制系统的不断完善，控制线路不断增加，控制逻辑也越来越复杂，单一的指令信号灯显示和手动测量存在的弊端越来越明显，尤其随着地铁多品种并行生产，地铁编组增加，车辆之间距离加长，迫切需要更高效、更自动化的集中控制手段，解决劳动效率低下的问题。“地铁车辆电气数据采集诊断及无线传输系统”正是基于以上工艺需求提出的。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种轨道车辆电气数据采集诊断系统，该系统能够把每节车辆调试中的数据采集后以无线方式发送到试验数据服务器中汇总，并且对信号测试结果进行自动判定，避免了有线通讯的拉线和人工判定的繁琐，每一步操作完成后自动得出测试结果准确与否。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆电气数据采集诊断系统，包括分布式数据采集系统、试验数据服务器、无线网络一和无线网络二；
若干台独立运行的所述分布式数据采集系统分布在每个车辆的监测点上，用于采集车辆监测点中的调试信号并进行数据处理和显示，然后通过无线网络一发送给试验数据服务器；
所述试验数据服务器接收每台分布式数据采集系统发送的数据后进行汇总，并根据信号间的逻辑关系自动判断测试结果是否正确，然后显示并保存，所述试验数据服务器通过无线网络二与局域网或广域网中用于远程监视和手机共享的网络设备PC机相连。
[0006]进一步，所述分布式数据采集系统包括信号采集主板、信号隔离转换板、单片机和触摸屏;所述信号采集主板上设有6-8个信号隔离转换板插槽，用于插接不同功能的信号隔离转换板，所述信号隔离转换板分为开关量输入板、模拟量输入板、开关量输出板和模拟量输出板，不同的信号隔离转换板根据车辆上的电气信号类型的不同进行组合对监测点上的不同信号进行采集，所述信号采集主板、触摸屏均与单片机相连；
所述单片机接收信号采集主板采集的信号数据并进行处理，然后在触摸屏上进行显示，同时将处理后的数据通过无线网络二发送给试验数据服务器。
[0007]进一步，所述试验数据服务器包括自动判定系统，所述自动判定系统包括指令系统信息库、数据存储数据库、自动诊断模块、指令理想状态编制模块和指令理想状态信息库;指令系统信息库判别指令类型，并根据指令类型给出相应信号的采集信息;指令理想状态编辑模块根据指令产生的结果编制正确的理想状态信息，并把信息储存在指令理想状态信息库，以便自动诊断模块调用；自动诊断模块根据采集信号的实际状态和理想的正确状态进行比较、得出差别所在，并指出故障点;采集的数据和判定结果储存在数据存储数据库中，以便查看和分析。
[0008]进一步，指令理想状态编制模块任意选取信号数量和信号类别，将选取的信号通过映射形成指令编码信息，并对每个信号进行设定值输入，信号数量为96个以内，信号类别为开关量输入、开关量输出、模拟量输入。
[0009]进一步，所述试验数据服务器还包括显示器、按钮按键、工控机、柜体内部件和柜体，所述显示器、按钮按键、柜体内部件与所述工控机相连；显示器用于汇总实时数据的显示、自动判定结果的显示、曲线报表的显示；按钮按键为柜体和柜体内部件的电源供给开关，工控机用于对数据的处理、判定并绘制曲线和生成报表和与分布式信息采集系统进行通讯;所述柜体为操纵台结构，所述显示器安装在所述柜体上表面，按钮按键置于显示器下方，工控机及柜体内部件均安装在柜体内。
[0010]进一步，所述柜体底部安装有万向轮。
[0011]进一步，所述柜体内部件包括开关电源、无线收发模块、无线路由器、接触器以及继电器。
[0012]进一步，所述无线网络二与局域网中的无线AP相连，且无线网络二与无线AP之间设有无线中继网络，用于对信号的放大和覆盖范围的延伸。
[0013]本发明所达到的有益技术效果:本发明的分布式数据采集系统为箱体结构、试验数据服务器为移动式操纵台结构，配有2种无线收发系统，因此使用灵活方便。对于车辆的电气测试，只需在监测点布置分布式数据采集系统，并编制理想状态信息，系统就会自动采集所需数据并进行测试结果的判定。可大大提高车辆的调试和检测效率，减少人为的漏判误判。本发明的试验数据服务器具备完善的软件系统，所积累的大量数据，不但是车辆电气结构的档案，更可为预测车辆故障类别和故障点查询提供有力的数据支持和分析资料。
【附图说明】
[0014I图1本发明组成示意图；
图2本发明之分布式数据采集系统结构框图；
图3本发明之试验数据服务器硬件结构示意图；
图4本发明之试验数据服务器中自动判定系统架构图；
图5本发明之指令理想状态编制模块的理想状态编制框图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0016]如图1所示，本发明提供一种轨道车辆电气数据采集诊断系统，包括分布式数据采集系统、试验数据服务器、无线网络一和无线网络二；
若干台独立运行的所述分布式数据采集系统分布在每个车辆的监测点上，用于采集车辆监测点中的调试信号并进行数据处理和显示，然后通过无线网络一发送给试验数据服务器；
所述试验数据服务器接收每台分布式数据采集系统发送的数据后进行汇总，并根据信号间的逻辑关系自动判断测试结果是否正确，然后显示并保存，所述试验数据服务器通过无线网络二与局域网或广域网中用于远程监视和手机共享的网络设备PC机相连，所述无线网络二与局域网中的无线AP相连，且无线网络二与无线AP之间设有无线中继网络，用于对信号的放大和覆盖范围的延伸，使试验数据服务器移动范围更加宽广。
[0017]如图2所示，所述分布式数据采集系统包括信号采集主板、信号隔离转换板、单片机和触摸屏;所述信号采集主板上设有6-8个信号隔离转换板插槽，用于插接不同功能的信号隔离转换板，所述信号隔离转换板分为开关量输入板、模拟量输入板、开关量输出板和模拟量输出板，不同的信号隔离转换板根据车辆上的电气信号类型的不同进行组合对监测点上的不同信号进行采集，如开关量输入板通过内部的跳线设置可实现AC220V、DC110V、DC24V等车辆常用开关量的输入;开关量输出板通过内部跳线设置可实现AC220V、DC110V、DC24V等开关量的输出，模拟量的输入输出根据需求分为4?20mA信号板、DCllOV信号板、AC220V信号板等;开关量和模拟量输入板主要功能为车辆上的数据采集，开关量和模拟量的输出板主要功能为试验模拟。所述信号采集主板、触摸屏均与单片机相连;所述单片机接收信号采集主板采集的信号数据并进行处理，然后在触摸屏上进行显示，同时将处理后的数据通过无线网络二发送给试验数据服务器。
[0018]如图4所示，所述试验数据服务器包括自动判定系统，所述自动判定系统包括指令系统信息库、数据存储数据库、自动诊断模块、指令理想状态编制模块和指令理想状态信息库;指令系统信息库判别指令类型，并根据指令类型给出相应信号的采集信息;指令理想状态编辑模块根据指令产生的结果编制正确的理想状态信息，并把信息储存在指令理想状态信息库，以便自动诊断模块调用；自动诊断模块根据采集信号的实际状态和理想的正确状态进行比较、得出差别所在，并指出故障点;采集的数据和判定结果储存在数据存储数据库中，以便查看和分析。试验数据服务器中存储每次测试中的数据，可形成报表、曲线绘制、故障记录等文件，网络设备可远程登录访问或进行实时监测，对测试过程中出现的疑难问题进行远程指导。
[0019]指令理想状态编制模块任意选取信号数量和信号类别，将选取的信号通过映射形成指令编码信息，并对每个信号进行设定值输入，信号数量为96个以内，信号类别为开关量输入、开关量输出、模拟量输入。如图5所示，实现自动判定功能时需要根据信号间的逻辑状态编制结果的正确状态，即理想状态，根据车辆的测试功能不同，信号的数量、类型、值都会有不同的排列组合，不同的排列组合通过映射关系形成不同的指令编码信息，试验数据服务器是通过此编码信息来实现对应信号的采集、处理、比较、判定等功能。
[0020]如图3所示，为试验数据服务器的硬件结构示意图，其中，A为主视图，B为左视图，具体包括显示器1、按钮按键2、工控机3、柜体内部件4和柜体，所述显示器1、按钮按键2、柜体内部件4与所述工控机3相连；显示器I用于汇总实时数据的显示、自动判定结果的显示、曲线报表的显示;按钮按键2为柜体和柜体内部件4的电源供给开关，工控机3用于对数据的处理、判定并绘制曲线和生成报表和与分布式信息采集系统进行通讯;所述柜体为操纵台结构，所述显示器I安装在所述柜体上表面，按钮按键2置于显示器下方，工控机3及柜体内部件4均安装在柜体内。所述柜体底部安装有万向轮5，能够随意移动。所述柜体内部件4包括开关电源、无线收发模块、无线路由器、接触器以及继电器。
[0021]试验数据服务器以工控机为工作核心，并配有两种无线收发模块，即通过无线网络一实现与分布式数据采集系统间的无线通讯和通过无线网络二实现与局域网或广域网的无线通讯)，两种无线信号采用不同频段、不同协议，相互不干扰、信号不衰减。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:包括分布式数据采集系统、试验数据服务器、无线网络一和无线网络二； 若干台独立运行的所述分布式数据采集系统分布在每个车辆的监测点上，用于采集车辆监测点中的调试信号并进行数据处理和显示，然后通过无线网络一发送给试验数据服务器； 所述试验数据服务器接收每台分布式数据采集系统发送的数据后进行汇总，并根据信号间的逻辑关系自动判断测试结果是否正确，然后显示并保存，所述试验数据服务器通过无线网络二与局域网或广域网中用于远程监视和手机共享的网络设备PC机相连。2.根据权利要求1所述的轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:所述分布式数据采集系统包括信号采集主板、信号隔离转换板、单片机和触摸屏;所述信号采集主板上设有6-8个信号隔离转换板插槽，用于插接不同功能的信号隔离转换板，所述信号隔离转换板分为开关量输入板、模拟量输入板、开关量输出板和模拟量输出板，不同的信号隔离转换板根据车辆上的电气信号类型的不同进行组合对监测点上的不同信号进行采集，所述信号采集主板、触摸屏均与单片机相连； 所述单片机接收信号采集主板采集的信号数据并进行处理，然后在触摸屏上进行显示，同时将处理后的数据通过无线网络二发送给试验数据服务器。3.根据权利要求1所述的轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:所述试验数据服务器包括自动判定系统，所述自动判定系统包括指令系统信息库、数据存储数据库、自动诊断模块、指令理想状态编制模块和指令理想状态信息库;指令系统信息库判别指令类型，并根据指令类型给出相应信号的采集信息;指令理想状态编辑模块根据指令产生的结果编制正确的理想状态信息，并把信息储存在指令理想状态信息库，以便自动诊断模块调用；自动诊断模块根据采集信号的实际状态和理想的正确状态进行比较、得出差别所在，并指出故障点;采集的数据和判定结果储存在数据存储数据库中，以便查看和分析。4.根据权利要求3所述的轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:指令理想状态编制模块任意选取信号数量和信号类别，将选取的信号通过映射形成指令编码信息，并对每个信号进行设定值输入，信号数量为96个以内，信号类别为开关量输入、开关量输出、模拟量输入。5.根据权利要求1所述的轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:所述试验数据服务器还包括显示器、按钮按键、工控机、柜体内部件和柜体，所述显示器、按钮按键、柜体内部件与所述工控机相连;显示器用于汇总实时数据的显示、自动判定结果的显示、曲线报表的显示;按钮按键为柜体和柜体内部件的电源供给开关，工控机用于对数据的处理、判定并绘制曲线和生成报表和与分布式信息采集系统进行通讯;所述柜体为操纵台结构，所述显示器安装在所述柜体上表面，按钮按键置于显示器下方，工控机及柜体内部件均安装在柜体内。6.根据权利要求5所述的轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:所述柜体底部安装有万向轮。7.根据权利要求6所述的轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:所述柜体内部件包括开关电源、无线收发模块、无线路由器、接触器以及继电器。8.根据权利要求1所述的轨道车辆电气数据采集诊断系统，其特征在于:所述无线网络二与局域网中的无线AP相连，且无线网络二与无线AP之间设有无线中继网络，用于对信号的放大和覆盖范围的延伸。
【文档编号】G05B23/02GK106094793SQ201610465365
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】李春广, 周志辉, 薛海峰, 王磊, 朱军军, 刘正
【申请人】南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司