一种集4G透传与数据记录仪功能的机车显示装置的制作方法

本发明涉及机车领域，尤其涉及一种集4g透传与数据记录仪功能的机车显示装置。

背景技术

目前，机车can总线故障排查中，最大的难点就是偶发性故障。这让最有经验的工程师都无法准确判断问题的源头。比如，货运机车在行驶1万公里过程中出现1次由于can通信异常而导致的紧急卸载，但后来地面实验又无法复现故障，工程师需要花费大量的时间才能找到问题的根源。这种偶发性的通信异常严重影响了机车运行安全。机车在运行中的潜在故障是司机无法预判的，如果能将机车实时数据传送至网络终端，便可通过网络终端的专家系统对机车故障进行研究和预判。

技术实现要素：

本发明提供一种集4g透传与数据记录仪功能的机车显示装置，以克服上述技术问题。

本发明集4g透传与数据记录仪功能的机车显示装置，包括：

主控制器、工业液晶屏、电源模块、通信模块以及读写模块；

所述通信模块包括：can通信单元、4g/gps通信单元，

所述主控制器与所述can通信单元和所述读写模块之间以堆栈方式通过pc104总线连接，所述主控制器通过rs232串口与所述4g/gps通信单元连接；

所述工业液晶屏通过vga与所述主控制器连接，所述工业液晶屏包括：用于采集所述工业液晶屏实时温度的传感器、玻璃夹层含金属丝网。

进一步地，所述读写模块包括sd卡存储单元和cf卡存储单元，用于存储压缩后的机车故障数据。

进一步地，所述工业液晶屏还包括加热单元，所述加热单元与电源模块连接，用于加热所述工业液晶屏；

散热单元，所述散热单元用于将所述工业液晶屏降温；

所述电源模块包括：

单片机，用于接收传感器发送的工业液晶屏的实时温度，若所述实时温度大于第一阈值温度则开启所述散热单元，若所述实时温度小于第二阈值温度，则开启加热单元，所述第一阈值温度大于所述第二阈值温度。

本发明公开了一种集4g透传与数据记录仪功能的机车显示装置，实现基于can总线的机车信息显示、记录和无线远传的功能。pc104主板作为主控制模块，通过can通信模块得到实时机车信息，根据信息变化进行控制输出、显示、存储。多功能电源模块负责装置内各模块供电，监控工业液晶屏温度并在低温时加热，接收外部开关量信号并通过rs232传送至pc104主板。4g/gps模块集成4g通信和gps定位功能，解决了偶发性的通信异常严重影响了机车运行安全的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明集4g透传与数据记录仪功能的机车显示装置结构示意图；

图2为本发明集4g透传与数据记录仪功能的机车显示装置另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明集4g透传与数据记录仪功能的机车显示装置结构示意图，如图1所示，本实施例的装置可以包括：

主控制器101、工业液晶屏102、电源模块103、通信模块104以及读写模块105；

所述通信模块包括：can通信单元、4g/gps通信单元，

所述主控制器与所述can通信单元和所述读写模块之间以堆栈方式通过pc104总线连接，所述主控制器通过rs232串口与所述4g/gps通信单元连接；

所述工业液晶屏通过vga与所述主控制器连接，所述工业液晶屏包括：用于采集所述工业液晶屏实时温度的传感器、玻璃夹层含金属丝网。

具体而言，本实施例的工业液晶屏玻璃夹层含金属丝网，防止了电磁干扰。提高了工业液晶屏的显示效果。4g/gps通信单元实现了4g透传。偶发性的通信异常严重影响了机车运行安全的问题。can通信单元用于传输机车的各项运行参数。并通过读写模块进行存储。

本实施例主控制器为pc104主板，该主板为整个装置的核心控制板，其cpu基于x86架构，搭载嵌入式windowsxp操作系统。pc104主板运行应用程序之后通过can通信模块与其他机车控制设备进行总线通信。

4g/gps模块对应的4g天线置于装置外部，通过航空插头接入4g/gps模块为其提供4g通信和gps定位信息。4g/gps模块在安装sim卡之后便可实现4g通信功能，通过rs232与pc104主板通信。应用程序在采集实时机车总线数据之后，以rs232指令的形式通过4g/gps模块向地面4g网络终端实现数据透传，同时也可以将报警信息以短信形式发送至手机终端。

本发明利用抗震性极强的pc104结构将4g/gps模块和数据存储模块集成到传统的机车显示装置中，从而满足了机车强振动的环境要求，同时也解决了现有机车司机室不适合加装新电子装置的问题。工业液晶屏外装配夹层含金属丝网的玻璃，从而满足了机车强电磁干扰的环境要求。

进一步地，所述读写模块包括sd卡存储单元和cf卡存储单元，用于存储压缩后的机车故障数据。

具体而言，本装置针对机车can通信协议专门开发压缩算法对行车数据进行压缩，可以在有限存储空间中存储最大量的数据，然后再pc机上应用配套的自主开发的解压缩软件将文件解压为excel表格，并考虑到excel表格的容量问题将解压的文件分为若干个excel表格且每个excel表格最大行数为10000行。存储方式采取循环存储，即sd卡存满之后循环覆盖最早的信息存储区，作为机车“黑匣子”使用。

sd卡及其读写模块负责存储机车总线数据。应用程序将采集到的机车总线数据进行压缩后存入sd卡，当sd卡存满之后进行循环存储。将sd卡中数据导入pc，通过自主开发的解析软件进行数据解压和解析，被解压的数据可以图表或曲线形式呈现。

cf卡及其读写模块的作用是存储嵌入式windowsxp操作系统、应用程序和系统临时数据。

进一步地，所述工业液晶屏还包括加热单元，所述加热单元与电源模块连接，用于加热所述工业液晶屏；

散热单元，所述散热单元用于将所述工业液晶屏降温；

所述电源模块包括：

单片机，用于接收传感器发送的工业液晶屏的实时温度，若所述实时温度大于第一阈值温度则开启所述散热单元，若所述实时温度小于第二阈值温度，则开启加热单元，所述第一阈值温度大于所述第二阈值温度。

具体而言，如图2所示，多功能电源模块为装置内所有模块供电。实现开关量信号采集并通过rs232发送给pc104主板。实现通过工业液晶屏的温度传感器获得工业液晶屏的温度，当温度低于工业液晶屏工作温度时，通过电阻丝为其加热的功能。采集按键信号并通过usb传输给pc104主板，以实现人机交互的目的。

pc104单板机、pc104can通信模块、sd卡读写模块通过pc104总线堆叠在一起，pc104单板机在最上，pc104can通信模块在中间、sd卡读写模块在最底位置。每个模块通过阴阳铜柱紧固。最上层的pc104单板机通过阴阳铜柱紧固到装置的外壳，并且cpu的散热器通过导热硅脂直接贴合外壳，利用设备外壳进行cpu的散热。

本发明对外接口全部为ms3122系列航空插头，最大限度保证连接的牢固和防干扰。cf卡读写模块、4g/gps模块、工业液晶屏和多功能电源模块都紧固在机箱中，机箱内部连线均有外屏蔽层。工业液晶屏通过vga与pc104主板连接，实现数据显示功能。在工业液晶屏与装置内其他模块之间通过铝板进行隔离，以最大限度实现抗干扰性和稳定性。同时工业液晶屏外部装有夹层为金属丝网的玻璃，满足ip65防护等级的同时，也最大限度实现抗电磁干扰。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。