CN102231058A - 用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板 - Google Patents

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庞玉林
曹宏发
姜岩峰
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Locomotive and Car Research Institute of CARS
Transport Bureau of the Ministry of Railways
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Locomotive and Car Research Institute of CARS
Transport Bureau of the Ministry of Railways
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Abstract

本发明提供一种用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板，该接口板包括：一电路板，电路板上设置有人机接口微控制器，用于通过系统总线接口中的数据端子接入轨道交通车辆CAN总线的CAN总线控制/驱动模块，以及用于连接人机接口微控制器与维护设备的串口通信模块，人机接口微控制器和CAN总线控制/驱动模块连接；电路板上还设置有至少一个的功能按键，用于向人机接口微控制器发送预先设定的功能指令；系统总线接口至少包括电源端子和数据端子，电源端子用于接收外部电源为电路板供电，数据端子用于接收/发送CAN总线数据。本发明为技术人员提供了与轨道交通车辆制动电气系统人机交互和对轨道交通车辆制动电气系统调试维护的途径。

Description

用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆制动电气系统技术领域，尤其涉及一种适用于高速动车组制动电气系统的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板。
背景技术
轨道交通车辆在人们的日常生活中占据着举足轻重的作用，制动电气系统是轨道交通车辆中必不可少的部分。传统的时速160Km及以下的列车使用内燃机车或电力机车牵引，其制动系统主要以机械设备控制为主；在地铁车辆上，虽然使用了电气化的制动系统，但因为地铁车运行速度较低，因此其制动电气系统相对也比较简单。目前时速300Km以上的高速动车组具备更为精密而复杂的制动电气系统，之前所述两种轨道交通车辆已有技术已无法满足对其的日常维护与调试，广大技术人员迫切需求一种更为实用的维护与调试工具。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板。
本发明提供的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板，包括：
一电路板，所述电路板上设置有人机接口微控制器，用于通过系统总线接口中的数据端子接入轨道交通车辆CAN总线的CAN总线控制/驱动模块，以及用于连接所述人机接口微控制器与维护设备的串口通信模块；所述人机接口微控制器和所述CAN总线控制/驱动模块连接；
所述电路板上还设置有至少一个的功能按键，其中所述功能按键与所述人机接口微控制器连接，用于向所述人机接口微控制器发送预先设定的功能指令；
所述系统总线接口至少包括电源端子和所述数据端子，所述电源端子用于接收外部电源为所述电路板供电，所述数据端子用于连接轨道交通车辆CAN总线。
本发明提供的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板有效、便捷和可靠地为技术人员提供了与轨道交通车辆制动电气系统人机交互和对轨道交通车辆制动电气系统调试维护的途径。技术人员仅通过操作人机接口板上的功能按键即可发出预设的多种诊断命令，并能获取反馈的状态代码或者故障代码，从而协助对轨道交通车辆制动电气系统进行维护和调试；另外，也可以连接至具备RS232串口的PC等维护设备，配合使用其人机接口专用软件，方便的对制动电气系统的各个特定组件进行软件更新，参数定标或者故障代码下载等，并且使技术人员不依赖于各种额外的专用调试工具，尤其适用于技术人员日常维护和野外作业。
附图说明
图1为本发明用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板的结构示意图。
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。
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。
图1为本发明用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板的结构示意图，如图1所示，该接口板包括一电路板7，电路板7上设置有人机接口微控制器1，用于通过系统总线接口11中的数据端子8接入轨道交通车辆CAN总线的CAN总线控制/驱动模块2，以及用于连接人机接口微控制器1与维护设备6的串口通信模块10，人机接口微控制器1和CAN总线控制/驱动模块2连接；电路板7上还设置有至少一个的功能按键4，优选的方案是四个功能按键4，其中功能按键4与人机接口微控制器1连接，用于向人机接口微控制器1发送预先设定的功能指令；系统总线接口11至少包括电源端子9和数据端子8，电源端子9用于接收外部电源为电路板7供电，数据端子8用于连接轨道交通车辆CAN总线。
其工作原理具体如下：在维护设备6上启动专用软件选择要对制动电气系统进行的操作，或者按下功能按键4选择预先设定的功能；当在维护设备6上选择操作时，操作数据信息通过串口通信模块10传递给人机接口微控制器1，人机接口微控制器1将操作数据信息以CAN报文形式传递给CAN总线控制/驱动模块2，然后经由系统总线接口11上的数据端子8传递给轨道交通车辆CAN总线上的目标电路板，轨道交通车辆CAN总线上的目标电路板的反馈数据信息经由系统总线接口11上的数据端子8传递到CAN总线控制/驱动模块2，再传递到人机接口微控制器1，经由串口通信模块10最终传递至维护设备6上；当按下功能按键4选择已预设的功能时，功能指令直接传递给人机接口微控制器1，人机接口微控制器1将功能指令以CAN报文的形式传递给CAN总线控制/驱动模块2，然后经由系统总线接口11上的数据端子8传递给轨道交通车辆CAN总线上的目标电路板，轨道交通车辆CAN总线上的目标电路板的反馈故障代码经由系统总线接口11上的数据端子8传递到CAN总线控制/驱动模块2，再传递到人机接口微控制器1，经由串口通信模块10最终传递至维护设备6上。
其中图1中的空心连接箭头表示传递的是数据信息，实心有向箭头表示传递的是指令信号。
通过上述的工作过程，完成与轨道交通车辆制动电气系统的人机交互和对轨道交通车辆制动电气系统的维护调试，其中具体主要包括以下几个方面：将更新的应用软件下载至轨道交通车辆CAN总线上的各目标电路板、定标数据、获取故障代码进行故障诊断分析、功能配置、显示故障信息、清除故障信息、执行内存检测、清除出错内存、执行车轮滑行控制试验、执行门控信号试验、执行通过制动缸压力开关中断的制动环解环试验、重设辅助空压机运行和启动失效次数、确认停放制动手动缓解等。
由上述的技术方案可知，本发明提供的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板有效、便捷和可靠地为技术人员提供了与轨道交通车辆制动电气系统人机交互和对轨道交通车辆制动电气系统调试维护的途径。技术人员仅通过操作人机接口板上的功能按键即可发出预设的多种诊断命令，并能获取反馈的状态代码或者故障代码，从而协助对轨道交通车辆制动电气系统进行维护和调试；另外，也可以连接至具备RS232串口的PC等维护设备，配合使用其人机接口专用软件，方便的对制动电气系统的各个特定组件进行软件更新，参数定标或者故障代码下载等，并且使技术人员不依赖于各种额外的专用调试工具，尤其适用于技术人员日常维护和野外作业。
在上述实施例的基础上，进一步地，该接口板还可以包括：与人机接口微控制器1连接的显示屏3，显示故障代码、工作模式或者试验信息等，协助用户的观察系统状态信息、获取状态代码。优选的方案是，显示屏3为具备四位字符显示的LED数字显示屏，可输出128种已定义字符，可以逐个、循环或者特定显示；并且可以将显示屏3和功能按键4联合对系统进行简单功能配置，在显示屏3上显示通过功能按键4对系统配置的功能信息，为用户提供功能配置的快速渠道。
在上述实施例的基础上，进一步地，该接口板还可以包括：看门狗模块5，看门狗模块5分别与人机接口微控制器1、CAN总线控制/驱动模块2和显示屏3连接，用于监测人机接口微控制器1的运行状态，并在异常状态下中止CAN总线控制/驱动模块2和显示屏3工作，保障系统的可靠性和稳定性。正常工作情况下，人机接口微控制器1向看门狗模块5发送周期的触发信号，若看门狗模块5检测不到触发信号，则发送复位信号给人机接口微控制器1，并发送中止指令信号给CAN总线控制/驱动模块2和显示屏3，中止CAN总线控制/驱动模块2和显示屏3。
最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板，其特征在于，包括：
一电路板，所述电路板上设置有人机接口微控制器，用于通过系统总线接口中的数据端子接入轨道交通车辆CAN总线的CAN总线控制/驱动模块，以及用于连接所述人机接口微控制器与维护设备进行数据交换的串口通信模块，所述人机接口微控制器和所述CAN总线控制/驱动模块连接；
所述电路板上还设置有至少一个的功能按键，其中所述功能按键与所述人机接口微控制器连接，用于向所述人机接口微控制器发送预先设定的功能指令；
所述系统总线接口至少包括电源端子和所述数据端子，所述电源端子用于接收外部电源为所述电路板供电，所述数据端子用于连接轨道交通车辆CAN总线。
2.根据权利要求1所述的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板，其特征在于，还包括一与所述人机接口微控制器连接的显示屏。
3.根据权利要求2所述的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板，其特征在于，还包括一看门狗模块，所述看门狗模块分别与所述人机接口微控制器、所述CAN总线控制/驱动模块和所述显示屏连接，用于监测所述人机接口微控制器的运行状态，并在异常状态下中止所述CAN总线控制/驱动模块和所述显示屏工作。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板，其特征在于，所述功能按键为四个。
5.根据权利要求2或3所述的用于轨道交通车辆制动电气系统的人机接口板，其特征在于，所述显示屏为具备四位字符显示的LED数字显示屏。
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