CN105242659A - 机车运行数据记录方法、tcu终端和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机车运行数据记录方法、TCU终端和系统，所述方法包括：牵引控制单元TCU终端获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；TCU终端将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与任意一个所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据，并将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。本发明机车运行数据记录方法实现了TCU中机车运行数据的远程记录。

Description

机车运行数据记录方法、TCU终端和系统

技术领域

本发明涉及机车技术，尤其涉及一种机车运行数据记录方法、TCU终端和系统。

背景技术

牵引控制单元(TractionControlUnit，简称TCU)，用于交流电牵引多轴电力机车中每个轴独立的自动牵引控制，列车维护人员通过分析TCU中的机车运行数据来进行日常的维护。

现有技术中对机车运行数据的采集、记录、分析是是通过列车维护人员将机车运行数据分析设备(例如示波器)与TCU进行现场硬件连接，以获取机车运行数据进行现场分析，从而实现优化机车运行、排查机车故障等。

现有的机车运行数据采集方法工作量大且不方便，列车维护人员不能远程工作。

发明内容

本发明提供一种可以实现远程数据采集的机车运行数据记录方法、TCU终端和系统。

本发明的第一个方面是提供一种机车运行数据记录方法，包括：

牵引控制单元TCU终端获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；

TCU终端将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与任意一个所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据，并将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

本发明的另一个方面是提供一种牵引控制单元TCU终端，包括：

获取模块，用于获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；

中央处理模块，用于将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据；

远程发送模块，所述远程发送模块用于将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

本发明又一个方面是提供一种机车运行数据记录系统，包括所述TCU终端和TCU远程终端；

所述TCU终端，用于获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据；和将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据；

所述TCU远程终端，用于在所述协议无线电频段接收所述目标数据，再存储所述目标数据，包括：

远程接收模块，用于在所述协议无线电频段接收所述待记录机车运行数据并向数据记录模块发送该数据；

数据记录模块，用于接收所述待记录机车运行数据并记录所述待记录机车运行数据。

本发明的技术效果是：本发明机车运行数据记录方法通过采用无线方式将TCU数据由终端发送到TCU远程终端，以使TCU远程终端对数据进行记录和分析，实现了机车运行数据的远程记录和实时监控，使机车运行数据的采集更为方便易行；进一步的，通过TCU终端预先对机车运行数据进行筛选再将其向外发送并由TCU远程终端接收，使TCU远程终端记录的数据更有价值，实现了更高效的机车运行数据记录。

附图说明

图1为本发明机车运行数据记录方法实施例一的流程图；

图2为本发明TCU终端实施例一的结构示意图；

图3为本发明机车运行数据记录系统实施例一的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明机车运行数据记录方法实施例一的流程图，如图1所示，本发明机车运行数据记录方法，包括：

S101、牵引控制单元TCU终端获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；

优选的，所述机车运行数据可以为TCU中变压器、逆变器或电机设备的电压电流数据，或者是TCU中冷却水的温度或压强数据；所述第一标识信息为所获取的所述机车运行数据的数据地址；所述第二标识信息为所需记录的机车运行数据的数据地址。

优选的，所述TCU终端的上位机预先使用Modicon工业串行通信协议MODBUS分别对TCU和TCU终端的接口模块进行配置，以使所述TCU与所述TCU终端之间进行数据通信，所述上位机可以为ＰC机；所述TCU终端获取TCU中的机车运行数据包括：所述TCU终端通过异步串行硬件接口与所述TCU接触连接来获取所述TCU中的机车运行数据；所述异步串行接口可以是RS485接口；所述TCU终端可以是中央处理单元与无线发射装置的集成或电连接组合而成的设备，例如X2Modbus协议转换网关与无线路由器的电连接组合。

S102、TCU终端将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与任意一个所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据，并将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据；

优选的，TCU终端将所述机车运行数据的数据地址与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各所述TCU终端与所述TCU之间的数据通道所对应的端口的地址相比较，当所获取的所述机车运行数据的数据地址与任意一个所述TCU终端与所述TCU之间的数据通道所对应的端口的地址相同时，将该机车运行数据作为目标数据，并将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据；具体的，以TCU终端采用X2Modbus协议转换网关为例，在第一次使用所述TCU终端进行数据记录之前或分析人员需要更新其认为有价值并需要采集记录的待记录机车运行数据时，所述TCU终端的上位机预先在TCU终端中配置机车运行数据比较程序及待记录数据映射列表，所述TCU终端通过执行比较程序对所获取的机车运行数据的数据地址与所述待记录数据映射列表相比较来确定目标数据；在配置之前可以在所述上位机中对所述比较程序进行仿真，仿真成功后由所述上位机对TCU终端进行配置。

优选的，所述协议无线电频段包括工业科学医学ISM频段，相应的，所述将目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端包括：TCU终端将所述待记录机车运行数据调制到工业科学医学ISM频段上并发送给TCU远程终端；一般的，工作在ISM频段的通信设备需具备针对其它ISM设备的抗干扰能力，这里选择ISM频段进行发送可以减少与普通无线通信的相互干扰。

需要说明的是，TCU通过RS485接口向TCU终端逐位发送所述机车运行数据，当TCU终端接收到一个所述机车运行数据后，通过比较该数据的数据地址与待记录数据映射列表来确定所需向外发送的目标数据，再将确定的目标数据发送给TCU远程终端；这里只需上行传输即可实现机车运行数据的远程采集和记录，即TCU主动向TCU终端发送机车运行数据，TCU终端接收并向TCU远程终端发送所述机车运行数据。

本发明机车运行数据记录方法实施例一通过采用无线方式将TCU数据由TCU终端发送到TCU远程终端，以使TCU远程终端对数据进行记录和分析，实现了机车运行数据的远程记录和实时监控，使机车运行数据的采集更为方便易行；进一步的，通过TCU终端预先对机车运行数据进行筛选再将其向外发送并由TCU远程终端接收，使TCU远程终端记录的数据更有价值，实现了更高效的机车运行数据记录。

图2为本发明牵引控制单元TCU终端实施例一的结构示意图，本发明牵引控制单元TCU终端，包括：

获取模块21，用于获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的标识信息；

中央处理模块22，用于将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与任意一个所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据；

远程发送模块23，用于将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

优选的，所述机车运行数据可以为TCU中变压器、逆变器或电机设备的电压电流数据，或者是TCU中冷却水的温度或压强数据；所述第一标识信息为所获取的所述机车运行数据的数据地址；所述第二标识信息为所需记录的机车运行数据的数据地址。

优选的，所述获取模块21可以使用异步串行接口模块(例如RS485接口)，所述TCU终端的上位机(例如PC机)预先使用Modicon工业串行通信协议MODBUS分别对TCU和获取模块21进行配置，以使所述TCU与所述获取模块间进行数据通信；所述中央处理模块22可以是X2Modbus协议转换网关，所述远程发送模块23可以是无线路由器。

优选的，所述获取模块21具体用于：通过异步串行接口与所述TCU接触连接来获取所述TCU中的机车运行数据。

所述中央处理模块22具体用于：将所述机车运行数据的数据地址与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各所述TCU终端与所述TCU之间的数据通道所对应的端口的地址相比较，当所获取的所述机车运行数据的数据地址与任意一个所述TCU终端与所述TCU之间的数据通道所对应的端口的地址相同时，将该机车运行数据作为目标数据，并将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

所述远程发送模块23具体用于：将所述待记录机车运行数据调制到工业科学医学ISM频段上并向外发送。

本发明TCU远程终端实施例一通过使用具有无线发送功能的TCU终端将所述机车运行数据发送至TCU远程终端，实现了对机车运行数据的远程传输，以使TCU远程终端对机车运行状态进行实时监控并分析。

图3为本发明机车运行数据记录系统实施例一的结构示意图，如图3所示，本发明机车运行数据记录系统包括N个上述TCU终端2和一个TCU远程终端3；所述TCU终端2包括一个获取模块21、一个中央处理模块22和一个远程发送模块23；所述TCU远程终端包括N个远程接收模块31和一个数据记录模块32；其中，N为正整数；

所述远程接收模块31，用于在所述协议无线电频段接收所述目标数据并向数据记录模块发送该数据；

所述数据记录模块32，用于接收所述待记录机车运行数据并记录所述目标数据。

优选的，所述远程接收模块31可以为无线路由器，所述数据记录模块32可以为PC机；

优选的，远程接收模块31具体用于：在所述ISM频段上接收所述待记录机车运行数据；所述数据记录模块32还用于：在LabVIEW中将所述机车运行数据转换为Excel格式的文件。

需要说明的是，交流电牵引多轴电力机车中每个轴都具有独立的自动牵引控制单元TCU，假设TCU数量为N，N个TCU分别向N个TCU终端中的获取模块21发送机车运行数据，再由中央处理模块22确定待记录的机车运行数据并由远程发送模块23将该数据发送给TCU远程终端中的远程接收模块31，再转发给数据记录模块32。

本发明机车运行数据记录系统实施例一通过分别获取各个独立运行的TCU中的机车运行数据并分别由各自的TCU终端发送到TCU远程终端中的对应远程接收模块，再将数据实时的发送到同一数据记录模块进行记录，以提供给维护人员对整个机车的运行数据进行比较和分析，实现了多轴电力机车运行数据的远程记录与分析。

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。

Claims (9)

1.一种机车运行数据记录方法，其特征在于，包括：

牵引控制单元TCU终端获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；

TCU终端将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与任意一个所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据，并将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

2.根据权利要求1所述的机车运行数据记录方法，其特征在于，

所述协议无线电频段为工业科学医学ISM频段。

3.根据权利要求1所述的机车运行数据记录方法，其特征在于，

所述第一标识信息为所述机车运行数据的数据地址；

所述第二标识信息为所述TCU终端与所述TCU之间的数据通道所对应的端口的地址。

4.根据权利要求1所述的机车运行数据记录方法，其特征在于，所述TCU终端获取TCU中的至少一种机车运行数据包括：

TCU终端通过无线局域网、蓝牙等短距离无线网络与所述TCU无线连接来获取TCU中的机车运行数据；

或者，

TCU终端通过异步串行接口与所述TCU接触连接来获取所述TCU中的机车运行数据。

5.一种牵引控制单元TCU终端，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；

中央处理模块，用于将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据；

远程发送模块，用于将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

6.如权利要求5所述的TCU终端，其特征在于，所述远程发送模块具体用于：将所述目标数据调制到ISM频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

7.如权利要求5所述的TCU终端，其特征在于，所述中央处理模块具体用于：

将所述机车运行数据的数据地址与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各所述TCU终端与所述TCU之间的数据通道所对应的端口的地址相比较，当所获取的所述机车运行数据的数据地址与任意一个所述TCU终端与所述TCU之间的数据通道所对应的端口的地址相同时，将该机车运行数据作为目标数据，并将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据。

8.如权利要求5所述的TCU终端，其特征在于，所述远程发送模块具体用于：

通过无线局域网、蓝牙等短距离无线网络与所述TCU无线连接来获取TCU中的机车运行数据；

或者，

通过异步串行接口与所述TCU接触连接来获取所述TCU中的机车运行数据。

9.一种机车运行数据记录系统，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的TCU终端和TCU远程终端；

所述TCU终端，用于获取TCU中的机车运行数据，所述机车运行数据包括对应的第一标识信息；将所述第一标识信息与预设在所述TCU终端内的待记录数据映射列表中的各第二标识信息相比较，当所述第一标识信息与所述第二标识信息相同时，将所述第一标识信息对应的所述机车运行数据作为目标数据；和将所述目标数据调制到协议无线电频段上发送给TCU远程终端，以使TCU远程终端存储所述目标数据；

所述TCU远程终端，用于在所述协议无线电频段接收所述目标数据，再存储所述目标数据，包括：

远程接收模块，用于在所述协议无线电频段接收所述待记录机车运行数据并向数据记录模块发送该数据；

数据记录模块，用于接收所述待记录机车运行数据并记录所述待记录机车运行数据。