CN106383282A - 动车组牵引变流器功率模块自动分析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，步骤为：S01、在动车组运行过程中，将牵引变流器控制单元中的数据转换成无线信号；S02、接收无线信号并对无线信号进行分析处理以判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的运行状态。本发明还公开了一种分析系统，包括：数据无线传输单元，用于在动车组运行过程中将控制单元中的数据转换成无线信号；和数据接收处理单元，用于接收无线信号并对无线信号进行分析处理以判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的运行状态。本发明的分析方法及系统均具有对功率模块进行故障分析以及实时监控牵引变流器运行状态而不影响动车组正常运行等优点。

Description

动车组牵引变流器功率模块自动分析方法及系统

技术领域

本发明主要涉及轨道交通技术领域，特指一种动车组牵引变流器功率模块自动分析方法及系统。

背景技术

动车组CI（牵引变流器）有5个功率模块（整流2个、逆变3个），如图1所示。在功率模块故障或未完全损坏时，CI记录数据需经专业人员经过繁琐、复杂的技术分析定位到5个功率模块中具体那一个功率模块。发生功率模块故障后，将PC机用串口线与设备连接，下载故障数据进行分析判断。通过分析、比对故障数据中功率模块IPM门极指令与反馈信号反相的关系，判断是否出现异常。在分析工具软件中，门极指令和反馈信号通过波形曲线显现，信号周期是微秒级，使用放大波形图像往往也很难快速准确判断出来，使工作效率大大降低，不能快速有效解决存在问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种自动判断功率模块故障、并能实时监控牵引变流器运行状态而不影响动车组正常运行的动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，并相应提供一种结构简单、操作简便的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，步骤为：

S01、在动车组运行过程中，将动车组牵引变流器控制单元中的数据转换成无线信号；

S02、接收无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的实时运行状态。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤S02中，接收故障功率模块的故障数据进行分析以判断故障功率模块的位置编号。

在步骤S02中，对牵引变流器的实时数据进行实时监控以判断牵引变流器的运行状态并进行显示。

本发明还公开了一种动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，包括：

数据无线传输单元，用于在动车组运行过程中将动车组牵引变流器控制单元中的数据转换成无线信号；和

数据接收处理单元，用于接收无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的实时运行状态。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述数据无线传输单元包括WIFI模块、串口信号转换模块、WIFI天线和供电模块，所述供电模块与所述WIFI模块相连、用于提供所需电源；所述串口信号转换模块分别与动车组牵引变流器控制单元和WIFI模块相连、用于将控制单元输出的RS232信号转换成TTL信号并经WIFI模块转换成无线WIFI信号；所述WIFI天线与所述WIFI模块相连、用于将无线WIFI信号传输至所述数据接收处理单元。

所述供电模块包括DC/DC转换电路，所述DC/DC转换电路的输入端与牵引变流器的DC110V电源相连，输出端与WIFI模块相连。

所述数据无线传输单元还包括内置蓄电池，所述内置蓄电池与WIFI模块相连、用于提供备用电源。

所述数据接收处理单元包括通讯模块、逻辑处理模块和人机交互模块，所述通讯单元与所述数据无线传输单元相连、用于接收数据无线传输单元的无线信号；所述逻辑处理模块分别与通讯模块和人机交互模块相连、用于对无线信号进行分析处理并通过人机交互模块进行实时显示。

所述人机交互模块与通讯模块相连、用于控制通讯模块对数据无线传输单元的无线信号进行实时监控或者故障数据的下载。

所述数据接收处理单元为移动终端。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，通过将牵引变流器控制单元中的各功率模块的数据（包括实时数据和历史数据）转换成无线信号，再经分析处理以能够对功率模块的故障进行预判或者对故障进行分析处理，而且可以实时监控牵引变流器的运行状态；另外其不仅可以实现远程数据监控，而且不影响动车组的正常运行；另外可以远程实时获取各功率模块的运行状态以及故障情况，从而能够快速定位并显示以快速维修，提高牵引变流器工作的可靠性。

本发明的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，不仅具有如上方法所述的优点，而且结构简单、操作简便、易于实现。

附图说明

图1为本发明中牵引变流器各功率模块的位置布局图。

图2为本发明的方法流程图。

图3为本发明的数据无线传输单元的方框结构图。

图4为本发明的数据无线传输单元的具体方框结构图。

图5为本发明的数据无线传输单元的具体接线图。

图6为本发明的数据接收处理单元的方框结构图。

图中标号表示：1、数据无线传输单元；11、串口信号转换模块；12、WIFI模块；13、WIFI天线；14、供电模块；15、内置蓄电池；2、数据接收处理单元；21、通讯模块；22、逻辑处理模块；23、人机交互模块；3、控制单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图2所示，本实施例的动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，步骤为：

S01、在动车组运行过程中，将动车组牵引变流器控制单元3中的数据转换成无线信号；

S02、接收无线信号并对无线信号进行分析处理自动判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的实时运行状态。

本发明的动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，通过将牵引变流器控制单元3中的各功率模块的数据（包括实时数据和历史数据）转换成无线信号，再经分析处理以能够对功率模块的故障进行预判或者对故障进行分析处理，而且可以实时监控牵引变流器的运行状态；另外其不仅可以实现远程数据监控，而且不影响动车组的正常运行；另外可以远程实时获取各功率模块的运行状态以及故障情况，从而能够快速定位并显示以快速维修，提高牵引变流器工作的可靠性。

如图1所示，本实施例中，在步骤S02中，接收并下载故障功率模块的故障数据进行分析以判断故障功率模块的位置编号，对应的故障的IPM文本框显红，其它显绿；当然，也可以对牵引变流器的实时数据进行实时监控以判断牵引变流器的运行状态并进行显示。

如图3至图6所示，本发明还相应公开了一种动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，包括：

数据无线传输单元1，用于在动车组运行过程中将动车组牵引变流器控制单元3中的数据转换成无线信号；和

数据接收处理单元2，用于接收无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的实时运行状态。

如图3和图4所示，本实施例中，数据无线传输单元1包括WIFI模块12、串口信号转换模块11、WIFI天线13和供电模块14，供电模块14与WIFI模块1212相连、用于提供所需电源；串口信号转换模块11分别与动车组牵引变流器控制单元3和WIFI模块12相连、用于将控制单元3输出的RS232信号转换成TTL信号并经WIFI模块12转换成无线WIFI信号；WIFI天线13与WIFI模块12相连、用于将无线WIFI信号传输至数据接收处理单元2。

本实施例中，供电模块14包括DC/DC转换电路，DC/DC转换电路的输入端与牵引变流器的DC110V电源相连，输出端与WIFI模块12相连。

本实施例中，数据无线传输单元1还包括内置蓄电池15，内置蓄电池15与WIFI模块12相连、用于提供备用电源。

本实施例中，数据无线传输单元1的接线如图5所示：将CI的SCP微机（牵引变流器控制单元3）控制插件中记录数据，从SCP微机控制插件P3号DB9芯矩形插头处，通过串口连接线连接引出，DC100V电源通过过渡插头、插座连线引出；将两个连接线合到一起送到DB9芯矩形插头，通过连接后送入数据无线传输单元1。具体为：制作PCN1插头和PCN1插座形成过渡连接器，按原PCN1插头上线的位置及数量，一一对应直通连接，同时并接引出正负两根电源线，接入CI数据无线传输单元1的插头DB9，将牵引变流器控制单元3机箱上原PCN1插头拔出，插入过渡连接器的PCN1插座，过渡连接器的PCN1插头，插入牵引变流器控制单元3机箱上DDC插件板的插座内，保证可靠连接；制作串口连接线将SCP插件板上插座与接入动车组CI数据无线传输单元1的DB9插座相连。在对信号不产生任何干扰的情况下将SCP插件板内记录数据，传输到CI数据无线传输单元1。

如图6所示，本实施例中，数据接收处理单元2包括通讯模块21、逻辑处理模块22和人机交互模块23，通讯单元与数据无线传输单元1相连，用于接收数据无线传输单元1的无线信号，下载CI内SCP插件板内的记录数据或监控动车牵引变流器相关的实时工作状态数据；逻辑处理模块22分别与通讯模块21和人机交互模块23相连、用于对无线信号进行分析处理并通过人机交互模块23进行实时显示。

本实施例中，人机交互模块23主要负责人机交互操作、逻辑计算结果和监控的状态数据的显示；人机交互模块23与通讯模块21相连、用于控制通讯模块21对数据无线传输单元1的无线信号进行实时监控或者故障数据的下载。其中数据接收处理单元2为移动终端（如手机），携带方便，操作简便。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，其特征在于，步骤为：

S01、在动车组运行过程中，将动车组牵引变流器控制单元（24）中的数据转换成无线信号；

S02、接收无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的实时运行状态。

2.根据权利要求1所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，在步骤S02中，接收故障功率模块的故障数据进行分析以判断故障功率模块的位置编号。

3.根据权利要求1所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析方法，在步骤S02中，对牵引变流器的实时数据进行实时监控以判断牵引变流器的运行状态并进行显示。

4.一种动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，其特征在于，包括：

数据无线传输单元（1），用于在动车组运行过程中将动车组牵引变流器控制单元（24）中的数据转换成无线信号；和

数据接收处理单元（2），用于接收无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断功率模块故障或/和监控牵引变流器的实时运行状态。

5.根据权利要求4所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，其特征在于，所述数据无线传输单元（1）包括WIFI模块（12）、串口信号转换模块（11）、WIFI天线（13）和供电模块（14），所述供电模块（14）与所述WIFI模块（12）相连、用于提供所需电源；所述串口信号转换模块（11）分别与动车组牵引变流器控制单元（24）和WIFI模块（12）相连、用于将控制单元（24）输出的RS232信号转换成TTL信号并经WIFI模块（12）转换成无线WIFI信号；所述WIFI天线（13）与所述WIFI模块（12）相连、用于将无线WIFI信号传输至所述数据接收处理单元（2）。

6.根据权利要求5所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，其特征在于，所述供电模块（14）包括DC/DC转换电路，所述DC/DC转换电路的输入端与牵引变流器的DC110V电源相连，输出端与WIFI模块（12）相连。

7.根据权利要求5或6所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，其特征在于，所述数据无线传输单元（1）还包括内置蓄电池（15），所述内置蓄电池（15）与WIFI模块（12）相连、用于提供备用电源。

8.根据权利要求4或5或6所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，其特征在于，所述数据接收处理单元（2）包括通讯模块（21）、逻辑处理模块（22）和人机交互模块（23），所述通讯单元与所述数据无线传输单元（1）相连、用于接收数据无线传输单元（1）的无线信号；所述逻辑处理模块（22）分别与通讯模块（21）和人机交互模块（23）相连、用于对无线信号进行分析处理并通过人机交互模块（23）进行实时显示。

9.根据权利要求8所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，其特征在于，所述人机交互模块（23）与通讯模块（21）相连、用于控制通讯模块（21）对数据无线传输单元（1）的无线信号进行实时监控或者故障数据的下载。

10.根据权利要求8所述的动车组牵引变流器功率模块自动分析系统，其特征在于，所述数据接收处理单元（2）为移动终端。