CN106530442A - 一种450m机车列尾数据记录分析仪 - Google Patents

一种450m机车列尾数据记录分析仪 Download PDF

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董国军
邹华勇
郭晓东
陈志永
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    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • G07C5/085—Registering performance data using electronic data carriers

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Abstract

本发明公开了一种450M机车列尾数据记录分析仪。该分析仪包括装有应用程序的NXP LPC4337 CM4双核处理器，以及分别与处理器相连接的电源转换单元、液晶显示单元、Flash存储单元、外部时钟单元、维护接口单元、以太网单元、codec单元、按键单元和转储及升级单元，其中的以太网单元连接网口转接板，codec单元连接450M接收机。本发明实现了产品开发设定的目的。提供了机车货列尾数据丢失问题的快速查找原因，提高了工区技术人员的工作效率、减轻了工作强度，从而有效地减小故障率。使用本设备，可以监听一定范围内机车发送的450M列尾信息，并记录，实现了U盘导出后使用PC软件进行分析的功能。

Description

一种450M机车列尾数据记录分析仪
技术领域
本发明涉及机车电子通信技术，特别涉及一种450M机车列尾数据记录分析仪。该分析仪是一种具有450M列尾数据记录、分析功能的便携式设备。
背景技术
机车列尾信息是机车行进中重要的数据。列尾装置是司机安全行车的保障。在实际运用中，由于设备、人为方面因素和外界干扰等原因导致列尾装置会发生一系列故障：如主机与司机控制盒联系不上、尾部装置误报风压、串号连接、风压查询困难等。而发生故障时，各部门责任无法界定，原因不明故障增多。本分析仪对列尾装置头部和尾部的信息交换的参数进行量化检测、记录、分析，增加透明度，减少部门定责纠纷，从而达到有效预防和减少故障。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种450M机车列尾数据记录分析仪。
本发明采取的技术方案是：一种450M机车列尾数据记录分析仪，其特征在于，该分析仪包括装有应用程序的NXP LPC4337 CM4双核处理器，以及分别与处理器相连接的电源转换单元、液晶显示单元、Flash存储单元、外部时钟单元、维护接口单元、以太网单元、codec单元、按键单元和转储及升级单元，其中的以太网单元连接网口转接板，codec单元连接450M接收机。
本发明所述的应用程序包括主程序及U盘处理程序，其中主程序执行以下步骤：
（1）、创建消息队列后进行频点扫描；
（2）、对扫描的频点进行判断，若该频点有载波，则进行频点固定，否则返回步骤（1）；
（3）、判断消息队列中是否有消息，若有消息或消息超时则进入下一步；
（4）、判断消息是否为空，消息为空则载波灯亮起，否则进入下一步；
（5）、判断消息是否是FFSK数据，若是FFSK数据则解析数据，否则载波灯亮起；
（6）、判断数据是否正确，若数据正确则进行数据存储，否则载波灯亮起；
（7）、判断数据是否显示在设置界面，若数据显示在设置界面则程序返回步骤（3），若数据未显示在设置界面则屏幕显示接收内容，然后程序返回步骤（1）。
本发明所述的U盘处理程序执行以下步骤：
（1）、首先对USB接口进行初始化；
（2）、检测U盘是否插入，若检测到U盘已插入则退至守候界面锁定刷新，锁定键盘扫描，屏幕常亮，否则程序延时5ms返回继续检测U盘是否插入；
（3）、判断读取的配置文件是否正确，若读取的配置文件不正确则进入下一步，若读取的配置文件正确则进行存储、导出配置进入导出存储信息后进入下一步；同时进行程序升级配置进入程序升级后进入下一步；
（4）、开启刷新、开启键盘扫描后延时5ms返回步骤（2）。
本发明实现以下功能：
1.支持开放式监测450MHz信道的FFSK数据，支持扫描四个f4频点，满足全路运用。
2.支持监听并记录所有列尾业务指令，含请求输号、输号确认、风压查询、风压应答、风压告警、电量告警、消号、消号应答等。
3.具有存储功能，记录采用循环覆盖方式记录，记录可时长达15天。
4.根据记录数据能分门别类分析，如按时间段、机车号、列尾ID等过滤或查看，针对故障信息具有醒目的警示标识。
本发明既有接收450M频段机车列尾信息的功能，又有记录、分析、存储和转储功能。控制板对450M模块输出的基带信号进行滤波，FFSK解码，参数分析测量后，将记录保存在Flash中。也可通过U盘将数据导出。
本发明所产生的有益效果是：实现了产品开发设定的目的。本发明提供了机车货列尾数据丢失时快速定位原因的方法，提高了工区技术人员的工作效率、减轻了工作强度，从而有效地减小故障率。使用本设备，可以监听一定范围内机车发送的450M列尾信息，并记录，实现了U盘导出后使用PC软件进行分析的功能。
附图说明
图1是本发明整个系统组成框图；
图2是本发明总程序流程图；
图3是本发明U盘处理程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
参照图1，该分析仪包括装有应用程序的NXP LPC4337 CM4双核处理器，以及分别与处理器相连接的电源转换单元、液晶显示单元、Flash存储单元、外部时钟单元、维护接口单元、以太网单元、codec单元、按键单元和转储及升级单元，其中的以太网单元连接网口转接板，codec单元连接450M接收机。
本发明的控制板采用NXP LPC4337 CM4双核处理器，该MCU支持大容量Flash接口，高速USB接口，以太网接口，I2S接口等。其中，Flash接口为SPIF，外接1024Mbits 存储芯片。高速USB接口用于外接U盘，实现记录的快速导出。I2S接口与Codec芯片相连，对接收机输出的基带信号进行AD采样转换。以太网接口连接交换机或无线模块，实现设备联网在线监测。
本发明的接收机模块选用450M接收机模块，即可实现对450M机车列尾信息的接收。
本发明的电源单元为整个设备提供13.8V供电电压。综合考虑到成本和耗电，可采用75W的电源模块，具有过流、过压保护。电源模块整体设计保证其工作稳定，可靠性高。
参照图2，本发明的应用程序包括主程序及U盘处理程序，其中主程序执行以下步骤：
（1）、创建消息队列后进行频点扫描；
（2）、对扫描的频点进行判断，若该频点有载波，则进行频点固定，否则返回步骤（1）；
（3）、判断消息队列中是否有消息，若有消息或消息超时则进入下一步；
（4）、判断消息是否为空，消息为空则载波灯亮起，否则进入下一步；
（5）、判断消息是否是FFSK数据，若是FFSK数据则解析数据，否则载波灯亮起；
（6）、判断数据是否正确，若数据正确则进行数据存储，否则载波灯亮起；
（7）、判断数据是否显示在设置界面，若数据显示在设置界面则程序返回步骤（3），若数据未显示在设置界面则屏幕显示接收内容，然后程序返回步骤（1）。
在以上主程序流程中，进行四个频点扫描。扫描时间是根据FFSK帧结构决定并可调整。检测到接收信号强度指示，即RSSI电平，是判断本信道是否有载波的依据。如果本信道接收到干扰信号而停留在某信道，通过前导码(010101...序列)的接收超时机制，可以快速开始新的扫描。
接收450M列尾信息模式时，支持同时监测最多四个频点。通过本发明的前面板按键可进行选择配置。在扫频工作过程中，当发现该频点有信号就暂停在该信道，进行FFSK的接收解码。
参照图3，本发明的U盘处理程序执行以下步骤：
（1）、首先对USB接口进行初始化；
（2）、检测U盘是否插入，若检测到U盘已插入则退至守候界面锁定刷新，锁定键盘扫描，屏幕常亮，否则程序延时5ms返回继续检测U盘是否插入；
（3）、判断读取的配置文件是否正确，若读取的配置文件不正确则进入下一步，若读取的配置文件正确则进行存储、导出配置进入导出存储信息后进入下一步；同时进行程序升级配置进入程序升级后进入下一步；
（4）、开启刷新、开启键盘扫描后延时5ms返回步骤（2）。
除以上主流程和U盘处理流程之外，本发明还包括均为公知的启动任务流程、串口接收处理流程和按键扫描流程等。

Claims (3)

1.一种450M机车列尾数据记录分析仪，其特征在于，该分析仪包括装有应用程序的NXPLPC4337 CM4双核处理器，以及分别与处理器相连接的电源转换单元、液晶显示单元、Flash存储单元、外部时钟单元、维护接口单元、以太网单元、codec单元、按键单元和转储及升级单元，其中的以太网单元连接网口转接板，codec单元连接450M接收机。
2.根据权利要求1所述的一种450M机车列尾数据记录分析仪，其特征在于，所述的应用程序包括主程序及U盘处理程序，其中主程序执行以下步骤：
（1）、创建消息队列后进行频点扫描；
（2）、对扫描的频点进行判断，若该频点有载波，则进行频点固定，否则返回步骤（1）；
（3）、判断消息队列中是否有消息，若有消息或消息超时则进入下一步；
（4）、判断消息是否为空，消息为空则载波灯亮起，否则进入下一步；
（5）、判断消息是否是FFSK数据，若是FFSK数据则解析数据，否则载波灯亮起；
（6）、判断数据是否正确，若数据正确则进行数据存储，否则载波灯亮起；
（7）、判断数据是否显示在设置界面，若数据显示在设置界面则程序返回步骤（3），若数据未显示在设置界面则屏幕显示接收内容，然后程序返回步骤（1）。
3.根据权利要求2所述的一种450M机车列尾数据记录分析仪，其特征在于，所述的U盘处理程序执行以下步骤：
（1）、首先对USB接口进行初始化；
（2）、检测U盘是否插入，若检测到U盘已插入则退至守候界面锁定刷新，锁定键盘扫描，屏幕常亮，否则程序延时5ms返回继续检测U盘是否插入；
（3）、判断读取的配置文件是否正确，若读取的配置文件不正确则进入下一步，若读取的配置文件正确则进行存储、导出配置进入导出存储信息后进入下一步；同时进行程序升级配置进入程序升级后进入下一步；
（4）、开启刷新、开启键盘扫描后延时5ms返回步骤（2）。
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