CN204142504U - 一种电力机车便携式故障诊断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力机车便携式故障诊断装置，其特征在于，该装置包括：至少一个传感器(10)；与所述至少一个传感器(10)连接的至少一个无线传输设备(20)；与所述至少一个无线传输设备(20)通信的无线接收设备(30)；以及与所述无线接收设备(30)连接的主机(40)。

Description

一种电力机车便携式故障诊断装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力机车便携式故障诊断装置。

背景技术

铁路在我国交通体系中占有重要的地位，铁路运输是国民经济的命脉。随着我国电气化铁路的迅猛发展，铁路行车的安全性和可靠性日益成为重要的课题，而电力机车作为铁路运输的载体，其运行的良好性对确保铁路安全行车有着至关重要的作用。在我国，每年因机车运行故障而造成的经济损失是巨大的，同时，我国每年为保持机车车辆等设备正常运行所花费的维护费用在铁路运输经费中也占了很大的比重。因此，提高列车故障诊断水平，使机车故障诊断和维修工作更加高效而科学对铁路安全行车有着非常重要的意义。

目前我国电力机车的维修方式都是计划维修，给电力机车的维修和运营造成了以下几个问题：

1、维修时间长：电力机车平均停修时间为42天，以SS4B型机车为例，机车的一次定修需要一个月，导致运营时间缩短，运输成本提高；

2、耗费大量人力物力：电力机车的定修按照各段修理规程，工作人员需要将机车所有设备进行彻底的定性检修，对某些特定设备部件更换。但是在机车达到定修公里数时候，并不是所有的设备部件都需要检修，也不是特定部件都已损坏需要更换，那么这样一来，就出现了人力和物力的浪费，同时也增加了运输成本；

3、缺乏实时性，电力机车行车故障不能得到预防和及时有效的处理。机车设备出现异常，一部分由机车微机柜反映出来，一部分由司机通过设备的工作情况鉴别出来，然后由司机通过电话的方式与地面分析、维修中心联系，报修。机车的绝大多数状态参数特征只有在机车运行的动态过程中，才会有真实的表象，而且有些设备的故障也只有在机车长时间运行的条件下才会发生。然而现有的系统不能实时的反映机车运行过程中的真实状态。

随着电力机车状态检测和维修技术手段的不断发展，需要对机车随车的动态信息进行实时监测和诊断记录，对故障发展的过程进行监控，及时诊断和报警，提醒司机进行正确的判断和处理，防患于未然，大大减少机车故障、损坏和事故的发生。

综上所述，电力机车的运行状态的实时监测、发送和对状态参数进行故障分析，对实现机车的状态修，提高机车运行安全，实现高效的运营管理等具有实际的意义。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种能在线运行的、可快速定位故障位置并记录故障信息的便携式的电力机车故障诊断装置，该装置包括：至少一个传感器；与所述至少一个传感器连接的至少一个无线传输设备；与所述至少一个无线传输设备通信的无线接收设备；以及与所述无线接收设备连接的主机。

该装置是一个实时监测系统，能够在机车运行过程中实时地监测到影响机车安全运行的各电气设备的工作状态信息，以便及时了解机车的运行状态是否良好，并实现机车故障分析和诊断、故障处理办法提示以及故障信息转储，实现机车各电气部件的状态修。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的实施方式提供的一种电力机车便携式故障诊断装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

针对电力机车的不同电气设备需要不同监测装置监测以及传感器安装的问题，提供了一种电力机车便携式故障诊断装置，以记录机车电气设备在运行过程中各参数的状态信息，并依托传感器技术、串口通信技术和无线传输装置实现信息采集和传输，利用便携式故障诊断主机系统实现信息存储和显示，以确定机车电气系统在运行中是否存在故障，将可能存在的隐患及时排除，最大限度的减少事故和损失。

图1是根据本实用新型的实施方式提供的一种电力机车便携式故障诊断装置的结构框图。如图1所示，根据本实用新型的一个实施方式，提供了一种电力机车便携式故障诊断装置，该装置可以包括：

至少一个传感器10；

与所述至少一个传感器10连接的至少一个无线传输设备20；

与所述至少一个无线传输设备20通信的无线接收设备30；以及

与所述无线接收设备30连接的主机40。

主机40可以包括：处理器；以及与所述处理器连接的显示器。

处理器可以例如是单片机、PLC、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)电路、集成电路、状态机等。

显示器可以例如是液晶显示器、发光二级管显示器或有机发光二极管显示器。

主机40还可以包括用户输入设备，例如鼠标、鼠标等。

主机40可以用于故障诊断，用于故障诊断的大部分模拟量可以从电力机车的端子柜中引出。可以通过例如RS-485串行通信方式与TAX2箱70进行数据传输，获取机车的数字量信号以及例如通过RS-485串行通信的方式与机车微机柜80进行数据传输，获取机车电气系统的大部分模拟量信号和开关信号。因此，主机40还可以包括至少一个通信接口。该通信接口可以例如是RS-485通信接口。

对于一些端子柜中不能引出或没有的模拟量，例如整流器运行状态、机车稳压电源状态等就需要采用特殊的方法来进行信号采集、转换和处理。这时可以用到上述的传感器10，可以在机车辅助电路部分90设置一个或多个传感器10，用于采集各个辅助电机的运行状态。传感器10可以例如是电流传感器和/或电压传感器。例如，可以使用8路电压传感器和8路电流传感器现场接入机车电气线路中采集信号，电压传感器可以选用符合中华人民共和国铁道行业标准TB/T3021-2001铁道机车车辆电子装置标准的，铁路上专用的传感器产品；电流传感器可以使用非接触式的钳式传感器，可在不用断电，不用对机车电气系统的线路进行拆拔的情况下，直接与机车电流进行信息交换，这样的选择更加凸显本装置的便携和通用的特点。

如图1所示，每个传感器10可以将采集到的信号通过无线传输装置和无线接收装置发送给主机40进行分析，实现数据的处理、存储和显示。

在可替换实施方式中，该装置还可以包括存储器50，该存储器50与无线接收装置和主机40连接，用于将通过无线接收装置接收的数据存储起来，主机40可以从该存储器50中获取该数据。

另外，该装置还可以包括给所述至少一个传感器10、至少一个无线传输设备20、无线接收设备30以及主机40供电的电源模块60。电源模块60是为整个装置的运行供电，电源模块60可以接入机车上的DC110V电，将其转换成诊断装置各组件所需的相应电压。

主机40可以将处理好的数据通过工业实时以太网(POWERLINK)传输给上位机100。主机40对获取的数据信息就地分析、去噪、提取特征，能够完成指定数据的筛选，如某些参数超过阈值时，能够特别标示。上位机100采用专家系统方法进行故障诊断，给出电气设备的故障类型、故障原因以及检修建议。

在本实用新型的一个实施方式中，可以将传感器10、电源模块60、无线传输设备20以及无线接收设备30设置在第一装置箱内(如图1中虚线框所示)，可以将主机40设置在第二装置箱内。每个装置箱的体积约为0.2m³，装载设备后总重量约为15kg，适于便携。

该装置的一个或多个传感器10均为即插即用的形式；装置采用组建模块化的结构形式，能够根据不同用户、不同机车的要求进行灵活组装。另外，本装置可以实时在线运行，可以快速定位故障位置。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (7)

1.一种电力机车便携式故障诊断装置，其特征在于，该装置包括：

至少一个传感器(10)；

与所述至少一个传感器(10)连接的至少一个无线传输设备(20)；

与所述至少一个无线传输设备(20)通信的无线接收设备(30)；以及

与所述无线接收设备(30)连接的主机(40)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主机(40)包括：

处理器；以及

与所述处理器连接的显示器。

3.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于，所述主机(40)包括至少一个通信接口。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个通信接口是RS-485通信接口。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括存储器(50)，该存储器(50)与所述无线接收装置和所述主机(40)耦合。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括给所述至少一个传感器(10)、至少一个无线传输设备(20)、所述无线接收设备(30)以及主机(40)供电的电源模块(60)。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器(10)是电压传感器和/或电流传感器。