CN214174527U - 一种捣固车电气故障诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种捣固车电气故障诊断装置，包括控制器、信号处理单元和无线传输单元，信号处理单元包括频率校正电路和稳定调节电路，频率校正电路用于对控制器的输出信号进行频率调节，极大地提升了信号调理的灵敏度，提升频率选择特性，并将处理后的信号送入稳定调节电路中进行波形稳定，很好地保证了监测信号传输幅值的稳定性；稳定调节电路的输出端连接无线传输单元，通过无线传输单元将处理后的监测信号远程发射至上位机，本实用新型信号处理能力强，可以有效消除监测信号在传输过程中受到的外界干扰，提升信号传输的精确性和稳定性，电气控制系统远程故障诊断准确有效。
Description
技术领域
本实用新型涉及捣固车电气控制技术领域，特别是涉及一种捣固车电气故障诊断装置。
背景技术
捣固车用于铁路在新建、大修和维修时的线路起道、拨道、抄平、砟肩夯实、捣固综合作业。随着捣固车控制系统逐渐趋于自动化，其作业效率也得到了很大的提升，操作更加简单智能。常用的捣固车电气控制系统例如DNCS网络控制系统，DNCS网络控制系统具有容易查找及处理故障的特点，并集成了整车自诊断功能和远程诊断功能，同时也容易扩展整车的其它相关功能。但是，现有的捣固车电气控制系统在进行远程故障诊断的过程中，控制器发出的监测信号在传输过程中容易受到外界干扰，存在频率失调、波形不稳定等现象，导致上位机在接收数据诊断处理时存在偏差。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种捣固车电气故障诊断装置。
其解决的技术方案是：一种捣固车电气故障诊断装置，包括控制器、信号处理单元和无线传输单元，所述信号处理单元包括频率校正电路和稳定调节电路，所述频率校正电路用于对所述控制器的输出信号进行频率调节，并将处理后的信号送入所述稳定调节电路中进行波形稳定，所述稳定调节电路的输出端连接所述无线传输单元。
优选的，所述频率校正电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接所述控制器，电阻R1的另一端连接电容C1和电感L1的一端，电容C1的另一端连接电阻R2 和电容C2的一端，电感L1和电容C2的另一端通过电阻R4连接运放器AR1的反相输入端和电阻R5的一端，运放器AR1的输出端连接电阻R5的另一端，并依次通过可调电阻RL1、电容C4连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的同相输入端还通过并联的电阻R3和电容C3连接电阻R2的另一端，运放器AR2 的反相输入端和输出端连接变阻器RP1的引脚1，变阻器RP1的引脚2接地，变阻器RP1的引脚3连接运放器AR1的同相输入端。
优选的，所述稳定调节电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的漏极连接运放器AR1 的输出端，并通过电阻R6连接MOS管Q1的栅极和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，MOS管Q1的源极通过电容C5连接电阻R7和电容C6 的一端，电容C6的另一端连接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端通过并联的电阻R8和电容C7接地，电阻R7的另一端连接三极管VT1的集电极，运放器AR3的输出端连接三极管VT1的基极，并通过电阻R9接地，三极管VT1的发射极连接所述无线传输单元，并通过电容C8接地。
优选的，所述无线传输单元选用ZigBee无线传输模块，用于与上位机形成远程通信。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.频率校正电路运用带通滤波原理对监测信号进行调理，很好地消除外界高频干扰，并利用双运放反馈调节提升滤波器的Q值，极大地提升了信号调理的灵敏度，提升频率选择特性；同时在反馈调节端加入并联谐振陷波，不仅可以有效提高陷波点抑制有害噪声信号的能力，而且可以使电路具有很好的稳定性。
2.稳定调节电路对频率校正电路的输出信号波形进行改善，很好地保证了监测信号传输幅值的稳定性；
3.本实用新型信号处理能力强，可以有效消除监测信号在传输过程中受到的外界干扰，提升信号传输的精确性和稳定性，电气控制系统远程故障诊断准确有效。
附图说明
图1为本实用新型信号处理单元的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种捣固车电气故障诊断装置，包括控制器、信号处理单元和无线传输单元，所述信号处理单元包括频率校正电路和稳定调节电路，所述频率校正电路用于对所述控制器的输出信号进行频率调节，并将处理后的信号送入所述稳定调节电路中进行波形稳定，所述稳定调节电路的输出端连接所述无线传输单元。具体设置时，无线传输单元选用ZigBee无线传输模块，用于与上位机形成远程通信。
控制器用于对捣固车的运行数据进行实时监测，并将采集到的监测信号通过信号处理单元进行处理。其中，频率校正电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接所述控制器，电阻R1的另一端连接电容C1和电感L1的一端，电容C1的另一端连接电阻R2和电容C2的一端，电感L1和电容C2的另一端通过电阻R4连接运放器AR1的反相输入端和电阻R5的一端，运放器AR1的输出端连接电阻R5 的另一端，并依次通过可调电阻RL1、电容C4连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的同相输入端还通过并联的电阻R3和电容C3连接电阻R2的另一端，运放器AR2的反相输入端和输出端连接变阻器RP1的引脚1，变阻器RP1的引脚 2接地，变阻器RP1的引脚3连接运放器AR1的同相输入端。
频率校正电路在具体工作过程中，可调电阻RL1、电阻R3和电容C3、C4在运放过程中形成二阶带通选频网络对控制器输出的监测信号进行调理，其二阶带通滤波网络的中心频率与监测信号频率一致，从而可以很好地消除外界高频干扰。调节可调电阻RL1的阻值可改变选频频带宽度，从而方便对系统精度进行调节。
在选频滤波过程中，采用运放器AR2对选频过程进行深度反馈，利用双运放反馈调节提升滤波器的Q值，极大地提升了信号调理的灵敏度，提升频率选择特性。同时，在反馈调节端加入由电感L1、电阻R2和电容C1、C2组成桥T 形结构的并联谐振陷波器，不仅可以有效提高陷波点抑制有害噪声信号的能力，而且可以使电路具有很好的稳定性。
由于频率校正电路在调理过程中会造成信号产生波动，因此采用稳定调节电路对信号波形进行改善。稳定调节电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的漏极连接运放器AR1的输出端，并通过电阻R6连接MOS管Q1的栅极和稳压二极管DZ1 的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，MOS管Q1的源极通过电容C5连接电阻 R7和电容C6的一端，电容C6的另一端连接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端通过并联的电阻R8和电容C7接地，电阻R7的另一端连接三极管VT1的集电极，运放器AR3的输出端连接三极管VT1的基极，并通过电阻 R9接地，三极管VT1的发射极连接所述无线传输单元，并通过电容C8接地。
其中，MOS管Q1对运放器AR1的输出信号进行稳幅处理，具体工作时，稳压二极管DZ1对MOS管Q1的栅极电压起到基准作用，从而很好地保证了监测信号传输幅值的稳定性。MOS管Q1的输出信号经电容C5耦合后送入运放器AR3中进行放大，三极管VT1在运放器AR3的输出端形成射极跟随器，极大地提升了信号传递强度。电容C7在运放器AR3的反相输入端对电阻R8上的旁路噪声进行消除，有效消除信号放大过程中热噪声的干扰。三极管VT1的输出信号经电容C8稳定后送入无线传输单元中。
本实用新型的具体工作流程为：控制器对捣固车的运行数据进行实时监测，其采集到的监测信号首先送入频率校正电路中进行频率调节，频率校正电路运用带通滤波原理对监测信号进行调理，很好地消除外界高频干扰，并利用双运放反馈调节提升滤波器的Q值，极大地提升了信号调理的灵敏度，提升频率选择特性。同时在反馈调节端加入并联谐振陷波，不仅可以有效提高陷波点抑制有害噪声信号的能力，而且可以使电路具有很好的稳定性。然后采用稳定调节电路对频率校正电路的输出信号波形进行改善，很好地保证了监测信号传输幅值的稳定性，最后通过无线传输单元将处理后的监测信号远程发射至上位机，上位机通过对接收到的监测数据分析与对比，从而判断出对捣固车的运行情况，从而实现捣固车电气控制的远程故障诊断。本实用新型信号处理能力强，可以有效消除监测信号在传输过程中受到的外界干扰，提升信号传输的精确性和稳定性，电气控制系统远程故障诊断准确有效。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种捣固车电气故障诊断装置，包括控制器、信号处理单元和无线传输单元，其特征在于：所述信号处理单元包括频率校正电路和稳定调节电路，所述频率校正电路用于对所述控制器的输出信号进行频率调节，并将处理后的信号送入所述稳定调节电路中进行波形稳定，所述稳定调节电路的输出端连接所述无线传输单元。
2.根据权利要求1所述的捣固车电气故障诊断装置，其特征在于：所述频率校正电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接所述控制器，电阻R1的另一端连接电容C1和电感L1的一端，电容C1的另一端连接电阻R2和电容C2的一端，电感L1和电容C2的另一端通过电阻R4连接运放器AR1的反相输入端和电阻R5的一端，运放器AR1的输出端连接电阻R5的另一端，并依次通过可调电阻RL1、电容C4连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的同相输入端还通过并联的电阻R3和电容C3连接电阻R2的另一端，运放器AR2的反相输入端和输出端连接变阻器RP1的引脚1，变阻器RP1的引脚2接地，变阻器RP1的引脚3连接运放器AR1的同相输入端。
3.根据权利要求2所述的捣固车电气故障诊断装置，其特征在于：所述稳定调节电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的漏极连接运放器AR1的输出端，并通过电阻R6连接MOS管Q1的栅极和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，MOS管Q1的源极通过电容C5连接电阻R7和电容C6的一端，电容C6的另一端连接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端通过并联的电阻R8和电容C7接地，电阻R7的另一端连接三极管VT1的集电极，运放器AR3的输出端连接三极管VT1的基极，并通过电阻R9接地，三极管VT1的发射极连接所述无线传输单元，并通过电容C8接地。
4.根据权利要求1所述的捣固车电气故障诊断装置，其特征在于：所述无线传输单元选用ZigBee无线传输模块，用于与上位机形成远程通信。
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