CN216351942U - 一种多总线兼容的列车故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多总线兼容的列车故障诊断系统，用于连接上位机数据分析软件，包括：中央处理单元、网关模块、以太网交换机模块、数字信号采集模块和数字信号输出模块；中央处理模块具有MVB接口，网关模块具有RS485接口，以太网交换机模块具有以太网接口，实现MVB、RS485、以太网总线的数据传输、记录及存储，克服不能兼容多种列车总线的技术问题。

Description

一种多总线兼容的列车故障诊断系统

技术领域

本实用新型涉及列车领域，尤其涉及一种多总线兼容的列车故障诊断系统。

背景技术

随着轨道交通行业技术的发展，行业对列车故障诊断系统的要求也相应提高。作为网络控制系统的重要组成部分，故障诊断系统通过车辆总线对列车子系统的数据进行采集和处理，记录、分析、报告列车故障信息及运行状态，从而实现对列车子系统的监视和诊断。

鉴于车载设备通信方式的多元化以及对数据存储单元防护等级要求的提高，一套兼容多种总线、稳定可靠并且易于分析的故障诊断系统可为列车网络的数据安全、数据分析以及列车的运营维护提供有力的支持与保障。

现有列车故障诊断系统其硬件设备虽然具有较高防护等级，并且上位机分析软件能够下载数据及数据分析，但是仍具有以下不足：不能兼容多种列车总线。车载设备通信方式是多元化的，因此，负责记录列车数据的硬件设备也需要兼容多种列车总线的通信方式，否则无法保证列车数据的完整性。

发明内容

本实用新型提供一种多总线兼容的列车故障诊断系统，以克服不能兼容多种列车总线等技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种多总线兼容的列车故障诊断系统，包括：中央处理单元、网关模块、以太网交换机模块、数字信号采集模块和数字信号输出模块；

所述中央处理模块具有MVB接口，所述网关模块具有RS485接口，所述以太网交换机模块具有以太网接口；

所述中央处理单元连接所述网关模块、所述以太网交换机模块、所述数字信号采集模块和所述数字信号输出模块；

所述网关模块连接所述中央处理单元，用于获取RS485总线数据并与所述中央处理单元交互；

所述以太网交换机模块连接所述中央处理单元，用于获取以太网总线数据并与所述中央处理单元交互；

所述数字信号采集模块连接所述中央处理单元，用于采集硬线电路高低电平状态以及获取数字信号采集模块的状态；

所述数字信号输出模块连接所述中央处理单元，用于输出硬线电路高低电平状态以及获取数字信号输出模块的状态。

进一步的，还包括防撞记录单元，所述防撞记录单元输入端连接所述以太网交换机模块输出端，用于记录中央处理单元中的故障数据和运行数据。

进一步的，还包括电源模块，所述电源模块连接中央处理单元、网关模块、以太网交换机模块、数字信号采集模块、数字信号输出模块和防撞记录单元。

进一步的，所述网关模块还包括CANopen总线接口。

进一步的，所述硬线电路包括数字量采集和输出电路。

有益效果：

1、通过中央处理模块设置MVB接口，网关模块设置RS485接口，以太网交换机模块设置以太网接口，实现MVB、RS485、以太网总线的数据传输、记录及存储，克服不能兼容多种列车总线的技术问题。

2、运用高防护等级的防撞记录单元存储总线数据，数据安全得以保障；

3、通过搭载数字信号采集模块、数字信号输出模块，可以进行数字信号的采集与输出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型故障诊断系统结构示意图；

图2为本实用新型故障诊断系统功能示意图；

图3为本实用新型故障诊断系统结构前视图；

图4为本实用新型故障诊断系统板位及架构；

图5为上位机软件使用流程图；

其中，1、RS485总线，2、以太网总线，3、背板5V电源线，4、背板RS485总线，5、背板以太网总线，6、前面板以太网总线，7、前面板MVB 总线；8、防撞记录单元。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种多总线兼容的列车故障诊断系统，也称事件记录仪，负责记录列车的故障数据及运行数据，如图1-5，用于连接上位机数据分析软件，包括：机箱、背板、中央处理单元、网关模块、以太网交换机模块、数字信号采集模块和数字信号输出模块；上位机数据分析软件负责对数据的实时监控或者离线分析。

所述中央处理模块具有MVB接口，所述网关模块具有RS485接口，所述以太网交换机模块具有以太网接口，以便接收MVB、RS485及以太网总线的数据；通过中央处理模块的MVB接口可以实时接收MVB总线的运行数据、故障数据，通过网关模块的RS485接口、以太网交换机的以太网接口可以接收支持RS485、以太网通信的子设备上传的数据。

所述中央处理单元连接所述网关模块、所述以太网交换机模块、所述数字信号采集模块和所述数字信号输出模块；具体的，中央处理单元可以运用上述数据进行数据计算、逻辑判断，并将计算、判断的结果反馈到总线上，如：计算累计数据、判断复杂的综合故障等。由于本例并不对中央处理单元内数据的计算、逻辑判断的程序、算法或者功能进行创新的开发设计，只是借用其常用功能因此本例不做进一步说明。

所述网关模块连接所述中央处理单元，用于获取RS485总线数据并与所述中央处理单元交互；

所述以太网交换机模块连接所述中央处理单元，用于获取以太网总线数据并与所述中央处理单元交互；

所述数字信号采集模块连接所述中央处理单元，用于采集硬线电路高低电平状态以及获取数字信号采集模块的状态；

所述数字信号输出模块连接所述中央处理单元，用于输出硬线电路高低电平状态以及获取数字信号输出模块的状态。

所述数字信号采集模块和所述数字信号输出模块可以进行数字信号的采集与输出。例如：采集零速信号、输出无人警惕信号等。

具体的，所述中央处理单元、所述网关模块、所述数字信号采集模块和所述数字信号输出模块通过RS485总线进行通信。所述以太网交换机模块、所述中央处理单元通过以太网总线进行通信。

在具体实施例中，还包括防撞记录单元PMU，所述防撞记录单元输入端通过以太网总线连接所述以太网交换机模块输出端，用于记录中央处理单元中的故障数据和运行数据，其防护等级高达IP67，具备防火、防水、防冲击振动等特种防护性能，能够可靠记录、存储和保护所记录的数据。

在具体实施例中，还包括电源模块，所述电源模块连接中央处理单元、网关模块、以太网交换机模块、数字信号采集模块、数字信号输出模块和防撞记录单元PMU。具体的，电源模块设计为DC110V电压输入，提供DC5V 电源。

在具体实施例中，所述网关模块还包括CANopen总线接口。

在具体实施例中，所述硬线电路包括数字量采集和输出电路。

在具体实施例中，上位机数据分析软件为便携式维护软件，软件在成功安装在上位机上后，加载配置文件或将配置文件放在指定目录下即可进行数据分析。

在具体实施例中，上述各个模块为板卡形式组装，板卡可以灵活更换，方便维护。通过配置与防撞记录单元PMU中记录数据文件相对应的配置文件，可以运用便携式维护软件对防撞记录单元PMU中记录的数据进行在线监控以及下载数据文件后的离线分析。

本实用新型可应用于地铁、轻轨的网络系统，对网络上的数据进行记录、保存和数据分析。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种多总线兼容的列车故障诊断系统，其特征在于，包括：中央处理单元、网关模块、以太网交换机模块、数字信号采集模块和数字信号输出模块；

所述中央处理模块具有MVB接口，所述网关模块具有RS485接口，所述以太网交换机模块具有以太网接口；

所述中央处理单元连接所述网关模块、所述以太网交换机模块、所述数字信号采集模块和所述数字信号输出模块；

所述网关模块连接所述中央处理单元，用于获取RS485总线数据并与所述中央处理单元交互；

所述以太网交换机模块连接所述中央处理单元，用于获取以太网总线数据并与所述中央处理单交互；

所述数字信号采集模块连接所述中央处理单元，用于采集硬线电路高低电平状态以及获取数字信号采集模块的状态；

所述数字信号输出模块连接所述中央处理单元，用于输出硬线电路高低电平状态以及获取数字信号输出模块的状态。

2.如权利要求1所述的一种多总线兼容的列车故障诊断系统，其特征在于：还包括防撞记录单元，所述防撞记录单元输入端连接所述以太网交换机模块输出端，用于记录中央处理单元中的故障数据和运行数据。

3.如权利要求2所述的一种多总线兼容的列车故障诊断系统，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块连接中央处理单元、网关模块、以太网交换机模块、数字信号采集模块、数字信号输出模块和防撞记录单元。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种多总线兼容的列车故障诊断系统，其特征在于：所述网关模块还包括CANopen总线接口。

5.如权利要求4所述的一种多总线兼容的列车故障诊断系统，其特征在于：所述硬线电路包括数字量采集和输出电路。

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