CN218585228U - 一种用于故障检测与记录的采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于故障检测与记录的采集设备，包括采集接口，其包括多路CAN总线接口和多路串行接口，用于与外部设备连接以采集外部设备的运行数据；单片机，其与采集接口连接，用于在设定的触发条件下获取外部设备的运行数据；数据配置接口，其与单片机和上位机连接，用于将上位机传输的配置数据信息发送至单片机；存储器，其与单片机连接，用于存储外部设备的运行数据和配置数据信息；传输接口，其与单片机和终端设备连接，用于使得单片机以无线方式与终端设备连接，以便实现所述单片机与终端设备的信息交互。根据本实用新型的方案，解决了对于汽车或充电桩等设备难以在故障复现时准确捕捉及回传数据的技术问题。

Description

一种用于故障检测与记录的采集设备

技术领域

本实用新型涉及计量设备技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种用于故障检测与记录的采集设备。

背景技术

随着汽车或充电桩等设备的技术的不断发展，汽车或充电桩对应的电子系统的可靠性，兼容性的要求也不断提高。当汽车或充电桩等设备发生技术问题及故障，工程师为了分析问题原因，就需要带上专业设备到现场链接设备端，再复现故障，记录采集数据，分析数据再找出故障原因。

然而，当汽车或充电桩等设备所存在的技术问题及发生故障的频次是间歇性出现时，工程师复现故障的难度将加大。另外，当故障发生在海外等远距离位置时，由于工程师无法到达现场，无法及时复现故障及采集数据，工程师可能无法分析故障原因。

目前，主流数据记录采集系统是在CAN网路上链接实时连续记录设备、存储整车CAN数据，指导故障再次出现，再导出并分析数据。但在实际运行过程中，可能还需要同时采集其他数据如串口数据。而且所采集的数据通常是大范围采集数据，而没有相应的采集触发条件，需要工程师进行大量的数据分析。海量的数据给工程师分析故障带来很大的困难。另外，对于现有的设备还存在国外或外地采集的数据目前传回本地、掉电瞬间数据也无法记录等问题。

基于此，针对现有技术中对于汽车或充电桩等设备难以在故障复现时准确捕捉及回传数据的技术问题，亟需一种功能更全面的数据记录设备。

实用新型内容

为了解决上述一个或多个技术问题，本实用新型通过设置多路不同类型的采集接口，并设置相应的单片机在设定的触发条件下采集数据，从而实现了有针对性的数据采集过程，提升了数据处理效率。

为此，本实用新型中提供了一种用于故障检测与记录的采集设备，包括：采集接口，其包括多路CAN总线接口和多路串行接口，用于与外部设备连接以采集外部设备的运行数据；单片机，其与所述采集接口连接，用于在设定的触发条件下获取所述外部设备的运行数据；数据配置接口，其与所述单片机和上位机连接，用于将上位机传输的配置数据信息发送至单片机；存储器，其与所述单片机连接，用于存储所述外部设备的运行数据和配置数据信息；传输接口，其与所述单片机和终端设备连接，用于使得所述单片机以无线方式与终端设备连接，以便实现所述单片机与终端设备的信息交互。

在一个实施例中，所述采集接口还包括USB总线接口，所述USB总线接口与所述单片机连接，用于通过所述USB总线接口接收遵守USB网络协议的运行数据。

在一个实施例中，所述采集设备还包括供电电源，所述供电电源与外部电源和所述单片机连接，用于提供供电电源。

在一个实施例中，所述供电电源包括充电电池和供电接口，所述充电电池与所述单片机连接，用于提供供电电源，所述供电接口与外部电源和充电电池连接，用于向所述充电电池充电。

在一个实施例中，还包括时钟电路，所述时钟电路与所述单片机连接，用于对所述运行数据添加时间戳。

在一个实施例中，所述存储器包括内置存储器和/或外部存储器，用于存储所述外部设备的运行数据和配置数据信息。

在一个实施例中，所述传输接口包括WIFI、红外、短波、以太网和485网络接口中的一种或多种。

在一个实施例中，还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述单片机连接，用于显示所述单片机的运行状态。

在一个实施例中，还包括显示屏，所述显示屏与所述单片机连接，用于对所述外部设备的运行数据和配置数据信息进行显示。

在一个实施例中，所述数据配置接口包括USB配置接口，用于接收上位机发送的数据记录模式、记录触发条件和记录时间间隔。

根据本实用新型的方案，可以通过多路CAN总线接口和多路串行接口实现功能更全面的数据记录。该采集设备可以应用于工程机械运行故障检测与排查、传统汽车与新能源汽车多路CAN通讯记录与故障分析列车运行故障检测与排查等多种情况下。进一步，还通过设置单片机在设定触发条件下进行数据采集，有效提升了数据采集效率，减少了工程师数据处理和分析的工作量，有效提升了故障检测与排查的效率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本申请实施例中用于故障检测与记录的采集设备的示意图；

图2为本申请实施例中采集设备采集车辆ECU运行数据的示意图；

图3为本申请实施例中采集设备采集车辆待监控设备的运行数据的示意图。

具体实施方式

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，本领域技术人员在没有做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。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图来详细描述本实用新型的具体实施方式。

图1是示意性示出根据本实用新型的实施例的用于故障检测与记录的采集设备100的示意图。

如图1所示，该用于故障检测与记录的采集设备包括采集接口101、单片机102、数据配置接口103、存储器104和传输接口105。其中采集接口101可以包括多路CAN总线接口和多路串行接口，用于与外部设备连接以采集外部设备的运行数据。在一些实施例中，可以通过多路CAN总线接口获取设备的运行数据，也可以通过多路串行接口获取串口数据。在该采集接口101处，还可以根据实际需要扩展其他类型的接口。在一些实施例中，该采集接口101还可以包括USB总线接口。将USB总线接口与单片机102连接，用于通过所述USB总线接口接收遵守USB网络协议的运行数据。

单片机102可以与采集接口101连接，用于在设定的触发条件下获取外部设备的运行数据。在一些实施例中，单片机102可以通过采集接口101获取相应的数据信息，同时单片机102中可以设置相应的触发条件，从而实现有条件的数据采集过程，例如可以设置相应的时间间隔通过采集接口101获取设备的运行数据。

数据配置接口103可以与单片机102和上位机连接，用于将上位机传输的配置数据信息发送至单片机102。在一些实施例中，上位机可配置数据记录模式。例如设置为长时间记录模式。在条件记录模式下设置记录触发条件。在定时记录模式下设置间隔记录时间。在一些实施例中，上述数据配置接口103包括USB配置接口，用于接收上位机发送的数据记录模式、记录触发条件和记录时间间隔。

存储器104可以与单片机102连接，用于存储外部设备的运行数据和配置数据信息。在一些实施例中，该存储器104可以采用非易失性存储器，从而保证掉电情况下运行数据(或故障数据)的有效保存。

传输接口105可以与单片机102和终端设备连接，用于使得单片机以无线方式与终端设备连接，以便实现单片机102与终端设备的信息交互。在一些实施例中，该传输接口105可以包括无线传输接口和/或有线传输接口。无线传输接口可以包括无线收发芯片，从而实现与终端设备的无线传输过程。在一些实施例中，上述传输接口105可以包括WIFI、红外、短波、以太网和485网络接口中的一种或多种。

单片机102图2是示意性示出其中应用本实用新型的实施例的采集设备采集车辆ECU运行数据200的示意图。

如图2所示，将本实用新型中的采集设备应用于采集车辆ECU201的运行数据，以对车辆中可能发生的故障进行分析。该采集设备中的采集接口101可以包括CAN总线接口，以获取车辆ECU系统中的CAN数据。该采集接口101还包括串行总线接口，可以获取串口数据。采集接口101获取的数据可以传输至单片机102，同时单片机102也可以根据预设的触发条件获取对应的数据。单片机102将获取的ECU的运行数据通过传输接口105传输至服务器203。工程师即可通过服务器203实时在线获取数据。

在一些实施例中，上述采集设备还包括供电电源，供电电源可以与外部电源和单片机102连接，用于提供供电电源。在一个应用场景中，供电电源包括充电电池和供电接口。将充电电池与所述单片机102连接，用于提供供电电源，供电接口与外部电源和充电电池连接，用于向所述充电电池充电。在实际应用中，当该采集设备发生异常掉电情况时，可以采用充电电池进行供电，从而避免掉电瞬间或者掉电后异常数据无法记录的问题。

在一些实施例中，上位机202可以将配置信息通过数据配置接口103写入单片机102。该采集设备中还包括时钟电路，该时钟电路可以与单片机102连接，用于对运行数据添加时间戳。时钟电路可以为单片机102提供准确的时间信号，从而便于工作人员分析数据。

在一些实施例中，上述存储器104可以包括内置存储器和/或外部存储器，用于存储外部设备的运行数据和配置数据信息。例如该存储器104可以采用插接外部SD卡的方式进行存储，在使用时，工作人员可以通过拔出SD卡并读取数据的方式获取该采集设备采集的数据。

在一些实施例中，在该采集设备中还可以设置状态指示灯，将状态指示灯与单片机102连接，用于显示所述单片机102的运行状态。在实际应用中，该状态指示灯可以设置于采集设备的壳体上，以在外部直观监测单片机102的运行状态。

在一些实施例中，该采集设备还可以包括显示屏，将显示屏与所述单片机102连接，用于对所述外部设备的运行数据和配置数据信息进行显示。在一个应用场景中，该显示屏可以是人机交互界面，一方面实现数据展示，另一方面用户可以手动配置相应的参数信息。

图3是示意性示出其中应用本实用新型的实施例的采集设备采集车辆待监控设备的运行数据300的示意图。

如图3所示，将本实用新型中的采集设备应用于采集待监控设备301的运行数据，以对待监控设备中可能发生的故障进行分析。该采集设备中的采集接口101可以包括CAN总线接口和串行总线接口，可以获取相应的CAN数据和串口数据。该采集接口101可以与待监控设备的数据端口302连接。待监控设备例如可以包括充电桩的控制系统、新能源汽车、工程机械设备等。

采集接口101获取的数据可以传输至单片机102，同时单片机102也可以根据预设的触发条件获取对应的数据。单片机102将获取的待监控设备的运行数据通过传输接口105传输至服务器A 304。工程师即可通过服务器实时在线获取数据。

在一个应用场景中，单片机102获取的数据通过传输接口105传输至服务器A 304后，服务器A 304还可以通过无线网络与服务器B 305建立通信连接，从而实现不同服务器之间的信息交互，也为不同应用场景下的数据共享提供便利。同时，与服务器B建立通信的PC机306可以获取来自服务器A的数据信息。例如在将国外或外地采集的数据传回本地时，可以通过这种方式实现。

进一步，该采集设备还可以直接从待监控设备的DC输出接口303处获取工作电源。

根据本实用新型的上述方案，通过多通道CAN总线及串口数据记录，可脱离PC独立运行，长时间存储CAN报文数据，掉电延时关机，便于用户事后分析、排查故障。该采集设备还可通过SD存储卡将记录好的数据传给PC。无需用户或工程师提取接入设备到车上，等待重现问题。多通道CAN总线及串口数据记录，可同时采集多端口数据并添加时间戳，利于工程师快速定位故障点。多通道CAN总线及串口参数配置，上位机可配置数据记录模式(长时间记录模式；条件记录模式设置记录触发条件；定时记录模式设置间隔记录时间)。同时，设备内置充电锂电池，可避免掉电瞬间或者掉电后异常数据无法记录等问题。进一步，上述采集设备还支持Win系统配备网路功能可通过服务器将国外或外地采集数据传回本地或国内。

虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，包括：

采集接口，其包括多路CAN总线接口和多路串行接口，用于与外部设备连接以采集外部设备的运行数据；

单片机，其与所述采集接口连接，用于在设定的触发条件下获取所述外部设备的运行数据；

数据配置接口，其与所述单片机和上位机连接，用于将上位机传输的配置数据信息发送至单片机；

存储器，其与所述单片机连接，用于存储所述外部设备的运行数据和配置数据信息；

传输接口，其与所述单片机和终端设备连接，用于使得所述单片机以无线方式与终端设备连接，以便实现所述单片机与终端设备的信息交互。

2.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，所述采集接口还包括USB总线接口，所述USB总线接口与所述单片机连接，用于通过所述USB总线接口接收遵守USB网络协议的运行数据。

3.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，所述采集设备还包括供电电源，所述供电电源与外部电源和所述单片机连接，用于提供供电电源。

4.根据权利要求3所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，所述供电电源包括充电电池和供电接口，所述充电电池与所述单片机连接，用于提供供电电源，所述供电接口与外部电源和充电电池连接，用于向所述充电电池充电。

5.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，还包括时钟电路，所述时钟电路与所述单片机连接，用于对所述运行数据添加时间戳。

6.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，所述存储器包括内置存储器和/或外部存储器，用于存储所述外部设备的运行数据和配置数据信息。

7.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，所述传输接口包括WIFI、红外、短波、以太网和485网络接口中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述单片机连接，用于显示所述单片机的运行状态。

9.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与所述单片机连接，用于对所述外部设备的运行数据和配置数据信息进行显示。

10.根据权利要求1所述的用于故障检测与记录的采集设备，其特征在于，所述数据配置接口包括USB配置接口，用于接收上位机发送的数据记录模式、记录触发条件和记录时间间隔。

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