专利名称：一种机车电路故障检测记录装置及故障检测系统的制作方法
技术领域：
一种机车电路故障检测记录装置及故障检测系统技术领域 本实用新型涉及机车电路故障检测领域，尤其涉及一种机车电路故障检测记录装置及故障检测系统。
背景技术：
对于电力机车来说，机车电路系统故障可能直接导致电力机车发生安全事故，因此对机车电路系统进行故障检测一直以来都是保证行车安全的重要手段。在机车电路系统中，大多是以CAN总线(CAN是Controller Area Network的缩写,译为控制器局域网络)进行数据传输，因此对CAN总线的检测是机车电路故障检测的核心。一直以来，对机车电路系统进行故障检测的装置大多采用集中式检测的方式，即在车厢内铺设大量的测试线缆，并将这些测试线缆分别与机车电路系统中CAN总线上的不同测试点(这些测试点可以根据机车电路系统的实际电路布线情况进行选择，由于这对于本领域不同技术人员来说属于公知常识，并且选择测试点也并不是本申请的发明内容，故本申请文件中不在赘述)相连接，故障检测装置可以同时获取各个测试点的检测信号，并根据这些检测信号判断机车电路系统是否出线故障，或者判断出机车电路系统哪里出现故障。但是，电力机车内的设备较多、空间有限，并不适合安装大量的测试线缆，而且这些测试线缆在长距离传输测试信号时，经常会由于信号衰减而产生较大误差，因此现有的集中式故障检测装置并不十分适合对机车电路系统进行故障检测。
发明内容本实用新型的目的是提供一种机车电路故障检测记录装置及故障检测系统，以便于对机车电路系统中CAN总线上的不同测试点进行分布式故障检测，并将每个测试点的检测数据及时保存，以便于对所有测试点的检测数据进行整体的排查分析，从而保证电力机车的安全运行。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种机车电路故障检测记录装置，与机车电路系统中的CAN总线和供电线路连接，包括用于接收CAN总线信号的CAN接口模块，用于存储CAN总线检测数据的数据存储�？椋糜诮獵AN总线信号处理成CAN总线检测数据并控制数据存储模块存储的主控�？椋糜诮荽娲⒛？橹械腃AN总线检测数据输出的数据输出外接接口，以及将供电线路中电能转换成稳定电流并为CAN接口�？椤⑹荽娲⒛？�、主控�？楹褪菔涑鐾饨咏涌诠┑绲牡缭醋荒？椋籆AN接口�？橛牖档缏废低持械腃AN总线连接；主控�？榉直鹩隒AN接口�？�、数据存储�？楹褪菔涑鐾饨咏涌诹樱坏缭醋荒？橛牖档缏废低持械墓┑缦呗妨樱狈直鹩隒AN接口�？�、数据存储模块、主控�？楹褪菔涑鐾饨咏涌诹�。优选地，相应的CAN接口�？�、数据存储�？�、主控模块、数据输出外接接口和电源转换�？榧捎谕豢榈缏钒迳�。优选地，相应的数据存储�？榘ㄊ莼捍媲褪萦谰么娲⑶�。优选地，相应的数据缓存区采用了同步动态随机存储器SDRAM芯片IS42S16400 ；所述的数据永久存储区采用了由复杂可编程逻辑器件CPLD芯片EPM570T100C5控制读写操作的闪存芯片K9F1G08U0M。优选地，相应的主控�？椴捎昧耸中藕糯砥鱀SP芯片TMS320VC5509A。优选地，相应的CAN接口�？椴捎昧硕懒AN控制器芯片SJA1000。一种机车电路故障检测系统，与机车电路系统中的CAN总线和供电线路连接，包括故障检测上位机以及至少一个上述技术方案中所述的机车电路故障检测记录装置；机车电路故障检测记录装置包括CAN接口模块、电源转换�？楹褪菔涑鐾饨咏应� ；CAN接口�？橛牖档缏废低持械腃AN总线连接；电源转换�？橛牖档缏废低持械墓┑缦呗妨樱还收霞觳馍衔换胫辽僖桓龌档缏饭收霞觳饧锹甲爸玫氖菔涑鐾饨咏涌诹�。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的机车电路故障检测记录装置及故障检测系统通过CAN接口�？橛牖档缏废低持械腃AN总线连接，并检测CAN总线上的CAN总线信号；主控�？槎訡AN总线信号进行分析处理，以判断CAN总线信号是否为异常信号，并将判断结果、CAN总线信号的内容以及CAN总线信号的传输时间作为CAN总线检测数据并传送给数据存储�？榇娲ⅲ还收霞觳馍衔换ü隒AN总线上不 同测试点的机车电路故障检测记录装置连接，从而获取不同测试点的检测数据并进行整体的排查分析，以保证电力机车的安全运行。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图I为本实用新型实施例提供的机车电路故障检测系统的结构示意图一；图2为本实用新型实施例提供的机车电路故障检测系统的结构示意图二。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型的保护范围。下面将结合附图对本实用新型实施例所提供的机车电路故障检测记录装置及故障检测系统进行详细描述。实施例一[0027]如图I和图2所示，一种机车电路故障检测记录装置，与机车电路系统中的CAN总线和供电线路连接，用于检测CAN总线上的CAN总线信号是否出现故障并进行记录存储，其具体结构可以包括CAN接口�？椤⑹荽娲⒛？�、主控�？�、数据输出外接接口和电源转换�？椋籆AN接口�？橛牖档缏废低持械腃AN总线连接；主控�？榉直鹩隒AN接口模块、数据存储模块和数据输出外接接口连接；电源转换�？橛牖档缏废低持械墓┑缦呗妨樱狈直鹩隒AN接口�？�、数据存储�？�、主控�？楹褪菔涑鐾饨咏涌诹�。其中，如图2所示，该机车电路故障检测记录装置的各部件的具体实施方案可以包括(I) CAN接口�？橛糜诮邮誄AN总线信号；相应的CAN接口�？椴捎昧硕懒AN控制器芯片SJA1000 (该芯片由PHILIPS公司设计生产);本申请中的CAN接口�？橥ü� 芯片对CAN总线上的传输信号进行解析，然后又通过具有三态输出的八路总线收发器芯片SN74LVC245DW将解析出的信息出送到主控�？榱樱佣迪至硕訡AN总线的检测；由于本申请中芯片SJA1000与芯片SN74LVC245DW所构成的电路采用了现有技术中常规电路连接方式，故本申请文件中不再赘述。(2)数据存储�？橛糜诖娲AN总线检测数据以及预设的正常通信信号数据；相应的数据存储模块可以包括数据缓存区和数据永久存储区；该数据缓存区可以采用SDRAM (SDRAM 是 Synchronous Dynamic Random Access Memory 的缩写，译为同步动态随机存储器)芯片IS42S16400(该芯片由ISSI公司生产，本申请中数据缓存区这部分电路采用了现有技术中该芯片的常规电路连接方式，故本申请文件中不再赘述)；该数据永久存储区可以米用由CPLD (CPLD是Complex Programmable Logic Device的缩写,译为复杂可编程逻辑器件)芯片EPM570T100C5(该芯片是由Altera公司生产的MAXII系列CPLD芯片，本申请中由该芯片控制闪存芯片组成数据缓存区的电路采用了现有技术中该芯片的常规电路连接方式，故本申请文件中不再赘述)控制读写操作的闪存芯片K9F1G08U0M(该芯片由SAMSUNG公司生产，本申请中该芯片受控于CPLD进行读写操作的电路采用了现有技术中该芯片的常规电路连接方式，故本申请文件中不再赘述)。(3)主控�？橛糜诮獵AN总线信号处理成CAN总线检测数据并控制数据存储�？榇娲ⅲ幌嘤Φ闹骺啬？榭梢圆捎肈SP (DSP是Digital Signal Processing的缩写，译为数字信号处理器)芯片TMS320VC5509A ;该芯片由德州仪器(TI)公司生产的C55x系列16位定点DSP处理器，它具有强大的运算处理能力，能够利用内部自带的USB通讯�？樘娲庵肬SB接口芯片，并且能够利用内部多通道缓存串口与独立CAN控制器芯片进行数据通信。(4)数据输出外接接口 用于将数据存储�？橹械腃AN总线检测数据输出；在实际应用在，该数据输出外接接口最好为USB (USB是Universal Serial BUS的缩写，译为通用串行总线)接口，以保证该机车电路故障检测记录装置具有一个通用性强、且能即插即用的数据传输接口 ；进行故障检测的上位机可以通过该接口获取数据存储�？橹械腃AN总线检测数据，并通过对多个设置于不同测试点的机车电路故障检测记录装置中的CAN总线检测数据进行分析处理，从而确定出机车电路系统的CAN总线是否出现故障，以及什么位置出现故障。(5)电源转换�？橛糜诮┑缦呗分械缒茏怀晌榷ǖ缌鞑⑽狢AN接口�？�、数据存储模块、主控�？楹褪菔涑鐾饨咏涌诠┑纾桓玫缭醋荒？榭梢圆捎孟钟屑际踔械墓牡缭醋坏缏罚灰芄唤档缌ο低车墓┑缦呗分械牡缒茏怀晌榷ǖ缌骷纯桑诒旧昵胫胁辉俣云浣邢晗该枋�。具体地，该机车电路故障检测记录装置的工作原理在于主控�？橥ü鼵AN接口�？榧觳饣档缏废低持蠧AN总线上的CAN总线信号，并对其进行分析处理；若该CAN总线信号符合数据存储�？橹性ご娴恼Ｍㄐ判藕攀荩蚺卸洗舜Φ腃AN总线无故障，并将该CAN总线信号的内容、该CAN总线信号的传输时间以及标识该信号为正常通信信号的信息作为CAN总线检测数据传送给数据存储�？榻写娲ⅲ环裨颍蚺卸洗舜Φ腃AN总线存在故障，并将该CAN总线信号的内容、该CAN总线信号的传输时间以及标识该信号为故障信号的信息作为CAN总线检测数据传送给数据存储�？榻写娲�。 进一步地，相应的CAN接口模块、数据存储�？�、主控�？�、数据输出外接接口和电源转换�？榧捎谕豢榈缏钒迳希⑶腋玫缏钒迳献詈冒沧耙桓霰；ね饪且员；じ玫缏钒迳系牡缏访馐芑页镜挠跋�。由于这些�？槎汲捎谝惶澹虼颂寤∏�、便于插拔、适合在电力机车内各种不同的布线空间中使用。此外，由上述该机车电路故障检测记录装置的各部件的具体实施方案可见，本实用新型实施例具有结构简单可靠、性能稳定，成本低廉、产品升级灵活等优点。如图I和图2所示，一种机车电路故障检测系统，与机车电路系统中的CAN总线和供电线路连接，其具体结构可以包括故障检测上位机(该故障检测上位机可以为现有技术中的计算机并安装有与数据输出外接接口进行数据传输的软件，或者其他能与机车电路故障检测记录装置的数据输出外接接口进行数据传输的装置)以及至少一个上述技术方案中所述的机车电路故障检测记录装置；相应的机车电路故障检测记录装置包括与机车电路系统中的CAN总线连接的CAN接口模块，与机车电路系统中的供电线路连接的电源转换�？椋约坝糜谟牍收霞觳馍衔换惺萃ㄐ诺氖菔涑鐾饨咏涌冢还收霞觳馍衔换梢酝庇攵喔錾柚糜诓煌馐缘愕幕档缏饭收霞觳饧锹甲爸玫氖菔涑鐾饨咏涌诹樱部梢栽诓煌笨谭直鹩肷柚糜诓煌馐缘愕幕档缏饭收霞觳饧锹甲爸玫氖菔涑鐾饨咏涌诮型ㄐ帕樱佣袢∶扛龌档缏饭收霞觳饧锹甲爸玫氖荽娲⒛？橹兴４娴腃AN总线检测数据；然后，该故障检测上位通过对这些CAN总线检测数据进行分析处理，若某机车电路故障检测记录装置在某一时刻检测到故障信号则判定此处的CAN总线存在故障，若同一段CAN总线上的几个测试点在同一时刻所检测的数据不一致则判定该段CAN总线出现故障，否则就表示机车电路系统工作正常。可见，本实用新型实施例的实现能够对机车电路系统中CAN总线上的不同测试点进行分布式故障检测，并将每个测试点的检测数据及时保存，以便于对所有测试点的检测数据进行整体的排查分析，从而保证电力机车的安全运行。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.ー种机车电路故障检测记录装置，与机车电路系统中的CAN总线和供电线路连接，其特征在于，包括用于接收CAN总线信号的CAN接ロ�？椋糜诖娲AN总线检测数据的数据存储�？椋糜诮獵AN总线信号处理成CAN总线检测数据并控制数据存储�？榇娲⒌闹骺啬？椋糜诮荽娲⒛？橹械腃AN总线检测数据输出的数据输出外接接ロ，以及将供电线路中电能转换成稳定电流并为CAN接ロ模块、数据存储模块、主控�？楹褪菔涑鐾饨咏涌诠┑绲牡缭醋荒？椋� CAN接ロ�？橛牖档缏废低持械腃AN总线连接； 主控�？榉直鹩隒AN接ロ�？�、数据存储�？楹褪菔涑鐾饨咏鹰砹樱� 电源转换模块与机车电路系统中的供电线路连接，同时分别与CAN接ロ�？椤⑹荽娲⒛？�、主控�？楹褪菔涑鐾饨咏鹰砹�。
2.根据权利要求I所述的机车电路故障检测记录装置，其特征在于，所述的CAN接ロ模块、数据存储模块、主控�？�、数据输出外接接口和电源转换�？榧捎谕豢榈缏钒迳�。
3.根据权利要求I或2所述的机车电路故障检测记录装置，其特征在于，所述的数据存储�？榘ㄊ莼捍媲褪萦谰么娲⑶�
4.根据权利要求3所述的机车电路故障检测记录装置，其特征在于，所述的数据缓存区采用了同步动态随机存储器SDRAM芯片IS42S16400 ； 所述的数据永久存储区采用了由复杂可编程逻辑器件CPLD芯片EPM570T100C5控制读写操作的闪存芯片K9F1G08U0M。
5.根据权利要求I或2所述的机车电路故障检测记录装置，其特征在于，所述的主控�？椴捎昧耸中藕糯砥鱀SP芯片TMS320VC5509A。
6.根据权利要求I或2所述的机车电路故障检测记录装置，其特征在于，所述的CAN接ロ�？椴捎昧硕懒AN控制器芯片SJA1000。
7.ー种机车电路故障检测系统，与机车电路系统中的CAN总线和供电线路连接，其特征在于，包括故障检测上位机以及至少ー个上述权利要求I至6中任一项所述的机车电路故障检测记录装置； 机车电路故障检测记录装置包括CAN接ロ模块、电源转换�？楹褪菔涑鐾饨咏鹰� ； CAN接ロ�？橛牖档缏废低持械腃AN总线连接； 电源转换�？橛牖档缏废低持械墓┑缦呗妨樱� 故障检测上位机与至少ー个机车电路故障检测记录装置的数据输出外接接ロ连接。
专利摘要本实用新型公开一种机车电路故障检测记录装置及故障检测系统，包括用于接收CAN总线信号的CAN接口�？椋糜诖娲AN总线检测数据的数据存储�？椋糜诮獵AN总线信号处理成CAN总线检测数据并控制数据存储模块存储的主控�？椋糜诮荽娲⒛？橹械腃AN总线检测数据输出的数据输出外接接口，以及将供电线路中电能转换成稳定电流并为CAN接口�？�、数据存储�？�、主控�？楹褪菔涑鐾饨咏涌诠┑绲牡缭醋荒？�。本实用新型实施例的实现能够对机车电路系统中CAN总线上的不同测试点进行分布式故障检测，并将每个测试点的检测数据及时保存，以便于对所有测试点的检测数据进行整体的排查分析，从而保证电力机车的安全运行。
文档编号G01R31/02GK202421402SQ20112057532
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者王磊, 苏安社, 马君 申请人:北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司
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20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
