[發(fā)明專利]一種機車運行狀態(tài)實時監(jiān)測記錄和參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210006653.1
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102566470A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴仁德;錢華;羅繼光;唐鴻華;陳燦;劉燦
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機車狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及其方法，尤其是涉及一種適用于機車車輛的機車運行狀態(tài)信息實時監(jiān)測記錄和在線參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

隨著電子及計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，DSP、ARM和FPGA（Field-programmable?gate?array，現(xiàn)場可編程門陣列）等功能強大的嵌入式微機技術(shù)已經(jīng)成熟并得到廣泛應(yīng)用。高集成、高精度和高可靠性的IC集成技術(shù)也同樣在不斷地升級換代。同時以太網(wǎng)通訊技術(shù)和界面開發(fā)軟件編程技術(shù)的日新月異則更是大大提升了目前的技術(shù)水平。

而機車控制裝置是機車運行的重要組成部分，其運行狀態(tài)好壞直接關(guān)系到機車的安全運行，因此在出廠時，需對機車控制裝置作全面的、詳細的性能調(diào)試。此外，當機車在線運行時，有時也需要對機車運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)測，通過分析數(shù)據(jù)信息，及時發(fā)現(xiàn)并解決機車故障。

目前雖然有專門的機車狀態(tài)監(jiān)測及數(shù)據(jù)記錄裝置，但無法直接對機車進行在線參數(shù)調(diào)節(jié)。其由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊與數(shù)據(jù)監(jiān)視記錄模塊組成，屬于機車控制裝置之外重新開發(fā)，需對機車的相關(guān)信號重新布線，對于客戶而言，維護及成本大大增加。另外無法獲取機車控制的一些關(guān)鍵變量，對于一些關(guān)鍵的故障來說，查找還是比較困難。而且由于電力機車的運行條件惡劣，需要在機車運行的不同工作狀態(tài)下進行參數(shù)配置，對調(diào)節(jié)機車的PI參數(shù)相當不方便；而以往調(diào)節(jié)PI參數(shù)都是利用示波器觀察調(diào)節(jié)效果，修改機車控制程序中PI參數(shù)值，這意味著需要修改每次改動都需要修改控制程序，大大降低了機車控制裝置的可靠性，參數(shù)調(diào)節(jié)周期較長。

?同時，機車在線運行時，攜帶多臺示波器或者采用數(shù)據(jù)采集觀察上車監(jiān)測機車運行狀態(tài)信號的方法基本不可行，雖然司機室的顯示屏上能夠看到一些利用通訊傳輸上來的機車的狀態(tài)信號和故障條目，但是由于這些信息只能每隔64ms傳輸一次，因此數(shù)據(jù)信息的實時性較差，不能準確反應(yīng)和捕捉機車的瞬態(tài)隱性故障。目前雖然有些機車采用微機系統(tǒng)控制，有一些故障記錄信息，但是其存儲空間有限，每次故障發(fā)生時只能記錄故障發(fā)生前后2秒的狀態(tài)，因此記錄數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)長度有限，不能全面反映機車的狀態(tài)信息。

綜上所述，有必要開發(fā)一個實時狀態(tài)監(jiān)視與數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，不論是對機車的出廠調(diào)試，還是在線運行時，都可以方便地通過此系統(tǒng)全面地、長時間地監(jiān)測及記錄機車運行的數(shù)據(jù)信息（包括機車運行的一些關(guān)鍵的中間變量），并利用存儲的豐富數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)回放方式來仔細分析機車的瞬態(tài)隱形故障，從而提升調(diào)試及檢測水平，提高工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種機車運行狀態(tài)實時監(jiān)測記錄和參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)及其方法不論是對機車的出廠調(diào)試，還是在線運行時，都可以方便地通過此系統(tǒng)全面地、長時間地監(jiān)測及記錄機車運行的數(shù)據(jù)信息，從而提升調(diào)試及檢測水平，提高工作效率。?

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種機車運行狀態(tài)實時監(jiān)測記錄和參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)方案，一種機車運行狀態(tài)實時監(jiān)測記錄和參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：監(jiān)控模塊和機車控制裝置，監(jiān)控模塊包括監(jiān)視記錄模塊、記錄回放模塊和參數(shù)調(diào)節(jié)模塊，機車控制裝置包括機車控制模塊，監(jiān)控模塊通過以太網(wǎng)線與機車控制裝置的機車控制模塊相連，監(jiān)視記錄模塊通過以太網(wǎng)線向機車控制模塊發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)指令，并實時接收、記錄和顯示機車控制模塊發(fā)回的監(jiān)控數(shù)據(jù)；記錄回放模塊對監(jiān)視記錄模塊記錄的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行存儲和回放；參數(shù)調(diào)節(jié)模塊通過以太網(wǎng)線向機車控制模塊發(fā)送參數(shù)調(diào)節(jié)指令，并將參數(shù)數(shù)據(jù)在線寫入機車控制模塊。

作為本發(fā)明一種機車運行狀態(tài)實時監(jiān)測記錄和參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)技術(shù)方案的進一步改進，機車控制裝置還包括功能板模塊，功能板模塊包括兩個以上的功能板，各個功能板與機車控制模塊之間通過AMS總線相連，各個功能板和機車控制模塊均與機車外圍信號接口模塊相連。

作為本發(fā)明一種機車運行狀態(tài)實時監(jiān)測記錄和參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)技術(shù)方案的進一步改進，機車控制模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、公用RAM模塊、ARM芯片和DSP芯片，數(shù)據(jù)采集模塊與機車外圍信號接口模塊和公用RAM模塊分別相連，公用RAM模塊與ARM芯片和DSP芯片分別相連，數(shù)據(jù)采集模塊對機車外圍的模擬量和/或數(shù)字量數(shù)據(jù)進行采集和處理，DSP芯片管理機車控制裝置的總線，并進行機車控制；ARM芯片對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的機車狀態(tài)信息進行記錄、診斷、數(shù)據(jù)通訊與轉(zhuǎn)儲；公用RAM模塊為DSP芯片設(shè)定公用的全局變量數(shù)據(jù)，ARM芯片和DSP芯片讀寫公用RAM模塊中的變量數(shù)據(jù)，并通過公用RAM模塊進行數(shù)據(jù)交互。