[發明專利]一種內燃機車柴油機系統監控裝置

在審

• 申請號: 201710962514.9
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN109669430A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 代宏澤;楊哲;劉博;謝小婷;張東方;唐軍;肖孟英
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;王浩

本發明提出了一種安裝在柴油機附近，能夠減少大量的長距離機車布線，降低人力物料成本的內燃機車柴油機系統監控裝置，包括：外殼；用于采集信號的信號采集板以及主控制板；其中，信號采集板與主控制板在裝置內部通過軟排線相連。本發明的內燃機車柴油機系統監控裝置安裝在柴油機附近，能夠減少大量的機車布線，降低人力、物料成本；信息采集部分電路與控制部分電路采用數字隔離，大幅提高了裝置本身抗干擾能力，減少了對機車其他控制設備的影響。

技術領域

本發明涉及內燃機車整車微機網絡控制領域，尤其涉及一種內燃機車柴油機系統監控裝置。

背景技術

柴油機是內燃機車的核心部件，涉及到內燃機車的行車安全、環保、節能等多個方面，柴油機系統的控制是內燃機車整車控制的一個重要環節，系統中包含了包括24V開關量信號、模擬量輸入信號、頻率量信號、及反饋輸出信號等在內多種規格參數的信號，其中，24V開關量信號包括檔位信號等在內的一些開關量信號；模擬量輸入信號分為電流型、電壓型和熱阻型，電流型輸入信號又包括柴油機油壓力、油溫度信號等，熱阻型輸入信號包括進口水溫、出口水溫、燃油壓力、滑油壓力、負載反饋等信號，頻率量信號包括柴油機轉速信號和增壓器轉速信號等，反饋輸出信號包括轉速調節信號、負載反饋信號等。

目前，機車上柴油機系統中的各類信號都是通過機車布線至機車電器柜中，由安裝在電氣柜中的整車控制裝置來采集、處理，最后送入機車MVB網絡中，機車布線的布線量大、距離長，且信號直接接入整車控制器沒有進行隔離，抗干擾能力差，由于柴油機系統本身接地復雜，其反饋的信號很容易對機車其他信號造成干擾。

本發明的目的旨在解決現有技術中的柴油機系統控制結構布線量大、距離長、信號容易受干擾及彼此之間容易相互干擾的問題，以及解決對柴油機系統的分析、診斷功能比較低等缺陷問題。

發明內容

本發明提供了一種內燃機車柴油機系統監控裝置，該監控裝置安裝在柴油機附近，能夠實現對內燃機車柴油機系統中調速信號的控制，采集處理各類油壓、油溫、轉速等傳感器信號，并將處理后的數據送往機車控制網絡，實現機車整車控制。

本發明的內燃機車柴油機系統監控裝置，包括：外殼；用于采集信號的信號采集板；以及主控制板；其中，信號采集板與主控制板在裝置內部通過軟排線相連。

在一個實施方式中，所述內燃機車柴油機系統監控裝置的采集電路與控制電路采用數字隔離。

在一個實施方式中，所述內燃機車柴油機系統監控裝置安裝在柴油機附近的機車柜體或車體上。

在一個實施方式中，所述信號采集板采集的信息包括8路電流型/電壓型傳感器信號、8路開關量信號、4路頻率量信號、6路溫度信號、柴油機調速與負載反饋信號。

在一個實施方式中，所述主控制板包括單板電源單元、DSP控制單元及MVP 接口單元，實現機車數據采集邏輯的控制，以及數據記錄、轉儲和通信功能，并作為機箱總線的主控制器，實現所有外圍單元的數據交換。

在一個實施方式中，所述主控制板的功能包括程序存儲、數據存儲、通用串口擴展、調試應用下載接口及任務狀態指示。

在一個實施方式中，所述頻率量信號的采集包括通過采集電路的處理，將傳感器本身不同幅值、不同頻率的正弦或者脈沖方波的輸出信號，轉換成+3.3V脈沖信號，再由邏輯器件計數，將計數結構送給DSP芯片。

在一個實施方式中，所述信號采集板采集的電流型/電壓型傳感器信號、和/ 或溫度傳感器信號首先通過采樣，完成從電流/電阻向電壓信號的轉換，然后進行信號的濾波處理，再通過比例運放電路將電壓值調節到適合A/D芯片采集的電壓范圍內，最后由A/D芯片來完成模擬信號到數字信號的轉換，轉換后進行數字隔離，送入主控DSP芯片。

在一個實施方式中，所述內燃機車柴油機系統監控裝置對柴油機的控制包括對柴油機轉速的調整和對系統負載反饋信號的處理。