[發(fā)明專利]一種鐵路控制器內(nèi)部部件故障自診斷系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010600648.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN112034812A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾華鵬;湯莉;曹寶文;曾浩峻;姚雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 尚欣

本發(fā)明提供了一種鐵路控制器內(nèi)部部件故障自診斷系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)基于STM32微控制器實(shí)現(xiàn)，分為處理器核心模塊、電源輸入與檢測(cè)模塊、電機(jī)溫度檢測(cè)模塊、繼電器輸出控制模塊和人機(jī)界面模塊；其中人機(jī)界面模塊包括LED顯示模塊和RS?485通訊模塊。電源輸入與檢測(cè)模塊負(fù)責(zé)將220V交流電轉(zhuǎn)換為控制器內(nèi)部各部件所需的直流電壓，并檢測(cè)電壓是否正常，一旦檢測(cè)到系統(tǒng)掉電則由控制器內(nèi)部的超級(jí)電容進(jìn)行供電；電機(jī)溫度檢測(cè)模塊通過讀取預(yù)置于電機(jī)內(nèi)部的PTC溫度傳感器進(jìn)行電機(jī)溫度檢測(cè)，一旦檢測(cè)到溫度超限則進(jìn)行緊急停機(jī)。本發(fā)明提供的一種鐵路控制器內(nèi)部部件故障自診斷系統(tǒng)及方法，可檢測(cè)控制器內(nèi)部關(guān)鍵功能電路故障，提高了系統(tǒng)和產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路控制器內(nèi)部關(guān)鍵部件故障自診斷的系統(tǒng)，特別涉及一種鐵路控制器內(nèi)部部件故障自診斷系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

嵌入式技術(shù)和可編程控制器的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，使得鐵路現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化程度越來越高。設(shè)備智能化程度的提高，一方面節(jié)省了人力成本，另一方面也從很大程度上規(guī)避了由于人為的疏忽引起的問題，提高了安全性；同時(shí)信息技術(shù)的引入，設(shè)備的智能化，實(shí)現(xiàn)了更加精準(zhǔn)的控制，增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能。

然而智能化設(shè)備的引入，同時(shí)也帶來一些問題。其中之一為鐵路現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境惡劣，其工作環(huán)境通常為高溫、高濕或振動(dòng)，造成智能化設(shè)備老化加快，或者工作不穩(wěn)定，甚至功能完全失效。一旦智能化設(shè)備發(fā)生故障，將引起系統(tǒng)失控，從而帶來安全等一系列嚴(yán)重的后果。

為解決此類問題，當(dāng)前一般做法是從市面購置現(xiàn)成的，或重新設(shè)計(jì)位于智能化設(shè)備外部的故障診斷設(shè)備，通過檢測(cè)智能化設(shè)備的輸入及輸出信號(hào)判斷故障是否發(fā)生。然而該方法存在一些不足，其一是成本高，其二是需額外安裝，增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和安裝的困難度，其三是無法對(duì)智能化設(shè)備內(nèi)部的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種鐵路控制器內(nèi)部部件故障自診斷系統(tǒng)及方法，其可檢測(cè)控制器內(nèi)部關(guān)鍵功能電路故障，一旦檢測(cè)故障發(fā)生則緊急停機(jī)，提高了系統(tǒng)和產(chǎn)品的可靠性和安全性。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種鐵路控制器內(nèi)部部件故障自診斷系統(tǒng)，包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的電子控制板，所述外殼的外側(cè)設(shè)有供電端子、PTC端子、RS-485通訊端子、數(shù)字量輸入端子和繼電器輸出端子，所述電子控制板為STM32微控制器，所述STM32微控制器包括處理器核心模塊、電源輸入與檢測(cè)模塊、電機(jī)溫度檢測(cè)模塊、數(shù)字量輸入檢測(cè)模塊、繼電器輸出控制模塊和人機(jī)界面模塊；

所述電源輸入與檢測(cè)模塊與供電端子連接，所述電機(jī)溫度檢測(cè)模塊與PTC端子連接，所述繼電器輸出控制模塊與數(shù)字量輸入端子及繼電器輸出端子連接，所述人機(jī)界面模塊包括LED顯示模塊和RS-485通訊模塊，所述RS-485通訊端子與RS-485通訊模塊連接，所述處理器核心模塊包括STM32微控制器，所述電源輸入與檢測(cè)模塊包括KBP210G整流橋進(jìn)行整流，LNK6664K電源管理芯片對(duì)整流過的信號(hào)進(jìn)行交流和直流變換，TransBB變壓器將變換后的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子控制板所需的電壓，所述電源輸入與檢測(cè)模塊的輸出端連接到STM32微控制器的POWER_LOSS引腳。

作為改進(jìn)，所述電機(jī)溫度檢測(cè)模塊采用硬件電路雙路冗余設(shè)計(jì)，所述電機(jī)溫度檢測(cè)模塊的電路的輸入端為一個(gè)PTC傳感器接插端子，輸出為AD-CHECK和PTC sensor input兩路信號(hào)且分別接到STM32微控制器的兩路AD輸入。

作為改進(jìn)，所述數(shù)字量輸入檢測(cè)模塊采用TLP781光耦隔離芯片，所述TLP781光耦隔離芯片的輸入為外界數(shù)字信號(hào)輸入DI，所述TLP781光耦隔離芯片的輸出信號(hào)接收STM32微控制器的IO引腳DI INPUT。

作為改進(jìn)，所述RS-485通訊模塊包括TX1和RX1接口分別連接STM32微控制器的串口發(fā)送、接收引腳，所述STM32微控制器的一個(gè)DO引腳連接RS-485通訊模塊的ENA端。