[發(fā)明專利]具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程傳輸擴(kuò)展設(shè)計(jì)的輔助微機(jī)測(cè)控裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010636985.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111831225A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葸代其;張宇龍;于森林;張瑞峰;詹哲軍;梁海剛;王瑞山;楊怡晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車永濟(jì)電機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06;H04L12/40;H04L29/08;B61L15/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發(fā)明涉及機(jī)車/動(dòng)車（含高鐵）組列車輔助系統(tǒng)的輔助微機(jī)測(cè)控裝置，具體為具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程傳輸擴(kuò)展設(shè)計(jì)的輔助微機(jī)測(cè)控裝置。解決現(xiàn)有輔助微機(jī)測(cè)控裝置對(duì)輔助系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)實(shí)時(shí)性差，以及不能遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送的問(wèn)題。該輔助微機(jī)測(cè)控裝置包括控制板卡、數(shù)字量板卡、模擬量板卡、網(wǎng)絡(luò)板卡、背板，控制板卡、數(shù)字量板卡、模擬量板卡、網(wǎng)絡(luò)板卡插接于背板上而實(shí)現(xiàn)相互之間的連接；在控制板卡上有外擴(kuò)RAM芯片和非易失性FLASH芯片用于輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；還包括4G網(wǎng)關(guān)板卡，4G網(wǎng)關(guān)板卡通過(guò)天線與云服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；地面控制中心設(shè)有服務(wù)器或移動(dòng)終端，服務(wù)器或移動(dòng)終端與云服務(wù)器通信，從云服務(wù)器下載數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)車/動(dòng)車（含高鐵）組列車輔助系統(tǒng)的輔助微機(jī)測(cè)控裝置，具體為具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程傳輸擴(kuò)展設(shè)計(jì)的輔助微機(jī)測(cè)控裝置。

背景技術(shù)

輔助微機(jī)測(cè)控裝置用于對(duì)機(jī)車或動(dòng)車組列車的輔助系統(tǒng)的控制，輔助微機(jī)測(cè)控裝置除了完成對(duì)輔助系統(tǒng)電源的控制、實(shí)現(xiàn)為輔助系統(tǒng)供電的功能外，其另一個(gè)重要的作用就是完成對(duì)輔助系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這種運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)輔助系統(tǒng)的核心裝置——輔助系統(tǒng)電源（一般為輔助變流器），同時(shí)延伸到輔助系統(tǒng)的其他組成部分如負(fù)載接觸器和蓄電池等。

近年來(lái)，隨著鐵路軌道交通的快速發(fā)展，鐵路干線運(yùn)行的機(jī)車和動(dòng)車組（高鐵）的數(shù)量和運(yùn)行速度大大提高，這對(duì)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的維護(hù)工作提出了新的要求。以動(dòng)車組和高鐵列車為例，為了保證白天的可靠運(yùn)行，維護(hù)工作只能在晚上車輛回到動(dòng)車所后進(jìn)行，維護(hù)時(shí)間往往只有幾個(gè)小時(shí)，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)要完成列車的例行維護(hù)和可能出現(xiàn)的故障維修，時(shí)間顯得十分緊張。當(dāng)故障發(fā)生后，如果不能在有限的時(shí)間內(nèi)定位故障，完成維修，將直接影響列車第二天的運(yùn)行。基于這種現(xiàn)實(shí)困境，對(duì)機(jī)車/動(dòng)車（含高鐵）組列車的各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障判斷具有重要現(xiàn)實(shí)意義，而無(wú)線傳輸技術(shù)的快速發(fā)展，為這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

另一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，鐵路機(jī)車/動(dòng)車（含高鐵）組列車向著輕量、綠色和智能的方向發(fā)展，相關(guān)設(shè)備的PHM（故障預(yù)測(cè)與健康管理）管理就是智能化的一個(gè)具體體現(xiàn)，其中輔助系統(tǒng)的智能化實(shí)現(xiàn)只能由輔助微機(jī)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)輔助微機(jī)測(cè)控裝置的智能化，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸是必備的基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的輔助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在輔助微機(jī)測(cè)控裝置的內(nèi)部，或者通過(guò)整車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送到車上其他設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)。

對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在輔助微機(jī)測(cè)控裝置自身內(nèi)部的情況，一方面，受安裝空間和芯片容量等因素的影響，現(xiàn)有輔助微機(jī)測(cè)控裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量有限，只能存儲(chǔ)有限時(shí)間的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有被及時(shí)下載，歷史數(shù)據(jù)將丟失；另一方面，輔助微機(jī)測(cè)控裝置自身的損壞也可能導(dǎo)致時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失，不利于產(chǎn)品壽命周期內(nèi)數(shù)據(jù)的積累。

現(xiàn)有機(jī)車上部分設(shè)備在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期上為1s，而控制周期為1ms甚至更低，因此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期遠(yuǎn)大于系統(tǒng)控制周期，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和可用性較差。而在裝置存儲(chǔ)容量受限的情況下，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期的提升和可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)間長(zhǎng)度相矛盾。

對(duì)于將數(shù)據(jù)通過(guò)整車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送到車上其他設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)的情況，同樣存在存儲(chǔ)器損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的情況。另外，受存儲(chǔ)資源的限制的原因，這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式側(cè)重于對(duì)整車運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，對(duì)輔助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)難以做到全面，對(duì)于輔助系統(tǒng)部件相關(guān)的數(shù)據(jù)（如輔助變流器部件壽命預(yù)測(cè)相關(guān)的數(shù)據(jù)）無(wú)法做到全部存儲(chǔ)。

建立在歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)積累的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用，是未來(lái)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)品PHM、部件全生命周期研究及后續(xù)安全設(shè)計(jì)等方面工作的基礎(chǔ)。

在維護(hù)過(guò)程中，現(xiàn)有的獲得輔助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的另一種方法是采用本地接口下載的方式，維護(hù)人員需要到每個(gè)設(shè)備上連線后下載數(shù)據(jù)。運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)的維護(hù)只能在機(jī)車/動(dòng)車（含高鐵）組列車到達(dá)站點(diǎn)后本地下載數(shù)據(jù)，受到時(shí)間和空間的限制，不利于及時(shí)有效的分析可能出現(xiàn)的故障。另外，這種數(shù)據(jù)處理的方式無(wú)法適應(yīng)產(chǎn)品PHM這種智能化的使用需要，因?yàn)樵谶@種智能化的使用中，設(shè)備實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)需要發(fā)送到地面的控制中心。

發(fā)明內(nèi)容