一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法、系統(tǒng)及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法、系統(tǒng)及裝置，該方法包括：獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令；切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)；根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)；將故障狀態(tài)反饋且輸出。本發(fā)明提供的自診斷方法通過(guò)對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實(shí)現(xiàn)軌道車輛牽引控制單元的系統(tǒng)內(nèi)部自診斷，提高了系統(tǒng)的診斷智能化水平，另外，通過(guò)外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號(hào)，各板卡通過(guò)對(duì)內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測(cè)面板信號(hào)中斷和背板通信中斷等故障，且可以明確故障位置。采用本發(fā)明可快速定位某一個(gè)環(huán)節(jié)故障并及時(shí)進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法、系統(tǒng)及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通智能控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，本發(fā)明涉及一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法、系統(tǒng)及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)軌道交通牽引控制單元的故障診斷，能將故障發(fā)生控制在正式運(yùn)營(yíng)前，使機(jī)車的安全性和可靠性得到提升;在機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中，由于震動(dòng)劇烈會(huì)造成插頭接觸不良，也需要及時(shí)定位，從而牽引控制單元能及時(shí)做好對(duì)應(yīng)的保護(hù)處理；另外，預(yù)警發(fā)生故障后，如何能迅速精確定位，減少售后維護(hù)的工作量和工作時(shí)間，從而提升產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)和產(chǎn)品品質(zhì)形象。
[0003]當(dāng)前的軌道車輛牽引控制單元多為集中式產(chǎn)品，對(duì)外采集電機(jī)等控制對(duì)象的各種模擬信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換計(jì)算后，將數(shù)字信號(hào)通過(guò)自定義總線跟核心控制板卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時(shí)，控制板卡將采集的模擬信號(hào)處理后對(duì)外發(fā)送脈沖，從而控制驅(qū)動(dòng)外部電機(jī)。這種閉環(huán)控制條件下，任何一個(gè)環(huán)節(jié)故障都會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成重大影響，影響系統(tǒng)運(yùn)行。因此，每次正式運(yùn)行前，牽引控制單元系統(tǒng)內(nèi)部診斷是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法、系統(tǒng)及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于軌道車輛牽引控制單元采用集中式產(chǎn)品，而導(dǎo)致的如果某一個(gè)環(huán)節(jié)故障就會(huì)影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行的問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0006]—種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，包括:
[0007]獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令；
[0008]切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號(hào)包括:脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)；
[0009]根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)；
[0010]將所述故障狀態(tài)反饋且輸出。
[0011]優(yōu)選的，還包括:
[0012]對(duì)所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲(chǔ)。
[0013]其中，所述根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)具體為:
[0014]獲取所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令；
[0015]根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令通過(guò)各種通信協(xié)議進(jìn)行所述牽引控制單元的各板卡的故障診斷情況；
[0016]根據(jù)所述故障診斷情況生成所述各板卡的故障狀態(tài)。
[0017]其中，所述各板卡包括:模擬類板卡、1類板卡、脈沖類板卡、電源板卡和風(fēng)扇板卡。
[0018]一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷系統(tǒng)，包括:
[0019]獲取單元，用于獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令；
[0020]切斷單元，用于切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號(hào)包括:脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)；
[0021 ]自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)；
[0022]反饋輸出單元，用于將所述故障狀態(tài)反饋且輸出。
[0023]優(yōu)選的，還包括:
[0024]定位及存儲(chǔ)單元，用于對(duì)所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲(chǔ)。
[0025]其中，所述自診斷單元包括:
[0026]第一獲取單元，用于獲取所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令；
[0027]第一自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令通過(guò)各種通信協(xié)議進(jìn)行所述牽引控制單元的各板卡的故障診斷情況；
[0028]生成單元，用于根據(jù)所述故障診斷情況生成所述各板卡的故障狀態(tài)。
[0029]—種軌道車輛的牽引控制裝置，包括:控制板卡、電源板卡、模擬類板卡、1板卡、脈沖類板卡和風(fēng)扇板卡，其中，
[0030]所述控制板卡分別與所述電源板卡和所述模擬類板卡相連，且所述電源板卡和所述模擬類板卡通過(guò)SPI通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷；
[0031]所述控制板卡與所述1板卡相連，且所述1板卡通過(guò)CAN通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷；
[0032]所述控制板卡與所述脈沖類板卡相連，且所述脈沖類板卡通過(guò)預(yù)設(shè)通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷；
[0033]所述控制板卡與所述風(fēng)扇板卡相連，且所述風(fēng)扇板卡通過(guò)I2C通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷。
[0034]優(yōu)選的，所述控制板卡包括處理器和溫度傳感器，其中，
[0035]所述處理器分別對(duì)所述電源板卡、所述模擬類板卡、所述1板卡、所述脈沖類板卡和所述風(fēng)扇板卡進(jìn)行自檢診斷并接收其反饋的故障狀態(tài)；
[0036]所述溫度傳感器用于獲取所述電源板卡、所述模擬類板卡、所述1板卡、所述脈沖類板卡和所述風(fēng)扇板卡的溫度信息。
[0037]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法、系統(tǒng)及裝置，該方法包括:獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián);根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài);將所述故障狀態(tài)反饋且輸出。本發(fā)明提供的自診斷方法通過(guò)對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實(shí)現(xiàn)軌道車輛牽引控制單元的系統(tǒng)內(nèi)部自診斷，提高了系統(tǒng)的診斷智能化水平，另外，通過(guò)外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號(hào)，各板卡通過(guò)對(duì)內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測(cè)面板信號(hào)中斷和背板通信中斷等故障，且可以明確故障位置。采用本發(fā)明可快速定位某一個(gè)環(huán)節(jié)故障并及時(shí)進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0038]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法的流程示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法的另一流程示意圖；
[0041 ]圖3為本發(fā)明實(shí)施例圖1中的步驟S103或圖2中的步驟S203的具體流程示意圖；
[0042]圖4為風(fēng)扇自診斷功能示意圖；
[0043]圖5為電源板卡自診斷功能示意圖；
[0044]圖6為各板卡溫度自診斷功能示意圖；
[0045]圖7為模擬類板卡輸入通道自診斷功能示意圖；
[0046]圖8為模擬類板卡輸出通道自診斷功能示意圖；
[0047]圖9為1類板卡和脈沖類板卡的數(shù)字量輸入通道自診斷功能示意圖；
[0048]圖10為1類板卡和脈沖類板卡的數(shù)字量輸出通道自診斷功能示意圖；
[0049]圖11為插頭松動(dòng)自診斷功能示意圖；
[0050]圖12為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖13為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的圖13中自診斷單元U3的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖14為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛的牽引控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0054]請(qǐng)參閱附圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，該方法具體可以包括如下步驟:
[0055]SlOl、獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令。
[0056]在系統(tǒng)上電時(shí)或上位機(jī)啟動(dòng)自診斷時(shí)，軌道車輛牽引控制單元開(kāi)始進(jìn)行自診斷；如發(fā)生故障，啟動(dòng)故障診斷。
[0057]在此說(shuō)明的是，如汽車上的系統(tǒng)上電啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)行通電連接，進(jìn)行電通信并進(jìn)行故障診斷，如果顯示故障警示，則啟動(dòng)自檢診斷，確定故障類型和故障位置，供維修人員或車主進(jìn)行快速故障處理。在軌道車輛上也如此，在上位機(jī)或司機(jī)室進(jìn)行系統(tǒng)上電時(shí)，啟動(dòng)自檢，進(jìn)行連接板卡的診斷過(guò)程。
[0058]S102、切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)，外部數(shù)據(jù)信號(hào)包括:脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)。
[0059]在自診斷啟動(dòng)時(shí)，軌道車輛牽引控制單元需要切斷與外部的脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)的互聯(lián)，保證系統(tǒng)自診斷過(guò)程的安全運(yùn)行。
[0060]S103、根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)。
[0061]每次系統(tǒng)上電時(shí)或上位機(jī)根據(jù)需要時(shí)啟動(dòng)自診斷，首先便是系統(tǒng)的總線自診斷，包括跟風(fēng)扇、電源板卡之間的通信自診斷;機(jī)箱內(nèi)各板卡主要總線和冗余總線的自診斷，自診斷的數(shù)據(jù)信息由控制板卡統(tǒng)一記錄處理。
[0062]其中，各板卡包括:模擬類板卡、1類板卡、脈沖類板卡、電源板卡和風(fēng)扇板卡。
[0063]S104、將故障狀態(tài)反饋且輸出。
[0064]在上位機(jī)終端進(jìn)行信息打印的時(shí)候，能診斷定位到哪個(gè)板卡哪個(gè)步驟發(fā)生故障。
[0065]本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，該方法包括:獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián);根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài);將故障狀態(tài)反饋且輸出。本發(fā)明提供的自診斷方法通過(guò)對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實(shí)現(xiàn)軌道車輛牽引控制單元的系統(tǒng)內(nèi)部自診斷，提高了系統(tǒng)的診斷智能化水平，另外，通過(guò)外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號(hào)，各板卡通過(guò)對(duì)內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測(cè)面板信號(hào)中斷和背板通信中斷等故障，采用本發(fā)明可快速定位某一個(gè)環(huán)節(jié)故障并及時(shí)進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
[0066]請(qǐng)參閱附圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法的另一流程示意圖。如圖2所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，該方法具體可以包括如下步驟:
[0067]S201、獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令。
[0068 ]在系統(tǒng)上電時(shí)或上位機(jī)啟動(dòng)自診斷時(shí)，軌道車輛牽引控制單元開(kāi)始進(jìn)行自診斷；如發(fā)生故障，啟動(dòng)故障診斷。
[0069]在此說(shuō)明的是，如汽車上的系統(tǒng)上電啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)行通電連接，進(jìn)行電通信并進(jìn)行故障診斷，如果顯示故障警示，則啟動(dòng)自檢診斷，確定故障類型和故障位置，供維修人員或車主進(jìn)行快速故障處理。在軌道車輛上也如此，在上位機(jī)或司機(jī)室進(jìn)行系統(tǒng)上電時(shí)，啟動(dòng)自檢，進(jìn)行連接板卡的診斷過(guò)程。
[0070]S202、切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)，外部數(shù)據(jù)信號(hào)包括:脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)。
[0071]在自診斷啟動(dòng)時(shí)，軌道車輛牽引控制單元需要切斷與外部的脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)的互聯(lián)，保證系統(tǒng)自診斷過(guò)程的安全運(yùn)行。
[0072]S203、根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)。
[0073]每次系統(tǒng)上電時(shí)或上位機(jī)根據(jù)需要時(shí)啟動(dòng)自診斷，首先便是系統(tǒng)的總線自診斷，包括跟風(fēng)扇、電源板卡之間的通信自診斷;機(jī)箱內(nèi)各板卡主要總線和冗余總線的自診斷，自診斷的數(shù)據(jù)信息由控制板卡統(tǒng)一記錄處理。
[0074]其中，各板卡包括:模擬類板卡、1類板卡、脈沖類板卡、電源板卡和風(fēng)扇板卡。
[0075]S204、將故障狀態(tài)反饋且輸出。
[0076]在上位機(jī)終端進(jìn)行信息打印的時(shí)候，能診斷定位到哪個(gè)板卡哪個(gè)步驟發(fā)生故障。
[0077]S205、對(duì)故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲(chǔ)。
[0078]具體的，打印機(jī)制類似于電腦的開(kāi)機(jī)顯示打印，每個(gè)總線通信自檢都會(huì)顯示，自檢通過(guò)會(huì)顯示0K，自檢失敗，則會(huì)顯示FAIL，因此會(huì)很輕易的判斷出哪里故障了。
[0079]本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，該方法包括:獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián);根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài);將故障狀態(tài)反饋且輸出。本發(fā)明提供的自診斷方法通過(guò)對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實(shí)現(xiàn)軌道車輛牽引控制單元的系統(tǒng)內(nèi)部自診斷，提高了系統(tǒng)的診斷智能化水平，另外，通過(guò)外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號(hào)，各板卡通過(guò)對(duì)內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測(cè)面板信號(hào)中斷和背板通信中斷等故障，且可以明確故障位置。采用本發(fā)明可快速定位某一個(gè)環(huán)節(jié)故障并及時(shí)進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
[0080]具體的，請(qǐng)參閱附圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例圖1中的步驟S103或圖2中的步驟S203的具體流程示意圖。如圖3所示，步驟S103或步驟S203的具體流程可以包括如下步驟:
[0081 ] S301、獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令。
[0082]S302、根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令通過(guò)各種通信協(xié)議進(jìn)行牽引控制單元的各板卡的故障診斷情況。
[0083]S303、根據(jù)故障診斷情況生成各板卡的故障狀態(tài)。
[0084]每次系統(tǒng)上電時(shí)或上位機(jī)根據(jù)需要時(shí)啟動(dòng)自診斷，首先便是系統(tǒng)的總線自診斷，包括跟風(fēng)扇(6)、電源板卡(5)之間的通信自診斷;機(jī)箱內(nèi)各板卡(2)-(4)主要總線和冗余總線的自診斷。自診斷的數(shù)據(jù)信息由控制板卡(I)統(tǒng)一記錄處理。在上位機(jī)終端進(jìn)行信息打印的時(shí)候，能診斷定位到哪個(gè)板卡哪個(gè)步驟發(fā)生故障，打印機(jī)制類似于電腦的開(kāi)機(jī)顯示打印，每個(gè)總線通信自檢都會(huì)顯示，自檢通過(guò)會(huì)顯示OK，自檢失敗，則會(huì)顯示FAIL，因此會(huì)很輕易的判斷出哪里故障了。
[0085]如下以各板卡的狀態(tài)自診斷為例進(jìn)行說(shuō)明:
[0086]請(qǐng)參閱附圖4，圖4為風(fēng)扇自診斷功能示意圖。如圖4所示，在風(fēng)扇(6)正常運(yùn)行的過(guò)程中，控制板卡(I)通過(guò)I2C總線定期掃描風(fēng)扇狀態(tài)，該過(guò)程如出現(xiàn)故障，控制板卡(I)需要啟動(dòng)自診斷，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整風(fēng)扇速率，再將調(diào)整后的速率讀取，如無(wú)效，則診斷為故障上報(bào)。此外，系統(tǒng)上電時(shí)，也會(huì)啟動(dòng)風(fēng)扇自診斷功能，此時(shí)只要判斷默認(rèn)狀態(tài)下的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是否正常即可。對(duì)于風(fēng)扇的故障判斷，可以比如風(fēng)扇設(shè)定為2000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，定期掃描發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)，或者2300轉(zhuǎn)，超出了誤差范圍，則判斷為故障；當(dāng)發(fā)生了上述故障，控制板卡(I)可以調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，調(diào)整到2000轉(zhuǎn)或2500轉(zhuǎn)，如果再次讀取轉(zhuǎn)速發(fā)現(xiàn)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值，則判斷調(diào)整失敗;對(duì)于轉(zhuǎn)速不正常即為故障，因?yàn)檗D(zhuǎn)速異常，會(huì)帶來(lái)散熱效果差，溫度異常會(huì)引起其他更多故障。
[0087]請(qǐng)參閱附圖5，圖5為電源板卡自診斷功能示意圖。如圖5所示，電源板(5)將對(duì)牽引控制單元供電的各個(gè)電源進(jìn)行故障檢測(cè)，將過(guò)壓、過(guò)流及欠壓狀態(tài)送出，上電自診斷時(shí)和系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中控制板卡(I)定期對(duì)該端口進(jìn)行掃描，并將掃描結(jié)果反饋給上位機(jī)或司機(jī)室。
[0088]請(qǐng)參閱附圖6，圖6為各板卡溫度自診斷功能示意圖。如圖6所示，系統(tǒng)內(nèi)各板卡
(1)-(4)均自帶板級(jí)溫度傳感器，并將本板溫度采集傳送給控制板卡(I)。同時(shí)，控制板卡內(nèi)部的溫度傳感器也采集溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)自診斷時(shí)，根據(jù)各板卡溫度進(jìn)行評(píng)估，如溫差偏差大于某設(shè)定值的，即可診斷為該板卡的溫度故障。此外，系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)，控制板卡也實(shí)時(shí)監(jiān)視溫度，溫度升高時(shí)，調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行降溫，當(dāng)降溫仍溫度過(guò)高，則診斷為溫度故障。
[0089]請(qǐng)參閱附圖7和附圖8，圖7為模擬類板卡輸入通道自診斷功能示意圖；圖8為模擬類板卡輸出通道自診斷功能示意圖。
[0090]具體的，如圖7所示，自診斷源(9)固定為電壓基準(zhǔn)。自診斷模式啟動(dòng)后，模擬開(kāi)關(guān)
(10)將輸入自動(dòng)切換為自診斷源。自診斷信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理電路(11)處理后，均由模擬開(kāi)關(guān)
(12)分時(shí)送給自診斷模數(shù)轉(zhuǎn)換器(14)。處理器(15)根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(13)讀到的電壓值進(jìn)行比對(duì)，從而可以診斷模擬輸入通道各級(jí)電路是存在故障，由于自檢源為固定的，正常情況下自檢源經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān)、調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入處理器是一個(gè)確定值，各個(gè)環(huán)節(jié)讀取的數(shù)據(jù)也是一個(gè)確定值，比如:當(dāng)調(diào)理電路故障時(shí)，自檢源經(jīng)過(guò)調(diào)理電路后的讀數(shù)跟確定值比對(duì)有偏差，但進(jìn)入調(diào)理電路前的讀數(shù)跟確定值沒(méi)有偏差，則肯定能判斷出調(diào)理電路故障，因?yàn)槟芏ㄎ还收系骄唧w某個(gè)電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級(jí)自檢。
[0091]具體的，如圖8所示，模擬輸出主要是輸出電流信號(hào)，數(shù)模轉(zhuǎn)換(16)將電壓值送出，通過(guò)壓流轉(zhuǎn)換(I 7)輸出電流對(duì)外。啟動(dòng)自診斷后，數(shù)模轉(zhuǎn)換的電壓值和輸出電流經(jīng)采樣電阻(18)差分采樣(19)轉(zhuǎn)換的電壓值分別送入數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)，處理器(21)器根據(jù)讀到的電壓值進(jìn)行比對(duì)，從而可以診斷模擬通道各級(jí)電路是存在故障，模數(shù)轉(zhuǎn)換的輸出電壓是處理器控制的，故為一個(gè)固定值，且經(jīng)壓流轉(zhuǎn)換(17)和采樣電阻(18)后的電壓值也能明確為固定值。輸出每個(gè)環(huán)節(jié)都能將這些電壓值重新采集到，分別和固定值比對(duì)，如果比對(duì)異常，則說(shuō)明電路存在故障，因?yàn)槟芏ㄎ还收系骄唧w某個(gè)電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級(jí)自檢。
[0092]請(qǐng)參閱附圖9和附圖10，圖9為1類板卡和脈沖類板卡的數(shù)字量輸入通道自診斷功能示意圖；圖10為1類板卡和脈沖類板卡的數(shù)字量輸出通道自診斷功能示意圖。
[0093]具體的，如圖9所示，1類板卡(3)和脈沖類板卡(4)都屬于電平處理電路，縮放后均為數(shù)字量電路。在啟動(dòng)自診斷后，模擬開(kāi)關(guān)(23)將輸入自動(dòng)切換為自診斷源(22)，自診斷信號(hào)經(jīng)過(guò)處理電路(24)和(25)分別送給處理器(26)，處理器(26)根據(jù)讀到的脈沖與自診斷源進(jìn)行比對(duì)，從而可以診斷速度采集通道各級(jí)電路是存在故障，處理電路(24)為正常輸出的電路，處理電路(25)為自檢用的電路;在正常情況下，處理電路(25)不做判斷，當(dāng)自檢時(shí)，處理電路(25)啟動(dòng)工作；同樣的，自檢源(22)是一個(gè)確定信號(hào)，處理器(26)是預(yù)先確定的，當(dāng)啟動(dòng)自檢后，外部輸入無(wú)效，自檢源經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān)(23)、處理電路(24)送給處理器(26)應(yīng)該是一個(gè)確定信號(hào)，如果該信號(hào)不對(duì)，則輸入通道有問(wèn)題，此時(shí)再將處理電路(25)的讀數(shù)跟固定值比對(duì)，如果這個(gè)值跟固定值比對(duì)無(wú)誤，則說(shuō)明處理電路(24)故障，如該數(shù)值跟處理電路(24)送來(lái)的值一致，但跟固定值比對(duì)有偏差，這說(shuō)明模擬開(kāi)關(guān)(23)故障，由于能定位故障到具體某個(gè)電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級(jí)自檢。
[0094]具體的，如圖10所示，啟動(dòng)自診斷后，處理器(27)發(fā)出的數(shù)字信號(hào)、升壓電路(28)處理后的數(shù)字信號(hào)分別經(jīng)驅(qū)動(dòng)器(30)/高壓采集芯片(29)反饋給處理器(27)，從而可以診斷數(shù)字信號(hào)輸出通道各級(jí)電路是存在故障。其中，處理器(27)發(fā)出的數(shù)字信號(hào)為一個(gè)固定脈沖，經(jīng)過(guò)升壓電路(28)生壓后，脈沖和幅值也為固定值；比如發(fā)出5KHz的脈沖，經(jīng)過(guò)升壓電路(28)后端信號(hào)也為5K的高壓脈沖，啟動(dòng)自檢時(shí)，高壓采集芯片(29)能檢測(cè)高壓的幅值和頻率，其與固定值比對(duì)，比對(duì)異常則說(shuō)明升壓電路(28)發(fā)生故障，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)器(30)也將處理器(27)發(fā)出脈沖采集回讀，如果比對(duì)異常，則處理器(27)發(fā)出的就存在故障，由于能定位故障到具體某個(gè)電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級(jí)自檢。
[0095]請(qǐng)參閱附圖11，圖11為插頭松動(dòng)自診斷功能示意圖。如圖11所示，系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，處理器(34)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)插頭在位信號(hào)。因串聯(lián)電阻阻值很小，當(dāng)插頭(31)和插座(32)緊固時(shí)，檢測(cè)電路(33)送給處理器(34)低電平；當(dāng)插頭(31)和插座(32)斷開(kāi)時(shí)，檢測(cè)電路(33)送給處理器(34)低電平；當(dāng)插頭(31)和插座(32)松動(dòng)時(shí)，檢測(cè)電路(33)會(huì)在高低電平中跳動(dòng)，故會(huì)送給處理器(34)不規(guī)則脈沖信號(hào)，通過(guò)對(duì)輸入電平的狀態(tài)檢測(cè)，能快速判斷插頭是否緊固、斷開(kāi)或者松動(dòng)。
[0096]在上述公開(kāi)的方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開(kāi)了一種系統(tǒng)，請(qǐng)參閱附圖12，圖12為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖12所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷系統(tǒng)，具體該系統(tǒng)包括:獲取單元U1、切斷單元U2、自診斷單元U3、反饋輸出單元U4和定位及存儲(chǔ)單元U5，其中，獲取單元UI，用于獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令;切斷單元U2，用于切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)，外部數(shù)據(jù)信號(hào)包括:脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)；自診斷單元U3，用于根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài);反饋輸出單元U4，用于將故障狀態(tài)反饋且輸出；定位及存儲(chǔ)單元U5，用于對(duì)故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲(chǔ)。
[0097]本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:獲取單元、切斷單元、自診斷單元和反饋輸出單元，本發(fā)明提供的自診斷系統(tǒng)通過(guò)對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實(shí)現(xiàn)軌道車輛牽引控制單元的系統(tǒng)內(nèi)部自診斷，提高了系統(tǒng)的診斷智能化水平，另外，通過(guò)外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號(hào)，各板卡通過(guò)對(duì)內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測(cè)面板信號(hào)中斷和背板通信中斷等故障，采用本發(fā)明可快速定位某一個(gè)環(huán)節(jié)故障并及時(shí)進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
[0098]優(yōu)選的，請(qǐng)參閱附圖13，圖13為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的圖12中自診斷單元U3的具體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖13所示，自診斷單元U3具體包括:第一獲取單元U31、第一自診斷單元U32和生成單元U33，其中，第一獲取單元U31，用于獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令;第一自診斷單元U32，用于根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令通過(guò)各種通信協(xié)議進(jìn)行牽引控制單元的各板卡的故障診斷情況;生成單元U33，用于根據(jù)故障診斷情況生成各板卡的故障狀
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[0099]在上述公開(kāi)的方法及系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開(kāi)了一種裝置。
[0100]請(qǐng)參閱附圖14，圖14為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種軌道車輛的牽引控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛的牽引控制裝置，該裝置具體包括:控制板卡(I)、電源板卡(5)、模擬類板卡(2)、1板卡(3)、脈沖類板卡(4)和風(fēng)扇板卡(6)，其中，控制板卡(I)分別與電源板卡(5)和模擬類板卡(2)相連，且電源板卡(5)和模擬類板卡(2)通過(guò)SPI通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷；控制板卡(I)與1板卡(3)相連，且1板卡通過(guò)CAN通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷；控制板卡(I)與脈沖類板卡(4)相連，且脈沖類板卡(4)通過(guò)預(yù)設(shè)通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷;控制板卡(I)與風(fēng)扇板卡(6)相連，且風(fēng)扇板卡(6)通過(guò)I2C通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷。
[0101]本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制裝置，本發(fā)明提供的自診斷裝置通過(guò)對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實(shí)現(xiàn)軌道車輛牽引控制單元的系統(tǒng)內(nèi)部自診斷，提高了系統(tǒng)的診斷智能化水平，另外，通過(guò)外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號(hào)，各板卡通過(guò)對(duì)內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測(cè)面板信號(hào)中斷和背板通信中斷等故障，采用本發(fā)明可快速定位某一個(gè)環(huán)節(jié)故障并及時(shí)進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
[0102]綜上所述，本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法、系統(tǒng)及裝置，該方法包括:獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)；根據(jù)自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài);將故障狀態(tài)反饋且輸出。本發(fā)明提供的自診斷方法通過(guò)對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實(shí)現(xiàn)軌道車輛牽引控制單元的系統(tǒng)內(nèi)部自診斷，提高了系統(tǒng)的診斷智能化水平，另外，通過(guò)外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號(hào)，各板卡通過(guò)對(duì)內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測(cè)面板信號(hào)中斷和背板通信中斷等故障，且可以明確故障位置。采用本發(fā)明可快速定位某一個(gè)環(huán)節(jié)故障并及時(shí)進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。
[0103]需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。
[0104]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，其特征在于，包括: 獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令； 切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號(hào)包括:脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)； 根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)； 將所述故障狀態(tài)反饋且輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自診斷方法，其特征在于，還包括: 對(duì)所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲(chǔ)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自診斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)具體為: 獲取所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令； 根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令通過(guò)各種通信協(xié)議進(jìn)行所述牽引控制單元的各板卡的故障診斷情況； 根據(jù)所述故障診斷情況生成所述各板卡的故障狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自診斷方法，其特征在于，所述各板卡包括:模擬類板卡、1類板卡、脈沖類板卡、電源板卡和風(fēng)扇板卡。5.一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取單元，用于獲取自診斷信號(hào)或自診斷啟動(dòng)指令； 切斷單元，用于切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號(hào)的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號(hào)包括:脈沖信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電壓信號(hào)； 自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令對(duì)牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)； 反饋輸出單元，用于將所述故障狀態(tài)反饋且輸出。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自診斷系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 定位及存儲(chǔ)單元，用于對(duì)所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲(chǔ)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述自診斷單元包括: 第一獲取單元，用于獲取所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令； 第一自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號(hào)或所述自診斷啟動(dòng)指令通過(guò)各種通信協(xié)議進(jìn)行所述牽引控制單元的各板卡的故障診斷情況； 生成單元，用于根據(jù)所述故障診斷情況生成所述各板卡的故障狀態(tài)。8.—種軌道車輛的牽引控制裝置，其特征在于，包括:控制板卡、電源板卡、模擬類板卡、1板卡、脈沖類板卡和風(fēng)扇板卡，其中， 所述控制板卡分別與所述電源板卡和所述模擬類板卡相連，且所述電源板卡和所述模擬類板卡通過(guò)SPI通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷； 所述控制板卡與所述1板卡相連，且所述1板卡通過(guò)CAN通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷； 所述控制板卡與所述脈沖類板卡相連，且所述脈沖類板卡通過(guò)預(yù)設(shè)通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷； 所述控制板卡與所述風(fēng)扇板卡相連，且所述風(fēng)扇板卡通過(guò)I2C通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述控制板卡包括處理器和溫度傳感器，其中， 所述處理器分別對(duì)所述電源板卡、所述模擬類板卡、所述1板卡、所述脈沖類板卡和所述風(fēng)扇板卡進(jìn)行自檢診斷并接收其反饋的故障狀態(tài)； 所述溫度傳感器用于獲取所述電源板卡、所述模擬類板卡、所述1板卡、所述脈沖類板卡和所述風(fēng)扇板卡的溫度信息。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK106094797SQ201610510915
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】尚敬, 呂陽(yáng), 梅文慶, 戴計(jì)生, 李雪江, 胡曉東, 李澤泉, 徐紹龍, 邱岳烽, 羅云飛, 付偉明, 譚富民, 李狀, 邢云龍
【申請(qǐng)人】中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司