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：獲取自診斷信號或自診斷啟動指令；切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)；根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實現(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，通過外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號，各板卡通過對內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測面板信號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環(huán)節(jié)故障并及時進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運行。
【專利說明】
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)生控制在正式運營前，使機(jī)車的安全性和可靠性得到提升;在機(jī)車運行過程中，由于震動劇烈會造成插頭接觸不良，也需要及時定位，從而牽引控制單元能及時做好對應(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)的工作量和工作時間，從而提升產(chǎn)品的用戶體驗和產(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，對外采集電機(jī)等控制對象的各種模擬信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換計算后，將數(shù)字信號通過自定義總線跟核心控制板卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時，控制板卡將采集的模擬信號處理后對外發(fā)送脈沖，從而控制驅(qū)動外部電機(jī)。這種閉環(huán)控制條件下，任何一個環(huán)節(jié)故障都會對系統(tǒng)造成重大影響，影響系統(tǒng)運行。因此，每次正式運行前，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)致的如果某一個環(huán)節(jié)故障就會影響系統(tǒng)的整體運行的問題。
[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]獲取自診斷信號或自診斷啟動指令；
[0008]切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號包括:脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號；
[0009]根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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]對所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲。
[0013]其中，所述根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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或所述自診斷啟動指令；
[0015]根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令通過各種通信協(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或自診斷啟動指令；
[0020]切斷單元，用于切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號包括:脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號；
[0021 ]自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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]定位及存儲單元，用于對所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲。
[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或所述自診斷啟動指令；
[0027]第一自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令通過各種通信協(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:獲取自診斷信號或自診斷啟動指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián);根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實現(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，通過外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號，各板卡通過對內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測面板信號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環(huán)節(jié)故障并及時進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運行。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，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)明實施例公開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)明實施例公開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為插頭松動自診斷功能示意圖；
[0050]圖12為本發(fā)明實施例公開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)明實施例公開的圖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)明實施例公開的一種軌道車輛的牽引控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0053]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0054]請參閱附圖1，圖1為本發(fā)明實施例公開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、獲取自診斷信號或自診斷啟動指令。
[0056]在系統(tǒng)上電時或上位機(jī)啟動自診斷時，軌道車輛牽引控制單元開始進(jìn)行自診斷；如發(fā)生故障，啟動故障診斷。
[0057]在此說明的是，如汽車上的系統(tǒng)上電啟動時，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，啟動自檢，進(jìn)行連接板卡的診斷過程。
[0058]S102、切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)，外部數(shù)據(jù)信號包括:脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號。
[0059]在自診斷啟動時，軌道車輛牽引控制單元需要切斷與外部的脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號的互聯(lián)，保證系統(tǒng)自診斷過程的安全運行。
[0060]S103、根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)。
[0061]每次系統(tǒng)上電時或上位機(jī)根據(jù)需要時啟動自診斷，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)行信息打印的時候，能診斷定位到哪個板卡哪個步驟發(fā)生故障。
[0065]本發(fā)明公開了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，該方法包括:獲取自診斷信號或自診斷啟動指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián);根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實現(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，通過外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號，各板卡通過對內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測面板信號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環(huán)節(jié)故障并及時進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運行。
[0066]請參閱附圖2，圖2為本發(fā)明實施例公開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、獲取自診斷信號或自診斷啟動指令。
[0068 ]在系統(tǒng)上電時或上位機(jī)啟動自診斷時，軌道車輛牽引控制單元開始進(jìn)行自診斷；如發(fā)生故障，啟動故障診斷。
[0069]在此說明的是，如汽車上的系統(tǒng)上電啟動時，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，啟動自檢，進(jìn)行連接板卡的診斷過程。
[0070]S202、切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)，外部數(shù)據(jù)信號包括:脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號。
[0071]在自診斷啟動時，軌道車輛牽引控制單元需要切斷與外部的脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號的互聯(lián)，保證系統(tǒng)自診斷過程的安全運行。
[0072]S203、根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷，得到故障狀態(tài)。
[0073]每次系統(tǒng)上電時或上位機(jī)根據(jù)需要時啟動自診斷，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)行信息打印的時候，能診斷定位到哪個板卡哪個步驟發(fā)生故障。
[0077]S205、對故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲。
[0078]具體的，打印機(jī)制類似于電腦的開機(jī)顯示打印，每個總線通信自檢都會顯示，自檢通過會顯示0K，自檢失敗，則會顯示FAIL，因此會很輕易的判斷出哪里故障了。
[0079]本發(fā)明公開了一種軌道車輛牽引控制單元的自診斷方法，該方法包括:獲取自診斷信號或自診斷啟動指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián);根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實現(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，通過外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號，各板卡通過對內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測面板信號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環(huán)節(jié)故障并及時進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運行。
[0080]具體的，請參閱附圖3，圖3為本發(fā)明實施例圖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、獲取自診斷信號或自診斷啟動指令。
[0082]S302、根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令通過各種通信協(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)上電時或上位機(jī)根據(jù)需要時啟動自診斷，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)行信息打印的時候，能診斷定位到哪個板卡哪個步驟發(fā)生故障，打印機(jī)制類似于電腦的開機(jī)顯示打印，每個總線通信自檢都會顯示，自檢通過會顯示OK，自檢失敗，則會顯示FAIL，因此會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)行說明:
[0086]請參閱附圖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)正常運行的過程中，控制板卡(I)通過I2C總線定期掃描風(fēng)扇狀態(tài)，該過程如出現(xiàn)故障，控制板卡(I)需要啟動自診斷，根據(jù)實際需要調(diào)整風(fēng)扇速率，再將調(diào)整后的速率讀取，如無效，則診斷為故障上報。此外，系統(tǒng)上電時，也會啟動風(fēng)扇自診斷功能，此時只要判斷默認(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)沒有達(dá)到設(shè)定值，則判斷調(diào)整失敗;對于轉(zhuǎn)速不正常即為故障，因為轉(zhuǎn)速異常，會帶來散熱效果差，溫度異常會引起其他更多故障。
[0087]請參閱附圖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)將對牽引控制單元供電的各個電源進(jìn)行故障檢測，將過壓、過流及欠壓狀態(tài)送出，上電自診斷時和系統(tǒng)運行過程中控制板卡(I)定期對該端口進(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)均自帶板級溫度傳感器，并將本板溫度采集傳送給控制板卡(I)。同時，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，根據(jù)各板卡溫度進(jìn)行評估，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)實時運行時，控制板卡也實時監(jiān)視溫度，溫度升高時，調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行降溫，當(dāng)降溫仍溫度過高，則診斷為溫度故障。
[0089]請參閱附圖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)。自診斷模式啟動后，模擬開關(guān)
(10)將輸入自動切換為自診斷源。自診斷信號經(jīng)過調(diào)理電路(11)處理后，均由模擬開關(guān)
(12)分時送給自診斷模數(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，從而可以診斷模擬輸入通道各級電路是存在故障，由于自檢源為固定的，正常情況下自檢源經(jīng)過模擬開關(guān)、調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入處理器是一個確定值，各個環(huán)節(jié)讀取的數(shù)據(jù)也是一個確定值，比如:當(dāng)調(diào)理電路故障時，自檢源經(jīng)過調(diào)理電路后的讀數(shù)跟確定值比對有偏差，但進(jìn)入調(diào)理電路前的讀數(shù)跟確定值沒有偏差，則肯定能判斷出調(diào)理電路故障，因為能定位故障到具體某個電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級自檢。
[0091]具體的，如圖8所示，模擬輸出主要是輸出電流信號，數(shù)模轉(zhuǎn)換(16)將電壓值送出，通過壓流轉(zhuǎn)換(I 7)輸出電流對外。啟動自診斷后，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，從而可以診斷模擬通道各級電路是存在故障，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，如果比對異常，則說明電路存在故障，因為能定位故障到具體某個電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級自檢。
[0092]請參閱附圖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。在啟動自診斷后，模擬開關(guān)(23)將輸入自動切換為自診斷源(22)，自診斷信號經(jīng)過處理電路(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，從而可以診斷速度采集通道各級電路是存在故障，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，處理電路(25)啟動工作；同樣的，自檢源(22)是一個確定信號，處理器(26)是預(yù)先確定的，當(dāng)啟動自檢后，外部輸入無效，自檢源經(jīng)過模擬開關(guān)(23)、處理電路(24)送給處理器(26)應(yīng)該是一個確定信號，如果該信號不對，則輸入通道有問題，此時再將處理電路(25)的讀數(shù)跟固定值比對，如果這個值跟固定值比對無誤，則說明處理電路(24)故障，如該數(shù)值跟處理電路(24)送來的值一致，但跟固定值比對有偏差，這說明模擬開關(guān)(23)故障，由于能定位故障到具體某個電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級自檢。
[0094]具體的，如圖10所示，啟動自診斷后，處理器(27)發(fā)出的數(shù)字信號、升壓電路(28)處理后的數(shù)字信號分別經(jīng)驅(qū)動器(30)/高壓采集芯片(29)反饋給處理器(27)，從而可以診斷數(shù)字信號輸出通道各級電路是存在故障。其中，處理器(27)發(fā)出的數(shù)字信號為一個固定脈沖，經(jīng)過升壓電路(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)過升壓電路(28)后端信號也為5K的高壓脈沖，啟動自檢時，高壓采集芯片(29)能檢測高壓的幅值和頻率，其與固定值比對，比對異常則說明升壓電路(28)發(fā)生故障，同時，驅(qū)動器(30)也將處理器(27)發(fā)出脈沖采集回讀，如果比對異常，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電路環(huán)節(jié)，故可以稱之為分級自檢。
[0095]請參閱附圖11，圖11為插頭松動自診斷功能示意圖。如圖11所示，系統(tǒng)正常運行過程中，處理器(34)實時監(jiān)測插頭在位信號。因串聯(lián)電阻阻值很小，當(dāng)插頭(31)和插座(32)緊固時，檢測電路(33)送給處理器(34)低電平；當(dāng)插頭(31)和插座(32)斷開時，檢測電路(33)送給處理器(34)低電平；當(dāng)插頭(31)和插座(32)松動時，檢測電路(33)會在高低電平中跳動，故會送給處理器(34)不規(guī)則脈沖信號，通過對輸入電平的狀態(tài)檢測，能快速判斷插頭是否緊固、斷開或者松動。
[0096]在上述公開的方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開了一種系統(tǒng)，請參閱附圖12，圖12為本發(fā)明實施例公開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和定位及存儲單元U5，其中，獲取單元UI，用于獲取自診斷信號或自診斷啟動指令;切斷單元U2，用于切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)，外部數(shù)據(jù)信號包括:脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號；自診斷單元U3，用于根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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；定位及存儲單元U5，用于對故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲。
[0097]本發(fā)明公開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)通過對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實現(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，通過外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號，各板卡通過對內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測面板信號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環(huán)節(jié)故障并及時進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運行。
[0098]優(yōu)選的，請參閱附圖13，圖13為本發(fā)明實施例公開的圖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或自診斷啟動指令;第一自診斷單元U32，用于根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令通過各種通信協(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]在上述公開的方法及系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開了一種裝置。
[0100]請參閱附圖14，圖14為本發(fā)明實施例公開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I2C通信協(xié)議進(jìn)行故障診斷。
[0101]本發(fā)明公開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對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實現(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，通過外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號，各板卡通過對內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測面板信號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環(huán)節(jié)故障并及時進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運行。
[0102]綜上所述，本發(fā)明公開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:獲取自診斷信號或自診斷啟動指令;切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)；根據(jù)自診斷信號或自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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對牽引控制單元進(jìn)行總線自診斷實現(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，通過外接插頭接收所需采集的機(jī)車模擬信號，各板卡通過對內(nèi)插頭的自定義總線進(jìn)行通信，可以有效監(jiān)測面板信號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環(huán)節(jié)故障并及時進(jìn)行更換，從而避免影響系統(tǒng)的整體運行。
[0103]需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0104]對所公開的實施例的上述說明，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。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，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，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
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: 獲取自診斷信號或自診斷啟動指令； 切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號包括:脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號； 根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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: 對所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲。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)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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或所述自診斷啟動指令； 根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令通過各種通信協(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或自診斷啟動指令； 切斷單元，用于切斷與軌道車輛的外部數(shù)據(jù)信號的互聯(lián)，所述外部數(shù)據(jù)信號包括:脈沖信號、電流信號、溫度信號和電壓信號； 自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令對牽引控制單元進(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: 定位及存儲單元，用于對所述故障狀態(tài)進(jìn)行診斷定位并存儲。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或所述自診斷啟動指令； 第一自診斷單元，用于根據(jù)所述自診斷信號或所述自診斷啟動指令通過各種通信協(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】G05B23/02GK106094797SQ201610510915
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】尚敬, 呂陽, 梅文慶, 戴計生, 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
【申請人】中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司