[实用新型]车载式数据采集与分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机车的事故、故障分析技术领域，特别涉及一种适合多种工业通信协议的车载式数据采集与分析装置。

背景技术

现阶段运行于主要支线的电力、内燃机车多属于较老型号，机车控制以及人机界面都是采用传统的电气电路控制，无法为机车操作以及管理者提供更多的车辆运行信息，这样车辆操作者对机车健康状态缺乏足够的获取途径，无法进行设备故障的提前判断，也就无法避免或者降低设备故障带来的经济损失；作为车辆的管理部门，也无法提前制定出车辆的维护保养计划、无法掌握车辆当前状态，当发生生产事故的时候，由于没有足够的事故过程数据支持，无法判断生产事故的责任，因此，导致无法鉴定事故责任的局面，给企业生产精细化管理设置了很多障碍。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种车载式数据采集与分析装置，解决老旧型号机车由于设计之初技术局限所导致的对操作过程、生产过程、综合管理盲区，着重解决老旧型号机车信息化问题，消除在工业生产中的信息孤岛。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

车载式数据采集与分析装置，其特征在于，为双CPU双总线结构，CPU1分别与显示单元和随机存储单元连接，CPU1与CPU2之间通过mPCI总线相连，mPCI总线上设有Ethernet控制器和PC-104扩展接口，Ethernet控制器与RJ45接口相连；CPU2分别与便携式存储单元和差分信号采集接口相连，CPU2通过LPC扩展总线分别与RS232控制器、扩展IO控制器相连，RS232控制器与DB9接口相连，扩展IO控制器分别与通用串行口、并行口输出、键盘输出、数字IO模块相连。

所述CPU1为精简指令集的高性能LX800处理器，植入Wince操作系统。

所述CPU2与差分信号采集接口之间设有电磁隔离器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)能结合多种工业通信协议栈，完成高速数据采集、处理、存储，实现在线监控，在线诊断以及在线数据传输，为采集设备提供专用接口，能兼容多种型号机车。

2)植入Wince实时系统平台，为高速数据采集提供条件，使分析系统具备高分辨能力，为完成设备事故时序分析提供原始数据。

3)mPCI总线技术，能实现高速数据采集的目的，便携式存储单元符合轨道应用的大容量电子式存储机构。

附图说明

图1是本实用新型结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本实用新型车载式数据采集与分析装置结构原理示意图，其具有双CPU双总线结构，CPU1分别与显示单元和DDR随机存储单元连接，CPU1与CPU2之间通过mPCI总线相连，mPCI总线上设有Ethernet控制器和PC-104扩展接口，Ethernet控制器与RJ45接口相连；CPU2分别与便携式存储单元和差分信号采集接口相连，CPU2与差分信号采集接口之间设有电磁隔离器。CPU2通过LPC扩展总线分别与RS232控制器和扩展IO控制器相连，RS232控制器与DB9接口相连，扩展IO控制器分别与通用串行口、并行口输出、键盘输出、通用数字IO模块相连。通用串行口、并行口输出作为设备控制的接口，通用数字IO模块作为数字量采集接口，利用mPCI、LPC总线，实现开关量高速采集，实现SOE事件顺序记录功能，记录故障发生的时间和事件的类型，直接与差分信号采集接口完成包括模拟量、通讯信号信息的采集工作。

CPU1为精简指令集的高性能LX800处理器，植入Wince操作系统，负责数据处理、各组协调工作，为高速数据采集提供条件，使分析装置具备高分辨能力。在高性能的Wince平台上，可实现具有多种协议可选的工业通讯协议栈，其中，CanOPEN协议能够兼容多种车载控制器，决定本装置可以与多种型号机车兼容。

自主研发的M.D.T协议实现包括在线监控，在线诊断以及在线数据传输，为数据采集装置提供专用接口。CPU2采用CS5536控制器作为一个扩展中枢，通过mPCI总线与LX800处理器相连，有效的减少数据传输瓶颈，达到高速数据采集与存储目的。

Ethernet控制器及接口为设备提供了在线分析、组态软件提供高速接口，基于时序分析原来的事故、故障预判分析功能，提供了离线的设备故障诊断、事故事后分析能力。