[发明专利]一种基于以太网的机车车辆数据采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车载数据采集装置，具体是一种基于以太网的机车车辆数据采集装置。

背景技术

铁路运输是我国主要的运输方式之一，随着铁路覆盖范围的不断扩大，对机车设备的稳定性有了更高要求。随着我国铁路几次大提速，对机车和高速列车安全、可靠及高效运行提出了更高的要求，机车和高速列车检修手段落后和检修能力不足等问题也逐渐暴露，而解决这一问题的共识就是实时采集机车和高速列车运行过程中车载主要部件和故障多发部位的运行参数，并实时地将这些数据传输至地面数据中心，由故障诊断系统对所获得的数据进行分析、判断，从而保障机车和高速列车行车安全，提高轨道交通整个系统的自动化和智能化。

目前，我国机车车辆状态数据的获取方式比较单一。通常列车上所采用的数据采集方式的是利用传统的车辆总线进行数据传输，其传输速率低，已经难以满足对大容量数据信息传输的要求。因此，需要建立一种基于以太网网络的数据采集平台，利用以太网的高速、高带宽特点，完全能够满足在机车车辆上进行大容量数据采集的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有机车车辆数据采集传输装置的不足，提供一种基于以太网的机车车辆数据采集装置，集以太网网络与数据采集为一体的综合信息采集装置，可以有效的整合机车上不同设备、不同总线的状态数据。通过提高机车车辆各车载设备故障识别率，从而保障列车运行的可靠性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于以太网的机车车辆数据采集装置，以下简称装置，其特征在于装置由主控模块、以太网模块、UART模块、A/D模块、AIO模块、MVB模块、ISP调试模块、电路保护模块和工作电源模块构成。

装置内设置有主控模块，它包括CPU和实时时钟、闪存、RAM和ISP接口，在主控模块上嵌有A/D模块和电路保护模块；装置的前面板设置有AIO模块、以太网模块、UART模块、MVB模块和工作状态指示灯；装置的侧面板设置有工作电源模块。

各模块的连接关系：主控模块分别与A/D模块、MVB模块、UART模块、AIO、以太网模块、ISP调试模块、电路保护模块和工作电源模块连接。

上述各模块的功能如下：

主控模块的作用是协调其他各个模块之间的工作；UART模块和MVB模块用于连接其它机车车辆车载设备，并获取其它车载设备的基本数据信息；AIO模块的作用是提供模拟端数据输入接口，直接连接机车车辆设备间微机柜上的对外接线端子，采集机车车辆主要部件的运行参数；A/D模块主要作用是进行模拟数据转换，将采集到的模拟信号转换为数字信号；以太网模块的作用是为主控模块提供以太网网络接口，通过配置网络地址，使装置具有以太网数据收发的能力；电路保护模块主要提供电路的保护功能，主要包括输入信号的过载保护以及输入电压的过压和欠压保护，当输入信号或者输入电压不满足要求的时候，电路保护模块会将其它模块短接，防止各模块受损；ISP调试模块的主要作用是为主控模块提供调试接口；工作电源模块用于给整个装置的各模块提供电源。

本发明的优点：

本发明一方面通过模拟输入端口、RS-485串口以及MVB模块实时获取机车车辆上不同车载设备的状态信息，例如公里标、速度、轴温、电机参数，以及设备间微机柜对外接线端子中采集到的各种传感器信号等；另一方面通过主控模块和以太网模块将采集到的数据利用车载以太网网络发送给带有以太网接口的机车车辆实时监控装置，使机车车辆实时监控装置可以获得更为全面的机车车辆运行状况，对机车车辆可能出现的故障进行预警，从而保障了机车车辆的行车安全。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明的模块连接图。

图中：主控模块1、A/D模块2、UART模块3、以太网模块4、ISP调试模块5、MVB模块6、AIO模块7、电路保护模块8、工作电源模块9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明结构如图1、图2所示。