[发明专利]一种机车电压采集记录系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机车电气设备，尤其是涉及一种应用于铁路机车车辆的电压采集记录（VCR，Voltage Collect Record）系统。

背景技术

目前机车和动车组上存在多种直流电压，如蓄电池电源电压、机车信号设备与列车控制设备之间的数字开关量电压等，若这些电压超过铁路标准或技术规范规定的电压范围，将直接影响机车的正常运行。目前市场上存在多种型号的电压记录设备，但并不适合应用于机车电压采集和记录。其原因在于，其供电电源均为AC220V，而机车蓄电池的电源为DC110V、DC75V等。同时，现有电压记录设备还存在着以下技术缺陷：

（1）现有电压记录设备的电压范围不能在0.3Un～1.7Un的机车电源电压范围下正常工作，不能适用于0～180V的电压范围，不能连续100小时记录4路以上的电压值；

（2）现有电压记录设备的工作温度范围仅在0～50℃，不满足《GB/T 25119-2010 轨道交通机车车辆电子装置》对机车车载设备工作温度范围-25℃～70℃的要求，在-25℃～70℃的工作温度下精度不能达到1V；

（3）现有电压记录设备不能设定被测电压的标准值，当被测电压异常时，不能发出报警信号，不能在电压超出规定值时进行声音报警，不能在电压异常之后在测试设备显示异常电压的通道名；

（4）现有电压记录设备无电压记录文件地面统计、分析软件或软件的显示、查询功能不全，不能将电压记录文件转储到地面进行统计和分析。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机车电压采集记录系统，可以为机车上各种0V～180V的电压适时显示、记录和分析提供解决方案，便于乘务人员及时发现故障，掌握机车上设备的工作情况，并及时发现和解决电源或电压信号方面的问题，大幅提高了轨道交通车辆车载电气设备的安全性和可靠性，从而提高了铁路机车车辆运营的安全性。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种机车电压采集记录系统的技术实现方案，一种机车电压采集记录系统，包括：主控记录模块、电源模块、转换隔离模块和操作显示模块。电源模块的输入为机车电源，所述电源模块为所述主控记录模块和转换隔离模块提供电源，所述转换隔离模块对1至4路的被测电压输入信号进行采样，并对被测电压输入信号进行隔离转换后输出至所述主控记录模块。当任一路被测电压输入信号超过设定的正常范围，所述主控记录模块通过所述操作显示模块显示故障报警信号。

优选的，所述主控记录模块包括USB接口，所述主控记录模块通过USB接口将电压记录文件存储至可移动磁盘，再通过所述可移动磁盘转储至PC机进行统计和分析。

优选的，所述电源模块的输入电源电压范围为0.3U_n～1.7U_n，U_n为机车电源标称电压。

优选的，所述1至4路的被测电压输入信号为0V～180V范围的电压信号，所述转换隔离模块对被测电压输入信号传递转换和隔离后，输出0V～3.3V的电压模拟信号至所述主控记录模块。

优选的，所述电源模块通过电源接口输入机车蓄电池电源Un，经过所述电源模块转换，输出直流+5V、直流+12V为所述主控记录模块供电，输出直流±15V为所述转换隔离模块供电，输出直流+12V为所述转换隔离模块提供电压采集通道自检电压。

优选的，在所述1至4路的被测电压输入信号中的某一路电压超出0.8U～1.15U的范围后启动蜂鸣器进行报警，其中，U为正常电压值。同时将所述操作显示模块界面上的通道名的背景色改为警示色以标识异常通道，报警时按“确认”按钮停止报警。

优选的，在所述机车电压采集记录系统装车调试时设定好被测电压输入信号采样通道的开启或关闭，并设定开启采样通道的正常电压值U，当未设定正常电压值时，以电压采集开始后设定时间内的电压平均值作为正常电压值。

优选的，所述电源模块输出一路直流+12V至所述转换隔离模块的多通道继电器常开端口，被测电压输入信号与所述继电器的常闭端口相连。当所述机车电压采集记录系统自检时，所述主控记录模块输出自检指令导通所述多通道继电器，所述转换隔离模块接入自检标准电压直流+12V，所述主控记录模块的采集电压在允许的误差范围内为工作正常状态。