[发明专利]列车供电监测子系统检测板卡

说明书

技术领域

本发明涉及机车安全通信领域，具体涉及一种列车供电监测子系统检测板卡。

背景技术

机车车载安全防护系统即6A系统是针对机车运行过程中危及安全的重要事项、重点部件和部位，通过在前期部分机车已经装用的成熟产品的基础上，完善功能、综合集成而构建的系统化、平台化的机车安全防护系统。该系统包括中央处理平台和6个子系统，列车供电监测子系统是其中之一，完成机车供电系统及列车用电系统的绝缘检测、供电统计以及对DC600V供电装置的运行状态信息、故障、关键状态量监视及记录，从而可以预判供电装置的状态，对可能产生的故障进行提前预防，达到列车供电安全的目的。列车供电监测子系统检测板卡简称AP卡是供电监测子系统的组成部分之一，AP卡完成数据从供电装置到6A系统中央平台之间的交换任务；因此，急需发明一种可完成上述功能的列车供电监测子系统检测板卡。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种列车供电监测子系统检测板卡简称AP卡，完成数据从供电装置到6A系统中央平台之间的交换任务，可以预判供电装置的状态，对可能产生的故障进行提前预防，达到列车供电安全的目的。

本发明采用的技术方案是，列车供电监测子系统检测板卡，包括电源电路、通信电路、CPU控制电路；电源电路为通信电路和CPU控制电路提供所需电源，CPU控制电路通过通信电路与DC600V供电装置、6A系统、上位机进行通信。

所述的电源电路包括输入滤波EMI和DC-DC隔离转换模块；输入滤波EMI用于抑制高频干扰，DC-DC隔离转换模块用于电压变换。

所述的通信电路包括第一收发器、第二收发器、CAN接口和USB接口；CPU控制电路与DC600V供电装置通过第一收发器通信；CPU控制电路与6A系统的中央处理平台采用CAN接口通信；CPU控制电路通过内置的UART通信接口与上位机通过第二收发器通信；USB用于数据读取。

所述的第一收发器和CAN接口增设了隔离电路。

所述的CPU控制电路的核心控制处理器为ARM微处理器芯片。

所述的CPU控制电路内设有电压监测和JTAG接口电路；电压监测用于监测CPU控制电路电压，JTAG接口电路用于程序和数据的下载。

所述的CPU控制电路内设有串行存储器，为ARM微处理器芯片提供存储空间。

所述的CPU控制电路内设有源晶振，为ARM微处理器芯片提供所需晶振。

所述的CPU控制电路内设有复位电路，复位电路通过手动按钮复位，内置看门狗。

本发明的有益效果是，列车供电监测子系统检测板卡完成数据从供电装置到6A系统中央平台之间的交换任务，完成列车供电监测子系统对机车供电系统及列车用电系统的绝缘检测、供电统计以及对DC600V供电装置的运行状态信息、故障、关键状态量监视及记录，供电监测子系统可以把供电装置的输入电压/电流、输出电压/电流、用电量、接地漏电流等安全相关信息采集上传，在司机控制室的6A显示界面上显示供电装置运行状况、机车供电电量等信息；从而可以预判供电装置的状态，对可能产生的故障进行提前预防，达到列车供电安全的目的。

附图说明

图1为本发明原理框图。

图2为本发明电源电路图。

图3为本发明列车供电监测子系统检测板卡原理图。

具体实施方式

现结合附图1、2、3，对本发明作进一步的说明：

AP卡特性指标及参数如下：

额定工作电源电压：        DC24V±5％

额定工作电源功率：        10W

通信方式：                RS485，CAN，USB，RS232

环境温度：                -40℃----+70℃

(一)、电源电路完成输入电源DC24V到隔离输出5V的DC-DC转换，5V-5V的隔离输出，5V-3.3V的输出。电源电路提供+5V，+5V_ISO，3.3V几种类型的电源输出，以满足本系统的电源要求。电源电路为系统提供多种电源，首先将DC24V输入电压隔离转换DC5V，再将DC5V转换为隔离的5V_ISO，3.3V，分别为通信和CPU芯片提供电源。电源电路可以将输入电压范围扩大到18V～36V，前端的滤波及EMI部分完成输入电压的滤波、过压保护和浪涌电流的吸收，EMI部分可以有效地去除共模电磁干扰，然后将去除干扰的电压信号送入DC-DC输入端，DC-DC隔离转换模块完成电压变换。