基于网络技术的分布式车载检测记录系统

列车结构设备日趋复杂、速度不断提高要求其运行可靠性更高。对列车上的设备与系统进行实时监测和故障诊断是关系到行车安全提高列车运用效率的一项重要技术措施。通过技术手段对机车关键部件进行故障监测和诊断，在设备发生故障时可及时发现并确定故障部位，记录故障过程，通过司机室显示屏等向司乘人员报警并提示排除故障方法或采取应急措施的建议是该系统的主要目标。

系统主要包括以下模块（如示意图）：

l  瞬间故障检测记录仪（黑盒子）

l  取代低压电器柜各种有触点控制电器的逻辑控制模块LCM

l  司机室显示屏（Arm9+Windows CE）

l  机车运行状态数据采集模块

1、瞬间故障检测记录仪

对于自动化程度较高又比较复杂的系统，查找故障确定故障部位是一项技术性非常强的工作。确定固定性故障部位难，确定偶然发生即随机性故障部位更难。

机车瞬间故障检测记录系统由地面数据处理计算机和车载检测记录仪两部分组成。车载检测记录仪可对机车在运行状态中的多项参数进行实时监测，一旦发生故障，该装置即可将故障发生前至故障发生后一段时间内机车各主要参数的变化情况记录下来。依此可以掌握发生故障前和故障后，机车各主要参数的变化规律，为准确确定故障部位，查明事故原因提供依据。

其主要功能与技术特点如下：

以高速数字信号处理器(TMS320VC5509A)为系统的核心，配以高速的AD采集芯片大大提高了系统的灵敏度；

以高速大容量FLASH作为故障数据的存储ROM；

采用先进的USB接口应用技术，把故障检测记录系统记录的故障数据方便快捷的传送到上层PC机上来；

功能强大的地面分析软件，准确指导、故障分析、排除隐患；

丰富的网络接口（MVB CAN）；

采样通道的灵活配置可以方便的应用于各种机车；

2、逻辑控制模块LCM

随着技术的进步，有触点控制电路可靠性差、维护费用高、体积庞大等问题，越来越难以满足对控制系统性能提高的要求。

逻辑控制模块LCM(Logic Control Module)在功能上等同于LCU，采用专用大规模集成电路实现控制逻辑，输入光电隔离、VMOS功率输出，不存在单片机程序易“跑飞”和“死机”的问题，通过网络接口可将系统的故障及状态等信息上传。LCM在韶山系列机车上可简单地装在低压柜内拆掉的继电器位置上，对机车改造、布线的工作量很小。该系统在繁忙的大秦铁路运煤货运机车上的实际运用中充分体现了其体积小、可靠性高、功耗低、信息化程度高等显著特点。

主要功能与技术特点

Ø 取代（机车）低压电器柜各种继电器（控制电器）；

Ø 通过网络接口上传系统/机车状态信息，网络传输速率可达1Mbps；

Ø 基于SoPC技术，体积小集成度高，系统可靠性高；

Ø DC110V供电。

3、司机室显示屏

显示屏采用宽温大视角的工业级TFT-LCD，以ARM9微处理器、WindowsCE为平台，以高速大容量FLASH作为故障数据的存储器，具有标准RS232、USB接口和MVB等多种网络接口。

该显示装置作为一台完整的工业控制计算机，不但适用于各种机车，也适合应用于其他工业控制及检测领域，具有广泛的应用前景。

主要功能：

Ø  机车状态实时监测

Ø  故障自动提示

Ø  历史故障记录

Ø  丰富的标准接口

便捷的操作，多样化界面：

Ø  10.4英寸16dppTFT显示屏

Ø  ARM920T处理内核

Ø  Windows CE操作系统

Ø  SPI高速通信，串口

Ø  MVB，CAN，以太网，USB

Ø  人机接口良好，操作方便

准确的故障提示、上千次的行车故障记录：

Ø  故障诊断快速准确，及时提示司机应急方法

Ø  历史故障存档及转储，为机车故障分析提供依据