机车电子柜实时检测系统设计

机车电子柜实时检测系统设计机车电子柜实时检测系统设计机车电子控制柜是机车(SS4G、SS6B等型号的机车)控制电路的核心，其主要功能是实现机车的牵引、制动控制及空转、滑行保护控制等。由于整个电子控制柜由很多个模拟、数字电路插件板组成(绝大多数为模拟电路板)，其本身就是一个极其复杂的电子设备，再加上其长期工作在高温、振动和强磁的恶劣条件下，因而造成了机车电子控制柜的故障发生率极高(窜车、无流等故障)。而且诊断难度很大。传统的监测方法是依靠一些仪器仪表，按照跟踪信号逐点寻迹的思路，依靠人的逻辑判断来判定设备的故障所在，该方法效率低，实时性不强，不能实时监测机车电子柜的运行状态。因此，设计一个机车电子柜的实时监测系统是提高机车检修效率和行车安全的关键。1系统结构原理本系统可由信号调理电路、信号采集板和存储发送单元组成。电子柜信号经信号调理电路转换成采集板可以采集的信号后，经信号采集板采集后，再通过CAN总线发送到存储发送单元，然后通过标准RS-485接口发送到诊断单元进行故障诊断。数据采集也可以通过U盘从USB接口中取出，以便用到地面分析处理系统。整个系统的结构框图如图1所示。[pic]2信号调理电路设计通常电子控制柜的状态信号有三种：模拟信号、开关量信号和脉冲信号。考虑到电子柜的重要性与特殊性。信号采集的前提条件是绝对不能对电子柜的实际工作产生干扰，因此，在信号采集前，必须对信号进行隔离。同时，考虑到插槽中的模拟信号较小，为了保证采集数据的精度，这些较小的模拟信号还需进行适当的放大。2．1模拟信号调理电路模拟信号的隔离调理可由运放构成的电压跟随器来完成，电压跟随器的特点是输入阻抗高，可降低外加电路对电子柜系统的干扰，实现信号隔离。隔离运放可选用专用隔离运放，器件参数主要应考虑输入阻抗等。由于待采集的模拟信号范围为1～8V不等，