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机车电子柜实时检测系统设计

资料介绍
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。

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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,……
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