專利名稱：一種地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及軌道交通技術(shù)領域，特別是涉及一種地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯
直O(jiān)
背景技術(shù)：
軌道交通列車在運行過程中有很多的設備是實時在線進行監(jiān)測和存儲的，它包括 中央處理控制設備、牽引控制設備、輔助逆變器、機械制動控制設備、空調(diào)電器設備等，當這 些設備在運行過程中發(fā)生故障，故障數(shù)據(jù)就會被采集并存儲在采集設備的存儲器中，目前 由于在正線上這些故障數(shù)據(jù)不能被及時傳送給檢修人員，造成很多的列車故障不能被及時 判斷和處理，往往導致列車帶病運行，給列車的安全運營帶來了嚴重隱患。目前狀況列車回庫后，所有的控制單元的故障數(shù)據(jù)都要通過人工進行采集和數(shù)據(jù) 集中存儲，然后再由人工對故障文件進行分析和處理，最后才能進行故障處理。人工故障采 集方式實施至今，已經(jīng)不再適應目前地鐵列車的現(xiàn)場生產(chǎn)實踐，特別是針對列車較多的線 路，下面我們列舉了幾點人工故障采集方式在生產(chǎn)實踐工作中暴露出的問題(1)人工故障采集存在勞動強度大、工作時間長等問題。以一號線為例，目前共有 45列車，每列車為8節(jié)編組，每節(jié)車平均有5個采集點，每個采集點的故障采集時間平均為 30秒鐘左右，一列車的故障采集工作共需20分鐘左右，這樣所有列車的故障采集時間共需 45*20 = 900分鐘=15小時，也就是說如果由三個熟練工進行故障數(shù)據(jù)采集，完成全部列車 的故障采集工作共需五個小時左右。(2)人工故障采集極大地影響到了故障處理效率和故障數(shù)據(jù)質(zhì)量。由于人工故障 采集存在勞動強度大、采集時間長等問題，這就導致了在故障處理的方式上我們不可能做 到快速和高效，同時由于全手工操作，極有可能由于人為因素造成故障數(shù)據(jù)錯誤和故障數(shù) 據(jù)丟失。(3)人工故障采集方式目前采用的采集設備是便攜式計算機，由于故障采集點多， 熱撥插使用頻率高，極有可能引起計算機的數(shù)據(jù)采集接口損壞，導致計算機由于無法采集 數(shù)據(jù)而送修，從而影響到了故障采集、分析和判斷工作。地鐵事故的分析和處理是一項復雜的、經(jīng)驗性很強的技術(shù)工作，地鐵發(fā)生事故的 原因很多，要求快速、有效、準確地識別故障原因并采取有效措施及時恢復地鐵正常運行， 這還是一個值得深入研究的工作。近年來，在安全科學領域中計算機技術(shù)已與安全管理、安 全評價、風險分析預測等工程技術(shù)廣泛結(jié)合，并且推動了安全科學發(fā)展的進程。利用計算機 準確及高速度的科學計算功能進行安全分析、事故診斷、安全決策等任務。目前，地鐵普遍 安裝了計算機監(jiān)控系統(tǒng)，但對狀態(tài)監(jiān)測的作用沒有得到充分發(fā)揮，需要有一個后臺的故障 處理和分析系統(tǒng)來實現(xiàn)對監(jiān)控信號的處理，充分實現(xiàn)對系統(tǒng)的智能化監(jiān)控，提高整個監(jiān)控 系統(tǒng)的利用率，要實現(xiàn)對監(jiān)控信號的及時處理，就要解決故障數(shù)據(jù)采集無線通信的問題，研 究、開發(fā)無線自動故障數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在軌道交通的應用，實現(xiàn)對列車的故障數(shù)據(jù)的自動采 集，首先實現(xiàn)列車進庫后自動進行故障數(shù)據(jù)無線采集和分析的能力，提高采集數(shù)據(jù)的自動化和準確性，縮短對車的檢修和維護時間，并逐步可以實現(xiàn)站一站故障數(shù)據(jù)采集和通信，使 列車在運行過程中就可以對其進行運行故障的監(jiān)測和采集，以確保列車的安全行駛，提高 工作效率和便捷性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種人員的勞動強度減小，排除隨機性和 偶然性的事故發(fā)生，使事故發(fā)生的概率控制在可控范圍內(nèi)的地鐵無線故障數(shù)據(jù)采集自動糾 錯裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種地鐵故障數(shù)據(jù)自動采 集糾錯裝置，包括車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器、地面固定無線收發(fā)器、后端控制 PC和終端服務器，所述的車載數(shù)據(jù)采集器和車載移動無線收發(fā)器位于地鐵車廂內(nèi)；所述的 地面固定無線收發(fā)器、后端控制PC和終端服務器位于車站或車庫中；所述的車載數(shù)據(jù)采集 器與所述的車載移動無線收發(fā)器連接，用于采集地鐵的運行數(shù)據(jù)；所述的車載移動無線收 發(fā)器采用無線通訊方式和所述的地面固定無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述的地面固定無線 收發(fā)器與所述的后端控制PC連接；所述的后端控制PC與所述的終端服務器連接；所述的 后端控制PC用于控制所述的車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器和地面固定無線收發(fā) 器；所述的終端服務器用于存儲采集到的數(shù)據(jù)。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器 和地面固定無線收發(fā)器均采用單片機Atmagel28/128L作為其控制CPU。所述的車載移動無 線收發(fā)器和地面固定無線收發(fā)器采用與其各自單片機相連的無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)兩者之間 的無線通訊。所述的車載移動無線收發(fā)器有兩個無線通訊通道；所述的地面固定無線收發(fā) 器有一個無線通訊通道。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的每一節(jié)地鐵車廂內(nèi)設置兩臺所述的車 載數(shù)據(jù)采集器；所述的車載數(shù)據(jù)采集器有三個數(shù)據(jù)采集點，并通過RS232通訊方式采集數(shù) 據(jù)。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的車載數(shù)據(jù)采集器分為五種類型，分別 為第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器、第三數(shù)據(jù)采集器、第四數(shù)據(jù)采集器、第五數(shù)據(jù)采集 器，其中，第一數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的ACU數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的DBU、 BECU數(shù)據(jù)，第三數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的CCU、ACU、BECU數(shù)據(jù)，第四數(shù)據(jù)采集器負責采集 地鐵的TCU、DBU數(shù)據(jù)，第五數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的A⑶、BE⑶數(shù)據(jù)。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的車載數(shù)據(jù)采集器通過RS485通訊方式 與所述的車載移動無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述的地面固定無線收發(fā)器通過RS485通訊 方式與所述的后端控制PC實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的無線數(shù)傳模塊采用半雙T無線通信，提 供透明的數(shù)據(jù)接口，并具有信道編碼糾錯功能和看門狗實時監(jiān)控功能。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積 極效果本實用新型，把人工“采集故障數(shù)據(jù)”改為自動化“采集故障數(shù)據(jù)”，不僅使人員的勞 動強度減小，改變目前城市軌道交通列車的人工“故障數(shù)據(jù)”采集和分析，然后再進行檢修和維護的落后現(xiàn)狀。更重要的是它可即時發(fā)現(xiàn)事故和故障信號，使事故發(fā)生的概率控制在 可控范圍內(nèi)。實現(xiàn)無人上車采集，自動進行數(shù)據(jù)分析及時輸出故障報告，為維修人員及時提 供檢修維護的依據(jù)，提高了列車故障的修復速度，保證了列車正常運營安全。

圖1是本實用新型數(shù)據(jù)自動采集單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型車載數(shù)據(jù)采集器接口示意圖；圖3是本實用新型車載移動無線收發(fā)器接口示意圖；圖4是本實用新型地面固定無線收發(fā)器接口示意圖；圖5是本實用新型系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；圖6是本實用新型車載數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)框圖；圖7是本實用新型車載移動無線收發(fā)器結(jié)構(gòu)框圖；圖8是本實用新型地面固定無線收發(fā)器結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本 實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容 之后，本領域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申 請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實用新型的實施方式涉及一種地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，包括車載數(shù)據(jù) 采集器、車載移動無線收發(fā)器、地面固定無線收發(fā)器、后端控制PC和終端服務器，所述的車 載數(shù)據(jù)采集器和車載移動無線收發(fā)器位于地鐵車廂內(nèi)；所述的地面固定無線收發(fā)器、后端 控制PC和終端服務器位于車站或車庫中；所述的車載數(shù)據(jù)采集器與所述的車載移動無線 收發(fā)器連接，用于采集地鐵的運行數(shù)據(jù)；所述的車載移動無線收發(fā)器采用無線通迅方式和 所述的地面固定無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述的地面固定無線收發(fā)器與所述的后端控制 PC連接；所述的后端控制PC與所述的終端服務器連接；所述的后端控制PC用于控制所述 的車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器和地面固定無線收發(fā)器；所述的終端服務器用于 存儲采集到的數(shù)據(jù)。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器 和地面固定無線收發(fā)器均采用單片機作為其控制CPU。所述的車載移動無線收發(fā)器和地面 固定無線收發(fā)器采用與其各自單片機相連的無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)兩者之間的無線通訊。所述 的車載移動無線收發(fā)器有兩個無線通訊通道；所述的地面固定無線收發(fā)器有一個無線通訊 通道。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的每一節(jié)地鐵車廂內(nèi)設置兩臺所述的車 載數(shù)據(jù)采集器；所述的車載數(shù)據(jù)采集器有三個數(shù)據(jù)采集點，并通過RS232通訊方式采集數(shù) 據(jù)。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的車載數(shù)據(jù)采集器分為五種類型，分別 為第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器、第三數(shù)據(jù)采集器、第四數(shù)據(jù)采集器、第五數(shù)據(jù)采集 器，其中，第一數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的ACU數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的DBU、BECU數(shù)據(jù)，第三數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的CCU、ACU、BECU數(shù)據(jù)，第四數(shù)據(jù)采集器負責采集 地鐵的TCU、DBU數(shù)據(jù)，第五數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的A⑶、BE⑶數(shù)據(jù)。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的車載數(shù)據(jù)采集器通過RS485通訊方式 與所述的車載移動無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述的地面固定無線收發(fā)器通過RS485通訊 方式與所述的后端控制PC實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置的無線數(shù)傳模塊采用半雙工無線通信，提 供透明的數(shù)據(jù)接口，并具有信道編碼糾錯功能和看門狗實時監(jiān)控功能。圖1所示的是單節(jié)車廂的數(shù)據(jù)自動采集單元，包括地鐵車廂內(nèi)的1號采集器、2號 采集器和車載無線收發(fā)器，位于車站內(nèi)的站臺無線收發(fā)器和電腦終端。其中，1號采集器和 2號采集器通過RS485通訊方式和車載無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；車載無線收發(fā)器通過無 線通訊的方式和站臺無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；站臺無線收發(fā)器通過RS485通訊方式和電 腦終端連接。圖2所示的是1號采集器和2號采集器的接口示意圖。1號采集器負責采集地鐵 車廂TCU、DBU、A⑶三項運行數(shù)據(jù)，其1號采集點與車廂TCU數(shù)據(jù)接口相連，2號采集點與車 廂DBU數(shù)據(jù)接口相連，3號采集點與車廂A⑶數(shù)據(jù)接口相連。2號采集器負責采集地鐵車廂 (XU、BE⑶兩項運行數(shù)據(jù)，其1號采集點與車廂(XU數(shù)據(jù)接口相連，2號采集點與車廂BE⑶ 數(shù)據(jù)接口相連，3號采集點空缺。各個采集點的通訊線均采用RS232通訊傳輸，RS232通訊 接口的1號引腳接地，2號引腳接TXD，3號引腳接RXD。采集器的數(shù)據(jù)輸出口的通訊線采用 RS485通訊傳輸，其1號引腳為A，2號引腳為B，3號引腳空缺，其通訊波特率為115. 2K，支 持8位數(shù)據(jù)，無校驗位，有一個停止位。采集器的電源接口的1號引腳接DC+110V，2號引腳 接DC0V，3號引腳空缺。圖3所示的是車載無線收發(fā)器接口示意圖。車載無線收發(fā)器主要負責控制1號采 集器和2號采集器的運行，并通過RS485通訊方式接收采集到的數(shù)據(jù)，再通過其內(nèi)部的無線 收發(fā)模塊與站臺無線收發(fā)器進行相關的數(shù)據(jù)交流。車載無線收發(fā)器有2個RS485接口和 1個電源接口。其中，2個RS485接口分別與1號采集器和2號采集器的數(shù)據(jù)輸出口相連。 RS485接口的1號引腳為A，2號引腳為B，3號引腳空缺，其通訊波特率為115. 2K，支持8位 數(shù)據(jù)，無校驗位，有1個停止位。車載無線收發(fā)器的電源接口的1號引腳接DC+110V，2號引 腳接DC0V，3號引腳空缺。車載無線收發(fā)器采用400M的UHF無線數(shù)傳模塊，其通訊波特率 為115. 2K，支持8位數(shù)據(jù)，無校驗位，有1個停止位。圖4所示的是站臺無線收發(fā)器接口示意圖。站臺無線收發(fā)器主要與車載無線收發(fā) 器進行數(shù)據(jù)交流第一，通過RS485通訊，接收終端電腦的相關指令，并轉(zhuǎn)發(fā)給車載無線收 發(fā)器；第二，接收車載無線收發(fā)器的相關數(shù)據(jù)，通過RS485通訊，把相關的數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶 終端電腦。站臺無線收發(fā)器具有1個RS485接口和1個電源接口。其中，RS485接口與電 腦終端相連，其1號引腳為A，2號引腳為B，3號引腳空缺，其通訊波特率為115. 2K，支持8 位數(shù)據(jù)，無校驗位，有1個停止位。站臺無線收發(fā)器的電源接口的1號引腳接DC+5V，2號引 腳接DC0V，3號引腳空缺。站臺無線收發(fā)器同樣采用400M的UHF無線數(shù)傳模塊，其通訊波 特率為115. 2K，支持8位數(shù)據(jù)，無校驗位，有1個停止位。目前地鐵AC01、AC02型車輛回庫后，車輛的故障數(shù)據(jù)采集是依靠人工方式進行。 然后再對故障文件進行分析和處理，最后才能進行故障處理。存在著工作量大、因人為出錯而引起的采集不及時的缺陷，已經(jīng)不能滿足城市地鐵交通運行的現(xiàn)狀。下面針對目前AC01、 AC02車型的現(xiàn)狀，將本實用新型運用到AC01、AC02車型中。通過對AC01、AC02車型大量的技術(shù)分析，采用先進的ATmagel28/128L單片機與 SM46無線數(shù)傳模塊技術(shù)構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)，組合成地鐵AC01/AC02車型故障數(shù)據(jù)自動采集糾
錯裝置。如圖5所示，有6個型號的車載數(shù)據(jù)采集器，車載移動無線收發(fā)器、地面固定無線 收發(fā)器構(gòu)成、及后端控制PC和終端服務器構(gòu)成地鐵AC01/AC02車型6節(jié)編組的故障數(shù)據(jù)自 動采集糾錯裝置。因為AC01、AC02車型分為A、B、C三個子車型，每個子車型的故障數(shù)據(jù)采集口不同， 并且處于車廂的左右兩側(cè)。針對這樣的現(xiàn)狀，本著模塊化設計、高可靠性的設計原則，設計 了 6種不同的數(shù)據(jù)采集器。分為A1數(shù)據(jù)采集器、A2數(shù)據(jù)采集器、B1數(shù)據(jù)采集器、B2數(shù)據(jù) 采集器、C1數(shù)據(jù)采集器、C2數(shù)據(jù)采集器。各型號數(shù)據(jù)采集器的功能如下A1數(shù)據(jù)采集器負責采集A車的A⑶數(shù)據(jù)A2數(shù)據(jù)采集器負責采集A車的DBU、BE⑶數(shù)據(jù)B1數(shù)據(jù)采集器負責采集B車的(XU、A⑶、BE⑶數(shù)據(jù)B2數(shù)據(jù)采集器負責采集B車的TCU、DBU數(shù)據(jù)C1數(shù)據(jù)采集器負責采集C車的A⑶、BE⑶數(shù)據(jù)C2數(shù)據(jù)采集器負責采集C車的TCU、DBU數(shù)據(jù)每節(jié)車輛的2個數(shù)據(jù)采集器通過RS485通訊方式與各自的車載無線收發(fā)器進行數(shù) 據(jù)交換。圖6所示的是車載數(shù)據(jù)采集器的結(jié)構(gòu)框圖。通過對AC01、AC02車型大量的技術(shù)分 析，決定采用ATMAGE128/128L單片機作為本單元的控制CPU。其主要特點為，具有互不干擾 的異步通訊端口，其異步的通訊波特率能達到250K，完全能保證AC01、AC02車型異步通訊 115. 2K波特率的通訊要求。為保證異步通訊的數(shù)據(jù)流暢，本設備在內(nèi)部異步通訊決定采用115. 2K波特率，內(nèi) 部通訊包括無線通訊、RS485通訊。為提高通訊的抗干擾能力，決定采用RS485通訊方式。選擇ATMAGE128/128L單片 機的USART0作為內(nèi)部通訊端口，SN65HVD07芯片作為RS485驅(qū)動器。針對一個數(shù)據(jù)采集器需要連接多個車廂數(shù)據(jù)端口的要求，采用FST3253芯片作為 多路數(shù)據(jù)電子開關，MAX207IDW芯片作為RS232驅(qū)動器。這樣的硬件設計能滿足多路RS232 的通訊，并且達到互不干擾的設計要求。選擇ATMAGE128/128L單片機的USART1作為數(shù)據(jù) 采集端口，PC 口作為多路數(shù)據(jù)電子開關的控制接口。針對AC01、AC02車型的供電特點，為保證設備的抗電源干擾性能，采用DC/DC電源 模塊，把DC110V轉(zhuǎn)換成DC5V，供設備使用。車載移動無線收發(fā)器采用SM46無線數(shù)傳模塊作為無線收發(fā)單元，ATMAGE128/128L 單片機作為控制CPU，24LC512芯片作為數(shù)據(jù)儲存器。圖7所示的是車載移動無線收發(fā)器的結(jié)構(gòu)框圖。選擇ATMAGE128/128L單片機的 USART0作為內(nèi)部通訊端口，SN65HVD07芯片作為RS485驅(qū)動器，其波特率為115. 2K。[0055]選擇ATMAGE128/128L單片機的USART1作為無線數(shù)傳模塊的異步通訊接口，其波 特率為115. 2K。SM46無線數(shù)傳模塊的傳輸波特率為115. 2K。選擇ATMAGE128/128L單片機的TWI端口與數(shù)據(jù)儲存器相連。其儲存波特率為 200K。針對AC01、AC02車型的供電特點，為保證設備的抗電源干擾性能，采用DC/DC電源 模塊，把DC110V轉(zhuǎn)換成DC5V，供設備使用。地面固定無線收發(fā)器的結(jié)構(gòu)與車載移動無線收發(fā)器結(jié)構(gòu)基本相同?？紤]到電源供 電的方式區(qū)別，故采用DC5V直接統(tǒng)一供電的方式，以減少系統(tǒng)成本。其結(jié)構(gòu)框圖如圖8所
示 o本實施例的無線通訊主要由SM46無線數(shù)傳模塊來承擔。SM46無線數(shù)傳模塊采用 ISM全波段無線通信方式。其主要特點如下1.中等發(fā)射功率SM46無線數(shù)傳模塊的發(fā)射功率為30dbm(1000mW)。2.完全覆蓋全球ISM頻段工作頻率，符合全球ISM頻段通信標準，無需申請頻點。3.多信道，多速率。SM46型中功率ISM全波段無線通信模塊擁有各種規(guī)格，能提供多個信道進行通
信°4.完善的通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)實時通信。SM46無線數(shù)傳模塊采用半雙工無線通信，能夠?qū)崟r收發(fā)通信。5.傳輸距離遠。在視距情況下，天線高度> 1. 5米，天線增益為3dBi，可靠傳輸距離> 4000m(BER =10-3/9600bps)。6.透明的數(shù)據(jù)傳輸。提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應任何標準或非標準的用戶協(xié)議。自動過濾掉空中產(chǎn) 生的噪音信號及假數(shù)據(jù)(所發(fā)即所收)。7.高抗干擾能力和低誤碼率。GFSK調(diào)制方式，采用高效前向糾錯信道編碼技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)抗突發(fā)干擾和隨機 干擾的能力，在信道誤碼率為10-3時，可得到實際誤碼率為10-5 10-6。8.高速無線通訊和大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)?？?次傳輸無限長度的數(shù)據(jù)，支持8位數(shù)據(jù)，有9位數(shù)據(jù)位，支持8m/8El/801等 多種數(shù)據(jù)格式，使用戶編程更加靈活。9.高可靠性，體積小、重量輕。采用單片射頻集成電路及高性能單片處理器，外圍電路少，可靠性高，故障率低， 適合于嵌入式的裝配。10.看門狗實時監(jiān)控。MCU內(nèi)部看門狗除了監(jiān)控自行運行狀況外，還監(jiān)控射頻芯片，即使射頻芯片被干擾 (如雷電干擾)也可重新啟動。改變了目前無線通訊行業(yè)的致命問題，使該產(chǎn)品永不死機。SM46無線數(shù)傳模塊的技術(shù)特性，決定了此模塊能提供16個相互不干擾的通訊通道。為本設計提供了可靠的無線通訊保障。本實施例對每個車載無線收發(fā)器安排了 2個無線通訊通道(區(qū)分地鐵車輛的上、 下行)。地面無線收發(fā)器各分配一個無線通訊通道。滿足以8節(jié)編組的車輛上、下行時，能 同時進行無線數(shù)據(jù)收發(fā)。后端控制PC及終端服務器，采用市場化的計算機構(gòu)成硬件部分，采用合適的軟件 語言，編制程序，用以控制系統(tǒng)各前端設備(包括車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器和 地面固定無線收發(fā)器)，儲存采集到的故障數(shù)據(jù)，以備數(shù)據(jù)的綜合分析。如可采用用戶超級 終端調(diào)試軟件(小精靈)作為終端的操作界面，以16進制作為數(shù)據(jù)信息。在采集TCU數(shù)據(jù)時，從用戶超級終端調(diào)試軟件的數(shù)據(jù)輸出窗口，以16進制的方式 發(fā)出TCU采集控制代碼(80H)。正常的情況下，采集系統(tǒng)將回復采集到的TCU數(shù)據(jù)5字節(jié)的 版本號碼；11字節(jié)的車輛號；相關的故障數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)長度不定，并以16進制(19H) (AAH) 結(jié)束傳輸。如果接收到的是16進制的(85H)數(shù)據(jù)，則表示，數(shù)據(jù)采集失敗。在采集DBU數(shù)據(jù)時，從用戶超級終端調(diào)試軟件的數(shù)據(jù)輸出窗口，以16進制的方式 發(fā)出DBU采集控制代碼(81H)。正常的情況下，采集系統(tǒng)將回復采集到的BDU數(shù)據(jù)。其數(shù) 據(jù)長度定長，并以16進制(AAH)為結(jié)束符號。如果接收到的是16進制的(85H)數(shù)據(jù)，則表 示，數(shù)據(jù)采集失敗。在采集ACU數(shù)據(jù)時，從用戶超級終端調(diào)試軟件的數(shù)據(jù)輸出窗口，以16進制的方式 發(fā)出DBU采集控制代碼(82H)。正常的情況下，采集系統(tǒng)將回復采集到的ACU數(shù)據(jù)11字節(jié) 的車輛號；數(shù)據(jù)長度不確定的故障代碼，并以16進制(AAH)為數(shù)據(jù)結(jié)束代碼。如果接收到 的是16進制的(85H)數(shù)據(jù)，則表示，數(shù)據(jù)采集失敗。在采集CCU數(shù)據(jù)時，從用戶超級終端調(diào)試軟件的數(shù)據(jù)輸出窗口，以16進制的方式 發(fā)出CCU采集控制代碼(83H)。正常的情況下，采集系統(tǒng)將回復采集到的CCU數(shù)據(jù)6字節(jié) 的版本號碼；8字節(jié)的車輛號；相關的故障數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)長度不定，并以16進制(19H) (AAH) 結(jié)束傳輸。如果接收到的是16進制的(85H)數(shù)據(jù)，則表示，數(shù)據(jù)采集失敗。在采集BECU數(shù)據(jù)時，從用戶超級終端調(diào)試軟件的數(shù)據(jù)輸出窗口，以16進制的方 式，發(fā)出BECU采集控制代碼(84H)。正常的情況下，采集系統(tǒng)將回復采集到的BECU數(shù)據(jù)是 以16進制(1BH、59H、21H、20H)這4個字節(jié)作為數(shù)據(jù)開始，數(shù)據(jù)長度不確定，以16進制(20H、 20H、20H)這3個字節(jié)作為數(shù)據(jù)結(jié)束。如果接收到的16進制的(85H)數(shù)據(jù)，則表示，數(shù)據(jù)采 集失敗。不難發(fā)現(xiàn)，本實用新型可完全遵循AC01/AC02車型故障數(shù)據(jù)采集口的通訊協(xié)議規(guī) 則，按指令對AC01/AC02車型TCU、DBU、A⑶(XU、BE⑶5項車輛運行數(shù)據(jù)進行采集，實現(xiàn)故 障數(shù)據(jù)自動采集糾錯功能。把人工“采集故障數(shù)據(jù)”改為自動化“采集故障數(shù)據(jù)”，不僅使人 員的勞動強度減小，改變目前城市軌道交通列車的人工“故障數(shù)據(jù)，，采集和分析，然后再進 行檢修和維護的落后現(xiàn)狀。更重要的是它可即時發(fā)現(xiàn)事故和故障信號，使事故發(fā)生的概率 控制在可控范圍內(nèi)。實現(xiàn)無人上車采集，自動進行數(shù)據(jù)分析及時輸出故障報告，為維修人員 及時提供檢修維護的依據(jù)，提高了列車故障的修復速度，保證了列車正常運營安全。本實用 新型還具有安全可靠，可使用五萬小時無故障，體積小，安裝方便等優(yōu)點。
權(quán)利要求一種地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，包括車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器、地面固定無線收發(fā)器、后端控制PC和終端服務器，其特征在于，所述的車載數(shù)據(jù)采集器和車載移動無線收發(fā)器位于地鐵車廂上；所述的地面固定無線收發(fā)器、后端控制PC和終端服務器位于車站或車庫中；所述的車載數(shù)據(jù)采集器與所述的車載移動無線收發(fā)器連接，用于采集地鐵的運行數(shù)據(jù)；所述的車載移動無線收發(fā)器采用無線通訊方式和所述的地面固定無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述的地面固定無線收發(fā)器與所述的后端控制PC連接；所述的后端控制PC與所述的終端服務器連接；所述的后端控制PC用于控制所述的車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器和地面固定無線收發(fā)器；所述的終端服務器用于存儲采集到的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，其特征在于，所述的車載 數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器和地面固定無線收發(fā)器均采用單片機Atmagel28/128L 作為其控制CPU;所述的車載移動無線收發(fā)器和地面固定無線收發(fā)器采用與其各自單片機 Atmagel28/128L相連的無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)兩者之間的無線通訊；所述的車載移動無線收 發(fā)器有兩個無線通訊通道；所述的地面固定無線收發(fā)器有一個無線通訊通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，其特征在于，所述的每一 節(jié)地鐵車廂內(nèi)設置兩臺所述的車載數(shù)據(jù)采集器；所述的車載數(shù)據(jù)采集器有三個數(shù)據(jù)采集 點，并通過RS232通訊方式采集數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，其特征在于，所述的車載 數(shù)據(jù)采集器分為五種類型，分別為第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器、第三數(shù)據(jù)采集器、第 四數(shù)據(jù)采集器、第五數(shù)據(jù)采集器，其中，第一數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的ACU數(shù)據(jù)，第二數(shù) 據(jù)采集器負責采集地鐵的DBU、BE⑶數(shù)據(jù)，第三數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的(XU、A⑶、BE⑶ 數(shù)據(jù)，第四數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的TCU、DBU數(shù)據(jù)，第五數(shù)據(jù)采集器負責采集地鐵的 ACU、BECU 數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，其特征在于，所述的車載 數(shù)據(jù)采集器通過RS485通訊方式與所述的車載移動無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述的地面 固定無線收發(fā)器通過RS485通訊方式與所述的后端控制PC實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，其特征在于，所述的無線 數(shù)傳模塊采用半雙工無線通信，提供透明的數(shù)據(jù)接口，并具有信道編碼糾錯功能和看門狗 實時監(jiān)控功能。
專利摘要本實用新型涉及一種地鐵故障數(shù)據(jù)自動采集糾錯裝置，包括車載數(shù)據(jù)采集器、車載移動無線收發(fā)器、地面固定無線收發(fā)器、后端控制PC和終端服務器，所述的車載數(shù)據(jù)采集器和車載移動無線收發(fā)器位于車廂上；所述的車載數(shù)據(jù)采集器與車載移動無線收發(fā)器連接；所述的車載移動無線收發(fā)器采用無線通訊方式和地面固定無線收發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述的地面固定無線收發(fā)器與后端控制PC連接；所述的后端控制PC與終端服務器連接。本實用新型不僅使人員的勞動強度的減小，更重要的是它排除了隨機性和偶然性的事故發(fā)生，使事故發(fā)生的概率控制在可控范圍內(nèi)。
文檔編號H04B7/26GK201590826SQ20102003294
公開日2010年9月22日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者唐肖敏, 裘潤東 申請人:上海大陸信息服務有限公司