專利名稱：一種ccbii制動機單個模塊故障檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鐵路列車制動機故障檢測領(lǐng)域的檢測裝置，特別涉及一種 CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置。
背景技術(shù)：
隨著兩萬噸機車的日開行數(shù)逐步增加，保障機車安全運行是重中之重的任務(wù)之一。
作為目前主力車型的SS4G/HXD1機車所廣泛使用的CCBII制動機，具有模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的設(shè)計特點，如何保證CCBII制動機的安全工作是涉及列車運行安全的一個急需解決的問題。目前國內(nèi)對CCBII制動機的研究和測試維修裝置尚屬空白，制動機各模塊出現(xiàn)故障時需返廠維修，造成維修周期長、維護費用高、模塊誤判斷率高等問題，對機務(wù)段檢修部門的配件儲備也造成較大壓力。為增強對CCBII模塊的質(zhì)量控制，提高配件管理水平，需要研制CCBII制動機單模塊測試裝置，為故障的全面診斷提供一個良好的平臺

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有CCBII制動機檢測困難的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，包括操作臺、測試臺和電源柜，所述的操作臺包括操作臺CAN總線通訊板、狀態(tài)顯示模塊、測試過程顯示模塊、工控機和輸入模塊，所述的輸入模塊、測試過程顯示模塊和操作臺CAN總線通訊板通信連接至工控機，所述的狀態(tài)顯示模塊通信連接至操作臺CAN總線通訊板，所述的工控機通信連接至待測模塊，所述的測試臺包括測試臺CAN總線通訊板、 總風(fēng)壓力傳感器、氣路調(diào)整部件、儲風(fēng)缸、列車管和測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，所述的測試臺CAN總線通訊板與操作臺CAN總線通訊板通信連接，所述的總風(fēng)壓力傳感器、氣路調(diào)整部件、測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列分別與測試臺CAN總線通訊板通信連接，所述的總風(fēng)壓力傳感器連接至外部總風(fēng)源并監(jiān)測外部總風(fēng)源風(fēng)壓，所述的氣路調(diào)整部件連接至外部總風(fēng)源并導(dǎo)入風(fēng)路，待測模塊的氣路板安裝于測試臺上，待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸入端連接氣路調(diào)整部件，待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸出端通過儲風(fēng)缸和列車管連接至測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，所述的電源柜電連接至操作臺和測試臺并為操作臺和測試臺提供電力。所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，所述的氣路調(diào)整部件包括控制風(fēng)缸和電空閥陣列，所述的控制風(fēng)缸的風(fēng)路輸入端連接至外部總風(fēng)源，控制風(fēng)缸的風(fēng)路輸出端連接至電空閥陣列的風(fēng)路輸入端，所述的電空閥陣列的風(fēng)路輸出端連接至待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸入端，控制風(fēng)缸和電空閥陣列的控制端分別通信連接至測試臺CAN總線通訊板。所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，所述的操作臺還包括操作臺嵌入式PC104模塊，所述的操作臺嵌入式PC104模塊的輸入端連接操作臺CAN總線通訊板，操作臺嵌入式PC104模塊的輸出端通過高速輸出通路連接至狀態(tài)顯示模塊。所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，所述的操作臺還包括Iontalk 解碼陣列，所述的測試臺還包括Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器，操作臺的工控機、Iontalk解碼陣列、 Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器依次通信連接，Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器通信連接至待測模塊。所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，所述的測試臺還包括測試臺嵌入式PC104模塊、A/D采樣模塊、D/A模塊和高速I/O模塊，所述的測試臺嵌入式PC104模塊通過A/D采樣模塊分別通信連接至總風(fēng)壓力傳感器和測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，測試臺嵌入式PC104模塊通過D/A模塊通信連接至控制風(fēng)缸，測試臺嵌入式PC104模塊通過高速I/ O模塊通信連接至電空閥陣列，測試臺嵌入式PC104模塊還通信連接至測試臺CAN總線通訊板，待測模塊的氣路板通過信號線通信連接至高速I/O模塊并連通測試臺嵌入式PC104模塊。所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，所述的輸入模塊包括鍵盤和鼠標(biāo)，所述的鍵盤和鼠標(biāo)通信連接至工控機。所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，所述的電源柜內(nèi)設(shè)置有過壓過流短路保護裝置。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，I、設(shè)計了全面模擬機車制動系統(tǒng)空氣管路的測試臺。 空氣管路性能測試是CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置的核心內(nèi)容之一，為此在研究 CCBII制動機控制原理的基礎(chǔ)上，全面模擬機車空氣制動系統(tǒng)環(huán)境，設(shè)計精確的風(fēng)缸配容比，設(shè)計了測試氣路母板；在此基礎(chǔ)上結(jié)合不同類型的LRU具有不同的空氣管路特性以及充排風(fēng)參數(shù)要求，設(shè)計對應(yīng)的測試臺，實現(xiàn)對空氣管路性能測試。2、設(shè)計了全工況下的L0NW0RKS數(shù)據(jù)通訊環(huán)境。CCBII制動機內(nèi)部七個LRU智能節(jié)點(EBV 即 Electronic Brake Valve 電子制動閥、ERCP 即 Equalizing Reservoir Control Portion均衡風(fēng)缸控制單兀、BPCP即Brake Pipe Control Portion列車管控制單兀、16CP 即 NO. 16Control Portion 16 號管控制單元、20CP 即 NO. 20 Control Portion 20 號管控制單兀、13CP 即 NO. 13 Control Portion 13 號管控制單兀、IPM 即 Integrated Processor Module集成處理器模塊)通過L0NW0RKS網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，協(xié)同工作。因此在測試單個模塊時，需要模擬全部智能LRU模塊的L0NW0RKS網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境，包括所有的網(wǎng)絡(luò)變量、網(wǎng)絡(luò)分組、IPM初始化配置、EBV的大小閘指令等。為此在分析L0NW0RKS網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)變量的輸入和輸出關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)編組傳輸特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計了模擬全L0NW0RKS工作環(huán)境的數(shù)據(jù)通訊環(huán)境，全面模擬IPM、EBV、ERCP, BPCP、16CP、20CP、13CP的工作環(huán)境以及設(shè)計了專用的 L0NW0RKS數(shù)據(jù)采集模塊，用于監(jiān)控所有的L0NW0RKS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。3、設(shè)計高可靠的電氣特性參數(shù)。電氣特性參數(shù)包括LRU上電檢測、關(guān)鍵電磁閥 (EMV、MV53)的正確動作、關(guān)鍵電信信號(B0D、MVERBU)的正確輸出和給定。除了純空氣管路部件(如DBTV即Pneumatic Backup Triple Valve氣動備份三通閥、BCCP)外，都需要根據(jù)LRU實現(xiàn)的功能設(shè)計專用的電氣輸入輸出模塊，用于精確測試和故障深入診斷。對 PSJB(Power Supply & Junction Box電源接線盒)模塊設(shè)計了五個插接件的通斷測試、 DC110V/DC24V的電源轉(zhuǎn)換精度和電源帶負(fù)載能力JfBPCP設(shè)計了 MV53信號輸入/輸出通道，對EMVA/EMVB設(shè)計了輸入通路，對BOD設(shè)計了輸入通路；對16CP設(shè)計了 MVERBU輸出采集通路；對13CP設(shè)計了 MVERBU輸出通路。
4.建立完善的測試規(guī)程。根據(jù)產(chǎn)品測試大綱、段運用和檢修對CCBII制動機的性能要求，參考鐵標(biāo)相關(guān)規(guī)定，制定了 CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置的測試規(guī)程。主要包括網(wǎng)絡(luò)性能檢測，KB出廠測試，常規(guī)操作測試，充排風(fēng)參數(shù)測試。


圖I為為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的EBV模塊網(wǎng)絡(luò)控制性能測試工作示意圖；圖3為本發(fā)明的IPM模塊網(wǎng)絡(luò)控制性能測試工作示意圖；圖4為本發(fā)明的ERCP空氣管路設(shè)計框圖。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明包括操作臺、測試臺和電源柜，操作臺包括操作臺CAN總線通訊板、狀態(tài)顯示模塊、測試過程顯示模塊、工控機和輸入模塊，輸入模塊、測試過程顯示模塊和操作臺CAN總線通訊板通信連接至工控機，狀態(tài)顯示模塊通信連接至操作臺CAN總線通訊板，工控機通信連接至待測模塊，測試臺包括測試臺CAN總線通訊板、總風(fēng)壓力傳感器、氣路調(diào)整部件、儲風(fēng)缸、列車管和測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，測試臺CAN總線通訊板與操作臺 CAN總線通訊板通信連接，總風(fēng)壓力傳感器、氣路調(diào)整部件、測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列分別與測試臺CAN總線通訊板通信連接，總風(fēng)壓力傳感器連接至外部總風(fēng)源并監(jiān)測外部總風(fēng)源風(fēng)壓，氣路調(diào)整部件連接至外部總風(fēng)源并導(dǎo)入風(fēng)路，待測模塊的氣路板安裝于測試臺上，待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸入端連接氣路調(diào)整部件，待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸出端通過儲風(fēng)缸和列車管連接至測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，電源柜電連接至操作臺和測試臺并為操作臺和測試臺提供電力。其中氣路調(diào)整部件包括控制風(fēng)缸和電空閥陣列，控制風(fēng)缸的風(fēng)路輸入端連接至外部總風(fēng)源，控制風(fēng)缸的風(fēng)路輸出端連接至電空閥陣列的風(fēng)路輸入端，電空閥陣列的風(fēng)路輸出端連接至待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸入端，控制風(fēng)缸和電空閥陣列的控制端分別通信連接至測試臺CAN總線通訊板。輸入模塊包括鍵盤和鼠標(biāo)，鍵盤和鼠標(biāo)通信連接至工控機。操作臺還包括操作臺嵌入式PC104模塊，操作臺嵌入式PC104模塊的輸入端連接操作臺CAN總線通訊板，操作臺嵌入式PC104模塊的輸出端通過高速輸出通路連接至狀態(tài)顯示模塊。操作臺還包括Iontalk解碼陣列，測試臺還包括Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器，操作臺的工控機、Iontalk解碼陣列、Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器依次通信連接，Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器通信連接至待測模塊。測試臺還包括測試臺嵌入式PC104模塊、A/D采樣模塊、D/A模塊和高速I/O模塊， 所述的測試臺嵌入式PC104模塊通過A/D采樣模塊分別通信連接至總風(fēng)壓力傳感器和測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，測試臺嵌入式PC104模塊通過D/A模塊通信連接至控制風(fēng)缸，測試臺嵌入式PC104模塊通過高速I/O模塊通信連接至電空閥陣列，測試臺嵌入式PC104模塊還通信連接至測試臺CAN總線通訊板，待測模塊的氣路板通過信號線通信連接至高速I/O模塊并連通測試臺嵌入式PC104模塊。電源柜內(nèi)設(shè)置有過壓過流短路保護裝置。本發(fā)明的操作臺是整個裝置的控制核心部分，它接受檢測人員的指令，通過L0NW0RKS網(wǎng)絡(luò)與被測模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過CAN總線控制氣路板按照測試大綱進(jìn)行工作 (包括建立合適的氣路通路、提供精準(zhǔn)可調(diào)氣壓、采集測試壓力等)。此外，操作臺將測試信息匯總并實時顯示在操作臺面板上，并對整個裝置進(jìn)行監(jiān)控，顯示電源工作狀態(tài)和故障信息提示。測試臺是裝置的具體執(zhí)行部件，它由氣路調(diào)整部件(由PWM控制的控制風(fēng)缸和導(dǎo)通隔離電空閥陣列)、氣壓采集模塊和數(shù)字電路箱(包括A/D采樣模塊、D/A采樣模塊、高速 I/O模塊、測試臺CAN總線通訊板)組成。電源轉(zhuǎn)換柜為裝置提供穩(wěn)定電壓、低紋波的直流電源，分別為110V/10A、66V/3A、 24V/3A、5V/5A四種規(guī)格的電源。為了保證測試正常進(jìn)行，確保測試人員安全和被測模塊不被損壞，電源轉(zhuǎn)換柜設(shè)計了過壓過流短路保護裝置。該檢測裝置對CCBII制動機的所有模塊進(jìn)行性能檢測，它包括空氣管路特性測試、電氣性能參數(shù)測試和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸特性測試三大部分。網(wǎng)絡(luò)控制性能測試針對CCBII制動機的七個智能LRU模塊(包括IPM、EBV、ERCP、 BPCP、16CP、20CP、13CP)進(jìn)行測試。針對各智能LRU的工作特點，設(shè)計了專門的數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行性能監(jiān)控。監(jiān)控內(nèi)容包括下表中所列網(wǎng)絡(luò)控制性能測試內(nèi)容
權(quán)利要求
1.一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，其特征在于，包括操作臺、測試臺和電源柜，所述的操作臺包括操作臺CAN總線通訊板、狀態(tài)顯示模塊、測試過程顯示模塊、工控機和輸入模塊，所述的輸入模塊、測試過程顯示模塊和操作臺CAN總線通訊板通信連接至工控機，所述的狀態(tài)顯示模塊通信連接至操作臺CAN總線通訊板，所述的工控機通信連接至待測模塊，所述的測試臺包括測試臺CAN總線通訊板、總風(fēng)壓力傳感器、氣路調(diào)整部件、儲風(fēng)缸、列車管和測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，所述的測試臺CAN總線通訊板與操作臺CAN總線通訊板通信連接，所述的總風(fēng)壓力傳感器、氣路調(diào)整部件、測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列分別與測試臺CAN總線通訊板通信連接，所述的總風(fēng)壓力傳感器連接至外部總風(fēng)源并監(jiān)測外部總風(fēng)源風(fēng)壓，所述的氣路調(diào)整部件連接至外部總風(fēng)源并導(dǎo)入風(fēng)路，待測模塊的氣路板安裝于測試臺上，待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸入端連接氣路調(diào)整部件，待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸出端通過儲風(fēng)缸和列車管連接至測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，所述的電源柜電連接至操作臺和測試臺并為操作臺和測試臺提供電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，其特征在于，所述的氣路調(diào)整部件包括控制風(fēng)缸和電空閥陣列，所述的控制風(fēng)缸的風(fēng)路輸入端連接至外部總風(fēng)源，控制風(fēng)缸的風(fēng)路輸出端連接至電空閥陣列的風(fēng)路輸入端，所述的電空閥陣列的風(fēng)路輸出端連接至待測模塊的氣路板的風(fēng)路輸入端，控制風(fēng)缸和電空閥陣列的控制端分別通信連接至測試臺CAN總線通訊板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，其特征在于，所述的操作臺還包括操作臺嵌入式PC104模塊，所述的操作臺嵌入式PC104模塊的輸入端連接操作臺CAN總線通訊板，操作臺嵌入式PC104模塊的輸出端通過高速輸出通路連接至狀態(tài)顯示模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，其特征在于，所述的操作臺還包括Iontalk解碼陣列，所述的測試臺還包括Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器，操作臺的工控機、Iontalk解碼陣列、Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器依次通信連接，Ion網(wǎng)絡(luò)總線中繼器通信連接至待測模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，其特征在于，所述的測試臺還包括測試臺嵌入式PC104模塊、A/D采樣模塊、D/A模塊和高速I/O模塊，所述的測試臺嵌入式PC104模塊通過A/D采樣模塊分別通信連接至總風(fēng)壓力傳感器和測試模塊風(fēng)壓傳感器陣列，測試臺嵌入式PC104模塊通過D/A模塊通信連接至控制風(fēng)缸，測試臺嵌入式PC104模塊通過高速I/O模塊通信連接至電空閥陣列，測試臺嵌入式PC104模塊還通信連接至測試臺CAN總線通訊板，待測模塊的氣路板通過信號線通信連接至高速I/O模塊并連通測試臺嵌入式PC104模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，其特征在于，所述的輸入模塊包括鍵盤和鼠標(biāo)，所述的鍵盤和鼠標(biāo)通信連接至工控機。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種CCBII制動機單個模塊故障檢測裝置，其特征在于，所述的電源柜內(nèi)設(shè)置有過壓過流短路保護裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CCBII制動機單模塊故障檢測裝置，包括操作臺、檢測臺以及電源柜，適用于鐵路機車制動裝置故障的快速檢測及檢修。該裝置設(shè)計了全面模擬機車制動系統(tǒng)空氣管路的測試氣路板，全工況下的LONWORKS數(shù)據(jù)通訊環(huán)境，高可靠的電氣特性參數(shù)以及完善的測試規(guī)程，能夠全面模擬CCBII制動機的工作環(huán)境和空氣管路，對各可疑模塊的網(wǎng)絡(luò)控制性能、空氣管路性能和電氣性能進(jìn)行全方位測試，從而判斷模塊是否滿足上車要求。本裝置為CCBII制動機單模塊的測試提供參數(shù)設(shè)置、疲勞測試等多種測試方式，能夠靈活處理各種待測模塊，解決了返廠維修周期長、維護費用高、模塊誤判斷率居高不下等問題，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號G01M17/08GK102589908SQ201210016279
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者曹宏宇, 李爍, 高凱, 黃志武 申請人:中南大學(xué)