一種地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，包括相互連接的隨車故障記錄子系統(tǒng)和便攜式信息查詢子系統(tǒng)，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)分別與各門控單元連接；在列車運行過程中，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)實時記錄門控單元所有的列車控制信號和狀態(tài)變化，當故障發(fā)生時，馬上記錄詳細的故障信息；所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)隨時與隨車故障記錄子系統(tǒng)連接，對列車門控單元的實時狀態(tài)和故障信息進行查看，或者查詢已保存的歷史記錄。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有實時性強、操作便捷、人機交互友好等優(yōu)點。
【專利說明】一種地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地鐵門控單元故障檢測系統(tǒng)，尤其是涉及一種地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，可運用于地鐵門控單元故障診斷領(lǐng)域，擴充故障診斷技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]PMC20-110R門控單元是德國IFE公司生產(chǎn)的整個地鐵車門系統(tǒng)的主控單元。該門控單元以微處理器為中心，通過RS485、RS232等通訊接口與機車主控設(shè)備以及其他設(shè)備通訊，并接收列車控制信號，如開門車輛控制信號、關(guān)門車輛控制信號、零速車輛控制信號，以及門驅(qū)動機構(gòu)上的元件上發(fā)出的信號，如限位開關(guān)、緊急開關(guān)等，通過內(nèi)置電機驅(qū)動電路驅(qū)動電機完成對門的開啟和關(guān)閉。
[0003]地鐵客室車門是車輛所有系統(tǒng)中故障比例最高的系統(tǒng)，已知查明原因的主要故障表現(xiàn)為門控單元、繼電器、行程開關(guān)、切除裝置等故障，其中門控單元故障是影響客室門正常運作的主要因素。因此對門控單元的檢測是保證車門系統(tǒng)正常運行乃至地鐵列車安全運行不可缺少的部分。但當前的維修和保障方式主要停留于離線式的維護，即將門控單元取下后，放置在專用的故障檢測平臺上對其進行檢測，這種維修方式延長了維修時間，不利于對故障的判斷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種實時性強、操作便捷、人機交互友好、故障數(shù)據(jù)完整的地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，其特征在于，包括相互連接的隨車故障記錄子系統(tǒng)和便攜式信息查詢子系統(tǒng)，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)分別與各門控單元連接；
[0007]在列車運行過程中，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)實時記錄門控單元所有的列車控制信號和狀態(tài)變化，當故障發(fā)生時，馬上記錄詳細的故障信息；所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)隨時與隨車故障記錄子系統(tǒng)連接，對列車門控單元的實時狀態(tài)和故障信息進行查看，或者查詢已保存的歷史記錄。
[0008]該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計采用上位機與下位機的結(jié)構(gòu)模式，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)作為下位機，其僅負責數(shù)據(jù)的采集記錄與通訊功能，所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)提供人機交互界面，并與下位機協(xié)調(diào)完成的完整測試任務。
[0009]所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)掛載到列車客室原有通訊總線上，監(jiān)聽通訊總線上所有的通訊信息，并記錄相關(guān)狀態(tài)信息和故障信息，并進行存儲。
[0010]所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)包含基于ARM內(nèi)核的微處理器、RS-485數(shù)據(jù)采集模塊、基于SPI模式的SD卡讀寫模塊以及藍牙通訊模塊，所述的微處理器通過RS-485數(shù)據(jù)采集模塊與通訊總線連接，所述的微處理器通過藍牙通訊模塊與便攜式信息查詢子系統(tǒng)連接，所述的微處理器與SD卡讀寫模塊連接。
[0011]所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)設(shè)有基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)中配置了相應的功能任務，通過操作系統(tǒng)的調(diào)度來實現(xiàn)具體的功能，包括工作模式選擇，對RS-485數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)采集，對采集數(shù)據(jù)進行識別和解析得到所需的列車運行狀態(tài)和故障信息，基于微型FAT文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理，對數(shù)據(jù)的記錄與讀取，以及與便攜式信息查詢子系統(tǒng)進行藍牙通訊。
[0012]所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)通過藍牙方式與隨車故障子系統(tǒng)通訊，完成隨車故障記錄子系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)置以及問詢隨車故障記錄子系統(tǒng)存儲的記錄信息，并顯示在人機界面上，根據(jù)設(shè)置可顯示當前列車門控單元的實時狀態(tài)，或者讀取已存儲的歷史信息。
[0013]所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)包含安裝有Android操作系統(tǒng)的便攜移動終端設(shè)備以及運行在Android系統(tǒng)上的信息查詢應用軟件；該軟件包含人機界面，通過藍牙設(shè)備隨時與隨車故障記錄子系統(tǒng)進行通訊完成相應的系統(tǒng)配置功能，將隨車故障記錄子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)在便攜式信息查詢子系統(tǒng)上顯示。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0015]I)提供了一款可以針對PMC20-110R門控單元進行隨車故障檢測和記錄的系統(tǒng)；
[0016]2)本系統(tǒng)實時性強，可實時監(jiān)控門控單元運行狀態(tài)和故障信息，對門控單元所有的狀態(tài)和故障信息有完整的記錄；
[0017]3)本系統(tǒng)適用面廣，便攜式信息查詢子系統(tǒng)兼容大部分Android系統(tǒng)智能移動終端，應用場合靈活；
[0018]4)本系統(tǒng)提供簡單友好的人機界面，提供完整的故障狀態(tài)信息，方便檢修人員日常操作，并有利于故障數(shù)據(jù)的信息化備案。
[0019]5)本系統(tǒng)采用了嵌入式實時操作系統(tǒng)，當外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時，能夠接受并以足夠快的速度予以處理，其處理的結(jié)果能在規(guī)定時間內(nèi)來控制生產(chǎn)過程或?qū)μ幚硐到y(tǒng)做出快速響應，并控制所有實時任務協(xié)調(diào)一致運行。采用嵌入式實時操作系統(tǒng)能夠支持多任務，使得程序開發(fā)更加容易，便于維護，同時能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0021]圖2為隨車故障記錄子系統(tǒng)硬件功能模塊框圖；
[0022]圖3為隨車故障記錄子系統(tǒng)軟件任務調(diào)度邏輯圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0024]實施例
[0025]如圖1所示，一種地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，由兩個子系統(tǒng)組成:隨車故障記錄子系統(tǒng)和便攜式信息查詢子系統(tǒng)。所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計采用上位機與下位機的結(jié)構(gòu)模式。作為下位機的隨車故障記錄子系統(tǒng)不帶有人機交互功能，僅負責數(shù)據(jù)的采集記錄與通訊功能。便攜式信息查詢子系統(tǒng)著重于提供一個良好的人機交互界面，輔之以通訊程序和相應的配置程序與下位機協(xié)調(diào)完成一個完整的測試任務。
[0026]所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)在不改變列車客室原有通訊總線拓撲的情況下，掛載到通訊總線上，監(jiān)聽通訊總線上所有的通訊信息，并記錄相關(guān)狀態(tài)信息和故障信息，存儲于系統(tǒng)的SD卡中。
[0027]如圖2所示，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)的硬件部分包含基于ARM內(nèi)核的微處理器為控制核心的硬件系統(tǒng)，以及基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)還包含RS-485數(shù)據(jù)采集模塊、基于SPI模式的SD卡讀寫模塊以及藍牙通訊模塊等功能模塊。
[0028]如圖3所示，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)中配置了相應的功能任務，通過操作系統(tǒng)的調(diào)度來實現(xiàn)具體的功能，包括工作模式選擇；對RS-485數(shù)據(jù)總線監(jiān)聽和數(shù)據(jù)采集；對采集數(shù)據(jù)進行識別和解析，得到所需的列車運行狀態(tài)和故障信息；基于微型FAT文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理；對有關(guān)數(shù)據(jù)的記錄與讀??；與便攜式信息查詢子系統(tǒng)進行藍牙通訊坐寸O
[0029]所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)通過藍牙方式與隨車故障子系統(tǒng)通訊，完成隨車故障記錄子系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)置以及問詢隨車故障記錄子系統(tǒng)存儲的相關(guān)記錄信息，并顯示在人機界面上，根據(jù)設(shè)置可顯示當前列車門控單元的實時狀態(tài)，或者讀取已存儲的歷史信息。
[0030]所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)包含安裝有Android操作系統(tǒng)的便攜移動終端設(shè)備以及運行在Android系統(tǒng)上的專用信息查詢應用軟件。本發(fā)明開發(fā)了一款兼容大部分Android系統(tǒng)智能移動終端的專用信息查詢應用軟件，將該軟件安裝于帶有藍牙設(shè)備的Android智能移動終端上，該應用包含人機界面，通過藍牙設(shè)備可以隨時與隨車故障記錄子系統(tǒng)進行通訊完成相應的系統(tǒng)配置功能，將隨車故障記錄子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)在便攜式信息查詢子系統(tǒng)上顯示。
[0031]使用本測試系統(tǒng)對PMC20-110R門控單元進行實際檢測的具體操作步驟如下:
[0032]步驟1:將隨車故障記錄子系統(tǒng)的RS485端口與列車的RS485總線相連，開啟系統(tǒng)，系統(tǒng)運行在默認狀態(tài)；此時系統(tǒng)執(zhí)行監(jiān)聽任務，開始讀取總線上的狀態(tài)和故障信息，并記錄到SD卡中。
[0033]步驟2:在Android移動終端上打開信息查詢子系統(tǒng)軟件，打開系統(tǒng)藍牙功能，
[0034]系統(tǒng)軟件左側(cè)操作欄有明確的指令按鈕和當前可連接的藍牙設(shè)備，點擊相應設(shè)備，與隨車故障記錄子系統(tǒng)的藍牙模塊建立連接。
[0035]步驟3:點擊操作軟件上的相應按鈕，向隨車故障記錄子系統(tǒng)發(fā)送指令，接收到的數(shù)據(jù)會在軟件右側(cè)顯示欄中顯示，連接在總線上的門控單元的狀態(tài)信息和故障信息在窗口中都有顯示；在不同的任務下，可調(diào)取不同的顯示內(nèi)容，包括實時信息和已存儲的歷史信肩、O
[0036]整個測試不需要將門控單元拆離列車即可進行，連接在列車總線上的隨車故障記錄子系統(tǒng)可以保持長時間工作狀態(tài)，選擇適當?shù)腟D卡存儲容量，隨車故障記錄子系統(tǒng)可至少記錄地鐵車輛兩個星期的正常運營數(shù)據(jù)。作為上位機的信息查詢子系統(tǒng)在所有安裝該軟件的移動終端上均可操作，適用性強。通過上述操作，可以監(jiān)控門控單元日常運行中的狀態(tài)和故障，為門控單元正常工作提供保障。
【權(quán)利要求】
1.一種地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，其特征在于，包括相互連接的隨車故障記錄子系統(tǒng)和便攜式信息查詢子系統(tǒng)，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)分別與各門控單元連接； 在列車運行過程中，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)實時記錄門控單元所有的列車控制信號和狀態(tài)變化，當故障發(fā)生時，馬上記錄詳細的故障信息；所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)隨時與隨車故障記錄子系統(tǒng)連接，對列車門控單元的實時狀態(tài)和故障信息進行查看，或者查詢已保存的歷史記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計采用上位機與下位機的結(jié)構(gòu)模式，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)作為下位機，其僅負責數(shù)據(jù)的采集記錄與通訊功能，所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)提供人機交互界面，并與下位機協(xié)調(diào)完成的完整測試任務。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述的隨車故障記錄子系統(tǒng)掛載到列車客室原有通訊總線上，監(jiān)聽通訊總線上所有的通訊信息，并記錄相關(guān)狀態(tài)信息和故障信息，并進行存儲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵門控單元隨車故障記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述的便攜式信息查詢子系統(tǒng)包含安裝有Android操作系統(tǒng)的便攜移動終端設(shè)備以及運行在Android系統(tǒng)上的信息查詢應用軟件；該軟件包含人機界面，通過藍牙設(shè)備隨時與隨車故障記錄子系統(tǒng)進行通訊完成相應的系統(tǒng)配置功能，將隨車故障記錄子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)在便攜式信息查詢子系統(tǒng)上顯示。
【文檔編號】G08C17/02GK104200539SQ201410382287
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】高翔, 張峰, 張士文 申請人:上海交通大學