CN106740800B - 制动系统的can总线报文维护监控系统以及工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种制动系统的CAN总线报文维护监控系统，包括均与CAN总线相连的多个制动控制单元，以及分别连接到CAN总线两端的两个维护终端。所述维护终端包括机壳，机壳中安装主控模块、存储卡模块和无线发射模块。制动系统的CAN总线报文维护监控系统单独设置维护终端，使其与制动控制单元分离，使系统中各个部分分工明确，互不影响。维护终端设置了存储卡模块和无线发射模块，能够将制动控制单元检测到的制动系统状态数据进行存储，使数据既可以进行实时读取，又能够进行回放查看，也能够通过无线通讯发射到远程服务器中，便于远程查看。整个系统还能够在实时读取时，根据读取的状态数据对制动控制单元的控制方式进行调整，提高轨道车辆的制动性能和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，具体地说，是一种制动系统的CAN总线报文维护监控系统。
背景技术
维护终端是制动控制单元与PC机进行信息交互的桥梁，它接收车辆制动控制装置发出的状态信息、控制信息和故障信息，现场将这些数据信息发送到上位机(如笔记本电脑)，以指示灯、数据列表及动态曲线的形式，监视列车的运行情况。
维护终端是制动系统的重要组成部分，对其安全性、可靠性起着举重轻重的作用。近年来我国轨道交通事业飞速发展，对车辆制动系统的可靠性和安全性提出了更高的要求，随之对维护终端的性能也提出了更高的需求。目前使用的维护终端设备存在如下不足：
1)无专用的存储设备。负责制动控制装置与上位机进行信息交互的是制动控制装置内部的板卡，并无可即时插拔的专用的存储卡，一般是由主控制板卡来兼顾此功能，这样既有可能影响主控制板卡的工作，又不能很高效的完成信息的交互，更不能够完成SD卡的存储。
2)缺少初步的数据处理功能。现有的维护终端仅仅是起到数据网关的作用，只是将数据打包上传到PC，对数据本身不做任何处理，不能按照用户需求设置触发条件，不能过滤无关报文，不能更改所记录文件的格式，这样得到的数据既不方便事后查找分析，又造成了存储空间的浪费。
3)无法离线记录数据。对现场所有数据的记录只能在与PC连接之后才能进行，脱离PC记录车辆运行中大数据的问题还没有得到很好的解决。
4)不支持GPRS、3G、4G等远程传输。比如车辆的CAN报文记录仪，以往只能在车返回后，才能读取行驶数据。这样不能快速实时地监测到车辆的运行情况，就无法及时采取措施避免或解决突发的故障。
发明内容
本发明针对目前维护终端无法存储、不能离线、不能远程传输等问题，提出一种制动系统的CAN总线报文维护监控系统。
本发明的制动系统的CAN总线报文维护监控系统，包括均与CAN总线相连的多个制动控制单元，以及分别连接到CAN总线两端的两个维护终端。
所述维护终端包括机壳，机壳中安装主控模块、存储卡模块和无线发射模块。
所述存储卡模块和无线发射模块均与主控模块相连，所述无线发射模块与机壳上安装的天线相连，所述存储卡模块与机壳上安装的存储卡插槽相连，所述机壳上安装的USB接口和连接端子都与主控模块相连。
所述连接端子通过数据线与CAN总线相连，所述存储卡插槽中安装有存储卡。
一种制动系统的CAN总线报文维护监控系统的工作方法，步骤如下：
1)各个制动控制单元实时将从对应制动系统采集到的系统状态信息，通过CAN总线发送到维护终端中，进入维护终端中的系统状态信息通过主控模块和存储卡模块，送入到存储卡中进行存储。
2)将PC机通过数据线与维护终端的USB接口连接，通过PC机向维护终端中的主控模块发送设定的回放时间段。
3)主动模块根据接收到的回放时间段，通过存储卡插槽，从存储卡中读取与回放时间段所在时间对应的系统状态信息，并将其发送给PC机。
4)PC机接收到回放时间段所在时间对应的系统状态信息后，通过PC机的输入设备选取回放时间段中一个时间点，复制该时间点对应的系统状态信息，并将该时间点以及对应的系统状态信息发送到PC机的显示设备上进行显示。
优选的是，步骤1中，进入维护终端中个系统状态信息同时通过主控模块、无线发射模块和天线，发送到与维护终端通过无线通讯相连的服务器中。
优选的是，将PC机通过数据线与维护终端的USB接口连接，通过PC机向维护终端的主控芯片发出控制指令；主控芯片接收控制指令，将接收到的系统状态信息由发送到存储卡中存储转为发送到PC机；PC机接收系统状态信息，将其发送到PC机中的存储器中存储，同时发送到PC机的显示设备上进行显示。
优选的是，PC机接收系统状态信息后，通过PC机向维护终端的主控芯片发出制动指令；主控芯片将接收到的制动指令通过CAN总线发送给对应的制动控制单元；制动控制单元根据接收到的制动指令，调整制动控制单元中设定的制动控制算法。
本发明的有益效果是：制动系统的CAN总线报文维护监控系统单独设置维护终端，使其与制动控制单元分离，使系统中各个部分分工明确，互不影响。维护终端设置了存储卡模块和无线发射模块，能够将制动控制单元检测到的制动系统状态数据进行存储，使数据既可以进行实时读取，又能够进行回放查看，也能够通过无线通讯发射到远程服务器中，便于远程查看。整个系统还能够在实时读取时，根据读取的状态数据对制动控制单元的控制方式进行调整，提高轨道车辆的制动性能和安全性。
附图说明
附图1为制动系统的CAN总线报文维护监控系统的系统结构框图。
具体实施方式
为了能进一步了解本发明的结构、特征及其它目的，现结合所附较佳实施例详细说明如下，所说明的较佳实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
本发明的具体实施方式如下：
如图1所示，制动系统的CAN总线报文维护监控系统包括均与CAN总线相连的多个制动控制单元，以及分别连接到CAN总线两端的两个维护终端。
维护终端包括机壳，机壳中安装主控模块、存储卡模块和无线发射模块。
存储卡模块和无线发射模块均与主控模块相连，无线发射模块与机壳上安装的天线相连，存储卡模块与机壳上安装的存储卡插槽相连，机壳上安装的USB接口和连接端子都与主控模块相连。USB接口使维护终端通过USB数据线，可与PC机进行连接。
连接端子通过数据线与CAN总线相连，存储卡插槽中安装有存储卡。
各个制动控制单元实时将从对应制动系统采集到的系统状态信息，系统状态信息包括能够反映车辆运行状况和故障状况的牵引时间、制动时间、紧急制动时间、快速制动时间、紧急运行时间、电制动滑行时间等多项数据参数以及采集数据参数的时间。
系统状态信息被制动控制单元通过CAN总线发送到维护终端中，进入维护终端中的系统状态信息通过主控模块和存储卡模块，送入到存储卡中进行存储。
将PC机通过数据线与维护终端的USB接口连接，通过PC机可选择回放模式或在线模式，对传输或存储到维护终端中的系统状态信息进行处理。
采用回放模式时，操作PC机，通过PC机中的操作软件，维护终端中的主控模块发送设定的回放时间段，即需要回放对应时间段中所采集的系统状态信息。
主动模块根据接收到的回放时间段，通过存储卡插槽，从存储卡中读取与回放时间段所在时间对应的系统状态信息，并将其发送给PC机。
PC机接收到回放时间段中所采集的系统状态信息，通过PC机的鼠标、键盘等输入设备，选取回放时间段中一个时间点，复制该时间点对应系统状态信息的数据，并将该时间点以及对应系统状态信息的数据发送到PC机的显示设备上以曲线、指示灯文本框等方式进行显示。
采用在线模式时，通过PC机向维护终端的主控芯片发出在线接收的控制指令。
主控芯片接收控制指令，停止将接收到的系统状态信息由发送到存储卡，转而将其进行打包，发送到PC机。
PC机接收系统状态信息，发送到PC机的显示设备上进行显示。可将PC机接收到的系统状态信息，发送到PC机中的存储器中存储。
PC机接收系统状态信息后，根据在显示设备上显示出的制动系统运行状态，通过PC机向维护终端的主控芯片发出制动指令。
主控芯片将接收到的制动指令通过CAN总线发送给对应的制动控制单元。
制动控制单元根据接收到的制动指令，调整制动控制单元中设定的制动控制算法，对制动系统的工作状态进行调整。
Claims (4)
1.一种制动系统的CAN总线报文维护监控系统的工作方法，其特征在于：所述制动系统的CAN总线报文维护监控系统，包括均与CAN总线相连的多个制动控制单元，以及分别连接到CAN总线两端的两个维护终端；
所述维护终端包括机壳，机壳中安装主控模块、存储卡模块和无线发射模块；
所述存储卡模块和无线发射模块均与主控模块相连，所述无线发射模块与机壳上安装的天线相连，所述存储卡模块与机壳上安装的存储卡插槽相连，所述机壳上安装的USB接口和连接端子都与主控模块相连；
工作方法步骤如下：
①各个制动控制单元实时将从对应制动系统采集到的系统状态信息，通过CAN总线发送到维护终端中，进入维护终端中的系统状态信息通过主控模块和存储卡模块，送入到存储卡中进行存储；
②将PC机通过数据线与维护终端的USB接口连接，通过PC机向维护终端中的主控模块发送设定的回放时间段；
③主动模块根据接收到的回放时间段，通过存储卡插槽，从存储卡中读取与回放时间段所在时间对应的系统状态信息，并将其发送给PC机；
④PC机接收到回放时间段所在时间对应的系统状态信息后，通过PC机的输入设备选取回放时间段中一个时间点，复制该时间点对应的系统状态信息，并将该时间点以及对应的系统状态信息发送到PC机的显示设备上进行显示。
2.根据权利要求1所述的制动系统的CAN总线报文维护监控系统的工作方法，其特征在于，步骤①中，进入维护终端中的 系统状态信息同时通过主控模块、无线发射模块和天线，发送到与维护终端通过无线通讯相连的服务器中。
3.根据权利要求1或2所述的制动系统的CAN总线报文维护监控系统的工作方法，其特征在于，步骤②至④替换为下述步骤：
⑤将PC机通过数据线与维护终端的USB接口连接，通过PC机向维护终端的主控芯片发出控制指令；
⑥主控芯片接收控制指令，将接收到的系统状态信息由发送到存储卡中存储转为发送到PC机；
⑦PC机接收系统状态信息，将其发送到PC机中的存储器中存储，同时发送到PC机的显示设备上进行显示。
4.根据权利要求3所述的制动系统的CAN总线报文维护监控系统的工作方法，其特征在于，
步骤⑦完成后，工作步骤如下：
⑧PC机向维护终端的主控芯片发出制动指令；
⑨维护终端的主控芯片接收制动指令，并将其通过CAN总线发送到制动控制单元；
⑩制动控制单元接收制动指令，调整制动控制单元中设定的制动控制算法。
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