一种环线发码设备监测装置

技术领域

本发明属于铁路(轨道电路)机车信号通讯领域，特别涉及一种环线发码设备监测装置。

背景技术

我国铁路机车在工区内检修时，需要通过环线发码设备发送机车信号对车辆的信号系统进行检测。环线发码设备的安装位置必须紧靠轨道避免邻线信号干扰，对于具备多股轨道的中大型工区需要人工跨越数根轨道进行检查以及对发码设备进行参数设定，还需通过纸质记录表进行记录数据，存在工作效率低且有一定的安全隐患，纸质数据不易管理、统计、追溯，如果发码设备出现故障很难及时维修，造成车辆无法出库并且影响业绩。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种环线发码设备监测装置，实现现有工区环线发码设备的监控，解决现有领域的空缺，可在监控端计算机上快速搭建环线及发码设备模型，与工区环境相对应，快速锁定故障设备位置和显示故障电气性能数据，提高排查、维修效率；可通过发码电流的变化提前预判环线老化的趋势，并且可远程设置发码参数，降低人员返工区去调试发码设备参数的次数，降低安全隐患，提高工作效率。

为达到以上目的，本发明提供一种环线发码设备监测装置，包括远端监测终端、监控端监测主机，监测终端通过串口与环线发码设备连接采集发码信息，监测主机通过通讯网络与监测终端传递数据，并通过串口将数据传递给上位机监控系统。

进一步的，所述通讯网络包括无线和电力载波两种方式。

进一步的，所述上位机监控系统包括用于对环线设备进行监控、管理的环线发码设备管理系统。

进一步的，所述环线发码设备管理系统包括环线编辑器、模型管理器、设备管理器和码序存储器；其中，环线编辑器用于新建、修改、保存环线模型，模型管理器用于对已经生成的模型图纸进行分类管理，设备管理器用于存储环线发码设备的发码电流报警值、环线名称和设备ID，对应的码序，码序存储器用于编辑、存储环线发码设备的制式、循环方式、发码间隔和发码电流。

本发明的有益效果在于：

本发明投入使用后可提高环线发码设备的使用效率，只需通过监控端软件查看设备工作状态，降低人工去现场检查环线的次数，降低安全隐患。监控装置实时采集发码设备的电流、灯码等易出现故障的指标，可设定指标超限范围，如果指标超出偏差可及时报警提升维修效率，避免延误车辆检修、出库。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的环线发码设备监测装置的系统结构示意图；

图2为本发明实施例的环线发码设备监测装置的环线编辑器界面示意图；

图3为本发明实施例的环线发码设备监测装置的设备管理器界面示意图；

图4为本发明实施例的环线发码设备监测装置的监控主界面示意图；

图5为本发明实施例的环线发码设备监测装置的发码设备设置界面示意图；

图6为本发明实施例的环线发码设备监测装置的检测记录查看界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明的监测装置包括远端监测终端和监控端监测主机，监测终端通过串口与环线发码设备连接采集发码信息，监测主机通过无线和电力载波两种方式与监测终端传递数据，并通过串口将数据传递给上位机监控系统。其中监测终端的硬件由电源管理电路、MCU、电力载波通讯单元、无线通讯单元、RS232串口、电流采集电路组成；监控主机由电源管理电路、MCU、电力载波通讯单元、无线通讯单元、RS232串口组成。上位机监控系统包括用于对环线设备进行监控、管理的环线发码设备管理系统，监控端使用环线设备管理系统对环线设备进行监控、管理，通过人机界面实时显示设备状态，图形方式显示灯码、载频、低频、上下边频、输出电流、设备ID、循环方式、设备电源电压、工作电流等参数。

环线发码设备管理系统包括环线编辑模器、模型管理器、设备管理器和码序存储器。

环线编辑器可新建、修改、保存环线模型，环线模型就是环线的平面图纸，参见图2所示环线编辑器界面。环线发码设备管理系统可通过环线编辑器对现场环线、发码设备进行建模，使其显示界面与现场环线的实际位置相对应，使监控更加直观。绘制环线图纸时可绘制环线的长度、连接关系、坐标、设备ID和环线名称等数据。

模型管理器可对已经生成的模型图纸进行分类管理，按照电务段→工区→车间分类管理。

设备管理器可存储环线发码设备的发码电流报警值、环线名称和设备ID，对应的码序，参见图3所示设备管理器界面。具体为，系统通过远程方式对现场发码设备进行设置，设置环线发码参数包括：环线名称和设备ID、发码电流、制式、循环方式、间隔时间等数据，通过监测主机远距离发送至远端的环线发码设备。同时可实时接收远端的数据，数据包括当前回采的发码电流、制式、灯码、载频、低频、上下边频等数据，将数据显示在环线图形上。设备管理器可设定判定条件，对应被监控设备的参数超出限值时发送报警，通知检测维修，避免耽误车辆检修、出库。

码序存储器用来编辑、存储发码设备的制式、循环方式、发码间隔、发码电流。

环线发码设备管理系统使用步骤：

1、用户需对一个新工区的环线进行建模，通过环线编辑器新建一个环线模型，环线和发码设备作为一个固定的图标，可放置在建模界面的任意位置；环线之间也可通过实线连接，用于标识现场环线的连接关系。用户可根据工区现场实际位置画出与其对应的环线图纸模型，同样环线编辑器也可对已有的模型进行修改。如图2所示。

2、用户通过设备管理器可设置环线与发码设备对应，同时可设置发码通道、发码电流报警值和系数。发码电流可设置0-10A，一台发码设备可以输出6路通道给不同的环线。如图3所示。

3、用户打开监控主界面，首先通过串口设置来选择相对应的通讯端口，开始监控后系统将监控主机接收到的发码设备数据解析后显示在相应的界面图标上，可显示制式、载频、低频、发码电流等数据，通过设备管理器记录的设备与环线信息与现场相对应。如图4所示。

4、用户需要通过系统对远端发码设备进行远程配置时，点击传输到发码器按钮打开传输界面，用户可设置对应设备、环线线路、各通道发码电流、制式、低频、载频、延时等参数。可逐条添加每条发码信息，可自由编辑实现发码顺序。如图5所示。

5、用户通过记录查看功能可查看历史监控数据，记录包括检测记录、LOG记录、报警记录。如图6所示。

监测主机通过无线和电力载波两种方式与监测终端传递数据，无线通讯和电力载波通讯相互结合、校验，每次通讯两者都会参与并且保持数据发送同步。通过时序控制法实现两种信号相互结合以及同步，时序控制法是通过节拍器使两种信号同步在同一时序上。时序由监控端控制，通过在数据包加入一个时序标志数据来记录当前的时序，每次时序标志为上一次时序的递增，监控端的节拍器控制时序的延时时间，相当于信号发送的脉搏，当信号质量降低时会按照10ms的幅度增加节拍器发送间隔，如果信号质量提高节拍器则按照5ms减少发送间隔。监测主机发送一组带有时序的指令数据至远端监控终端，监控终端收到时序指令后才会发送相应环线发码数据，监测主机与监控终端采用一问一答握手的通讯方式。

同步的数据会分别放入两个缓存器等待校验。单个数据包的校验采用求和取反法，累加整个数据包的有效数据并求和后单字节取反，将取反的数据与数据包的校验位对比进行校验，两种通讯的数据包通过校验以后做时序同步，将同步的参数内容做对比，如果相同则放入有效数据缓存器给监控系统使用，如果不同则采纳权重较高的数据。

无线通讯和电力载波通讯两种方式的权重由信号质量进行动态分配，通过信号幅度监控法及流量监控法两种方式计算信号质量，信号幅度监控法通过载波收发器接收载波信号，依据载波的信号幅度对比作为信号质量的指标之一。信号质量的另一个指标为流量监控指标，通过计数1min内收到的有效和无效数据包的总数来计算数据通讯流量。当两者信号质量相差5％以内时以无线通讯方式权重高，两者差异在5％以上时，信号质量高的通讯方式为权重高。

本发明投入使用后可提高环线发码设备的使用效率，只需通过监控端软件查看设备工作状态，降低人工去现场检查环线的次数，降低安全隐患。监控装置实时采集发码设备的电流、灯码等易出现故障的指标，可设定指标超限范围，如果指标超出偏差可及时报警提升维修效率，避免延误车辆检修、出库。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。