機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置便攜式檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張華++黃娟娟

摘 要：機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置便攜式測(cè)試儀不僅可以解決TAX裝置內(nèi)部通信狀態(tài)檢測(cè)的問題，同時(shí)還可以解決TAX裝置與LKJ監(jiān)控裝置主機(jī)之間的通信狀態(tài)檢測(cè)的問題。操作界面簡(jiǎn)單便捷，使作業(yè)者在現(xiàn)場(chǎng)能夠迅速、準(zhǔn)確的判斷故障點(diǎn)，縮短故障處理時(shí)間，大大提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：監(jiān)測(cè)裝置 TAX 便攜式 硬件 軟件

中圖分類號(hào)：U26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）06（b）-0048-02

隨著TAX2、TAX3型監(jiān)測(cè)裝置信息平臺(tái)的全面推廣使用，與機(jī)車運(yùn)行相關(guān)的輔助安全信息監(jiān)測(cè)插件也在不斷增加，這些插件可以實(shí)現(xiàn)行車過程的信息傳遞、操作控制、安全檢測(cè)、事件記錄等功能，通過對(duì)記錄數(shù)據(jù)的分析能確定發(fā)生事件及原由，為安全行車提供了強(qiáng)大的技術(shù)保證。而由于這些輔助插件的增加，導(dǎo)致TAX裝置的工作量大大增加，故障率增高，結(jié)合部增多，插件之間相互影響的問題也隨之而來。但是目前對(duì)TAX裝置的檢測(cè)手段單一，檢測(cè)所需時(shí)間較長，無法滿足現(xiàn)場(chǎng)的需求。因此，要想在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能夠迅速、準(zhǔn)確的判斷故障點(diǎn)，縮短故障處理時(shí)間，提高工作效率。同時(shí)，通過檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，提高TAX裝置通信的穩(wěn)定性、可靠性，為相關(guān)的輔助安全信息監(jiān)測(cè)插件提供準(zhǔn)確的信息，確保機(jī)車運(yùn)行安全。只能依靠自行研制一種便于車上使用、可以兼容檢測(cè)TAX2、TAX3裝置、可以全面檢測(cè)TAX裝置通信狀態(tài)的便攜式測(cè)試設(shè)備。

1 便攜式檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)

1.1 技術(shù)路線

TAX裝置的通信主要分為兩部分，一部分是與LKJ裝置之間的RS485通信，實(shí)時(shí)獲取監(jiān)控裝置采集的時(shí)間、公里標(biāo)、速度、車號(hào)和車次等重要列車運(yùn)行信息；另一部分是與其內(nèi)部的插件之間的RS485通信，將實(shí)時(shí)獲取的信息發(fā)送到RS485總線，供其他功能單元取用。

根據(jù)TAX裝置的通信特點(diǎn)，檢測(cè)也分為兩部分，一是檢測(cè)LKJ裝置與TAX裝置之間的通信狀態(tài)；二是TAX裝置內(nèi)部的通信狀態(tài)。因此，便攜式測(cè)試儀的外部連接也需要兩種方式，可以分別檢測(cè)兩種狀態(tài)。同時(shí)，TAX裝置作為一個(gè)信息平臺(tái)，同時(shí)兼顧接收與發(fā)送兩種功能，那便攜式測(cè)試儀也應(yīng)具備讀取與發(fā)送兩種功能，才能完整的測(cè)試TAX裝置的通信狀態(tài)。

1.2 硬件的選取與設(shè)計(jì)

一款手持式的測(cè)試設(shè)備，主要由主模塊、存儲(chǔ)設(shè)備、電源、液晶屏、輸入設(shè)備、外殼等組成，而主模塊的選擇決定了其余設(shè)備及開發(fā)平臺(tái)的選擇。

（1）主模塊：Intel ATOM n270低功耗平臺(tái)最為適合，該主板體積?。?.5寸），采用的是INTEL ATOM N270處理器1.6GHz，處理速度快，支持電阻觸摸屏，并且?guī)в蠷S232、RS485串口。

（2）存儲(chǔ)設(shè)備：綜合比較后，選擇了1.8寸16G的固態(tài)硬盤作為測(cè)試儀的存儲(chǔ)設(shè)備，體積小、功耗小、穩(wěn)定性高。

（3）液晶屏：從便攜性、功耗等因素上考慮，采用杭州平望科技有限公司生產(chǎn)的AT50TV型8寸顯示屏。

（4）電源：采用日本三洋電機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的鋰電池單節(jié)，定制了專用的充放電電路。

（5）輸入設(shè)備：選擇了市場(chǎng)上普通的數(shù)字鍵盤。這樣如果鍵盤損壞，維修和更換的成本都很低廉，保證了設(shè)備的可用性。

設(shè)備選型完成后，就要開始組裝調(diào)試，為保證在機(jī)車上可靠使用，手工制作了一個(gè)鋼板外殼。首先為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽LKJ2000型監(jiān)控主機(jī)對(duì)外發(fā)出的RS485信息的功能，該研究者制作了一根LKJ2000型監(jiān)控主機(jī)X37插頭至機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置便攜式檢測(cè)儀的通信連接線，可以通過此連接線，將LKJ2000型監(jiān)控主機(jī)的RS485信息傳輸?shù)綔y(cè)試儀上。通過測(cè)試儀的液晶顯示屏來查看LKJ2000型監(jiān)控主機(jī)對(duì)外發(fā)布的RS485信息是否正確。其電氣連接線路圖如圖1。

其次為了實(shí)現(xiàn)模擬LKJ2000型監(jiān)控主機(jī)向TAX機(jī)車安全信息綜合檢測(cè)裝置發(fā)送RS485信息的功能，該研究者制作了一根機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置X1插頭至機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置便攜式檢測(cè)儀的通信連接線，可以通過此連接線，將模擬LKJ2000型監(jiān)控主機(jī)將的測(cè)試儀上RS485信息傳輸?shù)絋AX機(jī)車安全信息綜合檢測(cè)裝置，供TAX機(jī)車安全信息綜合檢測(cè)裝置上的其他功能單元讀取信息。通過測(cè)試儀的液晶顯示屏來的輸入信息，以及TAX機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置上功能單元讀取的信息來核對(duì)信息的正確性。其電氣連接線路圖如圖2。

最后為了實(shí)現(xiàn)通過過渡插件監(jiān)聽每個(gè)功能單元上發(fā)出的RS485信息的功能，該研究者制作了一塊過渡插件和一根過渡插件至機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置便攜式檢測(cè)儀的通信連接線，可以通過此連接線和過渡插件，能單獨(dú)監(jiān)聽TAX機(jī)車安全信息綜合檢測(cè)裝置信息平臺(tái)對(duì)每個(gè)功能單元所發(fā)出的RS485信息是否正確。通過測(cè)試儀的液晶顯示屏來查看LKJ2000型監(jiān)控主機(jī)對(duì)外發(fā)布的RS485信息是否正確。其電氣連接線路圖如圖3、圖4。

2 軟件開發(fā)

由于硬件平臺(tái)確定為Intel架構(gòu)，操作系統(tǒng)選擇Windows，軟件的開發(fā)就有了許多選擇。經(jīng)過對(duì)比，最終決定選擇.Net平臺(tái)進(jìn)行軟件模塊開發(fā)。其原因有三：第一使用的.Net平臺(tái)可以提高開發(fā)效率，快速研制出產(chǎn)品。第二無論是LKJ與TAX箱之間的通訊還是TAX箱內(nèi)部的通訊均屬于LKJ生產(chǎn)廠家的內(nèi)部協(xié)議（尤其是LKJ與TAX箱之間的通訊協(xié)議廠家可任意改變）。使用.Net平臺(tái)可以保證LKJ、TAX通訊協(xié)議變更時(shí)該研究者快速對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)整。第三使用.Net平臺(tái)可以提供友好的人機(jī)對(duì)話界面，便于現(xiàn)場(chǎng)操作。

根據(jù)測(cè)試儀的功能需求，軟件分為TAX和LKJ兩大模塊，兩個(gè)模塊都具有監(jiān)聽和發(fā)送雙重功能，且兩個(gè)模塊信息項(xiàng)點(diǎn)都是相同的，全面覆蓋了目前各種設(shè)備需取用的信息內(nèi)容，顯示方式如圖5。

通過軟件檢測(cè)儀可在LKJ和TAX裝置之間及TAX裝置內(nèi)部監(jiān)聽各種信息，直觀的顯示在觸摸屏上，工作人員能根據(jù)這些信息迅速判斷信息的正確性。同時(shí)也可模擬LKJ向TAX裝置發(fā)送指定信息，還能在TAX裝置內(nèi)部模擬廣播信息。

3 結(jié)語

TAX裝置便攜式測(cè)試儀的研制成功，不僅解決了TAX裝置內(nèi)部通信狀態(tài)檢測(cè)的問題，同時(shí)還解決了TAX裝置與LKJ監(jiān)控裝置主機(jī)之間的通信狀態(tài)檢測(cè)的問題。同時(shí)，簡(jiǎn)單便捷的操作界面，即可以監(jiān)聽TAX裝置、LKJ2000裝置的通信信息，還可以模擬TAX裝置、LKJ2000型監(jiān)控裝置的RS-485通訊接口實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的收發(fā)。使作業(yè)者在現(xiàn)場(chǎng)能夠迅速、準(zhǔn)確的判斷故障點(diǎn)，縮短故障處理時(shí)間，大大提高了工作效率。

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