动车组功率模块超温记录系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种动车组功率模块超温记录系统及方法，来自于牵引变流器的5路模块超温报警信号依次经过DIF插件板上的插头、信号过渡插座、信号过渡插头传输至DIF插件板的插座，并通过信号过渡插座与信号过渡插头之间引出的信号过渡线传输至超温记录装置，由超温记录装置显示5路模块的超温报警信息。来自于牵引变流器的电源信号依次经过DDC插件板上的插头、电源过渡插座、电源过渡插头传输至DDC插件板的插座，并通过电源过渡插座与电源过渡插头之间引出的电源过渡线传输至超温记录装置，为超温记录装置提供电源。本发明能够解决轨道交通车辆牵引变流器在运行过程中，当功率模块发生超温报警后，不能准确定位具体故障模块的技术问题。
【专利说明】
动车组功率模块超溫巧录系统及方法
技术领域
[0001] 本发明设及轨道交通电气设备领域，尤其是设及一种应用于动车组、高速铁路、铁 路机车、城轨车辆、地铁车辆等轨道交通车辆的牵引变流器（CI)功率模块超溫记录装置及 方法。
【背景技术】 阳00引动车组CI (牵引变流器）通常包括5个功率模块，其中整流模块的数量为2个，而 逆变模的数量为3个，如附图1的模块位置示意图所示。在动车组CI模块发生超溫后，牵 引变流器只能记录超溫状态，但不能准确地定位到是5个功率模块中哪一个具体的模块发 生故障。而当动车组在炎热夏季，或者行驶在热带地区时，随时可能发生CI功率模块超溫 报警故障，而一旦出现报警后，该牵引变流器会整个被切除，从而使动车失去部分动力，影 响正常的行车过程，导致列车晚点，严重影响了动车组运营的准点率和安全性。由于功率模 块发生过热报警情况时不能定位到某一个具体的功率模块，且过热报警一般在运行中动态 出现，较难进行诊断。即使是技术人员添乘观察，在故障出现时仍无法准确定位具体的故障 模块。
[0003] 在现有技术中，对于牵引变流器功率模块发生过热超溫报警，通常只能等到动车 组入库后，在库内试验排除了清灰、散热等原因后，才能采取如下方法进行处理：
[0004] (1)第一种方法为：将牵引变流器的功率模块逐个更换后进行上线试验，最多时 可能要进行5次更换处理，并需列车进行5次上线运行。运种方法需要逐个地对功率模块 进行更换，动车最多可能需要上线运行5次和进行5次处理，才能彻底解决处理好故障，但 在现实情况中，高铁客运动车组不允许带故障运行。 阳〇化](2)第二种方法为：一次性的更换牵引变流器的全部5个功率模块，而通常一个整 流模块重达18化g，逆变模块则重达110kg。运种方法虽然万无一失，但是需要一次性更换 5个功率模块，模块的价格昂贵、重量较大，对于每一起故障，5个模块通常需准备200万元 左右的备料，备品成本过局。
[0006] 此外，进行上述单个功率模块故障的处理、运输、故障查找等所发生的人力、物力 直接费用约2~5万元。更为严重的情况是，因为牵引变流器发生功率模块超溫报警故障 而导致扣车所造成的直接和间接经济损失则无法准确预计和估量的。
[0007] 因此，鉴于铁路高铁动车组运行的特殊性和安全性要求，如何在牵引变流器发生 功率模块超溫报警故障时，能够既不影响列车的正常运行，又不能占用过多的维修时间和 配件成本，而准确定位牵引变流器模块过热超溫报警的具体功率模块，成为当前轨道交通 领域亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种动车组功率模块超溫记录系统及方法，能 够解决轨道交通车辆牵引变流器运行中，当功率模块发生超溫报警后，不能准确定位具体 故障的功率模块的技术问题。
[0009] 为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种动车组功率模块超溫记录系统的 技术实现方案，动车组功率模块超溫记录系统，包括：信号过渡插座、信号过渡插头、信号过 渡线、电源过渡插座、电源过渡插头、电源过渡线和超溫记录装置。来自于牵引变流器的5 路模块超溫报警信号依次经过DCU机箱的DIF插件板上的插头、信号过渡插座、信号过渡插 头传输至所述DIF插件板的插座，并通过所述信号过渡插座与所述信号过渡插头之间引出 的信号过渡线传输至所述超溫记录装置，由所述超溫记录装置显示5路模块的超溫报警信 息。来自于所述牵引变流器的电源信号依次经过DCU机箱的孤C插件板上的插头、电源过 渡插座、电源过渡插头传输至所述DDC插件板的插座，并通过所述电源过渡插座与所述电 源过渡插头之间引出的电源过渡线传输至所述超溫记录装置，为所述超溫记录装置提供电 源。
[0010] 优选的，所述DIF插件板上的插头采用CNS8插头，所述信号过渡插座采用CNS8插 座，所述信号过渡插头采用CNS8插头。所述孤C插件板上的插头采用PCN1插头，所述电源 过渡插座采用PCN1插座，所述电源过渡插头采用PCN1插头。
[0011] 优选的，所述系统还包括连接插头，来自于所述信号过渡线的5路模块的超溫报 警信息、1路超溫报警信号接地线，W及来自于所述电源过渡线的正、负两路电源信号通过 所述连接插头接入所述超溫记录装置.
[0012] 优选的，所述连接插头进一步采用DB9忍矩形插头。
[0013] 优选的，所述超溫记录装置包括处理器、输入信号扫描单元、数据存储单元、DC/DC 转换单元、数码显示单元和段选和位选单元。来自于所述信号过渡线的5路模块超溫报警 信号输入所述输入信号扫描单元，当相应模块的溫度继电器动作后，触发所述输入信号扫 描单元读取并向所述处理器输出该溫度继电器动作信号。所述处理器处理所述溫度继电器 动作信号，并将其中的超溫报警信息存储至所述数据存储单元，并将所述超溫报警信息发 送至所述数码显示单元。所述处理器控制所述段选和位选单元向所述数码显示单元输出段 选和位选控制脉冲，使所述数码显示单元动态显示所述超溫报警信息。来自于所述电源过 渡线的正、负两路电源信号经过所述DC/DC转换单元后为所述超溫记录装置提供电源。
[0014] 优选的，所述超溫记录装置还包括按键扫描单元、复位单元和程序下载单元，所述 按键扫描单元、复位单元和程序下载单元均与所述处理器相连。所述按键扫描单元扫描按 键动作，并由所述处理器向所述数码显示单元发出显示或清零指令信息，所述复位单元向 所述处理器发送系统复位信号，控制所述超溫记录装置重启复位，通过所述程序下载单元 能W在线下载方式更新所述处理器的运行程序。
[0015] 优选的，所述动车组功率模块超溫记录系统设置在所述牵引变流器的内部。
[0016] 优选的，所述超溫记录装置安装在所述牵引变流器的DCU机箱的内部。
[0017] 本发明还另外具体提供了一种利用上述系统实现动车组功率模块超溫记录的方 法的技术实现方案，动车组功率模块超溫记录方法，包括W下步骤：
[0018] S10:将来自于牵引变流器的5路模块超溫报警信号传送至DCU机箱的DIF插件板 上的CNS8插头处，并通过所述信号过渡插座与所述信号过渡插头之间的信号过渡线引出；
[0019] S11 :将来自于所述牵引变流器的正、负两路电源信号传送至所述DCU机箱的孤C 插件板上的PCN1插头处，并通过所述电源过渡插座与所述电源过渡插头之间的电源过渡 线引出；
[0020] S12 :将来自于所述信号过渡线的5路模块超溫报警信号，W及来自于所述电源过 渡线的正、负两路电源信号合并在一起，并通过所述连接插头输出至所述超溫记录装置，由 所述超溫记录装置显示所述牵引变流器中5路模块的超溫报警信息。
[0021] 优选的，所述步骤S10进一步包括W下过程：
[0022] 利用所述PCN1插头和PCN1插座制作电源过渡连接器，按照所述孤C插件板上 PCN1插头的接线位置及数量，将所述PCN1插头和PCN1插座的连线按照接口定义一一对 应直通连接，引出正、负两根电源线，并通过所述连接插头接入所述超溫记录装置；将原有 孤C插件板上的PCN1插头拔出，插入所述电源过渡连接器的PCN1插座，再将所述电源过渡 连接器的PCN1插头插入所述DDC插件板的PCN1插座内。
[0023] 所述步骤S11进一步包括W下过程：
[0024] 利用所述CNS8插头和CNS8插座制作信号过渡连接器，按照所述DIF插件板上 CNS8插头的接线位置及数量，将所述CNS8插头和CNS8插座的连线按照接口定义一一对应 直通连接，引出5路超溫报警信号线和1路超溫报警信号接地线，并通过所述连接插头接 入所述超溫记录装置；将原有DIF插件板上的CNS8插头拔出，插入所述信号过渡连接器的 CNS8插座，再将所述信号过渡连接器的CNS8插头插入所述DIF插件板的CNS8插座内。
[00巧]优选的，所述超溫记录装置包括处理器，W及分别与所述处理器相连的输入信号 扫描单元、数据存储单元和数码显示单元。所述步骤S12中由所述超溫记录装置显示所述 牵引变流器中5路模块的超溫报警信息的过程进一步包括：
[0026] S120 :进行所述超溫记录装置的系统初始化；
[0027] S121 :所述处理器对所述数据存储单元进行初始化操作；
[0028] S122 :所述处理器对所述输入信号扫描单元的输入信号进行初始化；
[0029] S123 :调用所述数码显示单元显示子程序；
[0030] S124 :进入所述输入信号扫描单元输入信号检测子程序；
[0031] S125 :调用所述数据存储单元读写存储子程序；
[0032] S126 :循环执行步骤S123~步骤S125。
[0033] 通过实施上述本发明提供的动车组功率模块超溫记录系统及方法，具有如下有益 效果：
[0034] (1)本发明在动车组牵引变流器功率模块出现超溫报警后，能够采集报警信号并 进行存储，报警信号会不丢失而且可W多次读取，一次报警即可准确定位5个功率模块中 发生故障的功率模块，更换其中故障的功率模块即可快速解决问题；
[0035] (2)本发明并不对牵引变流器内部的接口和连线进行修改，能够在保证动车组原 有信号安全和正常运行的情况下，快速定位发生故障的功率模块；
[0036] (3)本发明最多可W节约4台功率模块或整台牵引变流器的备料W及运输、故障 查找等人力物力费用成本，更重要的是可W避免因为扣车或投诉而造成的直接或间接经济 损失。
【附图说明】
[0037] 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的介绍。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W 根据运些附图获得其他的实施例。
[0038] 图1是本发明所应用的动车组牵引变流器内部模块的结构组成示意图；
[0039] 图2是本发明动车组功率模块超溫记录装置一种【具体实施方式】的原理框图；
[0040] 图3是本发明动车组功率模块超溫记录系统一种【具体实施方式】的系统结构组成 不意图；
[0041] 图4是本发明动车组功率模块超溫记录系统一种【具体实施方式】的系统结构原理 框图；
[0042] 图5是本发明动车组功率模块超溫记录装置一种【具体实施方式】的结构组成框图；
[0043] 图6是本发明动车组功率模块超溫记录方法一种【具体实施方式】的程序流程图；
[0044] 图7是本发明动车组功率模块超溫记录装置一种【具体实施方式】的外形结构示意 图；
[0045] 图中：1-处理器，2-输入信号扫描单元，3-按键扫描单元，4-数据存储单元，5-DC/ DC转换单元，6-数码显示单元，7-段选和位选单元，8-复位单元，9-程序下载单元，10-信 号过渡线，11-电源过渡线，12-PCN1插头，13-电源过渡插座，14-电源过渡插头，15-连接 插头，16-CNS8插头，17-信号过渡插座，18-信号过渡插头，19-孤C插件板，20-超溫记录装 置，21-DIF插件板，22-记录结果显示区域，23-显示按键，24-清零按键，25-电源开关。
【具体实施方式】
[0046] 为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下：
[0047] CI :动车组牵引变流器的简称；
[0048] 功率模块：由功率器件及散热板、控制盒等组成的整体模块，可实现牵引变流器的 整流或逆变功能；
[0049] DIF插件板：Digital Signal I吨ut I/F，数字输入插件板的简称；
[0050] DDC插件板：直流电源输入插件板的简称。
[0051] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅 仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0052] 如附图2至附图7所示，给出了本发明动车组功率模块超溫记录系统及方法的具 体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0053] 如附图3所示，一种动车组功率模块超溫记录系统的具体实施例，包括：信号过渡 插座17、信号过渡插头18、信号过渡线10、电源过渡插座13、电源过渡插头14、电源过渡线 11和超溫记录装置20。来自于牵引变流器的5路模块超溫报警信号依次经过DCU机箱的 DIF插件板21上的插头、信号过渡插座17、信号过渡插头18传输至DIF插件板21的插座， 并通过信号过渡插座17与信号过渡插头18之间引出的信号过渡线10传输至超溫记录装 置20,由超溫记录装置20显示5路模块的超溫报警信息。来自于牵引变流器的电源信号 依次经过DCU机箱的孤C插件板19上的插头、电源过渡插座13、电源过渡插头14传输至 DDC插件板19的插座，并通过电源过渡插座13与电源过渡插头14之间引出的电源过渡线 11传输至超溫记录装置20,为超溫记录装置20提供电源。本发明具体实施例描述的动车 组功率模块超溫记录系统采用一种特有的牵引变流器信号过渡引线方式，能够充分保证安 全，而不影响动车组牵引变流器的正常工作，成功解决了动车组牵引变流器运行过程中功 率模块发生超溫报警后，不能准确定位具体故障的功率模块的技术问题。当功率模块发生 超溫报警后，动车组功率模块超溫记录系统一次即可成功记录、准确定位出发生超溫报警 的具体功率模块，仅需更换其中发生故障的功率模块，即可解决问题。可W节约最多4台功 率模块或整台牵引变流器的备料W及运输、故障查找等人力物力费用，更重要的是避免了 因为扣车造成的直接和间接经济损失。
[0054] 作为本发明一种典型的具体实施例，DIF插件板21上的插头采用CNS8插头，信 号过渡插座17采用CNS8插座，信号过渡插头18采用CNS8插头。孤C插件板19上的插头 采用PCN1插头，电源过渡插座13采用PCN1插座，电源过渡插头14采用PCN1插头。DIF 是Digital Si即al I吨ut I/F(数字输入插件）的简称。DIF插件板21包括24个点位的 DC100V数字量信号输入，W及16个点位的DC24V数字量信号输入。CNS8插头是Connector Signal 8 (连接器信号8)的简称，CNS8接口定义的是DC100V和DC24V开关量数字信号输 入连接器，是输入控制指令或接触器互锁信号等数字信号的接口。PCN1是化wer Connector 1 (电源连接器1)的简称，PCNl接口定义的是DCIOOV电源输入连接器。通过采用W上接口 过渡连接和引出方式，能够在对原始信号不产生任何干扰的情况下将5个功率模块上的溫 度继电器输出信号引入至超溫记录装置20。
[00对如附图3和附图4所示，系统还包括连接插头15,来自于信号过渡线10的5路模 块的超溫报警信息、1路超溫报警信号接地线，W及来自于电源过渡线11的正、负两路电源 信号通过连接插头15接入超溫记录装置20。作为本发明一种较佳的具体实施例，连接插头 15进一步采用DB9忍矩形插头。将牵引变流器中的5路功率模块超溫报警信号，送往DIF 插件板21的CNS8插头处，通过信号过渡插头、插座连线引出，DC100V电源信号W类似方式 引出。从信号过渡线和电源过渡线两个过渡线处分别引出超溫报警信号和电源后合并至一 起传送至DB9忍矩形插头，通过连接DB9忍矩形插头送入超溫记录装置20。
[0056] 如附图2、附图5和附图7所示，超溫记录装置20包括处理器1、输入信号扫描单 元2、数据存储单元4、DC/DC转换单元5、数码显示单元6和段选和位选单元7。来自于信 号过渡线10的5路模块超溫报警信号通过电平转换单元，转换成与处理器1的10 口匹配 的电平信号，随后再将此电平信号输出至输入信号扫描单元2,供处理器1进行超溫信号采 集。电平转换单元具有高阻抗输入，因此采样信号不会影响到原有信号，同时输入的超溫报 警信号不会出现漏采信号的现象。当相应模块的溫度继电器动作后，触发输入信号扫描单 元2读取并向处理器1输出该溫度继电器动作信号。处理器1处理溫度继电器动作信号， 并将其中的超溫报警信息存储至数据存储单元4,并将超溫报警信息发送至数码显示单元 6。处理器1控制段选和位选单元7向数码显示单元6输出段选和位选控制脉冲，使数码显 示单元6动态显示超溫报警信息。超溫记录装置20还包括按键扫描单元3、复位单元8和 程序下载单元9,按键扫描单元3、复位单元8和程序下载单元9均与处理器1相连。按键 扫描单元3扫描按键动作，并由处理器1向数码显示单元6发出显示或清零指令信息，复位 单元8向处理器1发送系统复位信号，控制超溫记录装置20重启复位，通过程序下载单元9 能W在线下载方式更新处理器1的运行程序。来自于电源过渡线11的正、负两路电源信号 经过DC/DC转换单元5后为超溫记录装置20提供电源。处理器1为主控制忍片，采用MCU 微控制器，牵引变流器功率模块超溫信号经过输入信号扫描单元2送处理器1。功率模块超 溫信息通过L邸数码显示，由薄膜按键进行显示和清零切换，处理器1与数据存储单元4之 间采用I化总线通讯，准确定位的功率模块超溫报警信息记录在采用EEPROM串行数据存储 器的数据存储单元4中。超溫记录装置20 W采用8位单片机MCU的处理器1，W及采用串 行数据存储器的数据存储单元4为核屯、来实现各种功能。硬件单元中采用牵引变流器DIF 数字输入插件中的输入信号处理单元，设计有6路输入信号处理单元（备用1路）的处理 器1的P2 口作为6位L邸数码管的驱动接口，由于采用共阳数码管，段选和位选单元7采 用NPN Ξ极管9013驱动，可W直接驱动L邸使其发亮。6个L邸数码管采用四联性的与两 联性连在一起，极大地减少了布线。数据存储单元4采用串行数据存储器，可W存储牵引变 流器中5个功率模块超溫报警后的记录数据，在掉电和处理器1死机重新启动后，仍然可W 查询之前记录的数据。程序下载单元9采用USB-ASP数据下载器实行在线下载功能，省去了 插拔单片机烧写程序的麻烦。清零按键可对记录故障数据进行清零，W便于下次使用。使 用单片机进行信息处理，处理后将超溫报警信息存储在能够实现掉电保护的数据存储单元 4中，数据存储单元4必须满足存储数据在强电磁场抗干扰性能，多次、重复断、上电后仍可 重复读取、清除的要求，并且保证上电后可W读取到正确的相关信息。
[0057] 动车组功率模块超溫记录系统设置在牵引变流器的内部，能够安装、固定在牵引 变流器内部体积、尺寸合适的一定空间范围内，且满足数据记录的功能。超溫记录装置20 还可W作为DCU机箱的一个功能插件安装在牵引变流器的内部。
[0058] 一种利用上述系统实现动车组功率模块超溫记录方法的具体实施例，包括W下步 骤：
[0059] S10 :将来自于牵引变流器的5路模块超溫报警信号传送至DCU机箱的DIF插件板 21上的CNS8插头处，并通过信号过渡插座17与信号过渡插头18之间的信号过渡线10引 出；
[0060] S11 :将来自于牵引变流器的正、负两路电源信号传送至DCU机箱的孤C插件板19 上的PCN1插头处，并通过电源过渡插座13与电源过渡插头14之间的电源过渡线11引出； [OOW] S12 :将来自于信号过渡线10的5路模块超溫报警信号，W及来自于电源过渡线 11的正、负两路电源信号合并在一起，并通过连接插头15输出至超溫记录装置20,由超溫 记录装置20显示牵引变流器中5路模块的超溫报警信息。
[0062] 步骤S10进一步包括W下过程：
[0063] 利用PCN1插头和PCN1插座制作一公一母的电源过渡连接器，按照DDC插件板19 上PCN1插头的接线位置及数量，将PCN1插头和PCN1插座的连线按照接口定义一一对应直 通连接，引出正、负两根电源线，并通过连接插头15接入超溫记录装置20。将原有孤C插件 板19上的PCN1插头拔出，插入电源过渡连接器的PCN1插座，再将电源过渡连接器的PCN1 插头插入孤C插件板19的PCN1插座内并保证可靠连接。
[0064] 所述步骤S11进一步包括W下过程：
[00化]利用CNS8插头和CNS8插座制作一公一母的信号过渡连接器，按照DIF插件板21 上CNS8插头的接线位置及数量，将CNS8插头和CNS8插座的连线按照接口定义一一对应直 通连接，引出5路超溫报警信号线和1路超溫报警信号接地线，并通过连接插头15接入超 溫记录装置20。将原有DIF插件板21上的CNS8插头拔出，插入信号过渡连接器的CNS8插 座，再将信号过渡连接器的CNS8插头插入DIF插件板21的CNS8插座内并保证可靠连接。
[0066] 如附图6所示，超溫记录装置20包括处理器1，W及分别与处理器1相连的输入信 号扫描单元2、数据存储单元4和数码显示单元6。步骤S12中由超溫记录装置20显示牵 引变流器中5路模块的超溫报警信息的过程进一步包括：
[0067] S120 :进行超溫记录装置20的系统初始化；
[0068] S121 :处理器1对数据存储单元4进行初始化操作；
[0069] S122 :处理器1对输入信号扫描单元2的输入信号进行初始化；
[0070] S123 :调用数码显示单元6显示子程序；
[0071] S124 :进入输入信号扫描单元2输入信号检测子程序；
[0072] S125 :调用数据存储单元4读写存储子程序；
[0073] S126 :循环执行步骤S123~步骤S125。
[0074] 超溫记录装置20的功率模块超溫报警信息显示部分采用动态扫描显示法，L邸显 示程序的段码、位码显示均采用作为嵌套子程序供主程序调用的形式。在各位L邸显示器 都扫过一遍后，就返回主程序。如果处理输入信号直接进行数据存储至数据存储单元4,则 先调用显示扫描程序，再通过反复调用该程序来实现L邸数码显示器的动态扫描。程序中 设计有6路（备用1路）输入信号，一旦牵引变流器的溫度继电器触发后，在数据存储单元 4中设置6个地址存储数据，在断电后能够重新读取运行中记录的动作状态。I化总线包括 启动、开始信号、结束信号、时钟信号写一个字节数据、读一个字节数据的过程均设计成为 通用的子程序，W便于在主程序中随时调用。数据存储单元4数据发送和接收应答位的过 程放入子程序中，运样可W使得程序结构进一步简化。当来自于牵引变流器溫度继电器的 模块超溫报警动作后，超溫记录装置20输入一个高电平信号，经过降压、滤波、光电隔离和 整形处理，消除大部分信号干扰后，再由处理器1进行信号读取。处理器1对于6路输入信 号采用6个I/O进行读取，清零按键分配一个I/O 口进行信号处理，完成输入信号及键盘的 识别，根据所识别按键的键值，完成相应子程序的调用。显示按键也分配一个I/O 口进行信 号处理，完成信号的显示，根据所识别按键的键值，完成相应子程序的调用。
[00巧]输入信号及按键从未触发到触发，W及释放是一个完整的过程，当有一个信号输 入触发时往往带有干扰信号，一旦有干扰过来，可能造成误触发过程，运是不允许发生的情 况。一般情况下采用电容来滤除掉运些干扰信号，但会增加硬件成本及硬件电路的体积。 因此，在本发明具体实施例中采用软件滤波的方法去除运些干扰信号。在一般情况下，一个 输入信号或按键信号总是在刚触发的时刻存在着一定的干扰信号，之后就进入了稳定的状 态。程序设计时，对输入信号触发延时5ms W上，从而避开了干扰信号的区域，再检测一次， W确定触发信号是否真的触发，此时的输出一定为高电平或低电平。若5ms内信号进行翻 转或丢失，则证明此时的输入或是按键信号是由于干扰信号引起的误触发，处理器1就要 舍弃此次的触发识别过程，从而极大地提高了系统的可靠性。
[0076] 当动车组功率模块超溫记录系统按照前述方法组装完成后，需要对系统进行调 试。此时，首先将动车组功率模块超溫记录系统连接DC100V电源，超溫记录装置20投入运 行，测试静态通电是否正常。随后，模拟来自于牵引变流器的功率模块超溫报警触发信号， 从CNS8插头和CNS8插座之间的信号过渡线输入DC100V触发信号，数码显示单元6即可显 示相应的功率模块是否触发。若此时数码显示单元6显示"nb3 = 0002"，则表示逆变U相 模块溫度继电器触发2次。数码显示单元6的状态显示信息循环交替显示，每隔一秒显示 一位状态，状态详细信息如下表1所示。
[0077] 表1信息显示
[0078]
[0079] 通过实施本发明具体实施例描述的动车组功率模块超溫记录系统及方法，能够达 到W下技术效果：
[0080] (1)本发明具体实施例描述的动车组功率模块超溫记录系统在动车组牵引变流器 功率模块出现超溫报警后，能够采集报警信号并进行存储，报警信号会不丢失而且可W多 次读取，一次报警即可准确定位5个功率模块中发生故障的功率模块，更换其中故障的功 率模块即可快速解决问题.
[0081] (2)本发明具体实施例描述的动车组功率模块超溫记录系统及方法并不对牵引变 流器内部的接口和连线进行修改，能够在保证动车组原有信号安全和正常运行的情况下， 快速定位发生故障的功率模块；
[0082] (3)本发明具体实施例描述的动车组功率模块超溫记录系统及方法最多可W节约 4台功率模块或整台牵引变流器的备料W及运输、故障查找等人力物力费用成本，更重要的 是可W避免因为扣车或投诉而造成的直接或间接经济损失。
[0083] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0084] W上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽 然本发明已W较佳实施例掲示如上，然而并非用W限定本发明。任何熟悉本领域的技术人 员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述掲示的方法和技术内 容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此， 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对W上实施例所做的任何简单 修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1. 一种动车组功率模块超温记录系统，其特征在于，包括：信号过渡插座（17)、信号过 渡插头（18)、信号过渡线（10)、电源过渡插座（13)、电源过渡插头（14)、电源过渡线（11) 和超温记录装置（20);来自于牵引变流器的5路模块超温报警信号依次经过DCU机箱的 DIF插件板（21)上的插头、信号过渡插座（17)、信号过渡插头（18)传输至所述DIF插件板 (21)的插座，并通过所述信号过渡插座（17)与所述信号过渡插头（18)之间引出的信号过 渡线（10)传输至所述超温记录装置（20)，由所述超温记录装置（20)显示5路模块的超温 报警信息；来自于所述牵引变流器的电源信号依次经过DCU机箱的DDC插件板（19)上的插 头、电源过渡插座（13)、电源过渡插头（14)传输至所述DDC插件板（19)的插座，并通过所 述电源过渡插座（13)与所述电源过渡插头（14)之间引出的电源过渡线（11)传输至所述 超温记录装置（20)，为所述超温记录装置（20)提供电源。2. 根据权利要求1所述的动车组功率模块超温记录系统，其特征在于：所述DIF插件 板（21)上的插头采用CNS8插头，所述信号过渡插座（17)采用CNS8插座，所述信号过渡插 头（18)采用CNS8插头；所述DDC插件板（19)上的插头采用PCN1插头，所述电源过渡插座 (13)采用PCN1插座，所述电源过渡插头（14)采用PCN1插头。3. 根据权利要求1或2所述的动车组功率模块超温记录系统，其特征在于：所述系统 还包括连接插头（15)，来自于所述信号过渡线（10)的5路模块的超温报警信息、1路超温 报警信号接地线，以及来自于所述电源过渡线（11)的正、负两路电源信号通过所述连接插 头（15)接入所述超温记录装置（20)。4. 根据权利要求3所述的动车组功率模块超温记录系统，其特征在于：所述连接插头 (15)进一步采用DB9芯矩形插头。5. 根据权利要求1、2、4中任一项所述的动车组功率模块超温记录系统，其特征在于： 所述超温记录装置（20)包括处理器（1)、输入信号扫描单元（2)、数据存储单元（4)、DC/DC 转换单元（5)、数码显示单元（6)和段选和位选单元（7);来自于所述信号过渡线（10)的5 路模块超温报警信号输入所述输入信号扫描单元（2)，当相应模块的温度继电器动作后，触 发所述输入信号扫描单元（2)读取并向所述处理器（1)输出该温度继电器动作信号；所述 处理器（1)处理所述温度继电器动作信号，并将其中的超温报警信息存储至所述数据存储 单元（4)，并将所述超温报警信息发送至所述数码显示单元（6);所述处理器（1)控制所述 段选和位选单元（7)向所述数码显示单元（6)输出段选和位选控制脉冲，使所述数码显示 单元（6)动态显示所述超温报警信息；来自于所述电源过渡线（11)的正、负两路电源信号 经过所述DC/DC转换单元（5)后为所述超温记录装置（20)提供电源。6. 根据权利要求5所述的动车组功率模块超温记录系统，其特征在于：所述超温记录 装置（20)还包括按键扫描单元（3)、复位单元（8)和程序下载单元（9)，所述按键扫描单元 (3)、复位单元（8)和程序下载单元（9)均与所述处理器（1)相连；所述按键扫描单元（3) 扫描按键动作，并由所述处理器（1)向所述数码显示单元（6)发出显示或清零指令信息，所 述复位单元（8)向所述处理器（1)发送系统复位信号，控制所述超温记录装置（20)重启复 位，通过所述程序下载单元（9)能以在线下载方式更新所述处理器（1)的运行程序。7. 根据权利要求1、2、4、6中任一项所述的动车组功率模块超温记录系统，其特征在 于：所述动车组功率模块超温记录系统设置在所述牵引变流器的内部。8. 根据权利要求7所述的动车组功率模块超温记录系统，其特征在于：所述超温记录 装置（20)安装在所述牵引变流器的DCU机箱的内部。9. 一种利用权利要求2所述系统实现动车组功率模块超温记录的方法，其特征在于， 包括以下步骤： S10 :将来自于牵引变流器的5路模块超温报警信号传送至DCU机箱的DIF插件板（21) 上的CNS8插头处，并通过所述信号过渡插座（17)与所述信号过渡插头（18)之间的信号过 渡线（10)引出； SI 1 :将来自于所述牵引变流器的正、负两路电源信号传送至所述D⑶机箱的DDC插件 板（19)上的PCN1插头处，并通过所述电源过渡插座（13)与所述电源过渡插头（14)之间 的电源过渡线（11)引出； S12 :将来自于所述信号过渡线（10)的5路模块超温报警信号，以及来自于所述电源过 渡线（11)的正、负两路电源信号合并在一起，并通过所述连接插头（15)输出至所述超温记 录装置（20)，由所述超温记录装置（20)显示所述牵引变流器中5路模块的超温报警信息。10. 根据权利要求9所述的动车组功率模块超温记录方法，其特征在于，所述步骤S10 进一步包括以下过程： 利用所述PCN1插头和PCN1插座制作电源过渡连接器，按照所述DDC插件板（19)上 PCN1插头的接线位置及数量，将所述PCN1插头和PCN1插座的连线按照接口定义--对应 直通连接，引出正、负两根电源线，并通过所述连接插头（15)接入所述超温记录装置（20); 将原有DDC插件板（19)上的PCN1插头拔出，插入所述电源过渡连接器的PCN1插座，再将 所述电源过渡连接器的PCN1插头插入所述DDC插件板（19)的PCN1插座内； 所述步骤S11进一步包括以下过程： 利用所述CNS8插头和CNS8插座制作信号过渡连接器，按照所述DIF插件板（21)上 CNS8插头的接线位置及数量，将所述CNS8插头和CNS8插座的连线按照接口定义--对应 直通连接，引出5路超温报警信号线和1路超温报警信号接地线，并通过所述连接插头（15) 接入所述超温记录装置（20);将原有DIF插件板（21)上的CNS8插头拔出，插入所述信号 过渡连接器的CNS8插座，再将所述信号过渡连接器的CNS8插头插入所述DIF插件板（21) 的CNS8插座内。11. 根据权利要求10所述的动车组功率模块超温记录方法，其特征在于，所述超温记 录装置（20)包括处理器（1)，以及分别与所述处理器（1)相连的输入信号扫描单元（2)、数 据存储单元（4)和数码显示单元（6);所述步骤S12中由所述超温记录装置（20)显示所述 牵引变流器中5路模块的超温报警信息的过程进一步包括： 5120 :进行所述超温记录装置（20)的系统初始化； 5121 :所述处理器（1)对所述数据存储单元（4)进行初始化操作； 5122 :所述处理器（1)对所述输入信号扫描单元（2)的输入信号进行初始化； 5123 :调用所述数码显示单元（6)显示子程序； 5124 :进入所述输入信号扫描单元（2)输入信号检测子程序； 5125 :调用所述数据存储单元（4)读写存储子程序； 5126 :循环执行步骤S123~步骤S125。
【文档编号】B60L3/00GK105984346SQ201510074844
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月12日
【发明人】王向锋, 任小冬, 李文亮, 李焕军
【申请人】株洲南车时代电气股份有限公司