机车安全信息综合监测装置便携式检测仪的设计与实现

张华++黄娟娟

摘 要：机车安全信息综合监测装置便携式测试仪不仅可以解决TAX装置内部通信状态检测的问题，同时还可以解决TAX装置与LKJ监控装置主机之间的通信状态检测的问题。操作界面简单便捷，使作业者在现场能够迅速、准确的判断故障点，缩短故障处理时间，大大提高了工作效率。

关键词：监测装置 TAX 便携式 硬件 软件

中图分类号：U26 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0048-02

随着TAX2、TAX3型监测装置信息平台的全面推广使用，与机车运行相关的辅助安全信息监测插件也在不断增加，这些插件可以实现行车过程的信息传递、操作控制、安全检测、事件记录等功能，通过对记录数据的分析能确定发生事件及原由，为安全行车提供了强大的技术保证。而由于这些辅助插件的增加，导致TAX装置的工作量大大增加，故障率增高，结合部增多，插件之间相互影响的问题也随之而来。但是目前对TAX装置的检测手段单一，检测所需时间较长，无法满足现场的需求。因此，要想在作业现场能够迅速、准确的判断故障点，缩短故障处理时间，提高工作效率。同时，通过检测及时发现故障隐患，提高TAX装置通信的稳定性、可靠性，为相关的辅助安全信息监测插件提供准确的信息，确保机车运行安全。只能依靠自行研制一种便于车上使用、可以兼容检测TAX2、TAX3装置、可以全面检测TAX装置通信状态的便携式测试设备。

1 便携式检测仪的设计

1.1 技术路线

TAX装置的通信主要分为两部分，一部分是与LKJ装置之间的RS485通信，实时获取监控装置采集的时间、公里标、速度、车号和车次等重要列车运行信息；另一部分是与其内部的插件之间的RS485通信，将实时获取的信息发送到RS485总线，供其他功能单元取用。

根据TAX装置的通信特点，检测也分为两部分，一是检测LKJ装置与TAX装置之间的通信状态；二是TAX装置内部的通信状态。因此，便携式测试仪的外部连接也需要两种方式，可以分别检测两种状态。同时，TAX装置作为一个信息平台，同时兼顾接收与发送两种功能，那便携式测试仪也应具备读取与发送两种功能，才能完整的测试TAX装置的通信状态。

1.2 硬件的选取与设计

一款手持式的测试设备，主要由主模块、存储设备、电源、液晶屏、输入设备、外壳等组成，而主模块的选择决定了其余设备及开发平台的选择。

（1）主模块：Intel ATOM n270低功耗平台最为适合，该主板体积小（3.5寸），采用的是INTEL ATOM N270处理器1.6GHz，处理速度快，支持电阻触摸屏，并且带有RS232、RS485串口。

（2）存储设备：综合比较后，选择了1.8寸16G的固态硬盘作为测试仪的存储设备，体积小、功耗小、稳定性高。

（3）液晶屏：从便携性、功耗等因素上考虑，采用杭州平望科技有限公司生产的AT50TV型8寸显示屏。

（4）电源：采用日本三洋电机株式会社生产的锂电池单节，定制了专用的充放电电路。

（5）输入设备：选择了市场上普通的数字键盘。这样如果键盘损坏，维修和更换的成本都很低廉，保证了设备的可用性。

设备选型完成后，就要开始组装调试，为保证在机车上可靠使用，手工制作了一个钢板外壳。首先为了实现监听LKJ2000型监控主机对外发出的RS485信息的功能，该研究者制作了一根LKJ2000型监控主机X37插头至机车安全信息综合监测装置便携式检测仪的通信连接线，可以通过此连接线，将LKJ2000型监控主机的RS485信息传输到测试仪上。通过测试仪的液晶显示屏来查看LKJ2000型监控主机对外发布的RS485信息是否正确。其电气连接线路图如图1。

其次为了实现模拟LKJ2000型监控主机向TAX机车安全信息综合检测装置发送RS485信息的功能，该研究者制作了一根机车安全信息综合监测装置X1插头至机车安全信息综合监测装置便携式检测仪的通信连接线，可以通过此连接线，将模拟LKJ2000型监控主机将的测试仪上RS485信息传输到TAX机车安全信息综合检测装置，供TAX机车安全信息综合检测装置上的其他功能单元读取信息。通过测试仪的液晶显示屏来的输入信息，以及TAX机车安全信息综合监测装置上功能单元读取的信息来核对信息的正确性。其电气连接线路图如图2。

最后为了实现通过过渡插件监听每个功能单元上发出的RS485信息的功能，该研究者制作了一块过渡插件和一根过渡插件至机车安全信息综合监测装置便携式检测仪的通信连接线，可以通过此连接线和过渡插件，能单独监听TAX机车安全信息综合检测装置信息平台对每个功能单元所发出的RS485信息是否正确。通过测试仪的液晶显示屏来查看LKJ2000型监控主机对外发布的RS485信息是否正确。其电气连接线路图如图3、图4。

2 软件开发

由于硬件平台确定为Intel架构，操作系统选择Windows，软件的开发就有了许多选择。经过对比，最终决定选择.Net平台进行软件模块开发。其原因有三：第一使用的.Net平台可以提高开发效率，快速研制出产品。第二无论是LKJ与TAX箱之间的通讯还是TAX箱内部的通讯均属于LKJ生产厂家的内部协议（尤其是LKJ与TAX箱之间的通讯协议厂家可任意改变）。使用.Net平台可以保证LKJ、TAX通讯协议变更时该研究者快速对软件进行调整。第三使用.Net平台可以提供友好的人机对话界面，便于现场操作。

根据测试仪的功能需求，软件分为TAX和LKJ两大模块，两个模块都具有监听和发送双重功能，且两个模块信息项点都是相同的，全面覆盖了目前各种设备需取用的信息内容，显示方式如图5。

通过软件检测仪可在LKJ和TAX装置之间及TAX装置内部监听各种信息，直观的显示在触摸屏上，工作人员能根据这些信息迅速判断信息的正确性。同时也可模拟LKJ向TAX装置发送指定信息，还能在TAX装置内部模拟广播信息。

3 结语

TAX装置便携式测试仪的研制成功，不仅解决了TAX装置内部通信状态检测的问题，同时还解决了TAX装置与LKJ监控装置主机之间的通信状态检测的问题。同时，简单便捷的操作界面，即可以监听TAX装置、LKJ2000装置的通信信息，还可以模拟TAX装置、LKJ2000型监控装置的RS-485通讯接口实现相关信息的收发。使作业者在现场能够迅速、准确的判断故障点，缩短故障处理时间，大大提高了工作效率。

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