[发明专利]内燃机车状态监测与应急控制系统及方法

权利要求书

1.内燃机车状态监测与应急控制系统，包括主机板，其特征在于还包括与机车的DC110V电源连接的PCPU控制插件、与机车主电路连接用于机车模拟量参数和脉冲量参数的采集、数字滤波处理、进行A/D转换以及脉冲计数的AMI插件、与机车主电路连接用于接收机车控制指令输入、机车状态开关量信号以及接触器等动作执行机构的动作状态返回的DIO插件和安装在司机室的操控显示器，所述的PCPU控制插件、AMI插件和DIO插件分别插接在主机板上，AMI插件、DIO插件均通过CAN总线与PCPU控制插件连接，PCPU控制插件与操控显示器和机车的CDM远程通讯装置均信号传输连接。

2.根据权利要求1所述的内燃机车状态监测与应急控制系统，其特征在于所述的PCPU控制插件包括与机车的DC110V电源连接为整个控制系统供电的DC/DC模块、主CPU模块、备份CPU模块、总线缓冲器、备份处理器总线缓冲器和逻辑判断电路，所述的主CPU模块连接总线缓冲器，备份CPU模块连接备份处理器总线缓冲器，总线缓冲器和备份处理器总线通过逻辑判断电路连接。

3.根据权利要求2所述的内燃机车状态监测与应急控制系统，其特征在于所述的所述的PCPU控制插件中包括两个RS485通讯接口、用于采集板间数据的CAN通讯接口和逻辑程序下载通讯接口， RS485通讯接口分别与总线缓冲器和备分处理器总线缓冲器连接，CAN通讯接口分别与总线缓冲器和备分处理器总线缓冲器连接，逻辑程序下载通讯接口连接备份CPU模块，一个RS485通讯接口通过RS485总线与操控显示器连接，另一个RS485通讯接口通过RS485总线与CDM远程通讯装置连接，CAN通讯接口通过CAN总线与AMI插件和DIO插件连接。

4.根据权利要求3所述的内燃机车状态监测与应急控制系统，其特征在于所述的逻辑判断电路采用数字电路或MEGA8L单片机控制电路，PCPU控制插件、AMI插件和DIO插件采用低压3.3V供电， 主机板、RS485总线和CAN总线采用5V供电。

5.根据权利要求1所述的内燃机车状态监测与应急控制系统，其特征在于所述的AMI插件包括用于采集并转换机车模拟量参数的模拟信号转换模块、用于采集并转换机车脉冲量参数的脉冲信号转换模块、控制处理器、总线缓冲器二，所述的模拟信号转换模块和脉冲信号转换模块分别与控制处理器信号传输连接，控制处理器与总线缓冲器二连接，总线缓冲器二通过CAN总线与PCPU控制插件连接。

6.根据权利要求5所述的内燃机车状态监测与应急控制系统，其特征在于所述的模拟信号转换模块包括用于高阻隔离和电平转换模拟信号的模拟信号转换电路、模拟开关和AD转换芯片，所述的模拟开关连接在模拟信号转换电路和AD转换芯片之间，AD转换芯片与控制处理器连接，所述的脉冲信号转换模块包括光耦隔离电路，光耦隔离电路与控制处理器的外部中断输入引脚相连，所述的控制处理器采用STM32F103芯片。

7.根据权利要求1所述的内燃机车状态监测与应急控制系统，其特征在于所述的DIO插件包括用于采集数字量输入信号的DIO输入信号单元、用于数字量输出信号输出的DIO输出信号单元、ARM处理器和总线缓冲器三，所述的DIO输入信号单元和DIO输出信号单元分别与ARM处理器信号传输连接，ARM处理器与总线缓冲器三连接，总线缓冲器三通过CAN总线与PCPU控制插件连接。

8.内燃机车状态监测与应急控制方法，其特征在在于采用权利要求1至7任一项所述的内燃机车状态监测与应急控制系统， PCPU控制插件将AMI插件和DIO插件传输的实时信号进行逻辑运算分析得到机车主电路实时运行参数和状态信息，并发送至操控显示器进行显示和CDM远程通讯装置进行后台信息同步，实现对机车主电路实时运行状态的监测，在出现故障节点时PCPU控制插件接收操控显示器输入的操作指令，对AMI插件与DIO插件的输入及输出信号进行控制，实现对机车主电路的应急控制。