450M機車列尾數據記錄分析儀的製作方法

2023-04-24 19:57:31 1

本實用新型涉及機車電子通信技術，特別涉及一種450M機車列尾數據記錄分析儀。該分析儀是一種具有450M列尾數據記錄、分析功能的可攜式設備。

背景技術：

機車列尾信息是機車行進中重要的數據。列尾裝置是司機安全行車的保障。在實際運用中，由於設備、人為方面因素和外界幹擾等原因導致列尾裝置會發生一系列故障：如主機與司機控制盒聯繫不上、尾部裝置誤報風壓、串號連接、風壓查詢困難等。而發生故障時，各部門責任無法界定，原因不明故障增多。本分析儀對列尾裝置頭部和尾部的信息交換的參數進行量化檢測、記錄、分析，增加透明度，減少部門定責糾紛，從而達到有效預防和減少故障。

技術實現要素：

鑑於現有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種450M機車列尾數據記錄分析儀。

本實用新型採取的技術方案是：一種450M機車列尾數據記錄分析儀，其特徵在於，該分析儀包括NXP LPC4337 CM4雙核處理器，以及分別與處理器相連接的電源轉換單元、液晶顯示單元、Flash存儲單元、外部時鐘單元、維護接口單元、乙太網單元、codec單元、按鍵單元和轉儲及升級單元，其中的乙太網單元連接網口轉接板，codec單元連接450M接收機。

本實用新型實現以下功能：

1.支持開放式監測450MHz信道的FFSK數據，支持掃描四個f4頻點，滿足全路運用。

2.支持監聽並記錄所有列尾業務指令，含請求輸號、輸號確認、風壓查詢、風壓應答、風壓告警、電量告警、消號、消號應答等。

3.具有存儲功能，記錄採用循環覆蓋方式記錄，記錄可時長達15天。

4.根據記錄數據能分門別類分析，如按時間段、機車號、列尾ID等過濾或查看，針對故障信息具有醒目的警示標識。

本實用新型既有接收450M頻段機車列尾信息的功能，又有記錄、分析、存儲和轉儲功能。控制板對450M模塊輸出的基帶信號進行濾波，FFSK解碼，參數分析測量後，將記錄保存在Flash中。也可通過U盤將數據導出。

本實用新型所產生的有益效果是：實現了產品開發設定的目的。本實用新型提供了機車貨列尾數據丟失時快速定位原因的方法，提高了工區技術人員的工作效率、減輕了工作強度，從而有效地減小故障率。使用本設備，可以監聽一定範圍內機車發送的450M列尾信息，並記錄，實現了U盤導出後使用PC軟體進行分析的功能。

附圖說明

圖1是本實用新型整個系統組成框圖；

圖2是本實用新型總程序流程圖；

圖3是本實用新型U盤處理程序流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步說明：

參照圖1，該分析儀包括NXP LPC4337 CM4雙核處理器，以及分別與處理器相連接的電源轉換單元、液晶顯示單元、Flash存儲單元、外部時鐘單元、維護接口單元、乙太網單元、codec單元、按鍵單元和轉儲及升級單元，其中的乙太網單元連接網口轉接板，codec單元連接450M接收機。

本實用新型的控制板採用NXP LPC4337 CM4雙核處理器，該MCU支持大容量Flash接口，高速USB接口，乙太網接口，I2S接口等。其中，Flash接口為SPIF，外接1024Mbits 存儲晶片。高速USB接口用於外接U盤，實現記錄的快速導出。I2S接口與Codec晶片相連，對接收機輸出的基帶信號進行AD採樣轉換。乙太網接口連接交換機或無線模塊，實現設備聯網在線監測。

本實用新型的接收機模塊選用450M接收機模塊，即可實現對450M機車列尾信息的接收。

本實用新型的電源單元為整個設備提供13.8V供電電壓。綜合考慮到成本和耗電，可採用75W的電源模塊，具有過流、過壓保護。電源模塊整體設計保證其工作穩定，可靠性高。

參照圖2，本實用新型的應用程式包括主程序及U盤處理程序，其中主程序執行以下步驟：

（1）、創建消息隊列後進行頻點掃描；

（2）、對掃描的頻點進行判斷，若該頻點有載波，則進行頻點固定，否則返回步驟（1）；

（3）、判斷消息隊列中是否有消息，若有消息或消息超時則進入下一步；

（4）、判斷消息是否為空，消息為空則載波燈亮起，否則進入下一步；

（5）、判斷消息是否是FFSK數據，若是FFSK數據則解析數據，否則載波燈亮起；

（6）、判斷數據是否正確，若數據正確則進行數據存儲，否則載波燈亮起；

（7）、判斷數據是否顯示在設置界面，若數據顯示在設置界面則程序返回步驟（3），若數據未顯示在設置界面則屏幕顯示接收內容，然後程序返回步驟（1）。

在以上主程序流程中，進行四個頻點掃描。掃描時間是根據FFSK幀結構決定並可調整。檢測到接收信號強度指示，即RSSI電平，是判斷本信道是否有載波的依據。如果本信道接收到幹擾信號而停留在某信道，通過前導碼(010101...序列)的接收超時機制，可以快速開始新的掃描。

接收450M列尾信息模式時，支持同時監測最多四個頻點。通過本實用新型的前面板按鍵可進行選擇配置。在掃頻工作過程中，當發現該頻點有信號就暫停在該信道，進行FFSK的接收解碼。

參照圖3，本實用新型的U盤處理程序執行以下步驟：

（1）、首先對USB接口進行初始化；

（2）、檢測U盤是否插入，若檢測到U盤已插入則退至守候界面鎖定刷新，鎖定鍵盤掃描，屏幕常亮，否則程序延時5ms返回繼續檢測U盤是否插入；

（3）、判斷讀取的配置文件是否正確，若讀取的配置文件不正確則進入下一步，若讀取的配置文件正確則進行存儲、導出配置進入導出存儲信息後進入下一步；同時進行程序升級配置進入程序升級後進入下一步；

（4）、開啟刷新、開啟鍵盤掃描後延時5ms返回步驟（2）。

除以上主流程和U盤處理流程之外，本實用新型還包括均為公知的啟動任務流程、串口接收處理流程和按鍵掃描流程等。