曹殿斌 王永柯 肖光然

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便攜式儀表與顯示終端現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)

曹殿斌 王永柯 肖光然

新鄉(xiāng)北方車(chē)輛儀表有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000

便攜式儀表與顯示終端現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)是一款集成度較高的便攜式在線診斷設(shè)備，用于快速檢測(cè)儀表與顯示終端的各項(xiàng)功能，智能診斷和記錄被測(cè)設(shè)備的故障情況。診斷系統(tǒng)能輸出各類(lèi)模擬信號(hào)（電壓、電流、電阻、頻率、開(kāi)關(guān)量、視頻信號(hào)（PAL/NTSC））和數(shù)字信號(hào)（RS232、CAN、FlexRay）。針對(duì)不同類(lèi)型的儀表與顯示終端，只需裝載不同的上位機(jī)軟件和轉(zhuǎn)換連接電纜便可輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)故障排除。

便攜式；在線診斷；快速檢測(cè)；現(xiàn)場(chǎng)故障排除

引言

隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，各種裝備上搭載的顯示設(shè)備的種類(lèi)越來(lái)越多。儀表與顯示終端作為監(jiān)測(cè)裝備運(yùn)行的主要顯示設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致裝備處于失控狀態(tài)，進(jìn)而造成不可估量的損失。當(dāng)儀表與顯示終端出現(xiàn)故障時(shí)，快速準(zhǔn)確地定位故障就顯得尤為重要。由于目前裝備信息化程度的大幅提高，儀表與顯示終端的顯示信息也呈現(xiàn)出了多樣化、復(fù)雜化的趨勢(shì)。如果仍沿用人工排查的方法，不僅耗時(shí)耗力，而且還為準(zhǔn)確定位故障造成了困難。

便攜式儀表與顯示終端現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱診斷系統(tǒng)）是一款集成度較高的便攜式在線診斷設(shè)備，用于快速檢測(cè)儀表與顯示終端的各項(xiàng)功能，智能診斷和記錄被測(cè)設(shè)備的故障情況。診斷系統(tǒng)能輸出各類(lèi)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。針對(duì)不同類(lèi)型的儀表與顯示終端，只需裝載不同的上位機(jī)軟件和轉(zhuǎn)換連接電纜便可輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。這不僅降低了檢驗(yàn)成本，而且實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確地定位故障，有效地提高了裝備的維修效率[1]。

1 系統(tǒng)組成

診斷系統(tǒng)適用于多種車(chē)型儀表與顯示終端的故障診斷。診斷系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)換連接電纜、模擬接口與數(shù)字交互接口板卡、MCU處理板卡、電源板卡和上位機(jī)軟件組成，系統(tǒng)主要組成框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框圖

1.1 硬件構(gòu)成

診斷系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)軟件和專用的轉(zhuǎn)換連接電纜將模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)輸出給儀表與顯示終端。當(dāng)檢測(cè)到某項(xiàng)功能無(wú)指示或指示異常時(shí)，可通過(guò)上位機(jī)直接錄入故障信息并進(jìn)行存儲(chǔ)。

模擬接口與數(shù)字交互接口板卡可兼容裝備上使用的各類(lèi)儀表與顯示終端，其主要包括模擬信號(hào)輸出和數(shù)字信號(hào)交互這兩大模塊。其中，數(shù)字信號(hào)包括RS232信號(hào)、CAN信號(hào)、FlexRay信號(hào)等；模擬信號(hào)包括電壓信號(hào)、電流信號(hào)、電阻信號(hào)、頻率信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)、視頻信號(hào)（PAL/NTSC）等[2]。

1.2 人機(jī)交互

診斷系統(tǒng)具有可操作性非常強(qiáng)的人機(jī)交互功能，保障維護(hù)人員可通過(guò)上位機(jī)選擇顯示設(shè)備的型號(hào)或裝備的車(chē)型，然后再搭配相應(yīng)的轉(zhuǎn)換連接電纜即可實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

在主界面，保障維護(hù)人員可通過(guò)選擇不同型號(hào)的顯示設(shè)備（也可配置成車(chē)型型號(hào)）進(jìn)入下級(jí)檢測(cè)界面。

在檢測(cè)界面中顯示了儀表與顯示終端要檢測(cè)的內(nèi)容，保障維護(hù)人員只需要輸入檢測(cè)參數(shù)即可。例如：檢驗(yàn)車(chē)速表，通過(guò)上位機(jī)輸入車(chē)速數(shù)據(jù)：60?km/h。上位機(jī)按照協(xié)議規(guī)定的公式將車(chē)速值計(jì)算為對(duì)應(yīng)的頻率值，并由MCU驅(qū)動(dòng)模擬接口板卡輸出相應(yīng)的頻率給儀表與顯示終端。保障維修人員還可通過(guò)選擇“錄入設(shè)備故障”進(jìn)入故障記錄的對(duì)話框。當(dāng)檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表與顯示終端的某項(xiàng)功能無(wú)指示或指示異常時(shí)，可通過(guò)上位機(jī)直接錄入故障信息并點(diǎn)擊“保存”進(jìn)行存儲(chǔ)，以方便記錄和打印[3]。

1.3 實(shí)物介紹

診斷系統(tǒng)通過(guò)電源板卡和轉(zhuǎn)換連接電纜給儀表與顯示終端供電，同時(shí)利用上位機(jī)輸入檢測(cè)參數(shù)，經(jīng)由MCU處理后將相應(yīng)的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)輸出給儀表與顯示終端。當(dāng)檢測(cè)到有異常時(shí)，可通過(guò)上位機(jī)直接錄入故障信息并存儲(chǔ)。由于不同車(chē)型配備的儀表與顯示終端的接插件、接線定義、信號(hào)輸入類(lèi)型均存在差異，因此針對(duì)不同的車(chē)型需要配裝不同的轉(zhuǎn)換連接電纜和上位機(jī)軟件。診斷系統(tǒng)的實(shí)物圖如圖2所示。

2 應(yīng)用前景

該診斷系統(tǒng)是一款集成度較高的便攜式在線診斷設(shè)備，硬件構(gòu)成完善，人機(jī)交互界面功能齊全，操作簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于各類(lèi)裝備上儀表與顯示終端的故障診斷和快速排故。

圖2 實(shí)物圖

3 結(jié)論

通過(guò)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，此診斷系統(tǒng)可通過(guò)上位機(jī)操作輸出各類(lèi)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，可滿足裝備上儀表與顯示終端多樣化的要求，也可滿足現(xiàn)場(chǎng)快速故障診斷及排故的需要。此診斷系統(tǒng)在后期設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中還會(huì)不斷升級(jí)，以適應(yīng)更多產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)工作，提高現(xiàn)場(chǎng)解決故障的效率。

[1]孔勁松.汽車(chē)儀表自動(dòng)測(cè)試儀的研究與開(kāi)發(fā)[D].大連：大連理工大學(xué)，2002.

[2]徐余生.汽車(chē)?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3]王水魚(yú).便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2012（10）：76-78.

Portable Instrument and Display Terminal Field Diagnosis System

Cao Dianbin Wang Yongke Xiao Guangran

Xinxiang North Vehicle Instrument Co., Ltd., Henan Xinxiang 453000

The portable on-site diagnostics system for portable instruments and display terminals is a portable, on-line diagnostic device with a high degree of integration. It is used to quickly detect the functions of instruments and display terminals and intelligently diagnose and record the fault conditions of the tested devices. The diagnostic system can output various types of analog signals (voltage, current, resistance, frequency, switching, video signals (PAL/NTSC)) and digital signals (RS232, CAN, FlexRay). For different types of instruments and display terminals, simply install different host computer software and convert connection cables to easily implement on-site troubleshooting.

portable; online diagnosis; rapid detection; on-site troubleshooting

TP216+.3

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