專利名稱：機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電氣檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)車車輛手持式絕緣檢測(cè)儀。
技術(shù)背景鐵路是交通運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著十分重要的作用。長(zhǎng)期 以來，鐵路一直被認(rèn)為是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的"瓶頸"產(chǎn)業(yè)。近年來，鐵路果斷實(shí)施了既有線提速策略，自1997年至今短短10年間已經(jīng)進(jìn)行了 6次大規(guī)模提速，有 效地緩解了鐵路運(yùn)量與運(yùn)能的矛盾，收到了十分顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。與此同 時(shí)，鐵路交通安全形勢(shì)并不樂觀。近幾年提速機(jī)車車輛出現(xiàn)的安全問題不斷， 因此為保障鐵路交通安全方面采用了許多新的檢測(cè)技術(shù)，而本絕緣檢測(cè)儀正是 用來檢測(cè)列車供電線路的絕緣情況，通過絕緣檢測(cè)來提高列車的安全可靠性。 針對(duì)客車車電干線的絕緣檢測(cè)，傳統(tǒng)的方法是采用搖表進(jìn)行檢測(cè)，這種方式的缺點(diǎn)很多，如其每次只能檢測(cè)一組線路的絕緣情況、而且其讀數(shù)也是采用 表針式，只能讀一個(gè)大概的測(cè)量值，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存，需要人工記錄、沒 有考慮溫度和濕度對(duì)絕緣值的影響等等，這些缺點(diǎn)表明，搖表已經(jīng)跟不上數(shù)字 化的發(fā)展需求。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，對(duì)客車絕緣檢測(cè)的要求也在不斷提高， 不僅要求檢測(cè)精度的準(zhǔn)確性，而且還要求檢測(cè)方便、數(shù)據(jù)的保存、檢測(cè)人員的 控制等等，更多是要求檢測(cè)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)智能化。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種機(jī)車車輛手持式智能 絕緣檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、體積小質(zhì)量輕、價(jià)格低廉、使用方 便等優(yōu)點(diǎn)，可分別針對(duì)B型/G型/K型/T型客車自動(dòng)進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量和數(shù)據(jù)分 析，同時(shí)還具有自動(dòng)報(bào)警、同上位機(jī)通信等功能。為能達(dá)到上述發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案是 一種機(jī)車車輛手持式智能 絕緣檢測(cè)儀，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、操作 鍵盤、LCD顯示器、溫度濕度傳感器、蜂鳴器、可充電電池、電壓調(diào)節(jié)器、500V/1000V升壓模塊、鎖存器、外部測(cè)量接口、繼電器組合陣列、橋路測(cè)量電 路和AD轉(zhuǎn)換電路；所述存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、可充電電池、鎖存器、溫度 濕度傳感器、操作鍵盤、AD轉(zhuǎn)換電路、LCD顯示器、蜂鳴器分別與單片機(jī)相 連接；所述電壓調(diào)節(jié)器一端連接可充電電池，另一端與單片機(jī)、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí) 鐘芯片、溫度濕度傳感器、LCD顯示器、串行轉(zhuǎn)換芯片和鎖存器相連；所述500V/1000V升壓模塊一端連接可充電電池，另一端與繼電器組合陣列 相連接；所述鎖存器一端與單片機(jī)相連接，另一端與放大電路輸入端相連接，放大 電路輸出端口與繼電器組合陣列的輸入端相連接；所述外部測(cè)量接口一端與繼電器組合陣列相連接，另一端連接機(jī)車車電千 線；所述AD轉(zhuǎn)換電路一端與橋路測(cè)量電路相連接，另一端與單片機(jī)相連；按照本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述鍵盤采用4*4矩陣式鍵盤。按照本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述繼電器組合陣列由8個(gè)繼電器組成，四個(gè)為一組，分成兩組。按照本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述繼電器設(shè)置四個(gè)引腳， 一個(gè)引腳接控制放大電路的輸出端， 一個(gè)引腳接地， 一個(gè)引腳接500V/1000V升壓模塊輸出端或者橋路測(cè)量輸入端，另外一個(gè)引腳接 外部測(cè)量接口。按照本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述橋路測(cè)量電路由兩個(gè)分壓電阻與兩個(gè)采樣電阻組成，橋路測(cè)量電路的L端 接一組繼電器的高壓端，El端接另一組繼電器，采樣電阻R2—端接地， 一端A 接AD轉(zhuǎn)換電路的參考電壓接口，采樣電阻R4—端接地，另一端E接AD轉(zhuǎn)換 電路測(cè)量輸入端。按照本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述串行轉(zhuǎn)換芯片上設(shè)置有用于與上位機(jī)通信的串行口。按照本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述口J充電電池采用鎳氫電池。本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀采用直流升壓電源可 分別自動(dòng)針對(duì)B型/G型/K型/T型客車進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量和數(shù)據(jù)分析，利用繼電器陣列對(duì)U、 V、 W、 N和P線進(jìn)行任意組合的測(cè)量，并能保存測(cè)量結(jié)果,若被測(cè) 絕緣電阻超標(biāo)，儀器自動(dòng)報(bào)警；內(nèi)置256K非易失存儲(chǔ)器，可以保存600組測(cè)量 歷史數(shù)據(jù)；內(nèi)部設(shè)置有溫度濕度傳感器，并可根據(jù)溫度和濕度數(shù)據(jù)自動(dòng)修改報(bào) 警值；內(nèi)置鎳氫電池，充電一次可連續(xù)測(cè)量100組數(shù)據(jù)以上內(nèi)置用于與上位 機(jī)進(jìn)行通信的串行接口。

圖1是本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的止視圖； 圖2是本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的左視圖； 圖3是本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的連接原理圖； 圖4為本實(shí)用新型提供的橋路測(cè)量電路的原理圖。圖5是本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的軟件流程圖。其中，1、操作鍵盤；2、顯示屏。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖1為本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的正視圖。圖2 是本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的左視圖。如圖中所示， 機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的殼體的上部正面設(shè)置有顯示屏2，手持部的正面上設(shè)置有操作鍵盤l。圖3為本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的連接原理圖。 如圖所示，機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀包括用來保存歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、為單片機(jī)提供時(shí)間信號(hào)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、操作鍵盤、實(shí)現(xiàn)界面顯示的LCD顯示器、測(cè)量檢測(cè)環(huán)境的溫度濕度傳感器、進(jìn)行報(bào)警的蜂鳴器、為 檢測(cè)儀供電的可充電電池、電壓調(diào)節(jié)器、500V/1000V升壓模塊、鎖存器、外部 測(cè)量接口、繼電器陣列、橋路測(cè)量電路和AD轉(zhuǎn)換電路。所述存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí) 鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、可充電電池、鎖存器、溫度濕度傳感器、操作鍵盤、 AD轉(zhuǎn)換電路、LCD顯示器、蜂鳴器分別與單片機(jī)相連接。所述電壓調(diào)節(jié)器一端連接可充電電池，另一端與單片機(jī)、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí) 鐘芯片、溫度濕度傳感器、LCD顯示器、串行轉(zhuǎn)換芯片和鎖存器相連。所述500V/1000V升壓模塊一端連接可充電電池，另一端與繼電器組合陣列 相連接；鎖存器一端與單片機(jī)相連接，另一端與放大電路輸入端相連接，放大 電路輸出端口與繼電器組合陣列的輸入端相連接；外部測(cè)量接口一端與繼電器 組合陣列相連接，另一端連接機(jī)車車電干線；所述AD轉(zhuǎn)換電路一端與橋路測(cè) 量電路相連接，另端與單片機(jī)相連。所述存儲(chǔ)器容量為256K字節(jié)，與單片機(jī)直接相連，用來保存歷史數(shù)據(jù)；實(shí) 時(shí)時(shí)鐘為單片機(jī)提供精確的時(shí)間，與單片機(jī)直接相連；串行口使用MAX232轉(zhuǎn) 換芯片，與單片機(jī)直接相連，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信；操作鍵盤與單片機(jī)直接相 連，采用4M矩陣式鍵盤；LCD顯示器與單片機(jī)相連，完成界面顯示；溫度濕度傳感器與單片機(jī)直接相連，單片機(jī)發(fā)送命令讀取當(dāng)前時(shí)刻的溫度值、濕度值； 蜂鳴器與單片機(jī)相連，由單片機(jī)控制蜂鳴器的動(dòng)作。整個(gè)系統(tǒng)電源由可充電電池提供，可充電電池與電壓調(diào)節(jié)器相連，同時(shí)與 500V/1000V升壓模塊相連；電壓調(diào)節(jié)器輸出5V電壓， 一端連接可充電電池， 另一端直接與單片機(jī)、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、溫度濕度傳感器、LCD、串行轉(zhuǎn)換 芯片、鎖存器等相連，為有源器件提供電源；500V/1000V升壓模塊兩個(gè)引腳與 可充電電池相連，將電壓升壓，兩個(gè)引腳與單片機(jī)相連，其中一個(gè)引腳產(chǎn)生500V 或1000V的控制信號(hào)，當(dāng)為低壓時(shí)升壓為500V，否則為1000V，另一個(gè)引腳產(chǎn) 生啟動(dòng)高壓轉(zhuǎn)換信號(hào)，當(dāng)為高時(shí)啟動(dòng)高壓模塊將電壓升壓，當(dāng)為低時(shí)關(guān)閉高壓轉(zhuǎn)換。鎖存器一端與單片機(jī)相連， 一端與放大電路輸入端相連，放大電路輸出端 口與繼電器組合陣列輸入端相連，由單片機(jī)產(chǎn)生控制信號(hào)，鎖存器把數(shù)據(jù)鎖存， 經(jīng)放大電路將信號(hào)放大來控制繼電器組合陣列的導(dǎo)通與關(guān)閉；外部測(cè)量接口一 端與繼電器組合陣列相連， 一端接機(jī)車車電干線，包括五個(gè)引腳，分別為三相 電壓線(U、 V、 W)、公共地(N)、與接口外套(P);每個(gè)繼電器四個(gè)引腳， 一個(gè)引腳接控制放大電路的輸出端， 一個(gè)引腳接地， 一個(gè)引腳接500V/1000V升壓模塊輸出端(即高壓端)或者橋路測(cè)量輸入端，另外一個(gè)引腳接外部接口的一個(gè)引腳；整個(gè)繼電器組合陣列由8個(gè)繼電器組成，四個(gè)為一組，分成兩組， 測(cè)量時(shí)，每組繼電器中只有一個(gè)導(dǎo)通，則測(cè)試的絕緣值為導(dǎo)通的兩個(gè)繼電器所 連接的接口的值。圖4為本實(shí)用新型提供的橋路測(cè)量電路的原理圖。橋路測(cè)量電路由兩個(gè)分 壓電阻與兩個(gè)采樣電阻組成，連接如圖所示。L端接其中一組繼電器的高壓端， El端接另一組繼電器的相應(yīng)的引腳，采樣電阻R2—端接地， 一端A接ADC的 參考電壓接口，采樣電阻R4—端接地，另一端E接AD轉(zhuǎn)換電路測(cè)量輸入端， 實(shí)際測(cè)量時(shí)，絕緣值與L端高壓值沒有直接關(guān)系；AD轉(zhuǎn)換與橋路電路相連接， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣，同時(shí)與單片機(jī)相連，單片機(jī)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換和接收轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。圖5為本實(shí)用新型提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀的軟件流程圖。 如圖所示，檢測(cè)儀上電后首先進(jìn)行初始化，再根據(jù)當(dāng)時(shí)的信息在液晶顯示屏上 顯示一屏的數(shù)據(jù)；再檢査串口，是否接收到了傳輸數(shù)據(jù)命令，若是則系統(tǒng)讀取 存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，發(fā)送完成后返回到顯示界面， 否則，進(jìn)入下一步；根據(jù)鍵盤按鍵值，判斷是否要進(jìn)行高壓測(cè)量，若按鍵正確 則進(jìn)行測(cè)量，否則返回顯示界面；測(cè)量時(shí)，首先判斷是500V還是1000V高壓 測(cè)量，根據(jù)按鍵值，單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)進(jìn)行選擇；然后發(fā)出啟動(dòng)高壓信號(hào)， 進(jìn)行高壓測(cè)量；再進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，單片機(jī)發(fā)出讀取數(shù)據(jù)命令給AD轉(zhuǎn)換芯片，讀 取檢測(cè)數(shù)據(jù)；再與實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片通信，讀取當(dāng)前的時(shí)間日期，與溫度濕度傳感器通信，讀取當(dāng)前的溫度與濕度值；然后保存數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器中；然后根據(jù)當(dāng)前的溫度值與濕度值，將絕緣值與系統(tǒng)預(yù)設(shè)的報(bào)警值比較，若超出安全范圍則單 片機(jī)啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，否則返回界面顯示處，完成一次數(shù)據(jù)采樣。本實(shí)用新型所提供的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀采用500V/1000V直 流升壓電源，可分別自動(dòng)針對(duì)B型/G型/K型/T型客車進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量和數(shù)據(jù) 分析，利用繼電器組合陣列對(duì)U、 V、 W、 N和P線進(jìn)行任意組合的測(cè)量，并能 保存測(cè)量結(jié)果，若被測(cè)絕緣電阻超標(biāo)，儀器自動(dòng)報(bào)警；內(nèi)置256K非易失存儲(chǔ)器， 可以保存600組測(cè)量歷史數(shù)據(jù)；內(nèi)置溫度濕度傳感器，根據(jù)溫度和濕度數(shù)據(jù)， 自動(dòng)修改報(bào)警值；內(nèi)置鎳氫電池，充電一次可連續(xù)測(cè)量100組數(shù)據(jù)以上；內(nèi)置 串口通信接口用于與上位機(jī)的通信。雖然結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在 所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)不需要?jiǎng)?chuàng)作性勞動(dòng)就能作出的各種變形或修改仍屬本專 利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、操作鍵盤、LCD顯示器、溫度濕度傳感器、蜂鳴器、可充電電池、電壓調(diào)節(jié)器、500V/1000V升壓模塊、鎖存器、外部測(cè)量接口、繼電器組合陣列、橋路測(cè)量電路和AD轉(zhuǎn)換電路；所述存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、可充電電池、鎖存器、溫度濕度傳感器、操作鍵盤、AD轉(zhuǎn)換電路、LCD顯示器、蜂鳴器分別與單片機(jī)相連接；所述電壓調(diào)節(jié)器一端連接可充電電池，另一端與單片機(jī)、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、溫度濕度傳感器、LCD顯示器、串行轉(zhuǎn)換芯片和鎖存器相連；所述500V/1000V升壓模塊一端連接可充電電池，另一端與繼電器組合陣列相連接；所述鎖存器一端與單片機(jī)相連接，另一端與放大電路輸入端相連接，放大電路輸出端口與繼電器組合陣列的輸入端相連接；所述外部測(cè)量接口一端與繼電器組合陣列相連接，另一端連接機(jī)車車電干線；所述AD轉(zhuǎn)換電路一端與橋路測(cè)量電路相連接，另一端與單片機(jī)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述鍵盤采用4*4矩陣式鍵盤。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述繼電器組合陣列由8個(gè)繼電器組成，四個(gè)為一組，分成兩組。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于； 所述繼電器設(shè)置四個(gè)引腳， 一個(gè)引腳接控制放大電路的輸出端， 一個(gè)引腳接地， 一個(gè)引腳接500V/1000V升壓模塊輸出端或者橋路測(cè)量輸入端，另外一個(gè)引腳接 外部測(cè)量接U。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述橋路測(cè)量電路由兩個(gè)分壓電阻與兩個(gè)采樣電阻組成，橋路測(cè)量電路的L端接一組繼電器的高壓端，El端接另一組繼電器，采樣電阻R2—端接地， 一端A 接AD轉(zhuǎn)換電路的參考電壓接口，采樣電阻R4—端接地，另一端E接AD轉(zhuǎn)換 電路測(cè)量輸入端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述串行轉(zhuǎn)換芯片上設(shè)置有用于與上位機(jī)通信的串行口。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，其特征在于 所述可充電電池采用鎳氫電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)車車輛手持式智能絕緣檢測(cè)儀，包括存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、操作鍵盤、LCD顯示器、溫度濕度傳感器、蜂鳴器、可充電電池、電壓調(diào)節(jié)器、500V/1000V升壓模塊、鎖存器、外部測(cè)量接口、繼電器組合陣列、橋路測(cè)量電路和AD轉(zhuǎn)換電路；存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、串行轉(zhuǎn)換芯片、可充電電池、鎖存器、溫度濕度傳感器、操作鍵盤、AD轉(zhuǎn)換電路、LCD顯示器、蜂鳴器分別與單片機(jī)相連接；外部測(cè)量接口一端與繼電器組合陣列相連接，另一端連接機(jī)車車電干線。該檢測(cè)儀是用來檢測(cè)客車車電配線絕緣電阻的專用儀器，在列車離線的狀態(tài)下，用以檢測(cè)客車車電干線相間和對(duì)地絕緣電阻。
文檔編號(hào)G01R31/12GK201107367SQ20072008199
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者兵 張 申請(qǐng)人:肖守訥;袁 偉;林建輝