便攜式儀表與顯示終端現場診斷系統

曹殿斌 王永柯 肖光然

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便攜式儀表與顯示終端現場診斷系統

曹殿斌 王永柯 肖光然

新鄉北方車輛儀表有限公司，河南 新鄉 453000

便攜式儀表與顯示終端現場診斷系統是一款集成度較高的便攜式在線診斷設備，用于快速檢測儀表與顯示終端的各項功能，智能診斷和記錄被測設備的故障情況。診斷系統能輸出各類模擬信號（電壓、電流、電阻、頻率、開關量、視頻信號（PAL/NTSC））和數字信號（RS232、CAN、FlexRay）。針對不同類型的儀表與顯示終端，只需裝載不同的上位機軟件和轉換連接電纜便可輕松實現現場故障排除。

便攜式；在線診斷；快速檢測；現場故障排除

引言

隨著電子信息技術的迅速發展，各種裝備上搭載的顯示設備的種類越來越多。儀表與顯示終端作為監測裝備運行的主要顯示設備，一旦出現故障，可能導致裝備處于失控狀態，進而造成不可估量的損失。當儀表與顯示終端出現故障時，快速準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出了多樣化、復雜化的趨勢。如果仍沿用人工排查的方法，不僅耗時耗力，而且還為準確定位故障造成了困難。

便攜式儀表與顯示終端現場診斷系統（以下簡稱診斷系統）是一款集成度較高的便攜式在線診斷設備，用于快速檢測儀表與顯示終端的各項功能，智能診斷和記錄被測設備的故障情況。診斷系統能輸出各類模擬信號和數字信號。針對不同類型的儀表與顯示終端，只需裝載不同的上位機軟件和轉換連接電纜便可輕松實現現場檢測。這不僅降低了檢驗成本，而且實現了快速準確地定位故障，有效地提高了裝備的維修效率[1]。

1 系統組成

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

圖1 系統框圖

1.1 硬件構成

診斷系統通過上位機軟件和專用的轉換連接電纜將模擬信號和數字信號輸出給儀表與顯示終端。當檢測到某項功能無指示或指示異常時，可通過上位機直接錄入故障信息并進行存儲。

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

1.2 人機交互

診斷系統具有可操作性非常強的人機交互功能，保障維護人員可通過上位機選擇顯示設備的型號或裝備的車型，然后再搭配相應的轉換連接電纜即可實現對顯示設備的現場檢測。

在主界面，保障維護人員可通過選擇不同型號的顯示設備（也可配置成車型型號）進入下級檢測界面。

在檢測界面中顯示了儀表與顯示終端要檢測的內容，保障維護人員只需要輸入檢測參數即可。例如：檢驗車速表，通過上位機輸入車速數據：60?km/h。上位機按照協議規定的公式將車速值計算為對應的頻率值，并由MCU驅動模擬接口板卡輸出相應的頻率給儀表與顯示終端。保障維修人員還可通過選擇“錄入設備故障”進入故障記錄的對話框。當檢測時發現儀表與顯示終端的某項功能無指示或指示異常時，可通過上位機直接錄入故障信息并點擊“保存”進行存儲，以方便記錄和打印[3]。

1.3 實物介紹

診斷系統通過電源板卡和轉換連接電纜給儀表與顯示終端供電，同時利用上位機輸入檢測參數，經由MCU處理后將相應的模擬信號和數字信號輸出給儀表與顯示終端。當檢測到有異常時，可通過上位機直接錄入故障信息并存儲。由于不同車型配備的儀表與顯示終端的接插件、接線定義、信號輸入類型均存在差異，因此針對不同的車型需要配裝不同的轉換連接電纜和上位機軟件。診斷系統的實物圖如圖2所示。

2 應用前景

該診斷系統是一款集成度較高的便攜式在線診斷設備，硬件構成完善，人機交互界面功能齊全，操作簡單，可應用于各類裝備上儀表與顯示終端的故障診斷和快速排故。

圖2 實物圖

3 結論

通過聯調試驗，此診斷系統可通過上位機操作輸出各類模擬信號和數字信號，可滿足裝備上儀表與顯示終端多樣化的要求，也可滿足現場快速故障診斷及排故的需要。此診斷系統在后期設計和使用過程中還會不斷升級，以適應更多產品的監測工作，提高現場解決故障的效率。

[1]孔勁松.汽車儀表自動測試儀的研究與開發[D].大連：大連理工大學，2002.

[2]徐余生.汽車理論[M].北京：機械工業出版社，2009.

[3]王水魚.便攜式數據采集系統[J].儀表技術與傳感器，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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