便携式仪表与显示终端现场诊断系统

曹殿斌 王永柯 肖光然



便携式仪表与显示终端现场诊断系统

曹殿斌 王永柯 肖光然

新乡北方车辆仪表有限公司，河南 新乡 453000

便携式仪表与显示终端现场诊断系统是一款集成度较高的便携式在线诊断设备，用于快速检测仪表与显示终端的各项功能，智能诊断和记录被测设备的故障情况。诊断系统能输出各类模拟信号（电压、电流、电阻、频率、开关量、视频信号（PAL/NTSC））和数字信号（RS232、CAN、FlexRay）。针对不同类型的仪表与显示终端，只需装载不同的上位机软件和转换连接电缆便可轻松实现现场故障排除。

便携式；在线诊断；快速检测；现场故障排除

引言

随着电子信息技术的迅速发展，各种装备上搭载的显示设备的种类越来越多。仪表与显示终端作为监测装备运行的主要显示设备，一旦出现故障，可能导致装备处于失控状态，进而造成不可估量的损失。当仪表与显示终端出现故障时，快速准确地定位故障就显得尤为重要。由于目前装备信息化程度的大幅提高，仪表与显示终端的显示信息也呈现出了多样化、复杂化的趋势。如果仍沿用人工排查的方法，不仅耗时耗力，而且还为准确定位故障造成了困难。

便携式仪表与显示终端现场诊断系统（以下简称诊断系统）是一款集成度较高的便携式在线诊断设备，用于快速检测仪表与显示终端的各项功能，智能诊断和记录被测设备的故障情况。诊断系统能输出各类模拟信号和数字信号。针对不同类型的仪表与显示终端，只需装载不同的上位机软件和转换连接电缆便可轻松实现现场检测。这不仅降低了检验成本，而且实现了快速准确地定位故障，有效地提高了装备的维修效率[1]。

1 系统组成

诊断系统适用于多种车型仪表与显示终端的故障诊断。诊断系统主要由转换连接电缆、模拟接口与数字交互接口板卡、MCU处理板卡、电源板卡和上位机软件组成，系统主要组成框图如图1所示。

图1 系统框图

1.1 硬件构成

诊断系统通过上位机软件和专用的转换连接电缆将模拟信号和数字信号输出给仪表与显示终端。当检测到某项功能无指示或指示异常时，可通过上位机直接录入故障信息并进行存储。

模拟接口与数字交互接口板卡可兼容装备上使用的各类仪表与显示终端，其主要包括模拟信号输出和数字信号交互这两大模块。其中，数字信号包括RS232信号、CAN信号、FlexRay信号等；模拟信号包括电压信号、电流信号、电阻信号、频率信号、开关信号、视频信号（PAL/NTSC）等[2]。

1.2 人机交互

诊断系统具有可操作性非常强的人机交互功能，保障维护人员可通过上位机选择显示设备的型号或装备的车型，然后再搭配相应的转换连接电缆即可实现对显示设备的现场检测。

在主界面，保障维护人员可通过选择不同型号的显示设备（也可配置成车型型号）进入下级检测界面。

在检测界面中显示了仪表与显示终端要检测的内容，保障维护人员只需要输入检测参数即可。例如：检验车速表，通过上位机输入车速数据：60 km/h。上位机按照协议规定的公式将车速值计算为对应的频率值，并由MCU驱动模拟接口板卡输出相应的频率给仪表与显示终端。保障维修人员还可通过选择“录入设备故障”进入故障记录的对话框。当检测时发现仪表与显示终端的某项功能无指示或指示异常时，可通过上位机直接录入故障信息并点击“保存”进行存储，以方便记录和打印[3]。

1.3 实物介绍

诊断系统通过电源板卡和转换连接电缆给仪表与显示终端供电，同时利用上位机输入检测参数，经由MCU处理后将相应的模拟信号和数字信号输出给仪表与显示终端。当检测到有异常时，可通过上位机直接录入故障信息并存储。由于不同车型配备的仪表与显示终端的接插件、接线定义、信号输入类型均存在差异，因此针对不同的车型需要配装不同的转换连接电缆和上位机软件。诊断系统的实物图如图2所示。

2 应用前景

该诊断系统是一款集成度较高的便携式在线诊断设备，硬件构成完善，人机交互界面功能齐全，操作简单，可应用于各类装备上仪表与显示终端的故障诊断和快速排故。

图2 实物图

3 结论

通过联调试验，此诊断系统可通过上位机操作输出各类模拟信号和数字信号，可满足装备上仪表与显示终端多样化的要求，也可满足现场快速故障诊断及排故的需要。此诊断系统在后期设计和使用过程中还会不断升级，以适应更多产品的监测工作，提高现场解决故障的效率。

[1]孔劲松.汽车仪表自动测试仪的研究与开发[D].大连：大连理工大学，2002.

[2]徐余生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]王水鱼.便携式数据采集系统[J].仪表技术与传感器，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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