何參數計算機主機板上增加信號采集、轉換和CAN通信電 路。由前端模擬量采集板、多路模擬量采集板、程控主機板和軌道幾何參數計算機主機板輸 出的數據經過信號采集、轉換和CAN通信數據轉換電路處理后由屏蔽雙絞線引出，以實現相 應車載工作狀態數據的采集。前端模擬量采集板、多路模擬量采集板、程控主機板通過增加 信號采集、電平轉換和CAN通信數據轉換電路處理后由屏蔽雙絞線引出，以實現相應車載工 作狀態數據的采集。這樣的設計不但使得原有電路板的功能完全得到保留，而且在原有電 路板功能的基礎上增加了信號采集、轉換與CAN通信功能，只需在外部增加一根雙絞屏蔽線 即可完成原有電路板信號的采集和CAN通信功能。同時，這種設計不但增加了采集信號的 CAN通信功能（增加了CAN通訊接口），而且充分利用了原有系統的安裝空間，其它接口還能 與原有接口保持一致。在不影響原系統功能和結構的基礎上，大大降低了新增采集模塊數 量與布線數量，一方面提高了遠程診斷系統裝車的調試效率與可靠性，另一方面大大降低 了成本。
[0071] 車載主機通過CAN現場總線完成軌道工程機械車載工作狀態數據的接收與傳輸， 能對車載工作狀態數據進行處理、顯示和存儲，并通過以太網完成車載工作狀態數據的無 線傳輸和遠程監測診斷。作為本發明一種較佳的具體實施例，如附圖8所示，車載主機還通 過RS232接口或USB接口與外部設備進行通信，實現程序更新和在線測試。行車監控數字量 采集模塊還包括I 2C接口，可外擴輸入接口，增強該模塊的可擴展性。另外，還能為外部設備 提供DC5V控制電源。
[0072] 在本發明具體實施例中，采用了車載主機、行車監控數字量采集模塊與行車監控 模擬量采集模塊，并對原模擬系統主要信號采集板(如:程控主機板、多路模擬量采集板、前 端模擬量采集板、軌道幾何參數計算機主機板等)進行替代設計，搭建了簡單可靠的遠程診 斷系統，解決了既有軌道工程機械信息采集監測難、故障處理效率低、現場管理難、車載設 備安裝布線難等問題，使得既有軌道工程機械在實現其原功能的基礎上，實現了車載作業 信息集中顯示監控、故障智能檢測、遠程信息化管理等功能。與鐵路大型養路機械網絡控制 系統相比，具有體積小、成本低、安裝布線簡單、硬件資源利用率高、可靠性高等優點。
[0073] 以既有D08-32搗固車的遠程診斷系統為例進行具體方案介紹，其系統構成如附圖 6所示。在附圖6中，既有D08-32搗固車遠程診斷系統包括：1個車載主機，1個交換機，1個無 線模塊，1個行車監控模擬量采集模塊，1個行車監控數字量采集模塊，1個前端模擬量采集 板，1個多路模擬量采集板(40路模擬量采集板），1個程控主機板與1個GVA(軌道幾何參數計 算機)主機板。其中，系統的主要功能如下：
[0074]系統供電：車載主機可提供DC24V與DC5V電源輸出；
[0075]車載工作狀態信息采集:系統可實現行車監控信號、程控信號、作業信號等采集功 能；
[0076] 車載監視:系統可實現車載工作狀態信息圖形化儀表實時顯示；
[0077] 基于邏輯算法智能診斷:根據系統邏輯算法，實時診斷系統工作狀態，并進行實時 聲光報警功能；
[0078] 隨車資料在線實時查看：系統可實現電纜表、用戶手冊、標定手冊、原理圖及接線 圖在線實時查看功能；
[0079] 遠程實時監視與診斷：系統通過無線通信技術可實現車載信息遠程實時監視，也 可實現專家遠程在線實時診斷功能；
[0080] GPS定位:系統可實現既有軌道工程機械實時定位功能；
[0081] 數據存儲與記錄:用戶可在線遠程實現施工信息記錄保存、錄入、統計分析及查詢 等功能。
[0082] 本發明具體實施例描述的既有軌道工程機械遠程診斷系統實現了對既有軌道工 程機械實時在線數據采集、數據診斷、智能診斷、顯示及無線傳輸，并能夠通過地面終端設 備實現實時在線遠程監視及遠程診斷功能。整個遠程診斷系統包括車載主機、行車監控數 字量采集模塊、行車監控模擬量采集模塊、既有軌道工程機械替代設計電路板(即原系統替 代電路板)和無線模塊。既有軌道工程機械遠程診斷系統實現了既有軌道工程機械行車及 作業信息的實時采集、集中顯示功能，解決了原既有軌道工程機械信號測量難、觀察難等問 題。實現了數據實時在線診斷、分析功能，縮短了故障處理時間，提高了作業效率。實現了工 作狀態信息遠程傳輸、遠程監測診斷功能，輔助用戶實現車輛遠程信息化管理。實現了隨車 圖紙在線實時查閱功能，解決了現場圖紙缺失查閱難問題。實現了施工信息遠程在線錄入 與查詢功能，解決了現場維護歷史信息查詢難問題。
[0083] 一種上述既有軌道工程機械遠程診斷系統的設計方法的具體實施例，包括以下步 驟：
[0084] S100:根據軌道工程機械的遠程診斷功能羅列出包括需采集的模擬量與數字量信 號，并進行分類整理；
[0085] S101:根據模擬量與數字量信號的分類，對模擬量與數字量信號的采集處理方式 進行分析，確定程控信號由程控主機板采集處理，前端模擬量由前端模擬量采集板采集處 理，多路監測模擬量由多路模擬量采集板采集處理，軌道幾何參數數據(線路理論值）由軌 道幾何參數計算機主機板輸出，行車監控模擬信號由行車監控模擬量采集模塊采集處理， 行車監控數字信號由行車監控數字量采集模塊采集處理；
[0086] 行車監控模擬信號與行車監控數字信號同時還可以直接通過實體儀表及指示燈 進行報警顯示；
[0087] S102:在前端模擬量采集板、多路模擬量采集板、程控主機板，以及軌道幾何參數 計算機主機板的基礎上，增加信號采集、轉換和現場總線通信電路；
[0088] S103:確定行車監控數字信號的個數，并增加相應的行車監控數字量采集模塊；
[0089] S104:確定行車監控模擬信號的個數，并增加相應的行車監控模擬量采集模塊；
[0090] S105:根據車載監控、無線傳輸、第三方設備數據交互的需求，增加車載主機、交換 機和無線模塊；
[0091] S106:進行車載監控顯示界面的規劃，并確定車載監控顯示界面的類型和數量；
[0092] S107:根據軌道工程機械的遠程診斷功能，完成遠程診斷邏輯算法流程圖的設計； 如附圖9所示，即為一種典型的智能診斷邏輯算法的程序流程圖；
[0093] S108:編寫行車監控模擬量采集模塊、行車監控數字量采集模塊、前端模擬量采集 板、多路模擬量采集板、程控主機板，以及軌道幾何參數計算機主機板的應用程序，實現軌 道軌道工程機械載工作狀態數據的采集與傳輸；
[0094] S109:編寫車載主機的應用程序，以完成車載工作狀態數據的接收、處理、顯示、存 儲及無線傳輸，并實現對行車監控模擬量采集模塊、行車監控數字量采集模塊、前端模擬量 采集板、多路模擬量采集板、程控主機板，以及軌道幾何參數計算機主機板的控制和診斷操 作；
[0095] S110:根據遠程診斷邏輯算法流程圖編寫遠程診斷程序，并完成既有軌道工程機 械遠程診斷系統的功能調試。
[0096] 如附圖6所示，即為本發明既有軌道工程機械遠程診斷系統應用于一種搗固車遠 程診斷的結構框圖。
[0097]車載主機通過交換機分別與第三方設備、無線模塊進行數據交互，車載主機與交 換機，以及交換機與無線模塊、第三方設備之間均采用以太網進行互聯。
[0098]車載主機通過前端模擬量采集板、多路模擬量采集板、程控主機板獲取軌道工程 機械的作業狀態數據。
[0099]前端模擬量采集板主要對前端偏移量人工給定、前端超高(人工+GVA)等前端人工 給定/傳感器/線路理論信號進行采集。
[0100]多路模擬量采集板主要對報道量、起道量、電子擺、深度傳感器等作業過程監控診 斷模擬信號進行采集。
[0101] 程控主機板主要對液壓驅動向前、搗固頭比例下插、向前驅動、輔助下插夾持延時 等作業控制邏輯信號進行采集。
[0102] 車載主機通過行車監控數字量采集模塊、行車監控模擬量采集模塊獲取軌道工程 機械的行車安全監控數據。
[0103] 需采集的模擬量與數字量信號的分類包括行車監控數字量、行車監控模擬量、程 控信號、前端模擬量、多路監測模擬量和軌道幾何