机车信号车载设备在车测试装置的制作方法

本发明涉及机车信号测试技术领域。

背景技术：

机车信号车载设备，包括通用机车信号车载设备、轨道电路读取器、机车信号解码插板等，当前这些机车信号车载设备在车安装状态下的检测都使用便携式发码器进行，这种作业方式存在以下缺点：需要两人操作才能完成；车下人员需要钻入车底，作业安全得不到保障且劳动强度大，尤其是天气恶劣时；无作业记录，不能对作业过程做到有效管控；不能进行设备在车灵敏度、应变时间等参数的测试，只能检查主机在信号足够大时是否能正确点灯。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决现有机车测试过程测试人员作业强度大，必须测试人员在车底进行测试，存在作业强度大、安全性差和受环境因素影响严重的问题，提出了一种机车信号车载设备在车测试装置。

本发明所述的机车信号车载设备在车测试装置，所述装置包括测试结果处理单元1、主控单元2、轨道电路制式信号输出单元3、车载设备输出检测单元4和接口电路5；

轨道电路制式信号输出单元3用于接收主控单元2发送的测试触发控制信号，并根据主控单元2发送的测试触发控制信号，通过接口电路5向待测的机车信号车载设备输出轨道电路制式信号；

车载设备输出检测单元4用于通过接口电路5检测机车信号车载设备的测试结果信号，并将检测的测试结果信号输出至主控单元2；

主控单元2用于向轨道电路制式信号输出单元3发送测试触发控制信号，同时接收车载设备输出检测单元4输出的车载设备测试结果信号，根据轨道电路制式信号输出的时间和车载设备输出检测单元4检测到车载设备测试结果信号的时间，计算机车信号车载设备的应变时间，并判断计算得到的应变时间是否大于与应变时间标准值，然后将获得的机车信号车载设备的应变时间信号和判断结果输出至测试结果处理单元1；

测试结果处理单元1用于接收主控单元2输出的主机应变时间信号和判断结果，并对接收的信号进行显示、存储和通过转换接口进行输出。

本发明采用车载电路设备的方式，实现在机车停止时可随时进行测试，减少作业人员，一人即可以对机车信号设备进行在车检测作业；作业人员无须钻入车底，降低了作业强度，保障了作业安全；能对机车信号设备的在车检测和检修做到有效管控，检测过程和检测结果不再依赖人员记录，可以实时记录，或者通过有线方式传输给其它设备，或者通过无线方式传输给数据服务器；不再需要把机车信号车载设备从车上拿下来，在车即可以对机车信号车载设备进行灵敏度测试、应变时间测试和循环解码正确性测试，大幅提高机车信号设备检测效率和作业质量。

附图说明

图1是本发明所述机车信号车载设备在车测试装置的电气原理框图；

图2是车载主机输出检测单元4的电路图；

图3是型号为stm32的芯片的引脚图；

图4是芯片ds12cr887与stm32芯片的连接示意图；

图5是轨道电路制式信号输出单元3的电路图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

具体实施方式一：下面结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述机车信号车载设备在车测试装置，所述装置包括测试结果处理单元1、主控单元2、轨道电路制式信号输出单元3、车载设备输出检测单元4和接口电路5；

轨道电路制式信号输出单元3用于接收主控单元2发送的测试触发控制信号，并根据主控单元2发送的测试触发控制信号，通过接口电路5向待测的机车信号车载设备输出轨道电路制式信号；

车载设备输出检测单元4用于通过接口电路5检测机车信号车载设备的测试结果信号，并将检测的测试结果信号输出至主控单元2；

主控单元2用于向轨道电路制式信号输出单元3发送测试触发控制信号，同时接收车载设备输出检测单元4输出的车载设备测试结果信号，根据轨道电路制式信号输出的时间和车载设备输出检测单元4检测到车载设备测试结果信号的时间，计算机车信号车载设备的应变时间，并判断计算得到的应变时间是否大于与应变时间标准值，然后将获得的机车信号车载设备的应变时间信号和判断结果输出至测试结果处理单元1；

测试结果处理单元1用于接收主控单元2输出的主机应变时间信号和判断结果，并对接收的信号进行显示、存储和通过转换接口进行输出。

本实施方式采用车载电路设备的方式，实现只要机车停止，机车主机可以随时进行测试，在测试时只需要将机车主机的输入输出端口通过数据线与本发明所述在车测试装置的对应端口连接即可进行测试，机车信号车载设备输出测试信号，接收车载主机输出的测试结果信号，并对输出的测试结果进行显示、上传至网络或上位机并进行存储，便于机车故障或检修时对测试结果数据进行检索查看，实现对机车主机的工作状态进行检查。

进一步地，测试结果处理单元1包括存储器、数据传输端口和显示屏；所述存储器用于对测试结果信号进行存储，数据传输端口用于将测试结果信号上传至上位机或网络服务器，显示屏用于对测试结果进行显示。

本实施方式所述的存储器用于对测试时间测试结果进行存储，便于进行后续机车设备巡检或出现事故时进行数据检查。同时采用数据传输端口将数据上传至上位机和网络，当进行检查时，可以通过网络搜索测试结果历史数据，测试时，测试人员可以通过显示屏对测试结果进行观察。

进一步地，测试结果处理单元1包括存储器、数据传输端口和显示屏；

本实施方式所述存储器用于对测试结果数据进行存储，数据传输端口用于将测试结果数据上传至上位机或网络服务器，显示屏用于对测试结果进行显示。

进一步地，所述车载主机输出检测单元4采用光耦隔离器实现。

本实施方式所述的车载主机输出检测单元4的电路，如图2所示，电路中的每路信号隔离电路都是相互独立的，图2为部分电路的引脚及标号，另一部分的电路结构与图2电路结构相同，标号在表1中，图2中左侧引线用于通过接口单元对应连接被测的车载主机的信号输出端，具体信号连接端如表1所示，右侧引线用于连接主控单元2对应的信号输入端，具体为zs-f、jyj-f、sd1-f、sd2-f、sd3-f、l-f、lu-f、u-f、u2-f、hu-f、uu-f、h-f、b-f、sx-f、xx-f、+50v-f也对应如图3中芯片对应相同标号的引脚；

使用光耦将输入信号与系统隔离，将输入的高压信号(50v直流电压)转换为3.3v的系统电平，起到保护系统的作用。

表1为信号与标号对应表

进一步地，存储器采用可插拔存储卡实现。

本实施方式所述的型号为stm32的芯片结构如图3所示，图中，标号为fsmc-nbl0、fsmc-nbl1、fsmc-d0至fsmc-d15、fsmc_noe、fsmc_nwe用于连接显示屏，为显示信号输出端，标号为zs-f、jyj-f、sd1-f、sd2-f、sd3-f、l-f、lu-f、u-f、u2-f、hu-f、uu-f、h-f、b-f、sx-f、xx-f、+50v-f一一对应连接车载主机输出检测单元4电路中对应标号的引线，如图2中对应标号引线，图中fsmc-a0至fsmc-a9、fsmc-a16至fsmc-a18用于连接数据存储器sram芯片，图中，spi2-nss、spi2-sck、spi2-sdo、spi2-sdi、ch395_int#、ch395_rdy#、ch395_rstover、ch395_rsti连接测试结果处理单元1的数据传输端口，图中，标号为sdio-d0、sdio-d1、sdio-d2、sdio-d3和sdio-clk的引脚用于连接可插拔存储卡的卡托。

本实施方式所述的主控单元用于接收测试结果信号，并将测试结果信号发送至测试结果处理单元，实现对车载主机的灵敏度、应变时间和返还系数进行测试，灵敏度测试时，主控单元控制轨道电路制式信号输出单元输出不同电压的信号，并等待接收灵敏度测试结果信号，接收的幅值最低的测试结果信号为可识别的最低电压信号，返还系数测试时，从有测试结果信号开始，逐渐较小信号输出单元输出的信号，直至测试结果信号无输出为止，此时刻的信号输出幅值除以灵敏度测试时的输出信号幅值为返还系数。

应变时间测试时，主控单元对发送测试信号到接收到测试结果信号的时间进行累加，为应变时间。

进一步地，还包括供电电路，所述供电电路用于为测试结果处理单元1、主控单元2、轨道电路制式信号输出单元3和车载主机输出检测单元4供电。

进一步地，轨道电路制式信号输出单元3采用型号为dds芯片实现。

本实施方式所述的电路如图5所述，该电路采用dds芯片对接收的信号进行相位调制，产生fsk波或正弦波，通过射频放大器增大了fsk波或正弦波信号的驱动能力，并采用选择器对产生的fsk波或正弦信号进行量程切换，主控单元控制选择器rl1-rl4进行量程选择，采用低量程，通过ad5260调节输出信号的幅值，来测试设备的灵敏度和返还系数；采用高量程时测试设备的应变时间。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。