基于网络控制的动车组静态重联测试系统的制作方法

本发明涉及动车组组装调试技术领域，具体涉及一种基于网络控制的动车组静态重联测试系统。

背景技术：

动车组在组装完成后的调试分为两个阶段：单车调试(简称单调)和编组后调试(简称列调)。单车调试完成后需要进行编组才能进行列调。列调的时候就涉及到重联部分的调试，来测试当前列车与其他列车重联运行的情况。

现有的调试是直接两个车头进行连接，进行调试，费时费力，并且出现故障时不容易查找原因。因此，需要研究一种测试方法来简化调试过程，降低调试成本，提高调试效率。

技术实现要素：

本发明为解决现有列车重联调试过程中，采用两车头直接进行连接调试，存在费时费力，且出现故障时不容易查找故障原因等问题，提供一种基于网络控制的动车组静态重联测试系统。

基于网络控制的动车组静态重联测试系统，包括上位机、下位机、模拟电气车钩和待测头车的电气车钩；所述上位机与下位机通过网络接口连接，所述模拟电气车钩与待测头车的电气车钩连接，用于将下位机中的信号传送至待测试头车自身的电气车钩上；

所述下位机接收上位机传送的网络数据流并转换为相应的开关量输入输出，用于监控模拟电气车钩的触点；

所述模拟电气车钩用于将所述下位机的di/do通道连接至待测头车的电气车钩上；

通过上位机设定待测头车的电气车钩某个针脚进行110v加电操作，并将所述加电操作的网络数据传送至下位机，所述下位将接收上位机发送的网络数据后，

所述do通道对模拟电气车钩某个针脚施加110v的直流电，do通道内部设置一个继电器，公共端接有110v直流电；

下位机控制do通道控制继电器得电，对应do通道的常开触点会吸合，则通过多芯线缆将常开触点的状态传送至模拟电气车钩，并通过所述模拟电气车钩将110v直流电施加待测头车的电气车钩上的相应针脚上，用于控制车辆的状态；

所述待测头车的电气车钩某个针脚的状态通过模拟电气车钩传送至下位机的di通道，所述di通道的状态经过下位机转换为网络数据后发送至上位机，所述上位机直接显示待测头车的电气车钩相应针脚的状态。

本发明的有益效果：本发明所述的动车组静态重联模拟测试系统，单列车即能够完成重联测试，通过在上位机界面的操作，实现拖拽模式模拟，紧急运行模式功能模拟，紧急断电回路检测，列车停放制动控制检测，六大安全回路检测，旅客信息系统pis功能检测。

(1)采用轻量级的模拟电气车钩，大大降低了重联测试的难度和场地占用；

(2)提供了一种简洁的中文操作界面，极大方便了操作人员；

(3)便携式的设计，单人即可实现重联测试的准备工作；

(4)采用了专用测试设备，如果调试过程中出现问题，也可方便故障定位；

(5)可以适用于多种车型，也方便进行功能扩充和优化；

(6)也可以作为一种便携式的重联故障诊断装置来使用。

附图说明

图1为本发明所述的基于网络控制的动车组静态重联测试系统的原理图；

图2为本发明所述的基于网络控制的动车组静态重联测试系统中上位机装置的结构图；

图3为本发明所述的基于网络控制的动车组静态重联测试系统中下位机装置的结构图；

图4为本发明所述的基于网络控制的动车组静态重联测试系统中di通道示意图；

图5为本发明所述的基于网络控制的动车组静态重联测试系统中do通道示意图；

图6为本发明所述的基于网络控制的动车组静态重联测试系统中软件架构图；

图7为上位机软件中调试模块的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1至图7说明本实施方式，基于网络控制的动车组静态重联测试系统，包括上位机、下位机、模拟电气车钩以及上位机内的调试模块以及待测试头车自身的电气车钩等。

所述下位机一方面通过以太网与上位机通信，另一方面把网络数据流转换为相应的开关量输入输出来监控模拟电气车钩的触点。

模拟电气车钩主要把下位机中的信号传递给待测试头车自身的电气车钩上。

上位机内的调试模块用于动车组重联调试过程中的调试应用软件，实现调试过程的操作界面。

所述上位机硬件包括迷你itx主板、高分辨率显示屏、扩展ssd硬盘、带有触摸板的工业键盘、电源适配器、电源控制板和大容量锂电池等。

电源适配器把普通的工频电变换为19v的直流电。

电源控制板有两个作用。外接电源适配器的时候，一方面把19v变换为12v供给迷你itx主板，另一方面也给大容量锂电池充电。当不接电源适配器时，电源控制板则把大容量锂电池的电变换为12v供给迷你itx主板。

迷你itx主板正常工作时，高分辨率显示屏、扩展ssd硬盘、带有触摸板的工业键盘的电均从迷你itx主板获取。

本实施方式中，带有触摸板的工业键盘作为整个装置的输入设备。高分辨率显示屏作为整个装置的显示设备。扩展ssd硬盘作为整个装置的存储设备。迷你itx主板自带的以太网接口则是该上位机与下位机的物理接口。

本实施方式中，所述下位机的硬件包括电源部分、单片机stm32f103、以太网芯片w5500以及若干个基于i2c总线的i/o扩展芯片pcf8574；对外的通信接口主要由jtag接口和以太网接口。jtag接口用于单片机程序的下载和调试，以太网接口实现与上位机的通信。

所述下位机对外可以提供多达32路全隔离的di通道，和32路全隔离的do通道。

本实施方式中，所述模拟电气车钩主要把下位机的di/do通道连接至待测头车的电气车钩上。

di通道检测模拟电气车钩的某个针脚上是否有110v的控制电，如果相应针脚上有110v的直流电，则di通道内部的光耦原边二极管会发光，光耦副边的光敏三极管就能检测到状态变化；

do通道实现对模拟电气车钩某个针脚施加110v的直流电，do通道内部有一个继电器，公共端接有110v，如果do通道控制继电器吸合，则将110v施加到相应针脚上，可以控制车辆的状态。

本实施方式中，所述上位机软件的调试模块用于对针脚状态监视和控制；

所述待测头车的电气车钩某个针脚的状态，传递到模拟电气车钩上，再通过多芯线缆送给下位机的di通道。di通道的状态经过下位机转换为网络数据，通过网线发送给上位机，上位机的界面就可以直接显示待测头车的电气车钩相应针脚的状态。

在上位机的界面上设定待测头车的电气车钩某个针脚进行110v加电操作时，首先上位机通过网线把相应的网络数据发送到下位机。下位机收到该数据后，则会控制相应do通道的继电器得电，对应通道的常开触点会吸合，由于公共端已经接有110v直流电，则通过多芯线缆就把该常开触点的状态传递到模拟电气车钩，进而传递到待测头车的电气车钩上。

本实施方式中，所述模拟电气车钩的壳体采用10mm的黑色亚克力板为制作材料，大大减轻了重量，便于安装和移动。

结合图6说明本实施方式，所述上位机的软件还包括驱动库、di、do等数据收发模块、sql数据库模块等。

所述下位机软件则主要实现网络数据到开关量输入输出的转换处理。

所述驱动库的作用是把从下位机以太网接口获取的数据进行缓存和转换，以便调试应用软件能够实时监控相应开关量的实际状态。

di、do等数据收发模块的作用是把驱动库中的数据转换为具有与实际物理含义有对应关系的数据。

sql数据库模块则作为软件的数据记录库和参数配置库，大大减轻了软件自身的复杂度。

调试模块提供现场工作人员所直接使用的操作界面，所有在动车组静态重联测试过程中相关的工作均可以通过该软件完成。

结合图7说明本实施方式，所述调试模块的具体流程为：

软件启动后，先判断加密狗是否正常，不正常则退出，正常才能进入下一步。

加密狗正常时，首先加载excel形式的参数文件，然后显示登录对话框。

操作人员输入用户名、密码，并点击登录按钮，如果用户名、密码正确则进入下一步，否则会停在登录界面。

显示主界面之后，在菜单中选择重联试验，选择平台类型、列号、车号等信息，点击打开按钮，会出现重联调试界面。

点击启动通信按钮后，后台通过驱动程序加载网卡配置信息，并启动数据收发。

界面上的数据点与下位机装置的实时数据相对应，并定时刷新。

如果数据类型为di，根据实时数据进行状态显示，数据变化时，产生一条记录，并写入数据库。

如果数据类型为do，根据实时数据进行状态显示，并显示设定状态。数据变化时，产生一条记录，并写入数据库。设定值发生变化时，也会产生操作记录，并写入数据库。

之后界面的数据点会一直根据实时数据进行刷新。直到操作人员点击退出按钮。

操作人员点击退出按钮后，先停止网络通信，退出显示界面，然后会释放所占用的系统资源，整个软件流程结束。