一种轨道车辆通用的测试系统的制作方法

文档序号:13218363阅读:172来源:国知局
技术领域本发明涉及轨道车辆测试领域,具体地,涉及一种轨道车辆通用的测试系统。

背景技术:
近年来,随着我国轨道交通的飞速发展,旅客对轨道车辆的安全性和舒适性也提出了越来越高的要求。很多传统用于测试轨道车辆性能的方法已经不能适应现有的车辆测试技术。如何提高车辆的运行性能已经成为设计师在设计轨道车辆时考虑的重要问题。一套有效的轨道车辆测试方法及系统对考核车辆整体设计尤其是安全相关设计有着重要的意义。随着数据采集、数据处理、计算机等技术的发展,可应用于轨道车辆检测的手段也随之多样化,使设计一个高性能、面向用户的车辆性能测试系统成为可能。具体地,设计一种什么样的轨道车辆测试系统,既能够实时准确地获得轨道车辆的性能指标,而且还能够面向用户。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种轨道车辆通用的测试系统。所述系统不仅能够实时准确地获得轨道车辆的性能指标,而且还适用于同时对多辆轨道车辆进行测试。为了实现上述目的,本发明提供一种轨道车辆通用的测试系统。所述系统包括:至少一个传感器,安装于相应的待测试的轨道车辆上,用于测量所述待测试的轨道车辆在行驶过程中的性能参数;至少一个数据采集器,分别与所述至少一个传感器连接,用于采集所述至少一个传感器测量的性能参数;网络数据管理装置,与所述至少一个数据采集器连接,用于将所述至少一个数据采集器采集的性能参数转换成适于分析处理的性能数据,并分配所述性能数据;以及处理设备,与所述网络数据管理装置连接,用于根据所述性能数据处理得到所述待测试的轨道车辆的性能指标,从而实现所述轨道车辆的测试。可选地,每一传感器包括以下中的至少一者:加速度传感器、应变传感器、电压传感器、电流传感器、速度传感器以及GPS传感器。可选地,所述至少一个数据采集器,还用于将所述至少一个传感器测量的性能参数由模拟信号转换为数字信号。可选地,所述处理设备通过调用插件或动态链接库的方式对所述性能数据进行处理得到所述待测试的轨道车辆的性能指标。可选地,所述处理设备包括:数据在线处理装置,与所述网络数据管理装置连接,用于采用多线程处理方式对所述性能数据进行并行处理,得到所述待测试的轨道车辆的稳定性、平稳性、电量谐波、功率以及制动数据。可选地,所述处理设备还包括:数据离线处理装置,与所述网络数据管理装置连接,用于实现在线处理的性能数据的再现,并将所述性能数据与预设的线路工况数据进行同步,及修正所述性能数据,得到所述待测试的轨道车辆在不同线路工况下的性能指标。可选地,所述数据离线处理装置,还用于将所述性能指标与所述性能数据包含的GPS数据同步。可选地,所述系统还包括:显示装置,与所述处理设备连接,用于以表格、堆叠y轴、瀑布图、柱状图、颜色图或3D图形显示所述待测试的轨道车辆的性能指标。可选地,所述显示装置,还用于根据所述性能数据包含的GPS数据显示地图信息,并将所述地图信息与所述性能指标同步显示。可选地,所述系统还包括:远程管理装置,与所述网络数据管理装置连接,用于获取所述网络数据管理装置中所述待测试的轨道车辆的性能指标,并进行相关操作。通过上述技术方案,安装于相应的待测试的轨道车辆上的至少一个传感器测量待测试的轨道车辆在行驶过程中的性能参数,与至少一个传感器连接的至少一个数据收集器采集至少一个传感器测量的性能参数,然后,与至少一个数据采集器连接的网络数据管理装置将至少一个数据采集器采集的性能参数转换成适于分析处理的性能数据,最后,与网络数据管理装置连接的处理设备根据性能数据处理得到待测试的轨道车辆的性能指标,不仅能够实时准确地获得轨道车辆的性能指标,而且还适用于同时对多辆轨道车辆进行测试。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些图获得其他的附图。图1是本发明一实施例提供的轨道车辆通用的测试系统的结构示意图。附图说明10轨道车辆20传感器30数据采集器40网络数据管理装置50数据在线处理装置60数据离线处理装置70显示装置80远程管理装置90电源装置具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。图1是本发明一实施例提供的轨道车辆通用的测试系统的结构示意图。如图1所示,本发明一实施例提供的轨道车辆通用的测试系统包括:至少一个传感器20,安装于相应的待测试的轨道车辆10上,用于测量所述待测试的轨道车辆在行驶过程中的性能参数;至少一个数据采集器30,分别与所述至少一个传感器20连接,用于采集所述至少一个传感器测量的性能参数;网络数据管理装置40,与所述至少一个数据采集器30连接,用于将所述至少一个数据采集器采集的性能参数转换成适于分析处理的性能数据,并分配所述性能数据;以及处理设备,与所述网络数据管理装置40连接,用于根据所述性能数据处理得到所述待测试的轨道车辆的性能指标,从而实现所述轨道车辆的测试。藉此,不仅能够实时准确地获得轨道车辆的性能指标,而且还适用于同时对多辆轨道车辆进行测试。在具体的实施方式中,对于每一待测试的轨道车辆10,均安装有至少一个传感器20,而每一数据采集器30则采集相应的待测试的轨道车辆的至少一个传感器测量的性能参数。其中,每一传感器包括以下中的至少一者:加速度传感器、应变传感器、电压传感器、电流传感器、速度传感器以及GPS传感器。采用分布式数据采集设备能够缩短传感器与数据采集设备之间的数据线长度,减少信号衰减,从而提高采集数据的精确度。优选地,所述至少一个数据采集器30,还用于将所述至少一个传感器测量的性能参数由模拟信号转换为数字信号。藉此,能够提高性能参数的传输质量。在具体的应用中,技术成熟、广泛应用的数据采集设备基本上都会提供C++接口。例如,imc设备提供的con组件涉及到硬件控制,数据对象,视窗对象,信号处理,谱分析,试验报告等6部分。针对这些具有C++接口的数据采集设备,通过提供标准C++接口的数据采集设备驱动程序实现简单的接口封装,不仅能够实现数据采集设备采集数据的功能,而且还能够性能参数由模拟信号转换为数字信号。藉此,数据采集器不依赖于具体的硬件设备。在具体的实施方式中,网络数据管理装置40是整个系统的核心部分,由工控机、一套自主研发的软件及数据库组成。网络数据管理软件以采用vc编程驱动IMCCOM组件实现相关功能,实现数据采集设备的发现、连接、初始化、数据平衡、开始采集、停止采集等操作。此外,还实现性能参数的存储、分配及维护与其他系统装置的接口功能。在具体的应用中,所述处理设备通过调用插件或动态链接库的方式对所述性能数据进行处理得到所述待测试的轨道车辆的性能指标。数据处理所涉及到的基本算法,如FFT(FastFourierTransformAlgorithm,快速傅氏变换算法)、滤波、RSM(ResponseSurfaceMethod,响应面法)计算等都通过C++代码得以实现,提高运行效率,方便进行维护。同时,为了能够充分利用已有成果,本实施例支持MATLAB封装的动态链接库,在脱离开MATLAB运行环境条件下依然可以运行,支持调用ImcFamos数据处理方法。优选地,所述处理设备包括:数据在线处理装置50,与所述网络数据管理装置40连接,用于采用多线程处理方式对所述性能数据进行并行处理,得到所述待测试的轨道车辆的稳定性、平稳性、电量谐波、功率以及制动数据。藉此,能够保证程序运行的流畅性。在具体的应用中,数据在线处理装置50能够采用先进的多线程处理方式,充分利用多核CPU的特点,进行数据的并行处理,从而实现数据的实时可靠的在线处理,得到所述待测试的轨道车辆的稳定性、平稳性、电量谐波、功率以及制动数据。优选地,所述处理设备还包括:数据离线处理装置60,与所述网络数据管理装置40连接,用于实现在线处理的性能数据的再现,并将所述性能数据与预设的线路工况数据进行同步,及修正所述性能数据,得到所述待测试的轨道车辆在不同线路工况下的性能指标。藉此,能够得到轨道车辆在不同线路工况下的性能指标。优选地,所述数据离线处理装置60,还用于将所述性能指标与所述性能数据包含的GPS数据同步。藉此,能够将性能指标与位置信息关联在一起。优选地,所述系统还包括:显示装置70,与所述处理设备连接,用于以表格、堆叠y轴、瀑布图、柱状图、颜色图或3D图形显示所述待测试的轨道车辆的性能指标。具体地,所述性能指标包括数据在线处理装置得到的性能指标和数据离线处理装置得到的性能指标。藉此,测试人员能够直观地知晓轨道车辆的性能指标。优选地,所述显示装置70,还用于根据所述性能数据包含的GPS数据显示地图信息,并将所述地图信息与所述性能指标同步显示。藉此,测试人员能够知晓性能指标所对应的位置信息。优选地,所述系统还包括:远程管理装置80,与所述网络数据管理装置40连接,用于获取所述网络数据管理装置中所述待测试的轨道车辆的性能指标,并进行相关操作。具体地,当远程设计人员通过远程管理装置80向网络数据管理装置40发送开始采集指令时,网络数据管理设备40接收数据采集器30采集的性能参数,而当程设计人员通过远程管理装置80向网络数据管理装置40发送停止采集指令时,网络数据管理设备40停止接收数据采集器30采集的性能参数。其中,远程管理装置80为可兼容3G/4G的移动网络的硬件介质。藉此,不仅能够使设计人员在第一时间内了解轨道车辆的相关性能,而且还能够使设计人员操作相关设备。在具体的实施方式中,所述系统还包括:电源装置90,与所述至少一个传感器20连接,用于为所述至少一个传感器提供电源。在本发明实施例提供的测试系统中,规划设计了线性直流电源的供电方案,使用车辆的110V直流电为输入,能够为采集设备提供24V直流电源、为传感器提供正负15V的双极性直流电源及为交换机、小型工控机等需要的12V、3.3V等电源制式,总功率为2000W,能够满足一辆车的所有测试设备的电源需求。本发明实施例公开了一种轨道车辆通用的测试系统,包括:采集设备、传感器测试方式,处理的实现方式。该系统采集传感器的测量数据,可动态分析轨道车辆的稳定性、平稳性及其他列车健康监控状态以及进行采集数据的离线分析;可扩展为针对牵引制动、动力学、辅助系统等列车子系统的专用的车载测试系统。根据以上所述信息,利用轨道车辆常用性能评定和试验鉴定规范评价车辆各方面性能指标;该方法能够根据测试需求适应不同的硬件设备,根据分析需求扩展计算方法,准确、直观的进行车辆状态测试数据、分析数据的显示与统计。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
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