本发明涉及动车组控制技术领域，更具体地，涉及一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统及方法。
背景技术：
高速动车组在特定运行情况下会出现蛇形失稳的情况，严重时可能导致爬轨甚至脱轨事故，动车组转向架失稳检测装置用于检测高速列车的蛇形失稳，并通过减速等规避方式来保障行车安全。动车组转向架失稳检测装置的核心部件为加速度传感器，加速度传感器的测量精度和工作性能会直接影响动车组转向架失稳检测装置的输出结果，进而对行车安全带来不利因素。
现有技术中关于传感器的检测方法包括：通过在传感器附近敲击并观测传感器有无输出来判定传感器的好坏；将待检测的传感器从系统中分离出来并利于校准装置进行检测和校准。中国专利cn103076037a公开了一种可在线校准传感器的方法，采用一校准源与待校准传感器配合，并利用一驱动源向所述校准源提供一设定驱动信号，使校准源作出设定动作并驱使所述待校准传感器作相应性质的动作，进而使所述传感器输出具有相同性质的检验信号，利用相应校准装置接收所述检验信号，实现对待校准传感器工作性能的在线检测与校准。
通过在传感器附近敲击并观测传感器有无输出来判定传感器的好坏的方法无法定量检测动车组转向架失稳检测装置的加速度传感器的测量精度和工作性能；离线检测方法检测结果精确，但是需要将传感器从系统中分离出来，只能在系统停机状态下进行检测，局限性较大。可在先校准传感器的方法，只能进行传感器的在线检测，不一定适用于对动车组转向架失稳检测装置的检测。
技术实现要素：
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统及方法。
根据本发明的一个方面，提供一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统，包括：激振盒、控制装置和测试计算机；其中，
所述激振盒包括振动激励装置和标准加速度传感器，被测加速度传感器固定在所述振动激励装置上，所述振动激励装置用于模拟动车组出现失稳状态时的振动环境，并将所述标准加速度传感器和被测加速度传感器的输出信号反馈至控制装置；
所述控制装置用于产生pwm脉宽调制电压以控制所述振动激励装置的振动，并将所述标准加速度传感器和被测加速度传感器的输出信号转换为数字信号后发送至测试计算机；
所述测试计算机用于接收所述数字信号，对所述数字信号进行比对，并根据比对的结果对所述被测加速度传感器的性能进行判定。
其中，所述振动激励装置包括：驱动电机、减速箱和曲柄连杆机构。
其中，所述曲柄连杆机构架具体用于：
通过将所述驱动电机的旋转运动转换为直线运动来模拟动车组出现失稳状态时的振动环境。
其中，所述控制装置包括：电源模块、电机驱动模块、控制模块、通信模块和数据采集模块。
其中，所述控制模块具体用于：
根据所述数据采集模块提供的激振盒内驱动电机的转速信息，利用高精度伺服电机速度环和电流环控制算法产生可控的pwm脉宽调制电压以控制所述驱动电机的转动。
其中，所述标准加速度创感器为标准高精度石英加速度传感器。
根据本发明的另一个方面，提供基于第一方面所述系统的检测方法，包括：
对所述检测系统进行初始化，包括对串口通信进行配置和选择检测模式；
若选择离线检测模式，将被测加速度传感器固定在所述振动激励装置上，启动所述振动激励装置以模拟动车组出现失稳状态时的振动环境；
获取标准加速度传感器和被测加速度传感器的测量数据，并对所述测量数据进行比对，根据比对的结果对所述被测加速度传感器的性能进行判定。
其中，所述获取标准加速度传感器和被测加速度传感器的测量数据的步骤之前，还包括：
若选择在线检测模式，则对被测加速度传感器进行装车状态下的定性测试，并启动所述振动激励装置以模拟动车组出现失稳状态时的振动环境。
其中，所述将被测加速度传感器固定在所述振动激励装置上的步骤之前，还包括：
对所述动车组转向架失稳检测装置的检测系统进行自检。
本发明提出的一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统及方法，可定量检测动车组转向架失稳检测装置中加速度传感器的精度，精准有效地评估加速度传感器工作性能，提高列车可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种动车组转向架失稳检测装置的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，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的实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明一实施例提供的一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统的结构示意图，包括：激振盒101、控制装置102和测试计算机103；其中，
所述激振盒101包括振动激励装置和标准加速度传感器，被测加速度传感器和所述标准加速度传感器均固定在所述振动激励装置上，所述振动激励装置用于模拟动车组出现失稳状态时的振动环境，并将所述标准加速度传感器和被测加速度传感器的输出信号反馈至控制装置；
所述控制装置102用于产生pwm脉宽调制电压以控制所述振动激励装置的振动，并将所述标准加速度传感器和被测加速度传感器的输出信号转换为数字信号后发送至测试计算机；
所述测试计算机103用于接收所述数字信号，对所述数字信号进行比对，并根据比对的结果对所述被测加速度传感器的性能进行判定。
具体地，激振盒101、控制装置102和测试计算机103之间通过电缆和数据线进行连接和通信。
激振盒101是产生振动激励的部件，它的主要部件包括：振动激励装置和标准加速度传感器。
其中，振动激励装置由驱动电机、减速箱和曲柄连杆机构组成。
其中，曲柄连杆机构架具体用于：通过将所述驱动电机的旋转运动转换为直线运动来模拟动车组出现失稳状态时的振动环境。
激振盒101通过曲柄连杆机构将驱动电机的旋转运动转换为直线运动，模拟被测加速度传感器在动车组出现失稳状态时的振动环境，采用标准加速度传感器作为参考，标准加速度传感器和被测加速度传感器同时固定在激振盒101上，启动激振盒101，可获得标准加速度传感器和被测加速度传感器测得的加速度数据，并将所获得的加速度数据同时反馈至控制装置102.
控制装置102包括：电源模块、电机驱动模块、控制模块、通信模块和数据采集模块。
其中，所述控制模块具体用于：根据所述数据采集模块提供的激振盒内驱动电机的转速信息，利用高精度伺服电机速度环和电流环控制算法产生可控的pwm脉宽调制电压以控制所述驱动电机的转动。
控制装置102的数据采集模块采集激振盒101内驱动电机的转速信息并发送给控制模块，控制模块采用高精度伺服电机速度换和电流环控制算法产生可控的pwm脉宽调制电压控制电机驱动模块，电机驱动模块驱动激振盒内驱动电机的转动，并将被测加速度传感器的输出数据和标准加速度传感器的输出数据转换为可被测试计算机103处理的数字信号，以供测试计算机103根据所获得的数字信号，实现对被测加速度传感器与标准加速度传感器的性能比对。
测试计算机103是上位机软件运行平台，用于接收被测加速度传感器和标准加速度传感器的加速度测量数据并完成比对判定，并具备数据显示、存储和查询功能。
测试计算机的上位机软件由系统功能、文件操作、帮助文件三个部分组成。包括以下功能：
a)串口通信功能
可通过数据总线rs422接收测试计算机发出的传感器编号、操作人员、工作模式等系统初始化信息，同时与下位机进行指令双向通信。
b)工作模式选择功能
包括在线测试和离线测试，在线测试进行被测加速度传感器在装车状态下的定性测试，离线测试则将被测加速度传感器安装在激振台上进行测试，离线测试的模式有定频测试和扫频测试两种。
c)故障检测功能
在进行离线测试时，首先对测试装置进行自检，自检信息通过检测信息窗口显示，有故障时弹出警告窗口提示。
d)数据监测功能
选定工作模式后，进行在线测试或离线测试，被测加速度传感器与标准加速度传感器的加速度测量数据以列表与图形的方式显示在界面中，可以直观看到两者的相对偏差。
e)数据存储功能
在程序运行中，被测加速度传感器与标准加速度传感器的加速度测量数据以数据库格式文件实时存储。
f)查询条件设置功能
测试工作结束后，操作人员可根据需要设置相应操作人员、测试时间、传感器编号对测试数据进行查询。
g)帮助
帮助栏提供传感器检测设备系统安装流程及软件操作流程。
优选地，所述标准加速度创感器为标准高精度石英加速度传感器。
本发明提出的一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统可定量检测动车组转向架失稳检测装置中的加速度传感器的精度，精准有效地评估加速度传感器工作性能，提高列车可靠性和安全性。
如图2所示，为本发明另一实施例提供的一种动车组转向架失稳检测装置的检测方法的流程示意图，包括：
201、对所述检测系统进行初始化，包括对串口通信进行配置和选择检测模式；
具体地，本发明实施例提供的方法是基于上述实施例所提供的一种动车组转向架失稳检测装置的检测系统而提出的。首先需要对该检测系统进行初始化，包括串口通信配置，即通过数据总线rs422接收测试计算机发出的传感器编号、操作人员、工作模式等系统初始化信息，同时与下位机进行指令双向通信，并选择是进行在线检测还是离线检测。
202、若选择离线检测模式，将被测加速度传感器固定在所述振动激励装置上，启动所述振动激励装置以模拟动车组出现失稳状态时的振动环境；
具体地，选择离线检测模式时，被测加速度传感器是已经被拆卸下车的，此时需要将其固定在激振盒上，具体地，固定在激振盒的振动激励装置上。然后，启动振动激励装置开始进行检测。离线测试的模式有定频测试和扫频测试两种。
203、获取标准加速度传感器和被测加速度传感器的测量数据，并对所述测量数据进行比对，根据比对的结果对所述被测加速度传感器的性能进行判定。
对标准加速度传感器的输出数据和被测加速度传感器的输出数据进行比对，可以获知被测加速度传感器的测量数据是否准确，进而可以对被测加速度传感器的性能进行判定。
本发明另一实施例，所述获取标准加速度传感器和被测加速度传感器的测量数据的步骤之前，还包括：
若选择在线检测模式，则对被测加速度传感器进行装车状态下的定性测试，并启动所述振动激励装置以模拟动车组出现失稳状态时的振动环境。
具体地，还可以选择在线检测模式，对被测加速度传感器进行装车状态下的定性测试，获取将被测加速度传感器在装车状态下的测量数据，启动所述振动激励装置以模拟动车组出现失稳状态时的振动环境，获取标准加速度传感器的测量数据，将两者的测量数据进行比对，获得待测加速度传感器的定性分析结果。
基于上述实施例，所述将被测加速度传感器固定在所述振动激励装置上的步骤之前，还包括：
对所述动车组转向架失稳检测装置的检测系统进行自检。
采用离线检测模式时，在步骤s202之前还包括对所述动车组转向架失稳检测装置的检测系统进行自检，自检信息通过检测信息窗口显示，有故障时弹出警告窗口提示。
本发明实施例提出的一种动车组转向架失稳检测装置的检测方法，可在线或离线定量检测动车组转向架失稳检测装置中的加速度传感器的精度，精准有效地评估加速度传感器工作性能，提高列车可靠性和安全性。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。