轻轨车辆用综合电气试验台的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通车辆电气设备检测技术领域，具体涉及一种轻轨车辆用综合电气试验台。


背景技术：

2.轨道交通车辆装配多个关键电气子系统设备，其中包括牵引变流器、辅助逆变器、充电机、司控器、制动系统、pis系统等等，车辆能否运行或者安全运行与这类电气设备的性能存在必然联系，故需要对这类电气设备进行定期的性能测试或者故障检测。而每种电气设备又涵盖多种元器件，例如牵引逆变器内就包括传感器类、接触器类、各类开关模组、电路板或功率模块等等。而传统的检测方法都是采用相关单项测试工具对各元器件进行检测，测试过程及其繁琐、任务量巨大，容易出错。针对人工检测智能化程度低的现状，近些年行业内人士提出不少智能化检测装置，而目前是针对某一种电气设备进行检测，大致分为两种，第一种是在车辆运行状态时进行自检，也就是检测设备的数据处理单元配置检测参数以及加载数据采集模块，采集车辆运行时相关的信号与数据处理单元的参数对比反应故障，必须是在车辆启动才能进行测试；第二种是利用信号发生器及数模转换器的形式对电设备进行数据采集分析，这种模拟给定的信号相对单一，并且信号发生器体积通常较大。两种方式都存在缺陷并且都只能对单一的电气设备进行测试。
3.目前，轨道交通车辆运营单位的车辆运营维护工作量极大，车辆设备的检测维修工作量占比很大，高效方便的测试台更能有效降低运营单位总工作量。目前急需一种综合电气试验设备可现实被测设备的地面测试，达到自动化程度高，节省时间，方便操作、降低人工成本目的。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提出一种轻轨车辆用综合电气试验台，将控制端、电气控制电路以及被测电气设备接口集成在一个柜体内，模拟或数字信号经过电气控制电路的处理或经过通讯协议转换器转换，被测电气设备接口向被测电气设备信号给定和采集，达到测试目的。
5.为实现以上目的，采用以下技术方案：轻轨车辆用综合电气试验台，包括显示平台及操控平台以及柜体，其特征在于，还包括触摸式显示终端、数据输入/输出模块、通讯协议转换器、电源模块、若干电气控制电路及陪试设备；
6.所述的操控平台上镶嵌有信号输入接口和信号输出接口；
7.所述的触摸式显示终端为能运行windows 7(32bit)系统以上版本的控制终端，并且设有rs585通信接口及存储模块，触摸式显示终端配置有激励信号指令输入/出、识别及判定的程序文件并且配置参数，触摸式显示终端嵌于显示平台上；
8.所述的数据输入/输出模块及通讯协议转换器都集成在印刷电路板上，印刷电路板安装在柜体内部，通讯协议转换器分别通过rs585 通信线缆和can总线与数据输入/输出
模块和触摸式显示终端连接，通讯协议转换器的数据流输入端和输出端通过rs585通信线缆集成在信号输入接口和信号输出接口内，所述的数据输入/输出模块用于向试验车辆被测设备给定信号以及反馈试验车辆被测设备的信号，所述的通讯协议转换器用于输入/输出模块与触摸式显示终端之间通信数据型号的转换，以及数据输入/输出模块与试验车辆被测设备之间数据流的型号转换；
9.所述的电气控制电路是由若干电气元件组成的试验功能电路，电气控制电路的输入端和输出端分别与数据输入/输出模块连接，并且电气控制电路的输入端和输出端还分别集成在信号输入接口和信号输出接口内，所述的电气元件安装在柜体内部；
10.所述的电气控制电路是由若干电气元件组成的试验功能电路，每一条电气控制电路都对应被试验车辆被测设备内的电气控制电路，用于适配给定以及反馈的信号，
11.电气控制电路的输入端和输出端分别与数据输入/输出模块连接，并且电气控制电路的输入端和输出端还分别集成在信号输入接口和信号输出接口内，所述的电气元件安装在柜体内部；
12.所述的电源模块安装在柜体内，用于给触摸式显示终端、印刷电路板、电气控制电路、陪试设备及试验车辆被测设备供电；
13.所述的陪试设备置于柜体内部。
14.进一步地，操控平台上镶嵌有信号输入接口、信号输出接口以及被测设备插座板，电气控制电路与试验车辆被测设备的电气控制电路连接的输入端和输出端分别集成于信号输入接口和信号输出接口内，被测设备插座板与电源模块接线，所述的信号输入接口和信号输出接口用于对接试验车辆被测设备的电气控制电路输出端和输出端，被测设备插座板用于给试验车辆被测设备供电。
15.进一步地，操控平台上镶嵌司控器，司控器通过电源线与电源模块连接，司控器的信号线输入端和输出端分别集成于信号输入接口和信号输出接口内，司控器用于模拟真实级位信号。
16.进一步地，操控平台上至少集成一组信号输入接口和信号输出接口。
17.进一步地，数据输入/输出模块包括模拟量输入/输出模块和数字量输入/输出模块，模拟量输入/输出模块和数字量输入/输出模块与相应的电气控制电路接线。
18.进一步地，电气元件包括电压传感器、电流传感器、接触器及中间继电器。
19.进一步地，电源模块包括供电电源、传感器电源、继电器控制电源及接触器反馈信号电源。
20.进一步地，显示平台上嵌有设备电源开关，电源开关连接电源模块。
21.进一步地，显示平台还嵌有工作指示灯，工作指示灯与对应的连接模拟量输入/输出模块和数字量输入/输出模块连接，用于判定工作状态。
22.进一步地，触摸式显示终端还包括usb接口，用于触摸式显示终端配置程序文件运行的数据导出。
23.本实用新型有益效果：本新型的触摸式显示终端可以响应激励信号指令输入、输出程序，通过触摸式显示终端给定指定数据指令作为激励信号，经过通讯协议转换器分析转换传输到数据采集/输出模块，激励信号再经电气控制电路处理，最终将激励信号给定至试验车辆被测设备，试验车辆被测设备反馈信号，数据采集/输出模块采集到该反馈信号，
将反馈信号在触摸式显示终端的显示界面输出，达到测试的目的。本装置将功能模块集成在柜体，同时将信号输入接口和信号输出接口直接集成操作台面，可以对试验车辆被测设备的电气控制电路上的连接器直接配对，现实被测设备的地面测试，大大简化检测的工作量，方便操作，并且采用模拟量和数字量两者数据模块，同时配有相应试验功能的电路，可以完成车辆多种电气设备的测试。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意框图；
25.图2为本实用新型的结构示意图；
26.图3为电压信号输入/出原理示意图；
27.图4为电流信号输入/出原理示意图；
28.图5为高低点位输入/出原理示意图。
29.如图所示：1、显示平台；2、操控平台；3、柜体；4、触摸式显示终端；5、数据输入/输出模块；6、通讯协议转换器；7、电源模块；8、设备电源开关；9、电气控制电路；10、陪试设备；11、信号输入接口；12、信号输出接口；13、被测设备插座板；14、司控器；15、 usb接口；16、工作指示灯a；17、工作指示灯b；501；模拟量输入/输出模块、502；数字量输入/输出模块、701；供电电源、702；传感器电源、703；继电器控制电源、704；接触器反馈信号电源、901；电压传感器、902；电流传感器、903；接触器、904；中间继电器。
具体实施方式
30.实施例
31.下面结合附图进一步说明，图1-5为本例的示意图，如图1和图2所示的轻轨车辆用综合电气试验台，包括轻轨车辆用综合电气试验台，包括显示平台1、操控平台2、柜体3、触摸式显示终端4、数据输入 /输出模块5、通讯协议转换器6、电源模块7、若干电气控制电路9 及陪试设备10，其中数据输入/输出模块5包括模拟量输入/输出模块 501和数字量输入/输出模块502，电源模块7包括供电电源701、传感器电源702、继电器控制电源703及接触器反馈信号电源704，操控平台2上镶嵌有信号输入接口11、信号输出接口12、被测设备插座板13及司控器14；显示平台1上嵌有触摸式显示终端4、设备电源开关8及工作指示灯。
32.触摸式显示终端4为能运行windows 7(32bit)系统以上版本的控制终端，并且设有rs585通信接口、usb接口15以及储模块。
33.触摸式显示终端4配置有激励信号指令输入/出、识别及判定的程序文件并且配置参数，其中配置文件使用labview软件开发实现，该配置文件至少包括定义显示界面、定义数据输入和输出指令以及定义试验车辆被测设备的功能信号，还包括定义建立数据库，试验车辆被测设备的功能如下表：
34.序号功能1电压电流模拟量的图形化及有效值显示2接触器的开关控制及开关状态显示3数字量输出通道的控制4数字量输入通道的显示
5变流器控制电电源的控制及输出电压的显示6试验数据的计算及显示
35.模拟量输入/输出模块501、数字量输入/输出模块502以及通讯协议转换器6都集成在印刷电路板上，印刷电路板安装在柜体3内部，模拟量输入/输出模块501和数字量输入/输出模块502都通过rs585 通信线缆与通讯协议转换器6连接，用于对试验车辆被测设备的模拟信号和数字信号的采集以及向触摸式显示终端4反馈；通讯协议转换器6用于采集和发出数据的型号的转换，通讯协议转换器6与触摸式显示终端4通过can总线连接，并且通讯协议转换器6的数据流输入端和输出端通过rs585通信线缆集成在信号输入接口11和信号输出接口12内。
36.电气控制电路9是由若干电气元件组成的试验功能电路，用于处理模拟量信号和数字量信号的处理，以便给定和反馈信号，电气元件包括电压传感器901、电流传感器902、接触器903及中间继电器904，电气元件安装在柜体3内部。电气控制电路9的输入端和输出端分别与对应模拟量输入/输出模块501或者数字量输入/输出模块502连接，并且电气控制电路9的输入端和输出端还分别集成在信号输入接口11和信号输出接12口内。本实施例的操控平台2上设置三组对应的信号输入接口11和信号输出接口12，用于对接试验车辆被测设备内的电气控制电路9的多组输出端和输入端的连接器，并且信号输入接口11和信号输出接口12可以直接采用试验车辆被测设备内的电气控制电路9的连接器公头，因为通常的试验车辆被测设备内的电气控制电路连接器都采用母头。
37.供电电源701分别与印刷电路板、触摸式显示终端4、司控器14、工作指示灯、被测设备插座板13以及陪试设备10连接，以达到供电目的，并且还与设备电源开关8连接，便于操作供电。传感器电源 702、继电器控制电源703及接触器反馈信号电源704分别电气控制电路9各自对应的电气元件连接，包括电压传感器901、电流传感器 903、接触器903及中间继电器904，以达到供电目的。陪试设备10 采用制动电阻和负载电机。
38.司控器14的信号线输入端和输出端分别集成于信号输入接口11 和信号输出接口12内，司控器14用于模拟牵引变流器内的级位信号，以便达到测试的目的。
39.本例的显示平台1嵌有两组工作指示灯，工作指示灯a16连接模拟量输入/输出模块501，工作指示灯b17连接数字量输入/输出模块 502连接，便于监控模拟量输入/输出模块501和数字量输入/输出模块502的工作状态。
40.检测过程：
41.其中若测试牵引变流器中的电压信号，如图3所示，电气控制电路9至少有一条电压信号试验功能电路，具体为接触器903、电压传感器901、中间继电器904以及传感器电源702、继电器控制电源703、接触器反馈信号电源704接线而成的电路，具体过程为将牵引变流器的电气控制电路的多组输出端和输入端的连接器分别插入操控平台2 上对应的信号输入接口11和信号输出接口12，牵引变流器同时还要连接制动电阻和负载电机，当触摸式显示终端4给定电压模拟信号指令作为激励信号时，该激励信号经过通讯协议转换器6分析转换传输到模拟量输入/输出模块501，模拟量输入/输出模块501通过信号输出接口12将该激励信号传输至前述的电压信号试验功能电路处理，处理过的激励信号给定至牵引变流器的电压信号电路内，查看牵引变流器带动制动电阻和负载电机工作状态，同时该牵引变流器的电压信号电路通过信号输入接口11反馈给模拟量输入/输出模块501，通过前述数据传
输反向途径返回，最终反馈于触摸式显示终端4，并在触摸式显示终端4的界面输出，完成检测。
42.其中若测试辅助变流器中的电流信号，如图4所示，电气控制电路9至少有一条电流信号试验功能电路，具体为接触器903、电流传感器903、中间继电器904以及传感器电源702、继电器控制电源703、接触器反馈信号电源704接线而成的电路，其具体过程与前述相同。
43.其中若测试辅助变流器中高低电位，如图5所示，电气控制电路 9至少有一条高低电位试验功能电路，具体为中间继电器904和继电器控制电源703接线而成的电路，具体过程同样与前述相同，不同的是数据输入/输出模块5工作的为数字量输入/输出模块502。
44.本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。