磁浮交通车载运控的通信测试系统的制作方法

本发明涉及磁悬浮轨道交通技术领域，尤其涉及一种磁浮交通车载运控的通信测试系统。

背景技术：

磁浮交通的车载运控系统是磁浮列车运控系统位于车上的子系统，主要用于控制列车启停、悬浮、制动和监控车辆状态，通过监控列车运行速度曲线保证列车运行安全。

为了保证磁浮列车的运行安全，车载运控系统必须与列车运行控制系统中的其他模块(列车诊断计算机、分区安全计算机、司机操作计算机、车载无线电传输系统等)相互通信，并根据其他模块中所发送的状态信息，命令信息和请求信息等做出相应的决策，从而保证列车的运行安全。因此，对于磁浮车载运控系统的测试需要保证其相应其他模块的信息的完整可靠。因此，对于车载运控通信的测试往往繁琐而复杂，且具有一定的潜在危险性。

现有的磁浮交通车载运控的通信测试存在如下问题：

1、磁浮列车的运控系统各子系统往往由不同的开发人员，甚至不同的单位研制，将车载运控子系统与其他相关模块在开发阶段进行联调，不太现实，而在线路建成后各单位进行联调往往费工费力，效率低下。

2、磁浮列车的车载运控系统在开发的过程中，不可能保证开发完成就功能完全正确，如果直接在车辆运行线路中进行调试，可能会造成危险。

3、为了测试被测对象的故障安全特性，需要进行故障注入试验。但是，在真实的系统中，往往无法进行充分有效的故障注入试验，同时可能会因为系统设计时的不合理，导致试验过程中出现危险。

4，磁浮交通的车载无线电系统与分区计算机之间的通信常采用无线通信的方式，其通信测试环境搭建困难繁琐，往往耗时耗力。

技术实现要素：

本发明的实施例提供了一种磁浮交通车载运控的通信测试系统，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种磁浮交通车载运控的通信测试系统，包括：测试系统主机，以及与所述测试系统主机电路连接的列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元和车载运控计算结果指示单元。

进一步地，所述的测试系统主机，用于产生模拟列车运行的控制命令并将所述控制信号传输给列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元和车载运控计算结果指示单元；

所述的列车诊断计算机模拟单元，用于接收所述测试系统主机传输过来的关于列车诊断的控制命令，根据所述控制命令模拟列车行驶过程中列车诊断计算机对于车载运控系统的发送数据，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象根据所述状态信息产生的对于车辆控制单元的控制信息；

所述的司机操作计算机模拟单元，用于与所述测试系统主机电路连接，接收所述测试系统主机传输过来的关于列车驾驶的控制命令，根据所述控制命令模拟列车司机驾驶台所产生的控制命令，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给被测对象，同时接收所述被测对象根据所述状态信息产生的对于司机操作计算机的控制信息；

所述的车载运控计算结果指示单元，用于通过存储设备记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的控制命令、被测对象从各个模拟单元中采集到的状态信息以及被测对象产生的运行控制计算结果。

进一步地，所述的系统还包括：通过以太网连接的分区安全计算机模拟单元和车载无线电模拟单元；

所述的分区安全计算机模拟单元，用于与所述测试系统主机电路连接，接收所述测试系统主机传输过来的关于列车行驶分区的控制命令，根据所述控制命令模拟列车行驶中分区状态信息及分区运控系统对于车辆的命令信息，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给所述车载无线电模拟单元；

所述的所述车载无线电模拟单元，用于模拟车载无线电传输系统，将所述分区安全计算机模拟单元传输过来的状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象根据所述状态信息产生的对于车载运控系统的车辆信息及请求信息，将所述车辆信息及请求信息再传输给所述分区安全计算机模拟单元。

进一步地，所述测试系统主机与所述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元之间采用内部数据总线进行连接，利用内部数据总线互相之间进行数据通信。

进一步地，所述被测对象为磁浮列车载运控主机。

进一步地，所述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、车载无线电模拟单元与被测对象之间的接口协议按照真实的接口协议，所述被测对象与所述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元之间采用以太网进行连接和数据通信，所述被测对象与所述车载无线电模拟单元之间采用双通道串口进行连接和数据通信。

进一步地，所述被测对象采集列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元和/或车载无线电模拟单元的状态信息，该状态信息包括故障信息，利用采集的状态信息进行运行控制计算，得到运行控制计算结果，所述被测对象将从模拟单元采集的状态信息和得到的运行控制计算结果传输给车载运控计算结果指示单元。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的磁浮交通车载运控的通信测试系统参考实际系统中各单元与车载运控系统的通信方式,利用不同的通信连接方式将测试系统模拟单元和被测对象相关联。最终，结合车载运控系统的测试要求，本发明能够完整、可靠、安全地测试车载运控系统的通信功能。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种磁浮交通车载运控的通信测试系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例提供的一种磁浮交通车载运控的通信测试系统的结构图如图1所示，所述系统包括电源、测试系统主机，以及与所述测试系统主机电路连接的列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元、车载无线电模拟单元、车载运控计算结果指示单元和被测对象。

上述被测对象可以为磁浮列车载运控主机。上述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元、车载无线电模拟单元各个单元可以分别单独运行，也可以同时运行。测试系统主机与上述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元之间采用内部数据总线进行连接，利用内部数据总线互相之间进行数据通信。

电源用于为整个测试系统中的各个单元供电。

测试系统主机是整个测试系统的核心部分，与列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元和车载运控计算结果指示单元电路连接，它控制列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元和车载无线电模拟单元的运行，用来模拟真实列车运营环境中与车载运控相关联的设备，产生与真实列车运营环境中相同的控制信号，将所述控制信号传输给列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元和/或分区安全计算机模拟单元，上述控制信号可以为状态信号、请求信号和/或命令信号。测试系统主机还将上述控制信号传输给车载运控计算结果指示单元，同时可接收被测对象所发出信号，并做出回应。

上述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、车载无线电模拟单元与被测对象之间的接口协议按照真实的接口协议。被测对象与上述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元之间采用以太网进行连接和数据通信，车载无线电模拟单元与分区安全计算机模拟单元之间采用以太网进行连接和数据通信，被测对象与车载无线电模拟单元之间采用双通道串口进行连接和数据通信。

测试系统主机与上述列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元之间的通信协议采用真实设备中列车无线电传输系统与分区安全计算机之间的无线通信协议，模拟出真实的通信数据。测试人员可通过测试系统主机经过各模拟单元向被测对象提供正常通信报文，也可以为被测对象提供故障注入通信报文。

列车诊断计算机模拟单元，用于接收所述测试系统主机传输过来的关于列车诊断的控制命令，根据所述控制命令模拟列车行驶过程中列车诊断计算机对于车载运控系统的发送数据，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象根据上述状态信息产生的对于车辆控制单元的控制信息。

司机操作计算机模拟单元，用于接收所述测试系统主机传输过来的关于列车驾驶的控制命令，根据所述控制命令模拟列车司机驾驶台所产生的控制命令，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象根据上述状态信息产生的对于司机操作计算机的控制信息。

分区安全计算机模拟单元，用于接收所述测试系统主机传输过来的关于列车行驶分区的控制命令，根据所述控制命令模拟列车行驶中分区状态信息及分区运控系统对于车辆的命令信息，并产生相应的状态信息，将所述状态信息通过以太网传输给车载无线电模拟单元；

车载无线电模拟单元，用于模拟车载无线电传输系统，可视为分区安全计算机模拟单元与被测对象之间的数据传输“中介”。将所述分区安全计算机模拟单元传输过来的状态信息通过双通道串口传输给被测对象，同时接收被测对象根据所述状态信息产生的对于车载运控系统的车辆信息及请求信息，将所述车辆信息及请求信息再传输给所述分区安全计算机模拟单元。

在本发明实施例中，被测对象采集列车诊断计算机模拟单元、司机操作计算机模拟单元、分区安全计算机模拟单元和/或车载无线电模拟单元的状态信息，利用采集的状态信息进行运行控制计算，得到运行控制计算结果。然后，被测对象将从模拟单元采集的状态信息和得到的运行控制计算结果传输给车载运控计算结果指示单元。在测试过程中，可通过各模拟单元向被测对象发送车辆运行过程中的状态信息，该状态信息可以为故障信息，即对被测对象进行故障注入测试，测试被测对象在各种状态信息下的计算处理功能。

车载运控计算结果指示单元由主机控制，用于与被测对象和测试系统主机电路连接。通过存储设备实时记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的发送给各个模拟单元的控制命令，被测对象从各个模拟单元中采集到的状态信息以及被测对象产生的运行控制计算结果等。测试人员可以轻松通过车载运控计算结果指示单元查看测试过程，判断测试结果能否实现安全运营要求。测试人员也可利用测试系统主机，通过相应的模拟单元进行故障注入实验，从而方便的通过车载运控计算结果指示单元得出测试结果。

综上所述，本发明实施例提供的磁浮交通车载运控的通信测试系统参考实际系统中各单元与车载运控系统的通信方式,利用不同的通信连接方式将测试系统模拟单元和被测对象相关联。最终，结合车载运控系统的测试要求，本发明能够完整、可靠、安全地测试车载运控系统的通信功能。

本测试系统与相关模块(司机操作计算机，列车诊断计算机，车载无线电模拟单元)通信使用与真实系统相同的通信方式和协议，完全模拟磁浮车载运控系统外围系统的功能，既能使车载运控系统的测试与真实系统测试完全一致，又能使测试摆脱需要真实系统的限制，更方便于测试的实施。

本测试系统中车载无线电模拟单元与分区安全计算机模拟单元之间采用以太网通信，其通信协议采用与真实设备完全相同的通信协议，既避免了无线通信所带来的环境搭建的复杂繁琐，又可以完全模拟出与真实系统相同的通信数据。

基于本测试系统进行的测试，可在与其他系统进行联调前进行，减少了联调时出现错误的概率，提高了调试效率；

基于本测试系统进行的测试，可以避免运行真实的磁浮列车设备，节省了经济成本，更加安全。

基于本测试系统进行的测试，可以方便快捷地为被测对象注入所需要的任意故障信息，从而使测试更方便完整。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。