一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置的制作方法

本发明属于轨道交通车辆领域，涉及轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置。

背景技术：

1、tcms用于监视车载牵引系统、制动系统和列车内各主要设备的状态,实现车辆的管理、监视和诊断功能。系统使用了两级总线结构，其中列车总线采用wtb总线和车辆总线均采用多功能车辆总线mvb。连接到多功能车辆总线(mvb)上各个子系统的控制单元包括：牵引控制单元tcu、柴油机ffr、门控单元edcu等。要求所有的子系统必须提供mvb(emd)电气接口。一个tcn网关机箱内含两套互为冗余的tcn网关，实现mvb/wtb数据协议转换。通过tcn网关可实现车辆的重联运行。

2、现有技术中，两车重联测试需要将两辆轨道交通车辆通过重联车钩直接重联，然后操作电控钥匙、司控手柄、按钮开关等进行重联测试，无法满足现代智能化测试需求，特别是只有一列车辆时无法完成重联测试。

3、现有技术中，单车系统联调是需要将车辆所有设备都实体连接，逐一进行测试，无法满足智能化测试需要，特别是一些具有破坏性试验项点考虑安全的因素而无法完成。

4、现有技术中，对司机或者检修工人的培训全部依托于实车进行，一方面无法进行一些特殊功能仿真测试，另一方面很难做到测试知识点的覆盖面。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供本发明采用的技术方案是：一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，包括:车载协议转换网关和第一无线模块、第二无线模块、地面主控单元、地面协议转换网关和仿真机；

2、所述车载协议转换网关识别轨道交通车辆的通讯端口并采集轨道交通车辆的wtb和mvb总线数据，并转换为以太网总线协议数据；

3、所述第一无线模块将所述车载协议转换网关转换的以太网总线协议数据传送给地面控制装置；

4、同时所述第一无线模块接收所述地面控制装置传送的以太网数据，并传送给所述车载协议转换网关；

5、所述车载协议转换网关将第一无线模块传送的以太网数据转换为wtb或者mvb数据，并传送给所述轨道交通车辆对应的通讯端口。

6、所述第二无线模块接收所述第一无线模块传送的以太网总线协议数据；

7、所述地面主控单元接收所述第二无线模块传送的以太网总线协议数据，根据协议解析mvb端口及端口数据信息，并在地面重构车载mvb网络；

8、所述地面协议转换网关，将通过地面主控单元重构的mvb网络数据及地面司控台数据转发给仿真机；

9、其中所述地面主控单元还采集地面mvb总线数据，识别本地总线端口和进行地面以太网数据并转换为以太网总线协议数据；

10、所述第二无线模块接收所述地面主控单元传送的以太网总线协议数据，并传送给所述第一无线模块；

11、所述地面主控单元根据测试需要确定的地面工作模式、车载工作模式及司控台发送的操作信息，控制所述仿真机根据重构的mvb网络数据及地面司控台数据运行车辆电气系统或者车载子系统仿真模型，实现对轨道交通车辆的功能模拟测试。

12、进一步地：所述地面工作模式包括地面数据监视模式和地面仿真测试模式；所述车载工作模式包括车载数据监视模式和车载仿真测试模式。

13、进一步地：所述车载协议转换网关还通过以太网通信接收车载工作模式控制指令，然后依据控制指令进入所选择车载工作模式。

14、进一步地：所述车载数据监视模式的实现方式如下：

15、首先扫描所有mvb总线数据端口，将所有mvb端口及端口数据转换成以太网协议数据并发送。

16、然后扫描wtb总线的数据端口；然后将所有扫描的端口及端口传输的数据信息转换成以太网协议数据并发送。

17、进一步地：所述车载仿真测试模式的实现方式如下：

18、根据mvb端口控制帧信息初始化mvb端口；

19、根据wtb端口控制帧信息初始化wtb端口；

20、接收以太网mvb端口数据，解析并发送mvb端口数据；

21、接收以太网wtb端口数据，解析并发送wtb端口数据。

22、进一步地：所述地面数据监视模式的实现方式如下：

23、扫描本地mvb总线；

24、识别所有本地总线端口并记录，

25、接收以太网mvb端口，并识别mvb端口，并结合本地mvb设备端口信息，组合成需要管理的mvb端口集合，并发送设备主帧实现mvb网络重构；接收通过以太网发来的mvb数据，将以太网mvb数据发送至相应的mvb端口。进一步地：所述地面仿真测试模式实现方式如下：

26、扫描本地mvb总线；

27、识别所有本地总线端口并记录；

28、接收以太网mvb端口，并识别mvb端口，并结合本地mvb设备端口信息，组合成需要管理的mvb端口集合，并发送设备主帧实现mvb网络重构；接收通过以太网发来的mvb数据，将以太网mvb数据发送至相应的mvb端口；

29、接收地面mvb总线数据并转成以太网数据发送给轨道交通车辆；

30、接收仿真测试控制流程数据并转成以太网数据发送给轨道交通车辆，

31、接收仿真机数据并转成以太网数据发送给轨道交通车辆。

32、本发明提供的一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，具有以下优点：能够通过无线传输方式在地面完全实景重构车辆通信数据，有利于调试人员或者操控人员实时掌握车辆通信真实状态；本发明的地面仿真机运行实物模型能够实现车辆设备的数据模拟，通过无线数据通信远程复现设备状态，可在无实物设备情况下进行车辆通信及功能测试；本发明采用实景复现，可在不上实车的情况下对检修人员和司控人员的培训工作；本发明的应用有效提升了车辆仿真测试和实训的智能化程度。

技术特征：

1.一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，其特征在于：包括:车载协议转换网关和第一无线模块、第二无线模块、地面主控单元、地面协议转换网关和仿真机；

2.根据权利要求1所述一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，其特征在于：所述地面工作模式包括地面数据监视模式和地面仿真测试模式；所述车载工作模式包括车载数据监视模式和车载仿真测试模式。

3.根据权利要求1所述一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，其特征在于：所述车载协议转换网关还通过以太网通信接收车载工作模式控制指令，然后依据控制指令进入所选择车载工作模式。

4.根据权利要求2所述的一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，其特征在于：所述车载数据监视模式的实现方式如下：

5.根据权利要求2所述的一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，其特征在于：所述车载仿真测试模式的实现方式如下：

6.根据权利要求2所述的一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，其特征在于：所述地面数据监视模式的实现方式如下：

7.根据权利要求2所述的一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，其特征在于：所述地面仿真测试模式实现方式如下：

技术总结
本发明一种轨道交通车辆控制系统的地面重构和测试装置，包括:车载协议转换网关和第一无线模块、第二无线模块、地面主控单元、地面协议转换网关和仿真机；车载协议转换网关识别轨道交通车辆的通讯端口并采集轨道交通车辆的WTB和MVB总线数据，并转换为以太网总线协议数据；车载协议转换网关将第一无线模块传送的以太网数据转换为WTB或者MVB数据，并传送给所述轨道交通车辆对应的通讯端口，地面主控单元根据测试需要确定的地面工作模式、车载工作模式及司控台发送的操作信息，控制仿真机根据重构的MVB网络数据及地面司控台数据运行车辆电气系统或者车载子系统仿真模型，实现对轨道交通车辆的功能模拟测试，有效提升了车辆仿真测试和实训的智能化程度。

技术研发人员：矫德余,石勇,于炳海
受保护的技术使用者：中车大连电力牵引研发中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13