专利名称：铁道车辆牵引测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁道车辆牵引测试技术领域，尤其涉及铁道车辆牵引测试系统。
背景技术：
铁道车辆电磁环境干扰大，牵引测试系统测量的对象复杂，涵括了众多的机械参 数、电气参数以及试验过程中列车的地理位置信息等参数。其中，机械参数包括机车转速、 轮周牵引力、牵引传动系统参数、温度等；电气参数则比机械参数更加复杂多变，电气参数 量程从中压到低压，形式从交流到直流，相序从单相到三相，错综复杂，耦合性强，而且要进 行复杂的运算。测试对象的复杂程度要求牵引测试系统适应性要强，专业性要明显。现有技术中牵引测试系统的硬件部分主要由三大部分组成，分为传感器部分、信 号调理部分、数据采集器部分。其中数据采集器部分利用功率分析仪或动态记录仪实现，利 用功率分析仪实现的数据采集器部分侧重于对信号的实时分析，利用动态记录仪实现的数 据采集器部分则侧重于对数据瞬时值的实时采集。发明人在实现本实用新型的过程中，发现上述现有技术存在如下不足现有技术中牵引测试系统在利用功率分析仪或动态记录仪实现的数据采集器部 分出现故障后，整个牵引测试系统随即停止运行，将导致测试数据的严重缺失。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种铁道车辆牵引测试系统，用以保证测试数据的安全和 完整，进而改善整个铁道车辆牵引测试系统的可靠性与稳定性，该系统包括数据采集设备，包括动态记录仪和功率分析仪；其中，动态记录仪和功率分析仪均 用于采集铁道车辆测试数据，并对采集的数据进行处理；故障控制设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在检测到动态记录仪在 运行过程中发生故障时，控制功率分析仪启动运行；在检测到功率分析仪在运行过程中发 生故障时，控制动态记录仪启动运行。较佳的，所述故障控制设备具体用于通过发送携带有预设标签的指令，控制功率分析仪或动态记录仪启动运行。较佳的，所述故障控制设备与动态记录仪为同一实体；和/或，所述故障控制设备 与功率分析仪为同一实体。较佳的，所述铁道车辆牵引测试系统还包括互联设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于建立动态记录仪与功率分析 仪之间的连接。较佳的，所述互联设备具体用于查询功率分析仪的地址，在成功获取功率分析仪的地址后，根据该地址向功率分 析仪发送与动态记录仪连接的请求，在接收到功率分析仪返回的连接许可后，建立动态记 录仪与功率分析仪之间的连接；或
4[0016]查询动态记录仪的地址，在成功获取动态记录仪的地址后，根据该地址向动态记 录仪发送与功率分析仪连接的请求，在接收到动态记录仪返回的连接许可后，建立动态记 录仪与功率分析仪之间的连接。较佳的，所述互联设备与动态记录仪为同一实体；和/或，所述互联设备与功率分 析仪为同一实体。较佳的，所述铁道车辆牵引测试系统还包括数据互通设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在所述互联设备建立动 态记录仪与功率分析仪之间的连接后，控制动态记录仪与功率分析仪交互采集的数据。较佳的，所述数据互通设备还用于在控制动态记录仪与功率分析仪交互采集的数据时，进行数据校验处理。较佳的，所述数据互通设备与动态记录仪为同一实体；和/或，所述数据互通设备 与功率分析仪为同一实体。较佳的，所述铁道车辆牵引测试系统还包括时钟校准设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于所述互联设备建立动态 记录仪与功率分析仪之间的连接后，控制功态记录仪与功率分析仪进行时钟同步处理。较佳的，所述时钟校准设备与动态记录仪为同一实体；和/或，所述时钟校准设备 与功率分析仪为同一实体。较佳的，所述铁道车辆牵引测试系统还包括远程服务器，用于对数据采集设备进行参数配置，并将配置的参数发出；网络交换机，用于接收远程服务器发出的参数，并将接收的参数经网络传输至数 据采集设备。较佳的，所述铁道车辆牵引测试系统还包括传感器，用于检测铁道车辆的相关信息，并将检测到的信息按设定规律转换为电 信号的铁道车辆测试数据，并将铁道车辆测试数据提供给数据采集设备。较佳的，所述传感器包括电压传感器、电流传感器、速度传感器、温度传感器以及 车钩力传感器其中之一或任意组合。较佳的，所述铁道车辆牵引测试系统还包括转接箱，分别连接传感器和数据采集设备，用于向传感器提供所需电源，并向数据 采集设备传输传感器输出的铁道车辆测试数据。本实用新型实施例中的铁道车辆牵引测试系统包括数据采集设备，包括动态记 录仪和功率分析仪；其中，动态记录仪和功率分析仪均用于采集铁道车辆测试数据，并对采 集的数据进行处理；故障控制设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在检测到动态 记录仪在运行过程中发生故障时，控制功率分析仪启动运行；在检测到功率分析仪在运行 过程中发生故障时，控制动态记录仪启动运行，从而通过动态记录仪和功率分析仪形成铁 道车辆牵引测试系统中数据采集设备的冗余运行机制，保证测试数据的安全和完整，进而 改善整个铁道车辆牵引测试系统的可靠性与稳定性。
为了更清楚地说明本实用新型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 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中图1为本实用新型实施例中铁道车辆牵引测试系统的结构示意图；图2为本实用新型实施例中铁道车辆牵引测试系统的一个具体实例的结构示意 图；图3为本实用新型实施例中互联设备建立动态记录仪与功率分析仪之间的连接 的示意图；图4为本实用新型实施例中铁道车辆牵引测试系统的另一具体实例的结构示意 图；图5为本实用新型实施例中铁道车辆牵引测试系统的又一具体实例的结构示意 图；图6为本实用新型实施例中铁道车辆牵引测试系统的具体应用示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，
以下结合附图对 本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解 释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。如图1所示，本实用新型实施例中，铁道车辆牵引测试系统可以包括数据采集设备101，包括动态记录仪101a和功率分析仪101b ；其中，动态记录仪和 功率分析仪均用于采集铁道车辆测试数据，并对采集的数据进行处理；故障控制设备102，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在检测到动态记录仪 在运行过程中发生故障时，控制功率分析仪启动运行；在检测到功率分析仪在运行过程中 发生故障时，控制动态记录仪启动运行。由图1所示结构可知，本实用新型实施例中的铁道车辆牵引测试系统包括数据 采集设备，包括动态记录仪和功率分析仪；其中，动态记录仪和功率分析仪均用于采集铁道 车辆测试数据，并对采集的数据进行处理；故障控制设备，分别连接动态记录仪和功率分析 仪，用于在检测到动态记录仪在运行过程中发生故障时，控制功率分析仪启动运行；在检测 到功率分析仪在运行过程中发生故障时，控制动态记录仪启动运行，从而通过动态记录仪 和功率分析仪形成铁道车辆牵引测试系统中数据采集设备的冗余运行机制，保证测试数据 的安全和完整，进而改善整个铁道车辆牵引测试系统的可靠性与稳定性。具体实施时，故障控制设备控制功率分析仪或动态记录仪启动运行可以有多种实 现方式。例如，故障控制设备可以通过发送携带有预设标签的指令，控制功率分析仪或动态 记录仪启动运行；其中，预设标签可以根据实际需要进行预先设置，并使功率分析仪和动态 记录仪能够识别，在功率分析仪或动态记录仪收到携带有预设标签的指令后，即可实现启 动运行。例如，故障控制设备在发现动态记录仪故障后，以标签的形式向功率分析仪发出指 令，要求功率分析仪暂时接管动态记录仪的工作，同时停止动态记录仪工作，发出警告，要 求测试人员对故障进行排查。当然，实施中还可以有其它实现方式，以实现故障控制设备控 制功率分析仪或动态记录仪启动运行。
6[0048]具体实施时，故障控制设备可以为独立于数据采集设备的一专门设备；例如，在铁 道车辆牵引测试系统中设置一计算机专门处理数据采集设备中功率分析仪故障或动态记 录仪故障；当然，该计算机还可以存储功率分析仪和动态记录仪采集的数据并对这些数据 进行后期分析处理。一个实施例中，为了减小铁道车辆牵引测试系统所占用的体积，故障控 制设备还可以与数据采集设备相结合。例如，故障控制设备与动态记录仪为同一实体；和/ 或，故障控制设备与功率分析仪为同一实体；具体而言，故障控制设备可以设置于动态记录 仪内部；或者也可以设置于功率分析仪内部；当然，在动态记录仪内部和功率分析仪内部 均可以设置故障控制设备。如图2所示，一个实施例中，图1所示的铁道车辆牵引测试系统还可以包括互联设备201，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于建立动态记录仪与功率分 析仪之间的连接。具体实施时，互联设备建立动态记录仪与功率分析仪之间的连接也可以有多种实 现方式。例如，先查询功率分析仪的地址，在成功获取功率分析仪的地址后，根据该地址向 功率分析仪发送与动态记录仪连接的请求，在接收到功率分析仪返回的连接许可后，建立 动态记录仪与功率分析仪之间的连接；又如，先查询动态记录仪的地址，在成功获取动态记 录仪的地址后，根据该地址向动态记录仪发送与功率分析仪连接的请求，在接收到动态记 录仪返回的连接许可后，建立动态记录仪与功率分析仪之间的连接。举一例如图3所示，互联设备建立动态记录仪与功率分析仪之间的连接可以包 括步骤301、查询功率分析仪的地址；步骤302、成功获取功率分析仪的地址；步骤303、根据获取的地址向功率分析仪发送与动态记录仪连接的请求；步骤304、接收功率分析仪返回的连接许可；步骤305、建立动态记录仪与功率分析仪之间的连接。具体实施时，互联设备可以为独立于数据采集设备的一专门设备；一个实施例中， 为了减小铁道车辆牵引测试系统所占用的体积，互联设备还可以与数据采集设备相结合。 例如，互联设备与动态记录仪为同一实体；和/或，互联设备与功率分析仪为同一实体；具 体而言，互联设备可以设置于动态记录仪内部；或者也可以设置于功率分析仪内部；当然， 在动态记录仪内部和功率分析仪内部均可以设置互联设备，在建立动态记录仪与功率分析 仪之间的连接时，动态记录仪和功率分析仪可以互为客户端和外部数据通讯端，以实现相 互通信。如图4所示，一个实施例中，图2所示的铁道车辆牵引测试系统还可以包括数据互通设备401，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在所述互联设备建立 动态记录仪与功率分析仪之间的连接后，控制动态记录仪与功率分析仪交互采集的数据。 这样，由于动态记录仪和功率分析仪采集的测试数据可能不同，因此动态记录仪和功率分 析仪在使用过程中可以交换彼此没有采集的测试数据，便于后期的测试数据分析处理。具体实施时，为了进一步保证数据交互时的安全性，数据互通设备还可以在控制 动态记录仪与功率分析仪交互采集的数据时，进行数据校验处理。具体实施时，数据互通设备可以为独立于数据采集设备的一专门设备；一个实施例中，为了减小铁道车辆牵引测试系统所占用的体积，数据互通设备还可以与数据采集设 备相结合。例如，数据互通设备与动态记录仪为同一实体；和/或，数据互通设备与功率分 析仪为同一实体；具体而言，数据互通设备可以设置于动态记录仪内部；或者也可以设置 于功率分析仪内部；当然，在动态记录仪内部和功率分析仪内部均可以设置数据互通设备。如图5所示，一个实施例中，图2所示的铁道车辆牵引测试系统还可以包括时钟校准设备501，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于所述互联设备建立动 态记录仪与功率分析仪之间的连接后，控制功态记录仪与功率分析仪进行时钟同步处理。 如此实施是考虑到，功率分析仪一般没有GPS时钟同步功能，而动态记录仪具有GPS时钟同 步功能，因此在动态记录仪与功率分析仪实现连接之后，可以利用动态记录仪的GPS时钟 同步功能使功率分析仪的时钟得以同步，从而真实记录采集并处理测试数据的时间，满足 仪器时钟同步的要求。具体实施时，时钟校准设备可以为独立于数据采集设备的一专门设备；一个实施 例中，为了减小铁道车辆牵引测试系统所占用的体积，时钟校准设备还可以与数据采集设 备相结合。例如，时钟校准设备与动态记录仪为同一实体；和/或，时钟校准设备与功率分 析仪为同一实体；具体而言，时钟校准设备可以设置于动态记录仪内部；或者也可以设置 于功率分析仪内部；当然，在动态记录仪内部和功率分析仪内部均可以设置时钟校准设备。下面举一例，说明本实用新型实施例中铁道车辆牵引测试系统的具体应用。如图6 所示，本例中铁道车辆牵引测试系统中，数据采集设备由动态记录仪和功率分析仪组成，二 者实现的主要功能相互联系，又各有侧重，动态记录仪侧重于对测试数据瞬时值的实时采 集，功率分析仪侧重于对测试数据的实时分析。其中，功率分析仪可采用D6266、Norma5000 等仪器，可以对多路的电流电压测试数据进行测量，计算单相或多相功率，并返回多种性能 参数数据。动态记录仪可完成动态数据(如电压、电流、温度、力的测试数据)采集，可采集 数字量、频率和模拟量等数据。故障控制设备可位于功率分析仪和/或动态记录仪内部，以 控制动态记录仪和功率分析仪形成铁道车辆牵引测试系统中数据采集设备的冗余运行机 制。图6所示铁道车辆牵引测试系统还可以包括远程服务器(Server)，用于对铁道车辆牵引测试系统内的数据采集设备进行参数 配置，并利用网络将配置的参数分发至各个数据采集设备；网络交换机，用于实现远程服务器与数据采集设备之间的网络传输，将远程服务 器配置的参数数据包根据IP地址转发给对应的数据采集设备，实现网络通信；传感器，用于对检测铁道车辆的相关信息，并将检测到的信息按一定规律转换成 为电信号的测试数据输出至数据采集设备，以满足测试数据的传输、处理、存储、显示、记录 等要求；可使用的传感器包括电压传感器、电流传感器、速度传感器、温度传感器以及车钩 力传感器等； 转接箱，可采用插槽的形式设计，前后面板可配有与目前定义兼容的插槽，可接入 传感器的检测线，并可选择传感器使用的量程，主要用于连接各传感器与相应的数据采集 设备，提供传感器所需要的电源，传输传感器检测到的测试数据。 图6所示铁道车辆牵引测试系统可以在测试项目中根据项目的具体特点，对系统 中的数据采集设备进行自动配置，减少人工配置的工作量；通过网络通信，工作人员可以实
8时获得系统中任何一台数据采集设备测试点的测量值；并根据实时波形进行整体的监测和 分析。在另外的实施例中，铁道车辆牵引测试系统在具体应用时，还可以包括其它一些辅助 性设备，例如工控机、显示设备等。综上所述，本实用新型实施例中的铁道车辆牵引测试系统包括数据采集设备，包 括动态记录仪和功率分析仪；其中，动态记录仪和功率分析仪均用于采集铁道车辆测试数 据，并对采集的数据进行处理；故障控制设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在 检测到动态记录仪在运行过程中发生故障时，控制功率分析仪启动运行；在检测到功率分 析仪在运行过程中发生故障时，控制动态记录仪启动运行，从而通过动态记录仪和功率分 析仪形成铁道车辆牵引测试系统中数据采集设备的冗余运行机制，保证测试数据的安全和 完整，进而改善整个铁道车辆牵引测试系统的可靠性与稳定性。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本 实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种铁道车辆牵引测试系统，其特征在于，该系统包括数据采集设备，包括动态记录仪和功率分析仪；其中，动态记录仪和功率分析仪均用于采集铁道车辆测试数据，并对采集的数据进行处理；故障控制设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在检测到动态记录仪在运行过程中发生故障时，控制功率分析仪启动运行；在检测到功率分析仪在运行过程中发生故障时，控制动态记录仪启动运行。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障控制设备具体用于通过发送携带有预设标签的指令，控制功率分析仪或动态记录仪启动运行。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障控制设备与动态记录仪为同一实 体；和/或，所述故障控制设备与功率分析仪为同一实体。
4.如权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，还包括互联设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于建立动态记录仪与功率分析仪之 间的连接。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述互联设备具体用于查询功率分析仪的地址，在成功获取功率分析仪的地址后，根据该地址向功率分析仪 发送与动态记录仪连接的请求，在接收到功率分析仪返回的连接许可后，建立动态记录仪 与功率分析仪之间的连接；或查询动态记录仪的地址，在成功获取动态记录仪的地址后，根据该地址向动态记录仪 发送与功率分析仪连接的请求，在接收到动态记录仪返回的连接许可后，建立动态记录仪 与功率分析仪之间的连接。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述互联设备与动态记录仪为同一实体；和 /或，所述互联设备与功率分析仪为同一实体。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括数据互通设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在所述互联设备建立动态记 录仪与功率分析仪之间的连接后，控制动态记录仪与功率分析仪交互采集的数据。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据互通设备还用于在控制动态记录仪与功率分析仪交互采集的数据时，进行数据校验处理。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据互通设备与动态记录仪为同一实 体；和/或，所述数据互通设备与功率分析仪为同一实体。
10.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括时钟校准设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于所述互联设备建立动态记录 仪与功率分析仪之间的连接后，控制功态记录仪与功率分析仪进行时钟同步处理。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述时钟校准设备与动态记录仪为同一 实体；和/或，所述时钟校准设备与功率分析仪为同一实体。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括远程服务器，用于对数据采集设备进行参数配置，并将配置的参数发出；网络交换机，用于接收远程服务器发出的参数，并将接收的参数经网络传输至数据采 集设备。
13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括2传感器，用于检测铁道车辆的相关信息，并将检测到的信息按设定规律转换为电信号 的铁道车辆测试数据，并将铁道车辆测试数据提供给数据采集设备。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述传感器包括电压传感器、电流传感 器、速度传感器、温度传感器以及车钩力传感器其中之一或任意组合。
15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括转接箱，分别连接传感器和数据采集设备，用于向传感器提供所需电源，并向数据采集 设备传输传感器输出的铁道车辆测试数据。
专利摘要本实用新型公开了一种铁道车辆牵引测试系统，该系统包括数据采集设备，包括动态记录仪和功率分析仪；其中，动态记录仪和功率分析仪均用于采集铁道车辆测试数据，并对采集的数据进行处理；故障控制设备，分别连接动态记录仪和功率分析仪，用于在检测到动态记录仪在运行过程中发生故障时，控制功率分析仪启动运行；在检测到功率分析仪在运行过程中发生故障时，控制动态记录仪启动运行。该系统还可包括对数据采集设备进行参数配置的远程服务器、网络中的网络交换机、检测输出铁道车辆测试数据的传感器、以及连接传感器和数据采集设备的转接箱等设备。本实用新型可保证测试数据的安全和完整，进而改善整个铁道车辆牵引测试系统的可靠性与稳定性。
文档编号G07C5/08GK201689467SQ20102021817
公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者刁晓明, 周忠良, 孙剑方, 孟葳, 康熊, 张波, 曹洪发, 李杰波, 杨万坤, 王延哲, 王志峰, 苏发明, 郑重雨, 郭晓燕, 陆阳, 陈志强, 高翔 申请人:中国铁道科学研究院机车车辆研究所