一种便携式列控中心测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及列控技术领域，具体为一种便携式列控中心测试设备。


背景技术：

2.列车运行控制系统根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。列车运行控制系统简称列控，是保证列车安全、快速运行的系统。列车运行控制系统的主要作用是完成列车的间隔控制和速度控制。完整的列车运行控制系统应包括车载设备和地面设备。列控中心(tcc)是ctcs2/3级列控系统地面设备，对列控中心进行测试验收是整个铁路信号工程中最重要的工作之一。
3.通常对列控中心的测试分为：厂内验收测试(仿真试验)和现场静态验收测试(现场试验)。厂内测试对厂家的依赖性强，且无法实现自动测试；现场的静态验收测试是在工程现场进行，包括通信设备间的通信数据对位、i/o驱采点位对点等。为了达到接口数据确认，需要针对每一个接口信息进行场景模拟，有些接口数据甚至需要多个车站同时配合。接口试验完成后，还需要执行室内测试序列，以确保现场逻辑的正确性。可见，整个测试用时较长，已逐渐成为工程开通的瓶颈。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种便携式列控中心测试设备，解决了列控中心的厂内测试对厂家的依赖性强，且无法实现自动测试；现场的静态验收测试用时较长的问题。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种便携式列控中心测试设备，包括便携式主控单元、控制柜和继电器接口架，所述控制柜包括tcc主控柜和tcc
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io柜，且tcc主控柜和tcc
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io柜之间通过数据线电性连接，所述tcc主控柜上搭载有第一无线天线和通信接口单元，所述便携式主控单元的串口通过数据线与通信接口单元电性连接，且继电器接口架的表面设置有若干个硬海绵插接口，所述硬海绵插接口的内部插接有io接口模块，所述继电器接口架上搭载有第二无线天线，且第二无线天线与第一无线天线之间通过无线信号无线连接。
6.优选的，所述继电器接口架内部还搭载有io驱采单元，所述io驱采单元包括cpu、无线模块、接口电路和连接器，所述接口电路包括32路do、24v转5v电路和2路rs485接口电路。
7.优选的，所述cpu通过线路分别与无线模块、24v转5v电路和2路rs485接口电路实现双向连接，所述cpu的输入端通过线路与24v转5v电路的输出端电性连接，所述连接器包括j1932hz、凤凰端子和db9。
8.优选的，所述32路do的输出端通过线路与j1932hz的输入端电性连接，所述24v转5v电路通过线路与凤凰端子实现双向连接，所述2路rs485接口电路通过线路与db9实现双
向连接。
9.优选的，所述j1932hz的输出端外接32路24vdo，所述凤凰端子的输入端外接24v电源，所述db9外接rs485且实现双向连接。
10.优选的，所述通信接口单元包括ctc、csm、leu、tc和网络接口，且所有接口均为标准工程接口。
11.有益效果
12.本实用新型提供了一种便携式列控中心测试设备。与现有技术相比具备以下有益效果：
13.该便携式列控中心测试设备，综合考虑不同列控厂家i/o接口的差异性和兼容性，选用集成度较高的控制芯片，通过物理选择的方式，实现不同列控厂家i/o接口的兼容，可兼容测试目前所有厂家的列控中心；提供主要型号列控中心的外部通信数据，模拟测试用例中tcc相关的测试条件和场景；列控中心与外部设备的数据交互流程，实现自动测试，根据信号系统相关的标准规范和要求，对测试结果进行自动校核，提供异常结果报警功能，并自动生成测试报告；用可视化界面显示测试结果；采用合理的内部总线通信技术，提高系统的实时性和灵活性，避免因通信线缆过多而导致系统过于庞大，同时采用模块分解与再集成技术，一方面提升模块的通用性，另一方面减少模块体积，达到系统便携的目的。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型io驱采单元的原理框图；
16.图3为本实用新型io驱采单元的设计图；
17.图4为本实用新型列控测试服务器软件数据流示意图；
18.图5为本实用新型列控测试服务器软件层次划分示意图。
19.图中：1
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便携式主控单元、2
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控制柜、21
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tcc主控柜、211
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第一无线天线、212
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通信接口单元、22
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tcc
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io柜、3
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继电器接口架、31
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硬海绵插接口、32
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io接口模块、33
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第二无线天线、4
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io驱采单元、41
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cpu、42
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无线模块、43
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接口电路、431
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32路do、432
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24v转5v电路、433
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2路rs485接口电路、44
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连接器、441
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j1932hz、442
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凤凰端子、443
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db9。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图和附表，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1
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5和表1，本实用新型提供一种技术方案：一种便携式列控中心测试设备，包括便携式主控单元1、控制柜2和继电器接口架3，控制柜2包括tcc主控柜21和tcc
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io柜22，且tcc主控柜21和tcc
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io柜22之间通过数据线电性连接，tcc主控柜21上搭载有第一无线天线211和通信接口单元212，通信接口单元212包括ctc、csm、leu、tc和网络接口，且所有接口均为标准工程接口，通信接口单元依据tcc、cbi、tsrs、ctc、csm等地面信号设备接口规范设计，模拟真实tsrs、tcc、cbi、ctc、csm等地面信号系统的接口，严格执行标准规范要
求，提供双网双通道。通信采集模块由多个通信模块组合，每个模块模拟一个接口设备，与tcc通过工程标准线缆连接，模块内部和主控单元间采用无线连接，便于现场安装调试。
22.通信接口类型及通道数量如表1所示：
23.表1通信接口类型及通道
[0024][0025]
将i/o接口单元进行模块化和小型化设计，按照测试用例的要求，统一调整i/o驱采单元和通信接口单元。设计可移动便携式仪表箱，大小为730mm
×
432mm
×
300mm，内部是硬海绵插接口31，可将众多i/o接口模块32和i/o驱采模块有序插入存放，使用时能很方便取出来。
[0026]
便携式主控单元1的串口通过数据线与通信接口单元212电性连接，且继电器接口架3的表面设置有若干个硬海绵插接口31，硬海绵插接口31的内部插接有io接口模块32，继电器接口架3上搭载有第二无线天线33，且第二无线天线33与第一无线天线211之间通过无线信号无线连接。
[0027]
继电器接口架3内部还搭载有io驱采单元4，io驱采单元4模拟室内外轨道电路、区间信号机、方向电路、零散继电器等线路基础设备的逻辑关系，其动作时序严格按照设计院提供的继电电路图纸，并按照继电器接口架的形式要求，向tcc提供i/o驱采信息，每个i/o模块模拟tcc的一个i/o线缆航空插头信息，现场试验时方便拆装；io驱采单元4通过无线与便携式主控单元通信连接，设计成测试盒的形式，对外接口包括i/o接口、通信接口、电源接口等；根据接口尺寸特征，先设计pcb电路板，再用铝合金外壳封装；对于不同厂家的列控中心，设计不同的底座，固定在接口架处，可以连接32芯插头和36芯插头。
[0028]
io驱采单元4包括cpu41、无线模块42、接口电路43和连接器44，接口电路43包括32路do431、24v转5v电路432和2路rs485接口电路433，cpu41通过线路分别与无线模块42、24v转5v电路432和2路rs485接口电路433实现双向连接，cpu41的输入端通过线路与24v转5v电路432的输出端电性连接，连接器44包括j1932hz441、凤凰端子442和db9443，32路do431的输出端通过线路与j1932hz441的输入端电性连接，24v转5v电路432通过线路与凤凰端子442实现双向连接，2路rs485接口电路433通过线路与db9443实现双向连接，j1932hz441的
输出端外接32路24vdo，凤凰端子442的输入端外接24v电源，db9443外接rs485且实现双向连接。io驱采单元4设计图如图3所示，驱采板外壳尺寸为146mm
×
164mm
×
25mm；转接板外壳尺寸为120mm
×
50mm
×
25mm。每个模块含32路采集/驱动接口，使用与各种列控设备相匹配的连接器。不同厂家的平台采用不同的航空插头，如通号平台采用36芯航空插头；和利时平台采用32芯航空插头；铁科平台采用48芯插头；微联平台采用32芯航空插头，电源接口是5pin带固定耳穿墙式凤凰端子座。
[0029]
列控测试服务器软件主要根据测试案例，对列控中心完成信息输入，并记录校核列控中心的生成数据，从而实现对列控中心的测试。信息输入接口包括：站间tcc、cbi、tsrs、leu、ctc、tc、驱动继电器di、采集继电器do等。软件数据流示意图如图4所示，数据内存管理可分为静态内存和动态内存，静态内存的内存块大小和内容不随系统运行条件的变化而变化，系统共有基础信号元素显示信息、接口配置信息和通信配置信息3种静态内存块，以结构体的形式存储。动态内存的内存块大小或者内容，随系统运行条件的变化而变化，动态内存块以类和结构体2种形式存在，主要用于完成逻辑运算。以结构体形式存在的主要包括：行车区间、区段、信号机、接口数据等信息；以类的形式存在的主要包括：基础信号元素显示控制和列车控制，且这2种类均以carray类的形式存储。
[0030]
软件主要分为用户界面层、逻辑运算层、数据接口层和外设接口层。层次划分示意图如图5所示：
[0031]
1)用户界面层设计：
①
基础信号元素根据终端配置数据，在程序启动时自动绘制；
②
道岔、信号机、区段锁闭状态由系统根据线路条件实时更新；
③
临时限速解析临时限速信息实时显示；
④
区段低频、区段载频、区段方向实时更新；
⑤
列车位置根据列车定位结果实时更新；
⑥
与外设通信状态实时显示；
⑦
查看应答器报文内容时，单击相应应答器即可。
[0032]
2)逻辑运算层设计：
①
根据手柄的状态和列车当前的运行状态，实时获得列车的运行速度；
②
根据列车走行距离、走行路径及线路信息,确定列车位置；
③
通过手动点击或自动点击端口方向,完成区间运行方向的自动改变；
④
根据从仿真leu中接收到的数据，实时更新有源应答器报文；
⑤
根据设计院码序和线路运行当前状态,获得轨道区段低频码,通过列车类型区分码序和报文。
[0033]
3)数据接口层数据设计。
①
信号元素显示数据配置“.dat文件”；
②
逻辑控制数据配置“.dat文件”(包含行车区间信息、轨道区段、应答器、信号点基本信息等)；
③
列车基本信息“.dat文件”；
④
无源、有源应答器报文通过excel文件提前录入至数据库，有源应答器通过应答器名称和预告进路的方式存储，且需要做实时更新；
⑤
设计院码序通过excel表转存至数据库中；
⑥
站内码序表以进路为单位存储，区间码序表以整个区间为单位存储。自定义码序以excel文件的形式存储填写：
⑦
所需排列列车进路，列车走行路径及经过区段时的方向、低频码、载频码。
[0034]
4)外设接口层。
①
列控测试服务器仿真站间tcc、cbi、tsrs、ctc、tc、leu、di、do，通过列控中心仿真接口架，完成与真实列控中心的信息交互；
②
真实列控中心通过rj
‑
45网口连接至无线路由器；
③
站间tcc、cbi、tsrs接口模块安放在接口架上，并通过wifi与无线路由器通信；
④
列控测试服务器通过wifi,与站间tcc、cbi、tsrs接口模块通信；
⑤
仿真leu接口模块安放在接口架上，真实tcc通过rj
‑
45网口连接至仿真leu接口模块；
⑥
列控测试服务器通过wifi与仿真leu接口模块通信；
⑦
仿真tc接口模块安放在接口架上，真实tcc通过can
总线与仿真tc接口模块连接；
⑦
列控测试服务器通过wifi与仿真tc接口模块通信；
⑧
线路仿真服务器与仿真leu、仿真tc、仿真cbi通过内部协议,完成信息交互。
[0035]
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可。
[0036]
使用时，便携式主控单元1通过数据线连接tcc主控柜21的通信接口单元212，同时tcc主控柜21通过第一无线天线211与第二无线天线33配合，利用无线传输方式连接继电器接口架3，然后数据可传输至继电器接口架3上插接的io接口模块32或io驱采模块内。
[0037]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0038]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。