无线数据单元及异物侵限继电器组合单元的测试系统的制作方法

1.本技术涉及铁路防灾监测系统领域，特别涉及一种无线数据单元及包括其的异物侵限继电器组合单元的测试系统。


背景技术：

2.随着铁路交通的快速发展，与之相关的铁路防灾系统已经广泛投入使用。铁路防灾系统负责对异物侵限、风、雨等灾害情况进行监测。对于由异物侵限引起的灾害信息，铁路防灾系统通过异物侵限继电器组合单元与列车控制系统进行信息交互，实现对列车控制系统的运行控制。因此，异物侵限继电器组合单元配线的安全可靠成为铁路防灾安全监测中的关键。异物侵限继电器组合单元通常放置在机柜内，在机柜的一面布置有若干个铁路信号继电器底座，底座上设置铁路信号继电器，在机柜的另一面是用于连接各个模块的线缆。其中，配线是指根据设计图纸将线缆与底座上的焊接端子连接。为了对其配线的安全可靠性进行检测，需要通过一定的手段测试线缆与底座的连接是否符合设计图纸的要求。
3.目前，针对异物侵限继电器组合单元的配线检测方案中，为包含了一定数量的检测模块的产品(如全部检测模块固定于一块检测板上)，检测模块通过信号的发送和接收，判断各继电器是否按照需要导通或断开。对于异物侵限继电器组合单元来说，其铁路信号继电器的数量并非是固定不变的，所需要的检测模块的数量也并非是固定不变的，此时采用现有产品对其进行配线检测，检测模块可能存在数量不匹配的情形，导致现有的配线检测产品适应性较差。


技术实现要素：

4.本技术要解决的是现有异物侵限继电器组合单元的配线检测方案存在的适应性较差的问题，为此，本技术提出了一种无线数据单元及包括其的异物侵限继电器组合单元的测试系统。
5.针对上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
6.本技术实施例提供一种无线数据单元，包括：
7.安装座，与铁路信号继电器的底座匹配，安装座的第一面适于安装至底座上，安装座配置有多个导体部，每一导体部的一端与底座上的线缆连接点电导通；电路板，设置于安装座的第二面上且与每一导体部的第二端电导通；无线收发模块，设置于电路板上，接收上位机发送的测试信号；无线收发模块与上位机、电平激励模块和电平采集模块通信连接，形成信号传导和反馈通路；电平激励模块，设置于电路板上且与每一导体部电导通，接收无线收发模块发送的测试信号后，在测试信号的激励下向至少一个导体部发送高电平信号；电平采集模块，设置于电路板上且与每一导体部电导通，电平采集模块接收每一导体部反馈的电平信号后经无线收发模块将电平信号转发至上位机。
8.在以上方案中，无线数据单元包含了异物侵限继电器组合单元配线检测所需要的无线收发模块、电平激励模块和电平采集模块，电平激励模块和电平采集模块通过电路板
上的导体部与异物侵限继电器组合单元底座上的线缆连接点电导通。由于本结构采用与铁路信号继电器底座相匹配的安装座，能够方便地将其插接到底座上，因此能够根据铁路信号继电器的实际数量选择对应个数的无线数据单元直接插到异物侵限继电器组合单元的柜体上即可，可随意扩展，使其适用于任何类型和规格的异物侵限继电器组合单元。
9.本技术一些实施例中，无线数据单元还包括绝缘外壳，罩设于安装座上，将电路板、无线收发模块、电平激励模块和电平采集模块封装在其内部。在以上方案中，通过设置外壳的方式能够对无线数据单元中的各个电气元件产生保护，而外壳具有绝缘特性能够降低对无线数据单元的电磁干扰。同时，绝缘外壳能够使无线数据单元的外形更加美观。
10.本技术一些实施例中，无线数据单元还包括安装件，安装座上成型有第一安装孔；绝缘外壳的边缘垂直向外侧延伸以形成连接面，连接面上成型有第二安装孔，且第二安装孔与第一安装孔相对；安装件穿过第二安装孔和第一安装孔后将绝缘外壳与安装座固定连接。在以上方案中，利用安装件实现绝缘外壳与安装座的可拆卸连接，当需要对其内部的电气元件进行检修或更换时可方便拆卸。
11.本技术一些实施例中，无线数据单元还包括拉环，绝缘外壳的上表面成型有棱台，棱台与底座上预置的固定环匹配；棱台内开设插孔，拉环的两个端部分别插入插孔。在以上方案中，当无线数据单元插入到底座上之后，利用底座上的固定环套设到绝缘外壳的外表面，能够加强无线数据单元与底座之间的连接稳定性，同时，固定环与棱台匹配从而保证固定环被卡紧，当需要拆卸无线数据单元时，可以直接将拉环提起以将固定环弹开即可，提高了操作的便利性。
12.本技术一些实施例中，无线数据单元的绝缘外壳为透明壳体且棱台的表面配置有信息记录区。在以上方案中，透明壳体的设置可以使操作人员方便地观察到内部结构，信息记录区可方便地粘贴记录有无线数据单元相关属性的信息参数，便于使用人员对无线数据单元进行选择。
13.本技术一些实施例中，无线数据单元的绝缘外壳成型电缆插孔；无线收发模块、电平激励模块和电平采集模块的电源线均连接至电缆插孔。在以上方案中，通过为每一个无线数据单元配置电缆插孔的方式，可直接将外部电源与无线通信模块内部的各个电气元件的电源线连接，由此，能够实现所有的无线数据单元采用相同的接地电压，使配线检测结果具有更高的精度。
14.本技术一些实施例中，无线数据单元的电路板上设置有供无线收发模块插入的第一插口。在以上方案中，通过设置第一插口的方式能方便地实现无线收发模块与电路板之间的连接，当无线收发模块需要更换检修时也可方便其拆卸。
15.本技术一些实施例中，无线数据单元的电平激励模块和电平采集模块集成为电信号模块，电路板上设置有供电信号模块插入的第二插口。在以上方案中，电平激励模块和电平采集模块集成为单个电信号模块，可提升整个无线数据单元的集成度，通过设置第二插口的方式可方便地将电信号模块设置于电路板上，当需要更换电信号模块时也可以方便地将其拆卸。
16.本技术一些实施例中，无线数据单元中的电信号模块的数量根据线缆连接点的数量确定；第二插口的数量与电信号模块的数量一致。在以上方案中，能够根据线缆连接点的数量对电信号模块的数量进行适应性选择，从而进一步提升无线数据单元的通用性。
17.本技术实施例还提供一种异物侵限继电器组合单元的测试系统，包括以上任一项方案中提供的无线数据单元，以及：
18.上位机；
19.无线数据单元包括多个，每一无线数据单元对应地插入待测试的异物侵限继电器组合单元的底座中；无线通信模块，与上位机和无线数据单元中的无线收发模块通信连接；无线通信模块将上位机发送的测试指令转发至无线收发模块并接收无线收发模块反馈的电平信号，无线通信模块将电平信号发送至上位机。在以上方案中，无线数据单元是可扩展的，根据异物侵限继电器组合单元上实际继电器的数量确定，因此其适用于多种规格的异物继电器组合单元的配线检测。
20.本技术的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
21.本技术提供的无线数据单元及包括其的异物侵限继电器组合单元的测试系统，针对异物侵限继电器组合单元的配线检测时，具有极高效率和准确性，由于采用无线数据单元直接插入到柜体上铁路信号继电器的底座的方式进行检测，从而可随意选择无线数据单元的数量，能够对各种类型的异物侵限继电器组合单元进行检测，具有极佳的扩展性。
附图说明
22.下面将通过附图详细描述本技术中优选实施例，将有助于理解本技术的目的和优点，其中:
23.图1为本技术一个实施例提供的无线数据单元的正面面结构示意图；
24.图2为本技术一个实施例提供的无线数据单元的侧面结构示意图；
25.图3为本技术一个实施例提供的无线数据单元的结构示意图；
26.图4为本技术一个实施例提供的无线数据单元装配绝缘壳体后的结构示意图；
27.图5为图4所示结构的分解示意图；
28.图6为本技术一个实施例提供的异物侵限继电器组合单元的测试系统中无线数据单元与柜体的装配关系示意图；
29.图7为本技术一个实施例提供的异物侵限继电器组合单元的测试系统的信号流示意图；
30.图8为本技术一个实施例提供的配线连接关系示意图。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
34.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
35.本技术实施例提供一种无线数据单元，如图1至图3所示，其包括安装座101，导体部102、电路板103、无线收发模块104、电平激励模块和电平采集模块。其中，安装座101与铁路信号继电器的底座匹配，安装座101的第一面适于安装至底座上，安装座101配置有多个导体部102(导体部102可以为金属探针)，每一导体部102的一端与底座上的线缆连接点电导通；电路板103，设置于安装座101的第二面上且与每一导体部102的第二端电导通；无线收发模块104，设置于电路板103上接收上位机发送的测试信号；无线收发模块104与上位机、电平激励模块和电平采集模块通信连接，形成信号传导和反馈通路。电平激励模块和电平采集模块可集成为统一的电信号模块，电平激励模块设置于电路板103上且与每一导体部102电导通，电平激励模块接收无线收发模块104发送的测试信号后，在测试信号的激励下向至少一个导体102部发送高电平信号；电平采集模块设置于电路板103上且与每一导体部102电导通，电平采集模块接收每一导体部102反馈的电平信号后经无线收发模块104将电平信号转发至上位机。其中，电平激励模块和电平采集模块集成为单个电信号模块，可提升整个无线数据单元的集成度，在具体实现时，安装座101可以选择与现有铁路信号继电器完全相同的安装座，只是将铁路信号继电器上的电气元件拆除，按照图3所示的结构布置无线收发模块104和电信号模块即可。另外，无线收发模块104和电信号模块可采用现有市面上已有的功能模块实现即可，无线收发模块104如4g/5g通信模块，电信号模块为已有高电平触发及采样电路等。
36.在以上方案中，无线数据单元包含了异物侵限继电器组合单元配线检测所需要的无线收发模块104、电平激励模块和电平采集模块，并通过导体部102的设计使电路板103上的电气元件与异物侵限继电器组合单元底座上的线缆连接点电导通。本结构采用与铁路信号继电器底座相匹配的安装座101，能够方便地将其插接到底座上，因此能够根据铁路信号继电器的实际数量选择对应个数的无线数据单元直接插到异物侵限继电器组合单元的柜体上即可，可随意扩展，使其适用于任何类型和规格的异物侵限继电器组合单元。
37.本技术一些实施例中，如图3所示，电路板103上设置有供无线收发模块104插入的第一插口1041。通过设置第一插口1041的方式能方便地实现无线收发模块104与电路板103之间的连接，当无线收发模块104需要更换检修时也可方便其拆卸。进一步地，如图所示，电路板103上设置有供电信号模块插入的第二插口。通过设置第二插口的方式可方便地将电信号模块设置于电路板上，当需要更换电信号模块时也可以方便地将其拆卸。进一步地，电信号模块的数量根据线缆连接点的数量确定；第二插口的数量与电信号模块的数量一致。如图3所示，电信号模块包括两个，分别为第一电信号模块105和第二电信号模块106，相应地，第二插口也包括两个，分别为供第一电信号模块105插接的第一信号插口1051和供第二电信号模块106插接的第二信号插口1061。在以上方案中，能够根据线缆连接点的数量对电信号模块的数量进行适应性选择，从而进一步提升无线数据单元的通用性。一般情况下，底座上具有28个线缆连接点，而电信号模块中的电平激励模块和电平采集模块可能最多只能
驱动或采集16路信号，电信号模块只能连接16个导体部，在此情形下，可采用本实施例中所示的结构，设置两个电信号模块即图中第一电信号模块105和第二电信号模块106即可。在具体实现时，如果线缆连接点的数量小于16，则可仅使用一个电信号模块，即第一电信号模块105或第二电信号模块106即可，而如果线缆连接点的个数超过32时，还可以在继续增加电信号模块。即，根据线缆连接点的数量对电信号模块的数量进行适应性选择，从而进一步提升无线数据单元的通用性。
38.在一些实施例中，如图3至图5所示，无线数据单元还包括绝缘外壳201，绝缘外壳201罩设于安装座101上，将电路板103、无线收发模块104、电平激励模块和电平采集模块封装在其内部。通过设置绝缘外壳201的方式能够对无线数据单元中的各个电气元件产生保护，而外壳具有绝缘特性能够降低对无线数据单元的电磁干扰。同时，绝缘外壳201能够使无线数据单元的外形更加美观。
39.进一步地，如图所示，无线数据单元中还包括安装件109，安装座101上成型有第一安装孔108；绝缘外壳201的边缘垂直向外侧延伸以形成连接面205，连接面205上成型有第二安装孔110，且第二安装孔110与第一安装孔108相对；安装件109穿过第二安装孔110和第一安装孔108后将绝缘外壳201与安装座101固定连接。在以上方案中，利用安装件109实现绝缘外壳201与安装座101的可拆卸连接，方便对其内部的电气元件进行检修。
40.在一些优选的方案中，无线数据单元还可以包括拉环203，绝缘外壳201的上表面成型有棱台202，如图6所示，棱台202与底座上预置的固定环301匹配，棱台202内开设插孔，拉环203的两个端部分别插入插孔，从而能够实现拉环203绕棱台202的通孔中心轴线旋转的结构。在以上方案中，当无线数据单元插入到底座上之后，利用底座上的固定环301套设到绝缘外壳201的外表面，能够加强无线数据单元与底座之间的连接稳定性，同时，固定环301与棱台202匹配从而保证固定环301被卡紧，当需要拆卸无线数据单元时，可以直接将拉环203提起以将固定环301弹开即可，提高了操作的便利性。另外，棱台202的表面配置有信息记录区。在以上方案中，信息记录区可方便地粘贴记录有无线数据单元相关属性的信息参数，例如，信息参数中记录应将无线数据单元安装至哪一位置的底座上，对应于哪一种型号的铁路信号继电器等，便于使用人员对无线数据单元的安装。
41.在一些方案中，无线数据单元的绝缘外壳201为透明壳体。其中，绝缘外壳201所选择的结构可以与铁路信号继电器的外壳结构相同。透明壳体的设置可以使操作人员方便地观察到无线数据单元的内部结构，便于将其与铁路信号继电器进行区分。
42.进一步优选地，无线数据单元中，绝缘外壳201成型电缆插孔204；无线收发模块104、电平激励模块和电平采集模块的电源线均连接至电缆插孔204。在具体实现时，在电路板103上可以设置有以上各电气元件的电源线插头107，电源线1071的一端与电源线插头107电导通，电源线1071的另一端与电缆插孔204电导通。在以上方案中，通过为每一个无线数据单元配置电缆插孔204的方式，可直接将外部电源与无线通信模块内部的各个电气元件的电源线1071连接，由此，能够实现所有的无线数据单元采用相同的接地电压，使配线检测结果具有更高的精度。
43.在本技术的实施例中还提供一种异物侵限继电器组合单元的测试系统，如图6和图7所示，该系统包括以上任一项方案提供的无线数据单元100，以及：上位机401和无线通信模块402；无线数据单元100包括多个，每一无线数据单元100对应地插入待测试的异物侵
限继电器组合单元300的底座中；无线通信模块402，与上位机401和无线数据单元中的无线收发模块104通信连接；无线通信模块402将上位机401发送的测试指令转发至无线收发模块104并接收无线收发模块104反馈的电平信号，无线通信模块402将电平信号发送至上位机401。在以上方案中，无线数据单元100是可扩展的，根据异物侵限继电器组合单元300上实际继电器的数量确定，因此其适用于多种规格的异物继电器组合单元的配线检测。上位机401在发送测试指令时，通过预先对不同的电信号模块和无线收发模块104的工作时序进行设计，能够保证同一时刻，同一线缆连接点仅接收电平信号或仅发送电平信号，因此无线收发模块104的信号的接收和发送可工作在不同的时刻，从而保证测试的准确度。
44.以下结合图8对本技术的测试系统的工作原理进行说明。如图8所示，将测试系统中的配线连接关系简化为只包含线缆和线缆连接点的形式，假设某个系统的连接如图8所示，其中n1～n15表示该系统的线缆连接点，l1～l10表示连接其中两个线缆连接点的线缆。在执行测试的过程中，上位机401内部存储有标准的连接关系以及测试指令，上位机401中还存储有与测试指令对应的各个连接点应反馈的标准电平信号。上位机401利用测试指令通过控制不同的无线数据单元向不同的线缆连接点发送高电平信号，之后接收各不同无线数据单元反馈的其他线缆连接点的电平信号，将反馈信号与标准电平信号进行比对就能够确定出线缆与连接点之间的连接是否正常。例如，n7发送高电平信号后，与其具有连接关系的n6、n8和n9应当反馈高电平信号，而与其不具有连接关系的n2应当反馈低电平信号。假设n8未反馈高电平信号，则说明线缆l5的连接出现异常，其他配线检测逻辑均可类推，在此不再一一举例说明。可以理解，上述测试原理与现有技术中的测试原理相似，因此在此不再赘述。
45.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。