CN102354205B - 一种电力机车控制柜的测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机车测试领域，特别涉及一种电力机车控制柜的测试方法和装置，所述方法使用电力机车控制柜测试装置对所述电力机车控制柜进行测试，所述电力机车控制柜测试装置包括用户终端和信号入出硬件模块，所述用户终端中存储有电机模型；所述方法包括：S1，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接；S2，所述用户终端选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试电机模型；S3，将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块；S4，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型；S5，所述信号入出硬件模块加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

Description

一种电力机车控制柜的测试方法和装置

技术领域

本申请涉及机车测试领域，特别涉及一种电力机车控制柜的测试方法和装置。

背景技术

电力机车控制柜是电力机车控制系统的重要组成部分，其主要功能是通过控制电机的状态实现机车的牵引、制动控制等，其性能以及运行状态直接影响电力机车控制系统的功能。因此，需要一种准确的测试方法对电力机车控制柜进行测试。

现有技术中，通常利用电力机车控制柜测试装置模拟电机模型进行测试。在非测试状态时，将电机模型存放在信号入出硬件上；测试时，在信号入出硬件上运行电机模型。电机模型存放在信号入出硬件中，通常是存放在与DSP（数字信号处理，Digital Signal Processing）芯片相关的存储空间中，例如DSP芯片内的RAM（随机存储器，Random Access Memory）区或者DSP芯片外的Flash存储器(掉电非易失性存储器)区。一般而言，DSP芯片内的RAM区只有64K，而一个电机模型所需的存储空间约30K，因此不能满足存储多种电机模型的要求，此外DSP芯片的RAM区为易失性存储空间，即掉电后RAM区的数据会丢失，这样就不利于现场用户的应用。DSP芯片外的Flash存储区大小一般为512K，虽然从一定程度上能满足多个电机模型存储的空间要求，但是若将全部的电机模型都写入Flash区，则对于后期测试装置的维护和功能扩展带来不便。例如某机务段测试台用户只需要5种型号的机车电子柜电机模型，而另外的机务段测试台用户则需要8种型号的机车电子柜电机模型，若Flash区烧写不同的电机模型库，则不利于统一的维护。即使是同一测试台用户，若涉及到功能扩展，则必须由专业人员利用专业的工具来进行Flash程序的改写，工作效率低，费用成本高。

发明内容

本申请的目的是提供一种电力机车控制柜的测试方法和装置，既能够满足存储多种电机模型的需求，又有利于测试装置的维护和功能扩展。

技术方案如下：

一种电力机车控制柜的测试方法，所述方法使用电力机车控制柜测试装置对所述电力机车控制柜进行测试，所述电力机车控制柜测试装置包括用户终端和信号入出硬件模块，所述用户终端中存储有电机模型；

所述方法包括：

S1，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接；

S2，所述用户终端选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型；

S3，将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块；

S4，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型；

S5，所述信号入出硬件模块加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

优选的，在步骤S2之后、步骤S3之前，所述方法进一步包括：

A，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求；

B、所述信号入出硬件模块接收到所述查询请求后，向所述用户终端发送反馈信息；

C，所述用户终端根据所述反馈信息，判断所述信号入出硬件模块是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；

D，如果经过判断，所述信号入出硬件模块存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入步骤S5；如果经过判断，所述信号入出硬件模块不存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入步骤S3。

优选的，所述步骤B具体包括：

所述信号入出硬件模块接收所述查询请求，查询是否有电机模型存在；

如果有电机模型存在，所述信号入出硬件模块向所述用户终端发送包含有所述电机模型的型号的反馈信息；

所述步骤C具体包括：

所述用户终端根据所述反馈信息，将所述反馈信息中的电机模型的型号与所述待测试的电机模型的型号分别进行比较，判断所述信号入出硬件模块是否存在与待测试的电机模型型号一致的电机模型；

所述步骤D具体包括：

如果经过判断，所述信号入出硬件模块存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送所述待测试的电机模型型号，进入步骤S5；如果经过判断，所述信号入出硬件模块不存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，进入步骤S3。

优选的，所述步骤A具体包括：

所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求，所述查询请求包含所述待测试的电机模型的型号信息；

所述步骤B具体包括：

所述信号入出硬件模块接收到所述查询请求后，查询是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；

所述信号入出硬件模块将含有查询结果的反馈信息发送至所述用户终端。

优选的，所述步骤S4具体包括：

所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型；

将接收的所述待测试的电机模型存储在临时存储区中；

将所述临时存储区中的电机模型下载至固定存储区中。

优选的，所述方法进一步包括：

所述信号入出硬件模块检测所述临时存储区中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到所述固定存储区中相应的空间中，不覆盖固定存储区中原有的电机模型；

所述步骤S5具体为：

所述信号入出硬件模块根据用户终端的运行指令加载并运行当前待测试的电机模型进行测试，所述运行指令包含有当前待测试的电机模型的型号。

优选的，所述方法进一步包括：

测试完毕后，删除所述固定存储区中的电机模型。

优选的，所述方法进一步包括：

所述信号入出硬件模块检测所述临时存储区中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到所述固定存储区中，将其覆盖所述固定存储区中原有的电机模型。

优选的，在步骤S3之前，进一步包括：

所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送电机模型下载指令；

所述信号入出硬件模块接收到所述下载指令后，返回确认指令至所述用户终端；

所述用户终端接收到所述确认指令后，进入步骤S3。

本申请还公开了一种电力机车控制柜的测试装置，所述装置包括用户终端和信号入出硬件模块；

所述用户终端包括：

电机模型库，用于存储电机模型；

建立连接模块，用于建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接；

提取模块，用于选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型；

传输模块，用于将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块；

所述信号入出硬件模块包括：

下载模块，用于接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型；

运行模块，用于加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

优选的，所述用户终端进一步包括：

请求模块，用于向所述信号入出硬件模块发送查询请求；

判断模块，用于根据所述反馈信息，判断所述信号入出硬件模块是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；

选择模块，用于如果经过判断，所述信号入出硬件模块存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入运行模块；如果经过判断，所述信号入出硬件模块不存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入传输模块。

所述信号入出硬件模块进一步包括：

反馈模块，用于接收到所述查询请求后，向所述用户终端发送反馈信息。

优选的，所述下载模块进一步包括：

接收单元，用于接收所述待测试的电机模型；

临时存储单元，用于临时存储接收的所述待测试的电机模型；

固定存储单元，用于将所述临时存储单元中的电机模型下载并保存。

优选的，所述装置进一步包括：

第一更新模块，用于检测所述临时存储单元中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将从所述更新的电机模型存储到所述固定存储单元中相应的空间中，不覆盖固定存储单元中原有的电机模型；

所述运行模块具体为：根据用户终端的运行指令加载并运行当前待测试的电机模型进行测试，所述运行指令包含有当前待测试的电机模型的型号。

优选的，所述装置进一步包括：

删除模块，用于测试完毕后，删除所述固定存储单元中的电机模型。

优选的，所述装置进一步包括：

第二更新模块，用于检测所述临时存储单元中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到固定存储单元中，将其覆盖所述固定存储单元中原有的电机模型。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：本申请提供的技术方案在非测试状态时将电机模型存放在用户终端、测试时将所需的电机模型通过数据线动态下载到信号入出硬件模块中进行加载、测试，这种方法充分利用了用户终端存储空间大的特点，可满足存储多种电机模型的要求；另一方面，由于电机模型的选择权在用户终端，信号入出硬件模块在设计阶段可不考虑电机模型的选择，因此即便是针对不同用户的电力机车控制柜测试装置，信号入出硬件模块可统一设计，不同的测试装置硬件模块之间具有互换性，这样便于测试装置后期硬件模块的维护。再一方面，由于电机模型存放在用户终端，对于不同的用户可以灵活配置电机模型的数量和类型，便于后期测试装置的维护和升级。

另一方面，在测试时，将所需的电机模型通过数据线动态下载到信号入出硬件模块中，可以满足测试不同电机模型的需求；而电机模型运行在在信号入出硬件模块中，充分利用了硬件运算速度快、实时响应快的优点，满足了测试状态时电机模型运算的实时性要求。从信号入出硬件模块采集相关信号到电机模型运算完成并将测试结果通过信号入出硬件模块输出相关信号，这一周期可短至1毫秒，实时响应速率大大提高。

附图说明

图1为本申请电力机车控制柜的测试方法第一实施例流程图；

图2为本申请电力机车控制柜的测试方法第二实施例流程图；

图3为本申请电力机车控制柜的测试方法第三实施例流程图；

图4为本申请电力机车控制柜的测试方法第四实施例流程图；

图5为本申请实施例电力机车控制柜测试装置示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种电力机车控制柜的测试方法和装置，既能够满足存储多种电机模型的需求，又有利于测试装置的维护和功能扩展。

为了使本申请的目的、特征、优点更加明显易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，为本申请电力机车控制柜的测试方法第一实施例流程图。

本申请提供了一种电力机车控制柜的测试方法，所述方法使用电力机车控制柜测试装置对所述电力机车控制柜进行测试，所述电力机车控制柜测试装置包括用户终端和信号入出硬件模块，所述用户终端中存储有电机模型。

所述方法包括：

步骤S101，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接。

步骤S102,所述用户终端选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型。

步骤S103，将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块。

步骤S104，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型。

步骤S105，所述信号入出硬件模块加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

在本申请提供的实施例中，在非测试状态时，电机模型存放在用户终端中。测试状态时，将所需的电机模型通过数据线动态下载到信号入出硬件模块上进行加载、测试。这种方法充分利用了用户终端存储空间大的特点、可满足存储多种电机模型的要求；另一方面，由于电机模型的选择权在用户终端，信号入出硬件模块在设计阶段可不考虑电机模型的选择，因此即便是针对不同用户的电力机车控制柜测试装置，信号入出硬件模块可统一设计，不同的测试装置硬件模块之间具有互换性，这样便于测试装置后期硬件模块的维护。再一方面，由于电机模型存放在用户终端，对于不同的用户可以灵活配置电机模型的数量和类型，便于后期测试装置的维护和升级。

在测试过程中，信号入出硬件模块可能会存有前一次测试下载的电机模型，这时，可以向信号入出硬件模块发送一个查询请求，来判断信号入出硬件模块是否存在与待测试电机模型型号一致的电机模型，以决定是否传输所述待测试的电机模型。

在本申请提供的第二实施例中，在步骤S102之后、步骤S103之前，进一步包括用户终端向信号入出硬件模块发送查询请求，以判断信号入出硬件模块是否存在与待测试电机模型型号一致的电机模型的步骤，如果存在，那么用户终端不向信号入出硬件模块传输电机模型，由信号入出硬件模块运行与待测试的电机模型型号一致的电机模型进行测试，如果不存在，那么用户终端即向信号入出硬件模块传输待测试的电机模型。

参见图2，是本申请电力机车控制柜的测试方法第二实施例流程图。

步骤S201，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接。

步骤S202,所述用户终端选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型。

步骤Ｓ203，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求。

步骤S204，所述信号入出硬件模块接收到所述查询请求后，向所述用户终端发送反馈信息。

步骤Ｓ205，所述用户终端根据所述反馈信息，判断所述信号入出硬件模块是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型。

步骤S206，如果存在，则进入步骤S209；如果不存在，则进入步骤S207。

步骤S207，将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块。

步骤S208，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型。

步骤S209，所述信号入出硬件模块加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

其中，根据步骤203中用户终端发送的查询请求以及步骤204中信号入出硬件模块发送的反馈信息的不同，本申请提供的方法又可以有不同的实施方式。

在本申请提供的第三实施例中，在信号入出硬件模块向用户终端发送的反馈信息中，含有信号入出硬件模块存在的所有电机模型的型号，由用户终端来判断是否存在与待测试电机模型型号一致的电机模型。

参见图3，为本申请电力机车控制柜的测试方法第三实施例流程图。

下面结合附图对本申请第三实施例进行详细的说明。

步骤S301，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接。

本申请实施例提供的测试方法使用电力机车控制柜测试装置对电力机车控制柜进行测试。电力机车控制柜测试装置由用户终端和信号入出硬件模块组成，用户终端与信号入出硬件模块的数据和指令等通过数据线进行交互。具体的，所述数据线可以为以太网线或串口线。

在步骤S301中，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接。优选的，当二者建立连接后，则由用户终端提示用户连接正常，可以进行下一步的操作。如果连接不正常，用户终端会提示用户连接出错，不能进行电机模型的传输。

步骤S302，所述用户终端选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型。

电力机车控制柜的控制对象是牵引电机，因此，当对其测试时，最简单的方法是将电力机车控制柜直接与牵引电机相连，但这种方式的缺点是测试成本较大。因此，现有技术中，通常利用电力机车控制柜测试装置模拟电机模型，将电力机车控制柜测试装置与电力机车控制柜连接，这样就可以实现对电力机车控制柜的测试。

在本申请实施例中，在非测试状态时，电机模型存放在用户终端。具体的，可以设置一个电机模型库存放多种电机模型。用户通过用户终端输入各项指令进行操作。当电力机车控制柜测试装置启动后，用户通过用户终端中的应用软件选择需要进行测试的电力机车控制柜的型号。

当用户通过用户终端选择需要进行测试的电力机车控制柜的型号后，由用户终端调取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型。

优选的，可以设置一个电机模型库存放多种电机模型。电机模型库可以是针对不同型号的电力机车控制柜而编写的电机模型运算程序的集合。电机模型库存有多个电机模型，每一型号的电力机车控制柜均有对应的电机模型。电机模型库中电机模型的数量和类型可以由用户终端进行选择。根据测试的需要以及用户终端存储空间的大小，选择电机模型库中存放的电机模型的类型和数量。电机模型库可以根据实际需要定期进行更新。当需要测试新的电力机车控制柜时，可以为其编写对应的电机模型运算程序，并将其存入电机模型库中。

本申请实施例提供的技术方案中，是利用CCS（代码设计套件，CodeComposer Studio）软件来编写各种电力机车控制柜对应的电机模型程序的，并将电机模型程序编译成*.out文件。由于*.out文件只能在CCS编译环境中通过相应的烧写工具烧写到DSP中，而本申请实施例提供的方法是将电机模型程序存放在用户终端中。因此需要预先将*.out文件通过文件转换工具hex55.exe转换成16进制的且能被DSP Boot loader程序所能识别的引导表数据流格式文件，即*.hex文件。这样，由多个代表不同工况下的电机状态对应的电机模型构成电机模型库。

当用户选定需要进行测试的电力机车控制柜的型号后，由用户终端中的应用软件从电机模型库中调取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型的*.hex文件。

步骤S303，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求。

在测试过程中，信号入出硬件模块可能会存有前一次测试下载的电机模型，这时，可以向信号入出硬件模块发送一个查询请求，来判断信号入出硬件模块是否存在与待测试电机模型型号一致的电机模型。

具体的，所述用户终端可以向所述信号入出硬件模块发送查询请求，请求信号入出硬件模块查询是否有电机模型存在。

步骤S304，所述信号入出硬件模块接收所述查询请求，查询是否有电机模型存在；如果有电机模型存在，所述信号入出硬件模块向所述用户终端发送包含有所述电机模型的型号的反馈信息。

在本申请提供的实施例中，电机模型是存放在用户终端中的。在进行首次测试后，信号入出硬件模块可能会存有前一次测试下载得到的电机模型，这时，可以向信号入出硬件模块发送一个查询请求，以判断信号入出硬件模块是否存在与待测试的电机模型型号一致的电机模型，以确定是否需要传输待测试的电机模型。这时，所述信号入出硬件模块接收到用户终端发送的查询请求后，即查询是否有电机模型存在。如果有电机模型存在，信号入出硬件模块就将存在的所有电机模型的型号信息反馈给用户终端。

步骤S305，所述用户终端根据所述反馈信息，将所述反馈信息中的电机模型的型号与所述待测试的电机模型的型号分别进行比较，判断所述信号入出硬件模块是否存在与待测试的电机模型的型号一致的电机模型。

步骤S306，如果存在，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送所述待测试的电机模型型号，进入步骤Ｓ310；如果不存在，进入步骤Ｓ307。

如果经过判断，信号入出硬件模块存在与待测试的电机模型型号一致的电机模型，那么用户终端即向信号入出硬件模块发送待测试的电机模型的型号，以指示信号入出硬件模块加载所述待测试的电机模型进行测试，即进入步骤S310。

如果经过判断，信号入出硬件模块不存在与待测试的电机模型型号一致的电机模型，那么用户终端即向信号入出硬件模块传输待测试的电机模型，即进入步骤S307。

优选的，在进入步骤S307之前，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送电机模型下载指令；所述信号入出硬件模块接收到所述下载指令后，返回确认指令至所述用户终端；所述用户终端接收到所述确认指令后，进入步骤S307。这里是为了确定用户终端与信号入出硬件模块的传输通道畅通，以保证数据传输安全。

步骤S307，所述用户终端将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块。

这里是通过数据线进行传输的，所述数据线可以是以太网线。用户终端与信号入出硬件模块均可以设有以太网接口，二者之间的数据和指令均通过以太网线进行交互。当用户终端的应用软件调取到需要测试的电机模型的*.hex文件时，用户终端则通过以太网线，利用以太网传输协议，将电机模型的*.hex文件分段传输至信号入出硬件模块。具体的，是传输到信号入出硬件模块主控板的ARM(Advanced RISC Machine)芯片中。

这里的数据线也可以是串口线或者其他数据线，用于用户终端和信号入出硬件模块之间数据和指令的传输。

步骤S308，所述信号入出硬件模块监测所述用户终端是否有电机模型下载指令，如果有，则准备接收所述待测试的电机模型。

步骤S309，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型，具体可以包括：

步骤S309A，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型。

具体的，是由信号入出硬件模块的ARM芯片接收待测试的电机模型。

本申请实施例提供的信号入出硬件模块包括一个主控板。主控板上有ARM芯片、FPGA(Field-programmable Gate Array,现场可编程门阵列)芯片、Flash存储器（掉电非易失性存储器）、DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）芯片等。

优选的，所述电机模型经过主控板的网络数据转换模块将用户终端传输的数据转换成ARM芯片可以识别的格式。这时，由ARM芯片接收所述电机模型。

步骤S309B，将接收的所述待测试的电机模型存储在临时存储区中。

具体的，是由所述ARM芯片将所述电机模型写入所述临时存储区FPGA芯片的缓存中。

所述FPGA芯片的缓存为临时存储区，主要用于临时存储由用户终端传输来的数据。所述FPGA芯片用于完成ARM芯片与DSP芯片的数据交换工作。当有新的电机模型传输过来时，ARM芯片将接收的电机模型先写入所述FPGA芯片的缓存中。

步骤S309C，将所述临时存储区中的电机模型下载至固定存储区中。

前面提到，信号入出硬件模块包括一个主控板，所述主控板包括一个DSP芯片。DSP芯片的运行程序分为引导程序、底层程序和应用程序。其中，引导程序存储在DSP芯片内置的ROM中，底层程序和应用程序存放在外部扩展的存储区域即Flash存储器中。引导程序的功能是当DSP芯片上电启动后，将底层程序从Flash存储器中加载到芯片的RAM区并运行，这个过程称为程序一次加载。底层程序的一个功能是调用应用程序运行以及检测并更新存储于Flash存储器中的应用程序，底层程序调用应用程序的过程称为程序二次加载。应用程序的功能是运行电机模型程序。

当电力机车控制柜测试装置通电运行后，DSP芯片的引导程序就将存储在Flash存储器中的底层程序加载到DSP芯片的RAM区，并运行所述底层程序。

底层程序的一个功能是检测临时存储区FPGA芯片的缓存中是否有新的数据，如果有，则将临时存储区FPGA芯片的缓存中的数据写入固定存储区Flash存储器中。

由信号入出硬件模块的ARM芯片接收的电机模型是存放在临时存储区FPGA芯片的缓存中的。底层程序加载并运行后，即检测FPGA芯片的缓存中是否由数据更新，如果有，则将更新的数据即电机模型写入固定存储区Flash存储器中，完成电机模型的下载。

优选的，信号入出硬件模块将电机模型下载完毕后，向用户终端发送下载完毕信息。

步骤S310，所述信号入出硬件模块加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

当把电机模型下载到信号入出硬件模块的固定存储区Flash存储器中，即可加载所述电机模型进行测试了。

具体的，是由DSP芯片的底层程序检测所述固定存储器Flash存储器中是否有所述电机模型对应的应用程序，如果有，加载所述电机模型。

如前所述，底层程序的功能之一是检测并运行应用程序。Flash存储器中存放有多种应用程序，与运行电机模型程序相关的应用程序称为电机模型应用程序。当将底层程序加载到DSP芯片的RAM区并运行后，即开始检测Flash存储器中是否有电机模型对应的应用程序即电机模型应用程序。如果有，则将存储在Flash存储器中的应用程序加载到DSP芯片的RAM区。

将存储在Flash存储器中的应用程序加载到芯片的RAM区后，运行所述应用程序，此时电机模型便处于运行状态。这时，可以利用电机模型进行电力机车控制柜的测试。

进行测试时，由主控板中的AD芯片采集测试需要的模拟量，例如电压、电流等，并将上述模拟量转换为数字量，通过FPGA芯片将转换后的数字量信息传输到DSP芯片，供所述电机模型运行时使用。数字量信号入出板根据主控板的指令采集相关的信号，供所述电机模型运行时使用。

步骤S311，所述信号入出硬件模块将测试数据通过数据线传输至所述用户终端进行显示。

测试时由信号入出硬件模块采集的数据、测试获得的数据以及测试结果是通过数据线传输到用户终端进行显示的。在测试过程中，用户可以通过应用软件浏览测试过程中的各项参数指标等。

在本申请提供的第四实施例中，与第二实施例不同的是，用户终端向信号入出硬件模块发送的查询请求包含有所述待测试的电机模型的型号信息，由信号入出硬件模块查询是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，并将含有查询结果的反馈信息发送至所述用户终端。

参见图4，为本申请电力机车控制柜的测试方法第四实施例流程图。

步骤S401，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接。

步骤S402，所述用户终端选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型。

步骤S403，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求，所述查询请求包含所述待测试的电机模型的型号信息。

与第二实施例不同的是，这里的查询请求包含了所述待测试的电机模型的型号信息。

步骤S404，所述信号入出硬件模块接收到所述查询请求后，查询是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；所述信号入出硬件模块将含有查询结果的反馈信息发送至所述用户终端。

具体的，所述信号入出硬件模块查询是否有电机模型存在，如果有电机模型存在，就将存在的电机模型的型号与待测试的电机模型的型号进行比较，查询是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型。查询完毕后，所述信号入出硬件模块将含有查询结果的反馈信息发送至所述用户终端。

步骤S405，所述用户终端即根据所述反馈信息，判断所述信号入出硬件模块是否存在与待测试的电机模型一致的电机模型。

步骤S406，如果存在，则进入步骤S410；如果不存在，则进入步骤S407。

如果信号入出硬件模块存在与待测试的电机模型型号一致的电机模型，由于用户终端向信号入出硬件模块发送的查询请求中包含了待测试的电机模型的型号，这时，信号入出硬件模块即可根据查询请求中的信息，运行与待测试电机模型型号一致的电机模型进行测试，即进入步骤S410。

如果不存在，进入步骤S407。

步骤S407，所述用户终端将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块。

步骤S408，所述信号入出硬件模块监测所述用户终端是否有电机模型下载指令，如果有，则准备接收所述待测试的电机模型。

步骤S409，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型。

步骤S410，所述信号入出硬件模块加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

步骤S411，所述信号入出硬件模块将测试数据通过数据线传输至所述用户终端进行显示。

当电力机车控制柜测试装置的用户完成某一种型号的电力机车控制柜测试后，通过用户终端的应用软件可以选择另外一种电力机车控制柜进行测试时，相应的，重复上述对相应的电机模型*.hex文件的下载过程即可完成对新型号的电力机车控制柜的测试。

优选的，所述信号入出硬件模块检测所述临时存储区中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到所述固定存储区中相应的空间中，不覆盖固定存储区中原有的电机模型；

这时，所述信号入出硬件模块根据用户终端的运行指令加载并运行当前待测试的电机模型进行测试，所述运行指令包含有当前待测试的电机模型的型号。

在实际操作中，可以一次传输多个待测试的电机模型。这时，待测试的电机模型先存放在信号入出硬件模块的临时存储区中，即FPGA芯片的缓存中。所述信号入出硬件模块检测临时存储区FPGA芯片的缓存是否有需要更新的电机模型，若无，则保持原有状态；如果有，则将从FPGA芯片的缓存中得到的电机模型存储到固定存储区Flash存储器中的相应空间。这时，更新的电机模型并不覆盖原有的电机模型，更新的电机模型可以暂存在信号入出硬件模块中。这样，即可以完成一次性的将待测试的电机模型均下载至信号入出硬件模块中。

这时，当需要进行电机模型的运行测试时，用户终端向所述信号入出硬件模块发送运行指令，所述运行指令包含有当前待测试的电机模型的型号。所述信号入出硬件模块根据用户终端的运行指令，加载并运行相应的电机模型作为当前待测试的电机模型，进行测试。

当整个测试完成后，删除所述固定存储区中的电机模型。

优选的，为了节省固定存储区Flash存储器的空间，在本申请的另一实施例中，所述信号入出硬件模块检测所述临时存储区中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到所述固定存储区中，将其覆盖所述固定存储区中原有的电机模型。

这里，具体的，是将临时存储区FPGA芯片的缓存中得到的电机模型存储到固定存储区Flash存储器中时，将其覆盖固定存储区Flash存储器中原有的电机模型。即在存储新的电机模型至固定存储区Flash存储器时，即覆盖Flash存储器中原有的电机模型，即可完成电机模型的更新。这样可以节省Flash存储器的空间。

在本申请提供的实施例中，测试过程中，测试时所需的数据参数是通过信号入出硬件模块采集的，测试时进行的运算也是在信号入出硬件模块上完成的，充分利用了硬件运算速度快、实时响应速度快的优点，对于一些特别的模拟信号，例如50HZ的网压信号，或者干扰信号，都能很好的进行模拟。另外，本申请提供的方法通过底层程序调用应用程序，极大地提高运行的可靠性、可维护性。实际测试表明，采用这种方法，从信号入出硬件模块采集到相关信号到电机模型运算完成并将与运算结果通过信号入出硬件模块输出相关信号，这一周期可达到1毫秒，实时响应速率比原有技术提高了1-2个数量级。

在本申请提供的方法中，对不同电机模型应用的选择权由用户终端的应用程序决定，信号入出硬件模块只负责数据的传输、运算，因此，信号入出硬件模块部分无论从硬件设计上还是软件设计上都能实现统一化，这样有利于测试装置后期的维护和升级。

本申请还提供了一种电力机车控制柜测试装置。

参见图5，为本申请实施例电力机车控制柜测试装置示意图。

所述装置包括用户终端100和信号入出硬件模块200。

所述用户终端100包括：

电机模型库101，用于存储电机模型。

建立连接模块102，用于建立所述用户终端100与所述信号入出硬件模块200的数据线连接。

提取模块103，用于选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型。

传输模块104，用于将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块200。

所述信号入出硬件模块200包括：

下载模块201，用于接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型。

运行模块202，用于加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

在本申请提供的实施例中，所述用户终端100通过数据线与信号入出硬件模块200进行通信。

具体的，用户终端100可以为工控机或者便携式笔记本电脑。使用者可以通过用户终端100输入各项指令，并且通过用户终端100查看浏览测试过程中的各项参数指标等。

优选的，所述用户终端100进一步包括：

请求模块，用于向所述信号入出硬件200模块发送查询请求；

判断模块，用于根据信号入出硬件200模块发送的反馈信息，判断所述信号入出硬件模块200是否存在与待测试的电机模型一致的电机模型；

选择模块，用于如果存在，则进入运行模块202；如果不存在，则进入传输模块104。

所述信号入出硬件模块进一步包括：

反馈模块，用于根据所述用户终端发送的查询请求，向所述用户终端发送反馈信息。

优选的，所述请求模块具体可以为：

第一请求模块，用于向所述信号入出硬件模块发送查询请求，请求信号入出硬件模块查询是否有电机模型存在。

所述反馈模块具体可以为：

第一反馈模块，用于接收所述查询请求，查询是否有电机模型存在；如果有电机模型存在，所述信号入出硬件模块向所述用户终端发送包含有所述电机模型的型号的反馈信息。

第一判断模块，用于所述用户终端根据所述反馈信息，将所述反馈信息中的电机模型的型号与所述待测试的电机模型的型号分别进行比较，判断所述信号入出硬件模块是否存在与待测试的电机模型一致的电机模型。

第一选择模块，用于如果存在，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送所述待测试的电机模型型号，进入运行模块；如果不存在，进入传输模块。

优选的，所述请求模块具体可以为：

第二请求模块，用于所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求，所述查询请求包含所述待测试的电机模型的型号信息。

所述反馈模块具体可以为：

第二反馈模块，用于所述信号入出硬件模块查询是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；所述信号入出硬件模块将含有查询结果的反馈信息发送至所述用户终端。

优选的，所述下载单元201进一步包括：

接收单元，用于接收所述电机模型。

所述接收单元的功能主要由LAN芯片和ARM芯片完成。其中LAN芯片为数据转换模块，用于将用户终端100传输的数据转换成ARM芯片可以识别的格式。本申请实施例提供的信号入出硬件模块包括一个主控板。主控板上有ARM芯片、FPGA芯片、Flash存储器、DSP芯片等。其中，ARM芯片主要用于与所述用户终端100进行通信，接收所述用户终端100发送的给定运行条件的数据和电机模型数据。另一方面，ARM芯片还可以用于将信号入出硬件模块200采集的数据反馈到用户终端100进行显示等。

临时存储单元，用于临时存储接收的所述待测试的电机模型。

具体的，临时存储单元可以为FPGA芯片。所述FPGA芯片用于完成所述ARM芯片与所述DSP芯片的数据交换。

固定存储单元，用于将所述临时存储单元中的电机模型下载并保存。

具体的，固定存储单元可以为Flash存储器。

优选的，所述运行模块具体可以包括：

加载单元，用于检测所述固定存储区Flash存储器中是否有所述待测试电机模型对应的应用程序，如果有，加载所述电机模型。

所述加载单元的功能，主要由DSP芯片完成。所述DSP芯片用于通过引导程序调用存放在所述Flash存储器中的底层程序，所述底层程序用于调用存放在所述Flash存储器中的所述电机模型对应的应用程序。

具体的，DSP芯片中的底层程序检测所述Flash存储器中是否有所述电机模型对应的应用程序，如果有，加载所述电机模型。

优选的，所述装置进一步包括：

第一更新模块，用于检测所述临时存储单元中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将从所述更新的电机模型存储到所述固定存储单元中相应的空间中，不覆盖固定存储单元中原有的电机模型。这时，更新的电机模型并不覆盖原有的电机模型，更新的电机模型可以暂存在信号入出硬件模块中。

删除模块，用于删除固定存储区中的电机模型。

在本申请另一实施例中，所述装置还可以进一步包括：

第二更新模块，用于检测所述临时存储单元中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到固定存储单元中，将其覆盖所述固定存储单元中原有的电机模型。

本申请还提供的电力机车控制柜测试装置还可以进一步包括功能板集、AMS总线、对外信号接口等。

功能板集是信号入出硬件模块中除主控板外的其他硬件资源，如模拟量信号输出板、数字量信号入出板等，此部分根据主控板的指令采集或发送相关的信号资源。具体的，模拟量信号输出板用于输出模拟量信号至电力机车控制柜，完成测试装置与电力机车控制柜的交互。数字量信号入出板负责数字量信号的输入与输出。

对外信号接口则是电机机车控制柜测试装置采集或输出信号的物理端口，信号入出硬件模块通过对外信号接口采集或输出相应的信号。

AMS总线是主控板与功能板集之间的桥梁，用来在主控板与功能板集之间传输指令和数据。

以上所述仅为本申请所述电机模型动态应用方法和电力机车控制柜测试装置的优选实施方式，并不构成对本申请保护范围的限定。任何在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的权利要求保护范围之内。以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请保护范围。

Claims (15)

1.一种电力机车控制柜的测试方法，其特征在于，所述方法使用电力机车控制柜测试装置对所述电力机车控制柜进行测试，所述电力机车控制柜测试装置包括用户终端和信号入出硬件模块，所述用户终端中存储有电机模型；

所述方法包括：

S1，建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接；

S2，所述用户终端选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型；

S 3，将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块；

S4，所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型；

S5，所述信号入出硬件模块加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2之后、步骤S3之前，所述方法进一步包括：

A，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求；

B、所述信号入出硬件模块接收到所述查询请求后，向所述用户终端发送反馈信息；

C，所述用户终端根据所述反馈信息，判断所述信号入出硬件模块是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；

D，如果经过判断，所述信号入出硬件模块存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入步骤S5；如果经过判断，所述信号入出硬件模块不存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入步骤S3。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

所述信号入出硬件模块接收所述查询请求，查询是否有电机模型存在；

如果有电机模型存在，所述信号入出硬件模块向所述用户终端发送包含有所述电机模型的型号的反馈信息；

所述步骤C具体包括：

所述用户终端根据所述反馈信息，将所述反馈信息中的电机模型的型号与所述待测试的电机模型的型号分别进行比较，判断所述信号入出硬件模块是否存在与待测试的电机模型型号一致的电机模型；

所述步骤D具体包括：

如果经过判断，所述信号入出硬件模块存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送所述待测试的电机模型型号，进入步骤S5；如果经过判断，所述信号入出硬件模块不存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，进入步骤S3。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送查询请求，所述查询请求包含所述待测试的电机模型的型号信息；

所述步骤B具体包括：

所述信号入出硬件模块接收到所述查询请求后，查询是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；

所述信号入出硬件模块将含有查询结果的反馈信息发送至所述用户终端。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

所述信号入出硬件模块接收所述待测试的电机模型；

将接收的所述待测试的电机模型存储在临时存储区中；

将所述临时存储区中的电机模型下载至固定存储区中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

所述信号入出硬件模块检测所述临时存储区中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到所述固定存储区中相应的空间中，不覆盖固定存储区中原有的电机模型；

所述步骤S5具体为：

所述信号入出硬件模块根据用户终端的运行指令加载并运行当前待测试的电机模型进行测试，所述运行指令包含有当前待测试的电机模型的型号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

测试完毕后，删除所述固定存储区中的电机模型。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

所述信号入出硬件模块检测所述临时存储区中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到所述固定存储区中，将其覆盖所述固定存储区中原有的电机模型。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3之前，进一步包括：

所述用户终端向所述信号入出硬件模块发送电机模型下载指令；

所述信号入出硬件模块接收到所述下载指令后，返回确认指令至所述用户终端；

所述用户终端接收到所述确认指令后，进入步骤S3。

10.一种电力机车控制柜的测试装置，其特征在于，所述装置包括用户终端和信号入出硬件模块；

所述用户终端包括：

电机模型库，用于存储电机模型；

建立连接模块，用于建立所述用户终端与所述信号入出硬件模块的数据线连接；

提取模块，用于选择进行测试的电力机车控制柜的型号，提取与所述电力机车控制柜的型号对应的电机模型作为待测试的电机模型；

传输模块，用于将所述待测试的电机模型传输至所述信号入出硬件模块；

所述信号入出硬件模块包括：

下载模块，用于接收所述待测试的电机模型，下载所述待测试的电机模型；

运行模块，用于加载并运行所述待测试的电机模型进行测试。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述用户终端进一步包括：

请求模块，用于向所述信号入出硬件模块发送查询请求；

判断模块，用于根据所述反馈信息，判断所述信号入出硬件模块是否存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型；

选择模块，用于如果经过判断，所述信号入出硬件模块存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入运行模块；如果经过判断，所述信号入出硬件模块不存在与所述待测试的电机模型型号一致的电机模型，则进入传输模块。

所述信号入出硬件模块进一步包括：

反馈模块，用于接收到所述查询请求后，向所述用户终端发送反馈信息。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述下载模块进一步包括：

接收单元，用于接收所述待测试的电机模型；

临时存储单元，用于临时存储接收的所述待测试的电机模型；

固定存储单元，用于将所述临时存储单元中的电机模型下载并保存。

13.根据权利10所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

第一更新模块，用于检测所述临时存储单元中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将从所述更新的电机模型存储到所述固定存储单元中相应的空间中，不覆盖固定存储单元中原有的电机模型；

所述运行模块具体为：根据用户终端的运行指令加载并运行当前待测试的电机模型进行测试，所述运行指令包含有当前待测试的电机模型的型号。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

删除模块，用于测试完毕后，删除所述固定存储单元中的电机模型。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

第二更新模块，用于检测所述临时存储单元中是否有更新的待测试的电机模型，如果有，则将所述更新的待测试的电机模型存储到固定存储单元中，将其覆盖所述固定存储单元中原有的电机模型。

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