CN102522980A

CN102522980A - 列控车载设备车辆接口调试装置

Info

Publication number: CN102522980A
Application number: CN2011103970307A
Authority: CN
Inventors: 魏国栋; 袁磊; 刘雨; 付强
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: Beijing Jiaotong University
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明公开了一种列控车载设备车辆接口调试装置，涉及列车控制技术领域，包括：配置模块，用于配置与待调试列控车载设备车辆接口相关信息；调试主电路，连接所述配置模块，用于使该电路的输入输出方式及输入输出量与所述待调试列控车载设备车辆接口的输入输出方式及输入输出量相匹配；接线端子排，连接主调试电路，用于将调试主电路与所述列控车载设备车辆接口连接。本发明实现了对不同列控车载设备车辆接口的调试。

Description

列控车载设备车辆接口调试装置

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，特别涉及一种列控车载设备车辆接口调试装置。

背景技术

列控车载系统(Automatic Train Protection，ATP)是列车运行控制系统中的关键设备，它是列车的主要控制系统。该系统通过列车接口模块输出紧急制动和常用制动等命令到机车，同时从机车采集紧急制动反馈、常用制动反馈和驾驶台激活等状态，从而完成与机车的交互操作和对列车的控制。

列控车载设备车辆接口是安全相关接口，如果该接口出现故障或者失效可能会导致灾难性的后果，因此，需要在列控车载设备正式安装之前对该设备的各个接口及性能进行调试。

现有的列控车载系统车辆接口调试都是厂家根据特定的车辆接口自行开发调试电路，这些调试电路中大多数都是利用操作人员直接利用硬件来完成，信息标示不直观，而且想要完成对输入电路的和输出电路的关联操作比较困难。各种列控车载系统(包括应用于城市轨道交通、高速铁路以及磁悬浮等)对于列车接口的数量、接口含义以及电气特性的要求都不相同，但目前市场上提供的相关电路产品大多数只能够支持到某一种电压范围内的输入和输出，而且这些产品的输入输出都是相互独立的，无法进行一些关联操作和调试参数的设置，难以满足大多数列控车载设备列车接口调试的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现一种满足不同列控车载设备车辆接口调试要求的调试装置。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种列控车载设备车辆接口调试装置，包括：

配置模块，用于配置与待调试列控车载设备车辆接口相关的信息；

调试主电路，连接所述配置模块，用于使该电路的输入输出方式及输入输出量与所述待调试列控车载设备车辆接口的输入输出方式及输入输出量相匹配；

接线端子排，连接调试主电路，用于将调试主电路与所述列控车载设备车辆接口连接。

其中，所述调试主电路包括：

输出电路，连接所述接线端子排和所述配置模块中的电平采集卡，用于将电平采集卡传递过来的模拟车辆输出通过所述接线端子排传输至所述列控车载设备车辆接口；

输入电路，连接所述接线端子排和所述配置模块中的电平采集卡，用于将所述待调试列控车载设备车辆接口的反馈通过电平采集卡传输至所述配置模块；

供电电路，用于为所述输入电路、输出电路及所述列控车载设备车辆接口供电。

其中，所述输出电路包括：驱动电路和与所述驱动电路连接的输出选择电路，所述驱动电路连接所述电平采集卡，所述输出选择电路连接所述接线端子排。

其中，所述输出选择电路包括：继电器和与所述继电器连接的跳线，所述继电器连接所述驱动电路，所述跳线还连接所述接线端子排，用于选择输出电平或开关量。

其中，所述输入电路包括：相互连接的输入选择电路和光耦隔离电路，所述输入选择电路连接所述接线端子排，所述光耦隔离电路连接所述电平采集卡。

其中，所述输入选择电路包括跳线，所述跳线连接所述光耦隔离电路，所述跳线还连接所述接线端子排，用于选择输出电平或开关量。

其中，所述供电电路包括：

芯片供电电路，连接所述电平采集卡，用于为所述输入电路和输出电路供电；

设备供电电路，用于为所述待调试列控车载设备车辆接口供电。

其中，所述接线端子排包括：航插端和与所述航插端连接的万用端子，所述航插端与所述调试主电路连接，所述万用端子用于与所述待调试列控车载设备车辆接口连接。

其中，所述配置模块还用于将配置的所述参数生成配置文件。

(三)有益效果

本发明通过配置模块对不同列控设备车辆接口的相关参数配置，调试主电路中的输入电路、输出电路根据该参数配置选择与列控设备车辆接口相关的输入输出方式(电平或开关量)及值(电压或开关量值)，实现了对不同列控车载设备车辆接口的调试。

附图说明

图1是本发明实施例的一种列控车载设备车辆接口调试装置结构示意图；

图2是图1的装置中供电电路图；

图3(a)是图1的装置中输出电路中驱动电路的芯片示意图，图3(b)是继电器控制电路与输出选择电路的连接图；

图4是图1的装置中输入电路图；

图5是应用于城市轨道交通的列控车载设备车辆接口与图1中调试装置的连接图；

图6是应用于高速铁路的列控车载设备车辆接口与图1中调试装置的连接图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，为本发明实施例的一种列控车载设备车辆接口调试装置结构示意图，该装置包括：配置模块、调试主电路以及接线端子排。

本实施例中，配置模块为一调试用PC，其中调试工具提供了友好的人机交互界面，用于辅助操作完成对各个车辆接口的定义、有效电平的设置、参数的设置以及输入和输出接口的关联等。并通过TTL电平采集卡连接调试主电路。

配置模块具有六大功能，包括：确定车辆接口的含义、设置各个接口的有效电平、设置所需的调试参数、设置或者取消输入和输出信号关联、导入配置文件以及导出配置文件。其主要过程如下所述：

(1)首先对所接入的列控车载设备车辆接口的含义逐一进行设定，例如：设定第一路接口的含义为紧急制动实施状态，第二路接口的含义为最大常用制动实施状态。并且可以对每个接口的两种不同状态值设置相应的显示图标，方便后期调试时对各个接口状态的识别和确认。两种不同状态是指TTL电平采集卡从调试工具采集得到的两个不同值，0或者1，例如，采集到0可以选用紧急制动已反馈的图标，而采集到1可以选用紧急制动未反馈的图标。这个是用来形象的说明该路功能的一个状态。

(2)接口含义设定完毕后，对每个接口状态的有效电平进行设置。这个代表采集到的值有0或者1两种可能，例如：可以设定0代表紧急制动实施，还是1代表紧急制动实施。

(3)对接口调试参数进行设置，这些参数包括输入反应时间、输出反应时间、输出延时以及某些输出信号的互斥等，这些参数的设置将对调试结果的分析起关键性作用。

(4)设置装置的输入信号与输出信号的关联，并能够设定关联的延时长度，例如：车载设备输出紧急制动命令到本模块后，本模块可以反馈紧急制动有效也可以取消该反馈，用来测试车载设备的响应是否正确。

(5)对这些信息设置完毕后，可以保存该配置文件，配置模块将自动保存该配置文件，并且在下次打开该工具时能够重新打开该配置文件。

调试主电路完成对输入信号和输出信号的处理，使输入输出方式及输入输出量都能够与被调试的列控车载设备车辆接口相匹配。其主要由供电电路、输入电路以及输出电路组成，各部分的主要描述如下：

供电电路如图2所示，图2中(a)为芯片供电电路，与TTL电平采集卡相连，用于给电路各芯片供电，电压VCC视不同芯片而定，如：VCC为5V；图2中(b)为设备供电电路，POWER是与车辆接口的电气特性匹配的电压，该电压可随着列控车载设备接口的不同而不同。

输出电路如图3所示，该电路包括输出选择电路以及使用芯片MC1413作为驱动的驱动电路。具体地，输出选择电路包括：继电器和跳线，继电器连接驱动电路，跳线连接接线端子排。输出方式可以选择是开关量输出或者电平输出。图3(a)中所示的驱动电路MC1413的PC-IN1至PC-IN7是与调试用PC端的TTL电平采集卡相连，将该TTL电平采集卡输出的电平(一般为5V)输入给驱动电路MC1413以控制继电器的通断。具体地，MC1413的1413OUT1与图3(b)中相同名称的管脚相连(图3(b)中只示出了一路1413OUT1)，达到控制继电器JDQ1吸引或者落下的目的。图3(b)同时可以在跳线JP1处通过选择不同的跳线方式，达到转换电路的目的。将JP1中的POWER与PPP1管脚相连，TOATP-N1与POWERGND相连，可以实现电平输出(JP1中的POWER端与设备供电电路的POWER端连接，POWERGND端与设备供电电路的POWERGND端连接，即将设备供电电路输出的电平提供给待测车载设备)。只将PPP1与TOATP-N1相连，可以实现开关量输出。

一个驱动电路MC1413有多个输入输出引脚，相对应的有多路继电器和跳线的连接，每一路输出连接一个继电器，可选择两片或更多的MC1413并联，并行实现多路接口的输出。

输入电路如图4所示，该部分包括了输入选择电路以及光耦隔离电路。将POWERGND与2脚相连、FROMATP-N9与POWER相连，可以实现开关量输入；将FromATP-N9与2脚相连，可以实现电平输入。光耦隔离电路连接TTL电平采集卡，起电压转换和电气隔离作用，以保护TTL电平采集卡。图4所示的JP39可以实现电平或者开关量输入方式。例如，将JP39中的POWERGND与2端相连，将FromATP-N9与POWER相连，可以实现开关量输入；如果将JP39中的2端与FromATP-N9相连，可以实现电平输入。同时，光耦隔离电路U13可以完成外部输入电路与内部电路的隔离，并通过排阻(RP2)来实现光耦隔离电路U13与调试用PC端中TTL电平采集卡的多路连接。

图4中示出了两路输入的电路结构，并联这种电路结构可并行实现多路接口输入。

输入电路及输出电路中的信号路数可根据待测车载设备车辆接口不同而不同，具体可通过改变输入电路及输出电路中的相关芯片数量来改变可测信号的路数。

接线端子排连接主调试电路，用于将调试主电路与列控车载设备车辆接口连接。本实施例中为一个2U的可装入标准19英寸机柜的设备，包括与调试主电路连接的航插端和用于与待调试列控车载设备车辆接口连接的万用端子，航插端与调试主电路固定连接；万用端子可以与不同厂家设备连接或者断开，航插端和万用端子之间通过数据线连接，拆装都非常方便。该接线端子排可连接多达144路的信号，可以满足长达100m的连接距离。

在测试时，将被测车载设备车辆接口与本装置的接线端子排连接；然后，根据接入车载设备的电源以及接口方式要求，提供相应电压的电源以及选择是电平接口还是开关量接口；最后，利用配置模块，将车载设备所需的各路信号进行相应逻辑的配置，并设置相应信号的关联，从而完成接口的连接设置。这些连接完成后，可以利用调试工具完成对列车接口的调试。

图5示出了一种应用方案是将该调试装置与应用于城市轨道交通的列控车载设备车辆接口相连接的示意图，由于该车辆接口采用24V电平，因此，调试装置主电路中的供电电源可以选择24V，又由于其输出和输入都采用电平形式，因此，选择电路都将其设置为电平。

图6示出了一种应用方案是将该调试装置与应用于高速铁路的列控车载设备车辆接口相连接的示意图，由于该车辆接口采用110V电平，因此，调试装置主电路中的供电电源可以选择110V，又由于其输出为电平方式，而输入采用开关量方式，因此，将输出的选择电路设置为110V电平方式，而将输入电路设置为开关量方式。

本发明的列控车载设备车辆接口调试装置的配置模块提供了人机交互界面，辅助操作人员根据不同厂家的车辆接口定义确定每个接口的含义、有效电平以及调试参数设置，并自动生成配置文件，配置文件可进行进一步的编辑、修改和再次使用；同时，配置模块能够以直观的方式实时显示当前所有列车接口的输入和输出状态；并可以设置或者取消列车接口输入信息与输出反馈信息的关联，满足不同场合列控车载设备的要求。

调试主电路的输入和输出可以提供110V、24V以及开关量信号的选择，同时该电路可以模拟多达32路列车输入信号以及32路列车输出信号。

接线端子排可以满足长达100m的接线距离，而且接入以及断开的操作都非常简单。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述调试主电路包括：

3.如权利要求2所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述输出电路包括：驱动电路和与所述驱动电路连接的输出选择电路，所述驱动电路连接所述电平采集卡，所述输出选择电路连接所述接线端子排。

4.如权利要求3所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述输出选择电路包括：继电器和与所述继电器连接的跳线，所述继电器连接所述驱动电路，所述跳线还连接所述接线端子排，用于选择输出电平或开关量。

5.如权利要求2所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述输入电路包括：相互连接的输入选择电路和光耦隔离电路，所述输入选择电路连接所述接线端子排，所述光耦隔离电路连接所述电平采集卡。

6.如权利要求5所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述输入选择电路包括跳线，所述跳线连接所述光耦隔离电路，所述跳线还连接所述接线端子排，用于选择输出电平或开关量。

7.如权利要求2所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述供电电路包括：

8.如权利要求1所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述接线端子排包括：航插端和与所述航插端连接的万用端子，所述航插端与所述调试主电路连接，所述万用端子用于与所述待调试列控车载设备车辆接口连接。

9.如权利要求1～8中任一项所述的列控车载设备车辆接口调试装置，其特征在于，所述配置模块还用于将配置的所述参数生成配置文件。