CN102967475B - 检测试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检测试验系统，用于在车辆滚动试验台进行试验。该检测试验系统包括第一车、第二车和工控机。第一车上具有第一中央控制单元、第一制动控制单元、第一牵引控制单元、第一输入输出单元和司机室控制台单元；第二车上具有第二制动控制单元、第一辅助变流器单元和第二输入输出单元；工控机上具有第三制动控制单元、第三输入输出单元、第二牵引控制单元、第四制动控制单元、第二辅助变流器单元、第四输入输出单元和充电机单元。本发明提供的检测试验系统，通过工控机模拟未能放置在滚动试验台上的车辆，工控机与放置在滚动试验台上的车辆共同形成一个独立的牵引单元，在试验的过程中，牵引单元可以正常启动，以进行主动试验。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术，尤其涉及一种检测试验系统。
背景技术
车辆滚动试验台是机车、客车以及货车辆运行稳定性和脱轨安全性试验的大型试验装备。车辆滚动试验台包括钢轨和轨道轮，其中，钢轨的长度一般为两节车体的长度。进行试验时，将待试车辆放置在钢轨上，牵引列车到预定的位置，升起轨道轮将被试车辆顶起，再启动被试车辆，使用被试车辆带动轨道轮转动，以模拟被试车辆在实际运行中的负载工况。此处，要求被试车辆是独立的牵引单元，以便在进行主动试验时能够实现牵引和制动。对于机车而言，车头是一个独立的牵引单元，可以使用车辆滚动试验台进行主动试验。
动车组在出厂之前，也需要进行试验，动车组包括多个独立的牵引单元，每个牵引单元包括数节车，以CRH380BL型动车组为例，一个牵引单元包含四辆动车。在进行主动试验时，需同时控制这四辆车，整个牵引单元才能运行起来，若只控制这四辆车中的某些辆，整个牵引单元无法运行。一个完整牵引单元的示意图参见图1，其中，I/O表示输入输出单元，CCU表示中央控制单元，TCU表示牵引控制单元，BCU表示制动控制单元，ACU表示辅助变流器单元，DCU表示门控单元，HVAC表示空调控制单元。
由上述可知，由于现有的车辆滚动试验台上最多放置两辆车，无法使用现有的车辆滚动试验台对动车组进行试验；另外，车辆滚动试验台造价成本很高，若通过增加车辆滚动试验台长度的方式实现对动车组的主动试验，成本太高，而且造成成本上的浪费。
发明内容
本发明提供一种检测试验系统，用于利用现有的车辆滚动试验台模拟CRH380BL型动车组及类似结构动车组进行主动试验。
本发明提供一种检测试验系统，用于在车辆滚动试验台进行试验，包括：
第一车，所述第一车上具有第一中央控制单元、第一制动控制单元、第一牵引控制单元、第一输入输出单元和司机室控制台单元；
第二车，所述第二车上具有第二制动控制单元、第一辅助变流器单元和第二输入输出单元；
工控机，所述工控机上具有第三制动控制单元、第三输入输出单元、第二牵引控制单元、第四制动控制单元、第二辅助变流器单元、第四输入输出单元和充电机单元；
其中，所述工控机中的充电机单元用于模拟充电机正常供电的MVB网络信号，所述第一车、第二车上的各个单元和工控机通过MVB总线连接；所述司机室控制台单元用于控制各个单元的动作。
现有滚动试验台上只能放置两辆车辆，CRH380BL型动车组及类似结构动车组的一个动力牵引单元包括三辆及以上的车辆，上述技术方案提供的检测试验系统，通过工控机模拟未能放置在滚动试验台上的车辆，工控机与放置在滚动试验台上的车辆共同形成一个独立的牵引单元，在试验的过程中，牵引单元可以正常启动，以进行主动试验。
附图说明
图1为现有技术中CRH380BL型动车组一个牵引单元的控制网络示意图；
图2为本发明实施例提供的检测试验系统的仿真控制系统示意图；
图3为本发明实施例提供的检测试验系统的仿真控制系统硬件结构示意图；
图4为本发明实施例提供的检测试验系统与被试车辆通信结构示意图。
具体实施方式
图2为本实施例提供的检测试验系统的仿真控制系统示意图，图3为本实施例提供的检测试验系统的仿真控制系统硬件结构示意图；图4为本实施例提供的检测试验系统与被试车辆通信示意结构图。
请结合图2至图3，本实施例提供的检测试验系统，用于在车辆滚动试验台进行试验，包括第一车101、第二车102以及工控机103，第一车101上具有第一中央控制单元201、第一制动控制单元202、第一牵引控制单元203、第一输入输出单元204和司机室控制台单元205；第二车102上具有第二制动控制单元206、第一辅助变流器单元207和第二输入输出单元208；工控机103上具有第三制动控制单元209、第三输入输出单元210、第二牵引控制单元211、第四制动控制单元214、第二辅助变流器单元213、第四输入输出单元212和充电机单元215；其中，工控机103中的充电机单元215用于模拟充电机正常供电的多功能车辆总线（Multifunction Vehicle Bus，以下简称MVB）网络信号，第一车101、第二车102上的各个单元和工控机103通过MVB总线110连接；司机室控制台单元205用于控制各个单元的动作。
具体地，第一车101与第二车102是放置在车辆滚动试验台上的实体车辆，并由110V电源112提供各个控制单元的电能，工控机103用来运行仿真软件105，本实施例是通过LabVIEW软件实现对列车控制系统的仿真，使列车成为一个完整的牵引单元。本实施例并不对仿真软件105的种类进行限制，也可以选择其他的能够实现仿真列车控制系统的软件。
进一步地，如图3所示，工控机103采用以太网协议传输数据，并用以太网电缆109与以太网转MVB网关104连接，其中，以太网转MVB网关104用于进行以太网到MVB的协议转换，再由MVB总线110连接至第一车101和第二车102的车辆MVB总线111，实现工控机103与第一车101和第二车102的车辆MVB总线111的通信。
更进一步地，图4为本实施例提供的检测试验系统与被试车辆通信结构示意图，如图4所示，工控机103中运行仿真软件105，并通过硬件底层设备进程控制（OLE for Process Control，以下简称OPC）通信协议106和MVB网关与第一车101和第二车102的车辆MVB总线111进行通信，仿真列车设备，控制被试车辆的状态。将以太网驱动封装成基于以太网的OPC服务器107，由仿真软件105通过OPC通信协议106和OPC服务器107访问以太网网卡108，由于以太网信号不能直接与车辆MVB总线111进行通信，因此，由以太网转MVB网关104将该以太网信号转换成MVB信号，与车辆MVB总线111进行通信，实现仿真软件105与被试车辆的通信。
优选地，第三制动控制单元209和第四制动控制单元214为制动系统控制部件，在工控机103中用仿真软件105仿真第三制动控制单元209和第四制动控制单元214的控制逻辑和网络信号，其中，网络信号可以包括第三制动控制单元209和第四制动控制单元214的状态信息等信号。
具体地，由于许多硬线信号要跨接多辆车，并且直接影响列车的行驶，因此，在工控机103中，用仿真软件105仿真出第三输入输出单元210和第四输入输出单元212，用于仿真被试车辆相关的输入输出的硬线信号，从而模拟控制系统实际的电路环境。
优选地，第二牵引控制单元211为牵引系统的控制部件，在工控机103中用仿真软件105仿真第二牵引控制单元211的控制逻辑和网络信号，包括被试车辆的牵引系统冷却风扇的状态，牵引变流器中间环节的状态，牵引力与行车方向、速度的状态等。
优选地，在实体车辆中第一辅助变流器单元207用于向车载设备提供440V交流电源，包括主空气压缩机，牵引变流器的冷却系统，牵引变压器的冷却系统，充电机等。在工控机103中用仿真软件105仿真出第二辅助变流器单元213的控制逻辑和网络信号，包括车载设备功率的监测，列车网压监测，辅助变流器状态信息等网络信号。
具体地，工控机103中用仿真软件105仿真出充电机单元215正常工作的状态，并将正常工作的状态传递给车辆MVB总线111，为被试车辆的设备提供110V正常供电的MVB网络信号。
由上述可知，本实施例提供的检测试验系统，通过工控机模拟未能放置在滚动试验台上的车辆，工控机与放置在滚动试验台上的车辆共同形成一个独立的牵引单元，在试验过程中，牵引单元可以正常启动，以进行主动试验。
在本实施例中，该检测试验系统的工控机103上还模拟司机室控制台牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号216。
优选地，为了实现在地面工控机103上控制被试车辆进行主动试验，在工控机103上仿真出被试车辆的司机室控制台牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号216，并与被试车辆MVB总线111连接。此时，在被试车辆MVB总线111上会出现两个牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号216，为了避免冲突，需要通过对MVB总线上信号端口的配置，用工控机103中的软件模拟的牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号216代替第一车101中的司机室控制台单元205的牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号，由工控机模拟的牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号216来控制被试车辆，以在地面控制室完成被试车辆的牵引、制动等操作。
由上述可知，本实施例提供的检测试验系统，通过工控机模拟未能放置在滚动试验台上的车辆，工控机与放置在滚动试验台上的车辆共同形成一个独立的牵引单元，在试验的过程中，由工控机模拟的牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号，控制被试车辆的牵引和制动，进行主动试验。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (2)
1.一种检测试验系统，用于在车辆滚动试验台进行试验，其特征在于，包括：
第一车，所述第一车上具有第一中央控制单元、第一制动控制单元、第一牵引控制单元、第一输入输出单元和司机室控制台单元；
第二车，所述第二车上具有第二制动控制单元、第一辅助变流器单元和第二输入输出单元；
工控机，所述工控机上具有第三制动控制单元、第三输入输出单元、第二牵引控制单元、第四制动控制单元、第二辅助变流器单元、第四输入输出单元和充电机单元；
其中，所述工控机中的充电机单元用于模拟充电机正常供电的MVB网络信号，所述第一车、第二车上的各个单元和工控机通过MVB总线连接；所述司机室控制台单元用于控制所述第一车、所述第二车和所述工控机上的各个单元的动作。
2.根据权利要求1所述的检测试验系统，其特征在于，所述工控机上还模拟司机室控制台牵引手柄输出的第一控制信号和制动手柄输出的第二控制信号。
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