CN104281147A - 一种轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，包括M位的第一卡槽、M位的第二卡槽、M个卡槽引脚、2M个卡槽接点和一个三选一开关，M为整数，所述第一卡槽插接于所述测试母版应插接的信号设备的卡槽，所述测试母版插接于所述第二卡槽；所述第一卡槽与M个卡槽引脚一一对应相接；所述第一卡槽与第1至第M个卡槽接点一一相接，所述第二卡槽与第M+1至第2M个卡槽接点一一相接。本发明可以对信号设备进行完整的内部故障情况下的测试，可以实现所有信号故障场景，来确保信号设备在故障场景下的正确处理能力。

Description

一种轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置
技术领域
本发明涉及轨道交通信号测试领域。
背景技术
随着我国城市轨道交通的迅猛发展，运量日益增长，列车运行密度不断加大，为了保障运营系统的安全、高效、稳定，轨道交通信号系统成为大家关注的核心。其中，对信号故障分析与处理方法，以及信号安全、可靠性的分析评价显得尤为重要。目前轨道交通信号设备为了提高安全性和可靠性大多数都采用了三取二或者二取二连锁逻辑设计,信号设备对于外部的信号会复制三份或二份供内部做表决来提高设备的安全性和可靠性,一般信号设备内部输入输出节点众多、结构复杂、硬件集成度较高，因此想通过模拟内部某信号输入输出故障来测试系统对故障场景的处理能力就显的尤其困难。
目前，主要有两种方式来实现三取二或者二取二信号系统的测试，第一种是只针对信号系统外部信号制造故障来测试系统对外部信号故障场景的处理能力，对于内部信号故障场景交由软件安全工程师做安全分析。这种方式存在一定的系统安全隐患，测试并不完整，很难保证信号系统在内部故障的情况下能安全，正确的工作。第二种方式是软件人员开发软件工具通过软件工具去修改软件内部信号参数来达到测试软件对内部信号故障的处理。这种方式相对第一种有了改进，但是也存在两点不足：1)软件工具的开发往往会耗费更多的人力和时间；2)使用软件工具往往只能保证系统软件的正确性，很难保证软件和硬件集成工作的正确性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，可以对信号设备进行完整的内部故障情况下的测试，可以实现所有信号故障场景，来确保信号设备在故障场景下的正确处理能力。
实现上述目的的技术方案是：
一种轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，连接测试母版和该测试母版应插接的信号设备的卡槽，包括M位的第一卡槽、M位的第二卡槽、M个卡槽引脚、2M个卡槽接点和一个三选一开关，M为整数，其中：
所述第一卡槽插接于所述测试母版应插接的信号设备的卡槽，所述测试母版插接于所述第二卡槽；
所述第一卡槽与M个卡槽引脚一一对应相接；
所述第一卡槽与第1至第M个卡槽接点一一相接，所述第二卡槽与第M+1至第2M个卡槽接点一一相接；
所述第1至第M个卡槽接点与第M+1至第2M个卡槽接点一一对应，除去需要模拟信号故障的一对卡槽接点，其余每对卡槽接点各自相接；
所述三选一开关包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，第一输入端连接一个卡槽引脚中常态为低电位的引脚，第三输入端连接一个卡槽引脚中常态为高电位的引脚，第二输入端和输出端连接需要模拟信号故障的一对卡槽接点。
上述的轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置中，所述三选一开关接通所述输出端与所述第一输入端、第二输入端和第三输入端中任一个。
上述的轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置中，所述的M为128。
上述的轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置中，所述信号设备为PPU(Peripheral Processor Unit，外部处理单元)；所述测试母版为PICC(PeripheralInterface Communications and Control，外部通信控制接口)。
本发明的有益效果是：本发明能很好解决现有两种方式所遇到的问题，通过对信号系统内部任一信号设置为低电位或为高电位来达到对信号系统进行完整的测试,既保证了测试的完整性，同样也保证了系统软件和硬件集成工作的正确性。同时，本发明工具结构简单，可配置性强，能很好的应用于各种信号系统。
附图说明
图1是本发明的内部信号故障测试装置的结构图；
图2是本发明中三选一开关连通第一输入端时的状态图；
图3是本发明中三选一开关连通第二输入端时的状态图；
图4是本发明中三选一开关连通第三输入端时的状态图。
具体实施方式
以三取二信号设备PPU(Peripheral Processor Unit外部处理单元)为例详细阐明如何实施本发明。
PPU主要由以下三部分组成：3块PICC(Peripheral InterfaceCommunications and Control外部通信控制接口)；9块IOM(Input/Output Module输入输出模块)；6块VIM(Vehicle Interface Module车辆接口模块)。PICC和IOM分别具有4X32＝128输入输出节点,分别插在PPU上面对应的卡槽中，它们各自的连接关系如附图1所示，对于外部输入信号通过VIM采集后复制成三份分别通过三块IOM最终传给三块PICC,对于输出信号三块PICC通过三块IOM最终汇聚一路信号通过VIM输出给外部。如果要模拟PICC或IOM上的信号故障，只需把母板移除后用本发明代替插在PPU母版对应的卡槽上,然后把母板插在发明工具另一端卡槽上即可。
请参阅图1，本发明的轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，连接测试母版和该测试母版应插接的信号设备的卡槽，包括M位的第一卡槽11、M位的第二卡槽12、M个卡槽引脚13、2M个卡槽接点14和一个三选一开关15，M为整数(本实施例中M为128)，其中：
第一卡槽11插接于测试母版应插接的信号设备的卡槽，测试母版插接于第二卡槽12；
第一卡槽11与M个卡槽引脚13一一对应相接；
第一卡槽11与第1至第M个卡槽接点14一一相接，第二卡槽12与第M+1至第2M个卡槽接点14一一相接；
第1至第M个卡槽接点与第M+1至第2M个卡槽接点一一对应，除去需要模拟信号故障的一对卡槽接点，其余每对卡槽接点各自相接。
请参阅图2,3,4，三选一开关15包括第一输入端151、第二输入端152、第三输入端153和输出端154，第一输入端151连接一个卡槽引脚13中常态为低电位的引脚，第三输入端153连接一个卡槽引脚13中常态为高电位的引脚，第二输入端152和输出端154连接需要模拟信号故障的一对卡槽接点14。三选一开关15接通输出端154与第一输入端151、第二输入端152和第三输入端153中任一个。
如附图1所示，是对A1信号配置了可模拟故障的开关，对不需要配置的模拟开关的第一卡槽11和第二卡槽12的卡槽接点14两两连接在一块,在卡槽引脚13上选择一常态为高位的引脚和第三输入端153相连，选择一常态为低位的引脚和第一输入端151相连，第二输入端152和输出端154分别连在卡槽接点上的两个A1位置上。此时如果把连通第二输入端152，也就是实际的输出状态。如果连通第三输入端153，A1信号被设置成高位，如果连通第二输入端152，A1信号被设置成低位，通过这种方式，可以对任一信号模拟三种状态：正常状态，高电位，低电位。
三取二信号系统通过PPU对每一个输入信号都会采集三份来做表决，如果发现其中一个信号和其它两个信号不一致，系统会认为不一致的信号设备出现了故障并关闭故障设备,然后降级为二取二配置继续工作,同时系统会报告一条告警来提醒操作员。下面以PICC 3采集屏蔽门PSD0101状态故障为例来进一步阐述如何实施本发明:
首先对照硬件输出输入映射表和PICC 128位设计规范找出屏蔽门PSD0101信号在PICC 3中的具体位置，例如B2。
其次把工具第二输入端152和输出端154连接在B2上，把PICC 3从PPU中移出，把第一卡槽11插到PICC 3的卡槽然后把PICC 3再插到第二卡槽12。连通第二输入端152和输出端154，确保屏蔽门状态为关闭(如果屏蔽门状态是关闭则对应的屏蔽门输入信号为高电位)。
当系统正常工作时连通第一输入端151和输出端154，来制造PICC 3无法获得屏蔽门PSD0101状态来观察信号系统能否降级为二取二配置正常工作且能否正确报告该故障告警。通过以上步骤可以方便快速的对PPU内部任一信号模拟故障来测试信号系统，来保证信号系统的安全性和可靠性。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (4)

1.一种轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，连接测试母版和该测试母版应插接的信号设备的卡槽，其特征在于，包括M位的第一卡槽、M位的第二卡槽、M个卡槽引脚、2M个卡槽接点和一个三选一开关，M为整数，其中：
所述第一卡槽插接于所述测试母版应插接的信号设备的卡槽，所述测试母版插接于所述第二卡槽；
所述第一卡槽与M个卡槽引脚一一对应相接；
所述第一卡槽与第1至第M个卡槽接点一一相接，所述第二卡槽与第M+1至第2M个卡槽接点一一相接；
所述第1至第M个卡槽接点与第M+1至第2M个卡槽接点一一对应，除去需要模拟信号故障的一对卡槽接点，其余每对卡槽接点各自相接；
所述三选一开关包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，第一输入端连接一个卡槽引脚中常态为低电位的引脚，第三输入端连接一个卡槽引脚中常态为高电位的引脚，第二输入端和输出端连接需要模拟信号故障的一对卡槽接点。
2.根据权利要求1所述的轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，其特征在于，所述三选一开关接通所述输出端与所述第一输入端、第二输入端和第三输入端中任一个。
3.根据权利要求1所述的轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，其特征在于，所述的M为128。
4.根据权利要求1所述的轨道交通信号设备的内部信号故障测试装置，其特征在于，
所述信号设备为PPU；
所述测试母版为PICC。
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