CN107064659A - 轨道车辆调试系统、轨道车辆以及轨道车辆调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆调试系统、轨道车辆以及轨道车辆调试方法。其中，该系统包括：试验台设备，与轨道车辆相连，用于对采集到的轨道车辆的电气信号进行处理，得到控制信号；传输单元，连接于试验台设备与轨道车辆之间，用于传递试验台设备产生的控制信号至轨道车辆；电源单元，分别与试验台设备和传输单元相连接，用于为试验台设备和传输单元供电。本发明解决了现有技术中，动车组单车调试范围窄、效率低，无法实现标准动车组电气回路的全部试验验证的技术问题。

Description

轨道车辆调试系统、轨道车辆以及轨道车辆调试方法

技术领域

本发明涉及动车组单车调试领域，具体而言，涉及一种轨道车辆调试系统、轨道车辆以及轨道车辆调试方法。

背景技术

随着人们生活节奏的不断加快，为了节省时间，人们对速度有了更高的要求，于是出现了速度更快、环境更舒适的动车组。为了保障动车组安全高效的运行，需要对动车组单车进行调试。

已有动车组单车调试仅对动车组车辆电缆进行导通、耐压试验，未进行车辆系统供电试验，部分车辆总装工序完工后，等待其它车辆编组试验，不仅占用动车组台位，且影响整列调试周期。而且标准动车组为全新设计的全新动车组平台，与已有的CRH2型动车组车辆控制和网络系统均有较大差异，已有的调试方法无法实现标准动车组电气回路的全部试验验证。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种轨道车辆调试系统、轨道车辆以及轨道车辆调试方法，以至少解决现有技术中，动车组单车调试范围窄、效率低，无法实现标准动车组电气回路的全部试验验证的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种轨道车辆调试系统，包括：

试验台设备，与轨道车辆相连，用于对采集到的轨道车辆的电气信号进行处理，得到控制信号；电源单元分别与试验台设备和传输单元相连接，用于为试验台设备和传输单元供电；传输单元，连接于试验台设备与轨道车辆之间，用于传递试验台设备产生的控制信号至轨道车辆。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车载终端，包括任意一项上述的轨道车辆调试系统。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种轨道车辆调试方法，包括：

通过试验台设备采集轨道车辆的电气信号，并对电气信号进行处理得到控制信号，并通过传输单元传递试验台设备产生的控制信号至轨道车辆，其中，通过分别与试验台设备和传输单元相连接的电源单元为试验台设备和传输单元供电。

在本发明实施例中，采用以太网技术、车辆控制信号模拟电路和数据库等软硬件相结合的方式，通过将试验台设备、电源单元以及传输单元等设备进行组合，达到了对动车组单车调试的目的，从而实现了利用了中国标准动车组生产节拍中单车空余时间，进行动车组单车调试，减少了整车调试周期，提高了车辆调试效率的技术效果，进而解决了现有技术中，动车组单车调试范围窄、效率低，无法实现标准动车组电气回路的全部试验验证的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的轨道车辆调试系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆调试系统的试验台设备结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆调试系统的人机显示设备结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆调试系统的电源单元结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆调试系统的传输单元结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆调试方法的流程示意图；以及

图7是根据本发明实施例的一种可选的轨道车辆调试调试系统的试验台设备详细布置图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种轨道车辆调试系统的实施例，图1是根据本发明实施例的系统结构图，如图1所示，该系统包括：试验台设备102、电源单元104、传输单元106和轨道车辆108。

试验台设备102，与轨道车辆相连，用于对采集到的轨道车辆的电气信号进行处理，得到控制信号。

电源单元104，分别与试验台设备和传输单元相连接，用于为试验台设备和传输单元供电。

传输单元106，连接于试验台设备与轨道车辆之间，用于传递试验台设备产生的控制信号至轨道车辆。

具体的，如图1所示，电源单元为试验台设备的供电电源，试验台设备可以完成对轨道车辆的电气信号的采集、控制、保护等操作；传输单元连接了试验台设备与电源单元，同时电源单元也为传输单元供电；在试验台设备和传输单元均获得供电的情况下，试验台设备将采集到的轨道车辆的电气信号进行处理，而传输单元将处理后的控制信号传递至轨道车辆，从而实现了试验台设备对轨道车辆的控制。

需要说明的是，上述轨道车辆可以为CRH2型系列、CRH380A型及标准化动车组车辆。

由上可知，在本实施例中，采用以太网技术、车辆控制信号模拟电路和数据库等软硬件相结合的方式，通过将试验台设备、电源单元以及传输单元等设备进行组合，达到了对动车组单车调试的目的，从而实现了利用了中国标准动车组生产节拍中单车空余时间，进行动车组单车调试，减少了整车调试周期，提高了车辆调试效率的技术效果，进而解决了现有技术中，动车组单车调试范围窄、效率低，无法实现标准动车组电气回路的全部试验验证的技术问题。

可选地，如图2所示，试验台设备102包括：

电源控制器2002，与电源单元106相连，使电源单元为试验台设备供电。

工控主机2004，与电源控制器相连，用于接收上位机的程序，并显示至少如下信息之一：试验上位机程序、调试任务、调试结果、调试计划、端口状态界面及网络显示操作界面。

信号采集与控制单元2006，用于对电气信号进行采集和控制，并将采集到电气信号通过CAN总线上传至主控板。

路由器2008，用于通过使用以太网络将工控主机连接至信号采集与控制试验器。

试验信号测试面板2010，位于试验台设备的下方，与轨道车辆的输出端子相连接，用于检测轨道车辆的电气特征是否正常。

具体的，电源控制器连接电源单元与工控主机之间，用于控制工控主机的供电；运行了上位机程序的工控主机可通过路由器使用以太网络连接至信号采集与控制单元。信号采集与控制单元，具备400个通道的信号控制与采集功能，并可将采集到的信号通过CAN总线上传至主控板，由主控板将通信数据编译后通过以太网上传给上位机。试验信号测试面板置于试验台设备下方，在试验信号测试面板上的每个端子都与输出端子直连，并且每个端子上都设置了一个LED指示灯，当对应通道电压为高电平时，指示灯即点亮，也可使用万用表对对应的端子进行测量。同时也可通过试验信号测试面板利用短接线直接为对应的电路强制加压或强制接地，为车辆特殊负载的电气试验提供了一个便捷通道。

可选地，如图2所示，试验台设备102还包括：

信号控制连接器2012，连接于传输单元与信号采集与控制单元之间，使试验台设备获得的电气信号传递至传输单元。

网络采集与控制单元2014，用于通过路由器使用以太网络连接工控主机和网络采集与控制单元。

键盘套件2016，用于对试验台设备的运行进行控制。

备用电源单元2018，用于在电源单元发生故障的情况下，为轨道车辆调试系统以及轨道车辆供电。

触摸显示屏2020，用于对试验台设备输入控制指令，并对试验台设备进行控制操作，同时显示控制结果。

具体的，信号控制连接器与网络采集与控制单元、信号采集与控制单元以及传输单元相连接，可以将网络采集与控制单元以及信号采集与控制单元采集到的控制信号传送至传输单元，从而可以控制轨道车辆；键盘套件作为试验台设备的输入端，可以向试验台设备输入信息来控制轨道车辆；触摸显示屏可以作为显示装置用来显示试验台设备的相关信息，同时，也可以通过向触摸显示屏输入信息来控制轨道车辆。

需要说明的是，备用电源单元在电源单元发生故障的情况下，控制电源控制器连通备用电源单元与工控主机，使得备用电源单元为工控主机供电，从而保障整个轨道车辆调试系统的正常运转。

可选地，如图2所示，电源控制器2002包括：

电源控制连接器2022，与电源单元相连接，使电源单元为工控主机供电。

地面组合电源显控器2024，连接于电源控制连接器与工控主机之间，用于在电源单元供电正常的情况下，使电源控制连接器与工控主机之间导通。

具体的，当电源单元正常工作时，地面组合电源显控器使电源单元为工控主机供电；当电源单元发生故障时，地面组合电源显控器接通备用电源单元与工控主机，使备用电源单元为工控主机供电。

可选地，如图2所示，工控主机2004包括：

信息处理器2026，与路由器以及地面组合电源显控模块相连，用于处理通过路由器得到的电气信号，以及处理地面组合电源显控模块的信息。

人机显示界面设备2028，与信息处理器相连，用于显示经信息处理器处理后的信息。

具体的，信息处理器接收路由器通过以太网获得的电气信号，并对该电气信号进行处理，将处理后的电气信号传送人机显示设备，人机显示设备可显示出调试的相关信息。同时，信息处理器还可以处理地面组合电源显控模块的信息，对其处理后显示在人机显示设备上。

可选地，如图3所示，人机显示设备2028包括：

主显示终端2030，用于显示试验上位机程序。

副显示终端2032，用于显示至少如下信息之一：调试任务、调试结果、调试计划、端口状态界面以及网络显示操作界面。

具体的，人机显示设备作为人机交互的通道，设置为双屏显示，主显示终端显示试验上位机程序，由操作员进行操作；副显示终端通过显示调试任务、调试结果、调试计划、端口状态界面及网络显示操作界面等信息，可使调试规范、可控、有序地进行。

需要说明的是，使用Java语言作为该上位机程序的编程语言，人机交互界面选用可配置文档形式进行界面参数设置，主界面设置用户管理、系统设置、系统自检、任务管理、电源监控、上传数据、数据管理、紧急断电等试验模块。该车载终端调试系统也可通过布设在厂房的无线网络下载远程服务器的调试任务信息，实现试验数据的自动上传及处理。

可选地，如图2所示，备用电源单元2018包括：

备用电源2034，与地面组合电源显控模块相连，用于在电源单元发生故障的情况下，为试验台设备供电。

备用电源单元输出连接器2036，与备用电源单元相连，用于在电源单元发生故障的情况下，连接备用电源与需要供电的设备。

作为一种可选的实施例，标准动车组模块化调试试验台底部设置了一个3000W备用电源，在地面电源故障时，可使用试验台内部3000W备用电源为系统及列车供电，在列车不运行较大负载的情况下保证调试任务正常进行。

图7为试验台设备的详细布置图，在试验台设备内，由上到下依次放置了电源控制器、19寸工业用触摸显示屏、工控主机、路由器、抽屉式显示键盘套件、信号采集与控制模块、网络采集与控制模块、试验信号测试面板、3000W备用电源。

可选地，如图4所示，电源单元104包括：

交流电源402，与供电电压相连，用于将供电电压转换成380V的交流电压。

直流电源404，与供电电压相连，用于将供电电压转换成110V的直流电压。

接触器406，连接于交流电源与传输单元之间，以及直流电源与传输单元之间，用于接通或断开交流电源与传输单元之间，以及直流电源与传输单元之间的连接。

控制保护单元408，连接于直流电源与电源控制连接器之间，用于直流电源转换后的电压安全的传送至电源控制连接器。

具体的，当将供电电压转换成380V的交流电时，使得与交流电源相连接的接触器处于闭合状态，为传输单元提供380V的交流电；当直流电源将供电电压转换成110V的直流电时，使得与直流电源相连接的接触器处于闭合状态，为传输单元提供110V的直流电。

需要说明的是，交流电源和直流电源同时为传输单元供电，供电电源为厂房三相380V的电源箱。同时，试验台设备内部所有通道均可单独的设置为强制加压、悬空、强制接地状态，并且所有通道均具备单独的过流保护功能，在车辆控制线路出现问题时，控制保护单元的过流保护功能可在5-10uS内做出响应，切断电源，最大程度的保护车上电气设备的安全。

可选地，如图5所示，传输单元106包括：

直流车辆侧端子压接502，与接触器连接，用于连接传输单元与轨道车辆的直流端子，使传输单元与轨道车辆相接触。

交流车辆侧端子压接504，与接触器连接，用于连接传输单元与轨道车辆的交流端子，使传输单元与轨道车辆相接触。

连接器506，与信号控制连接器相连，用于接收经信号控制连接器传递过来的处理后的电气信号，控制轨道车辆。

具体的，当交流电源和直流电源通过接触器连接到传输单元时，交流车辆侧端子压接与直流车辆侧端子压接获得供电，从而将传输单元与轨道车辆接触到一起，此时，连接器将接收经试验台设备处理后的电气信号，并根据该电器信号对轨道车辆进行控制。

可选地，如图5所示，连接器包括：

控制信号连接器508，与信号控制连接器相连，用于接收经信号控制连接器传递过来的指令信号。

网络信号连接器510，与信号控制连接器块相连，用于接收经信号控制连接器传递过来的网络信号。

具体的，控制信号连接器接收到的是信号采新集控制模块获得的指令信号，该指令信号控制着轨道车辆的运行；网络信号连接器接收到的是网络信号采集控制模块获得的网络信号，该网络信号用来控制轨道车辆的通信。

作为一种可选地实施例，一种车载终端包括任意一项上述的轨道车辆调试系统。

具体的，该车载终端采用组合电源、数据采集模块、数据处理模块、以太网交换机、通信线缆和车辆电气连接器等设备组合，采用以太网技术、车辆控制信号模拟电路和数据库等软硬件相结合的方法，在高速动车组单车施工完毕后，通过该系统即可完成需整列编组时方可进行的线路施工质量验证，并可在单车状态下进行单车空调、车门、网络及和硬线控制逻辑等系统的试验验证，该系统采用友好的上位机人机交互界面，可集中采集和控制分布在车辆一位端、二位端或配电盘等多处的车辆控制信号模拟电路，且系统可同时检测400路车辆直流控制电路状态，并可按照车辆逻辑电路进行显示界面调整，解决了单车状态下车辆系统调试问题。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种轨道车辆调试方法的实施例，图6是根据本发明实施例的方法示意图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S602，通过试验台设备采集轨道车辆的电气信号，并对电气信号进行处理得到控制信号。

步骤S604，通过传输单元传递试验台设备产生的控制信号至轨道车辆，其中，通过分别与试验台设备和传输单元相连接的电源单元为试验台设备和传输单元供电。

具体的，试验台设备中的路由器通过以太网络获得轨道车辆的电气信号，信号采集与控制单元以及网络采集与控制单元将电气信号转换成指令信号和网络信号传送至传输单元，进而控制轨道车辆。其中，电源单元作为轨道车辆调试系统的供电电源，为试验台设备完成电气信号的采集和处理提供了基础，同时，还为传输单元提供能源使得传输单元接触到轨道车辆，从而可以完成试验台设备对轨道车辆的调试。

由上可知，在本实施例中，采用以太网技术、车辆控制信号模拟电路和数据库等软硬件相结合的方式，通过将试验台设备、电源单元以及传输单元等设备进行组合，达到了对动车组单车调试的目的，从而实现了利用了中国标准动车组生产节拍中单车空余时间，进行动车组单车调试，减少了整车调试周期，提高了车辆调试效率的技术效果，进而解决了现有技术中，动车组单车调试范围窄、效率低，无法实现标准动车组电气回路的全部试验验证的技术问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种轨道车辆调试系统，其特征在于，包括：

试验台设备，与所述轨道车辆相连，用于对采集到的轨道车辆的电气信号进行处理，得到控制信号；

传输单元，连接于所述试验台设备与所述轨道车辆之间，用于传递所述试验台设备产生的所述控制信号至所述轨道车辆；

电源单元，分别与所述试验台设备和传输单元相连接，用于为所述试验台设备和所述传输单元供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试验台设备包括：

电源控制器，与所述电源单元相连，使所述电源单元为所述试验台设备供电；

工控主机，与所述电源控制器相连，用于接收上位机的程序，并显示至少如下信息之一：试验上位机程序、调试任务、调试结果、调试计划、端口状态界面及网络显示操作界面；

信号采集与控制单元，用于对所述电气信号进行采集和控制，并将采集到所述电气信号通过CAN总线上传至主控板；

路由器，用于通过使用以太网络将所述工控主机连接至所述信号采集与控制试验器；

试验信号测试面板，位于所述试验台设备的下方，与所述轨道车辆的输出端子相连接，用于检测所述轨道车辆的电气特征是否正常。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述试验台设备还包括：

信号控制连接器，连接于所述传输单元与所述信号采集与控制单元之间，使所述试验台设备获得的所述电气信号传递至所述传输单元；

网络采集与控制单元，用于通过所述路由器使用以太网络连接所述工控主机和所述网络采集与控制单元；

键盘套件，用于对所述试验台设备的运行进行控制；

备用电源单元，用于在所述电源单元发生故障的情况下，为所述轨道车辆调试系统以及所述轨道车辆供电；

触摸显示屏，用于对所述试验台设备输入控制指令，并对所述试验台设备进行控制操作，同时显示控制结果。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电源控制器包括：

电源控制连接器，与所述电源单元相连接，使所述电源单元为所述工控主机供电；

地面组合电源显控器，连接于所述电源控制连接器与所述工控主机之间，用于在所述电源单元供电正常的情况下，使所述电源控制连接器与所述工控主机之间导通。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述工控主机包括：

信息处理器，与所述路由器以及所述地面组合电源显控器相连，用于处理通过所述路由器得到的所述电气信号，以及处理所述地面组合电源显控器的信息；

人机显示设备，与所述信息处理器相连，用于显示经所述信息处理器处理后的信息。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述人机显示设备包括：

主显示终端，用于显示试验上位机程序；

副显示终端，用于显示至少如下信息之一：调试任务、调试结果、调试计划、端口状态界面以及网络显示操作界面。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述备用电源单元包括：

备用电源，与所述地面组合电源显控模块相连，用于在所述电源单元发生故障的情况下，为所述试验台设备供电；

备用电源输出连接器，与所述备用电源单元相连，用于在所述电源单元发生故障的情况下，连接所述备用电源与需要供电的设备。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源单元包括：

交流电源，与供电电压相连，用于将所述供电电压转换成380V的交流电压；

直流电源，与所述供电电压相连，用于将所述供电电压转换成110V的直流电压；

接触器，连接于所述交流电源与所述传输单元之间，以及所述直流电源与所述传输单元之间，用于接通或断开所述交流电源与所述传输单元之间，以及所述直流电源与所述传输单元之间的连接；

控制保护单元，连接于所述直流电源与所述电源控制连接器之间，用于所述直流电源转换后的电压安全的传送至所述电源控制连接器。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输单元包括：

直流车辆侧端子压接，与所述接触器连接，用于连接所述传输单元与所述轨道车辆的直流端子，使所述传输单元与所述轨道车辆相接触；

交流车辆侧端子压接，与所述接触器连接，用于连接所述传输单元与所述轨道车辆的交流端子，使所述传输单元与所述轨道车辆相接触；

连接器，与所述信号控制连接器相连，用于接收经所述信号控制连接器传递过来的所述电气信号。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述连接器包括：

控制信号连接器，与所述信号控制连接器相连，用于接收经所述信号控制连接器传递过来的指令信号；

网络信号连接器，与所述信号控制连接器块相连，用于接收经所述信号控制连接器传递过来的网络信号。

11.一种车载终端，其特征在于，包括权利要求1至10中任意一项上述的轨道车辆调试系统。

12.一种轨道车辆调试方法，其特征在于，包括：

通过试验台设备采集轨道车辆的电气信号，并对所述电气信号进行处理得到控制信号；

通过传输单元传递所述试验台设备产生的所述控制信号至所述轨道车辆；

其中，通过分别与所述试验台设备和传输单元相连接的电源单元为所述试验台设备和所述传输单元供电。