CN107154824A - 车载无线数据传输装置检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于列车车载无线数据传输装置的检测设备，所述检测设备包括：测试适配器，所述测试适配器被配置成：根据接收到的测试指令向被测无线数据传输装置发出激励测试数据包；检测来自所述被测无线数据传输装置的反馈数据包；以及向检测操作终端返回测试结果；通信地耦合到的所述测试适配器的检测操作终端，所述检测操作终端被配置成：向所述测试适配器发出测试指令，以及接收所述测试适配器返回的测试结果。

Description

车载无线数据传输装置检测设备

技术领域

本发明涉及列车运行监控领域，更具体地，涉及一种车载无线数据传输装置的检测设备。

背景技术

为了检测列车运行中的各种状态和数据，现有技术中已开发了许多检测设备和系统。如中国专利申请(CN201620675747.1)就描述了一种机车综合无线通信设备动态检测系统，其主要包括车载CIR(机车综合无线通信设备(Cab Integrated Radio CommunicationEquipment)数据采集单元、车载GPRS模块、车载GPRS天线、车载GSM-R模块、车载GSM-R天线、地面服务器、用户终端；系统利用既有车载DMS-CIR设备间的数据接口，实现CIR运行状态信息、功能号注册信息、调度命令和进路预告发布信息的实时采集，并利用车载DMS系统既有的监测信息、车-地无线传输通道和地面服务器等相关设备，实现机车综合无线通信设备的动态监测；用户终端能够查询实时、历史的列车CIR设备状态信息。该技术方案仅仅利用机车电台的数据链路和接口，进行CIR设备的状态及相关应用类数据进行动态监测，不论技术实现还是应用领域，都存在许多局限性。

其他的一些现有的类似技术普遍具有如下技术问题：

(1)现有技术仅能依靠使用PC机连接TSC装置主机调试口进行简单接口测试，通过调试口打印信息和TSC装置主机面板指示灯观察测试结果，且测试时需要接入实际的LKJ装置、TAX装置作为陪测设备，搭建过程复杂，操作不便

(2)现有技术在针对TSC装置天馈线检测时，需将天馈线实际连接至TSC装置主机，通过PC机连接TSC主机调试口，通过观察调试口打印结果来进行测试，测试步骤繁琐，打印数据较为专业，尤其不适用应用现场故障检修作业；

(3)检修人员需在机车上狭窄空间安装、维护TSC无线数据传输装置，在车载环境下，无法提供AC220V市电，且受制于其它关联设备(如LKJ装置、TAX装置等)的上电情况，因此，现有技术中使用PC机上车进行TSC装置检测作业几乎不可行。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

针对背景技术部分提到的技术问题，本发明提供的车载无线数据传输装置检测设备具有如下技术效果：

(1)通过集成TSC装置主机测试运行所需完整的通信接口，通过模拟LKJ装置、TAX装置等与TSC装置主机间的通信数据和通信机制，实现TSC装置主机的功能、接口性能及内部无线移动通信模块、卫星定位模块的测试，并可通过人机操作终端实现测试指令下达、测试过程监视及测试结果显示记录等，检测操作终端可利用手持式终端，采用触摸屏，操作简便，显示直观，人机界面友好；

(2)本发明所提供的检测设备内部集成了独立的无线移动通信模块和卫星定位模块，直接构建了被测天馈线的测试环境，测试时可将天馈线直接连接至本发明所提供的检测设备，通过检测操作终端进行天馈线测试指令下达、测试过程监视，并直观显示测试结果，实现对天馈线信号接收性能的测试，且极大地提高了测试效率；

(3)本发明所提供的检测设备易于携带，且测试适配器部件可与测试操作终端分离，便于检修人员在机车上狭窄空间开展TSC装置检测作业；另外，本发明所提供的检测设备自带可充电蓄电池供电，适用于在机车上无外部电源时较长时间独立测试工作。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于列车车载无线数据传输装置的检测设备，所述检测设备包括：

测试适配器，所述测试适配器被配置成：

根据接收到的测试指令向被测无线数据传输装置发出激励测试数据包；

检测来自所述被测无线数据传输装置的反馈数据包；以及

向检测操作终端返回测试结果；

通信地耦合到的所述测试适配器的检测操作终端，所述检测操作终端被配置成：

向所述测试适配器发出测试指令，以及

接收所述测试适配器返回的测试结果。

通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。

附图说明

为了能详细地理解本发明的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本发明的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为该描述可以允许有其它等同有效的方面。

图1是根据本发明的一个实施例的车载无线数据传输装置检测设备的结构示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的测试适配器中的主控通信板的实现原理示意图。

图3是根据本发明的一个实施例的测试适配器中的电源模块的实现原理示意图。

图4是根据本发明的另一实施例的车载无线数据传输装置检测设备的结构示意图。

图5是根据本发明的另一实施例的测试适配器中的电源模块的实现原理示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明的一个实施例的车载无线数据传输装置检测设备的结构示意图。如图1中所示，本发明的检测设备主要包括测试适配器和检测操作终端构成，两者之间可通过以太网或WLAN连接。

测试适配器是本发明的检测设备的核心部件，其根据接收到检测操作终端发出的测试指令，在测试TSC主机时，控制通信接口向被测TSC装置发出激励测试数据包。作为一个实施例，测试数据包括：CAN数据、RS485数据、RS422数据、以太网数据以及WLAN测试数据、或者任何合适的测试数据。同时，测试适配器检测来自被测TSC装置的反馈数据包，进行统计判断，向检测操作终端回送测试结果。在测试天馈线时，检测接入天馈线后的无线移动通信信号以及卫星定位信号状态，最终将测试结果向检测操作终端回送。

检测操作终端是本发明的检测设备的人机操作接口部件，其与测试适配器通过以太网线或WLAN连接。在测试过程中，检测操作终端向测试适配器发出测试指令，接收测试适配器返回的测试结果，并且进行显示、记录和转储。

如图1中所示，测试适配器可包含主控通信板、电源模块、以及WLAN天线。

图2是根据本发明的一个实施例的测试适配器中的主控通信板的实现原理示意图。如图2中所示，主控通信板作为测试适配器的核心部件，提供TSC装置和配套天馈线测试时所需要的各种测试通信和信号接口，以及与检测操作终端的通信接口，执行测试指令，回送测试结果。

作为一些示例，通信接口类型包括：RS485、CAN、RS422、RS232、以太网、WLAN无线接入点、移动通信信号、以及BDS/GPS混合卫星定位信号，其中：

RS485，用于模拟TAX装置接口进行TSC装置的RS485通信测试；

CAN，用于模拟LKJ装置接口进行TSC装置的CAN通信测试；

RS422，用于进行TSC装置的RS422通信测试；

RS232，作为测试适配器调试接口；

以太网，用于进行TSC装置的以太网通信测试，以及测试适配器与检测操作终端的通信连接；

WLAN无线接入点，用于进行TSC装置WLAN信号测试，并做测试适配器与检测操作终端的无线WLAN通信连接；

移动通信信号，用于进行天馈线的移动信号状态测试；

BDS/GPS混合卫星定位信号，用于进行天馈线卫星定位信号状态测试。

在具体设计方面，主控通信板包括以下组件：

CPU，优选地，本发明采用高性能且低功耗的CPU；

以太网交换机，用于扩展多路以太网，以分别连接TSC装置以太网接口、检测操作终端、移动通信模块和WLAN无线接入点(AP)模块等；

无线通信电路，其中可包含移动通信模块，通过连接器接入天馈线，用于天馈线移动信号状态测试，该模块可支持全网通移动通信信号，SIM卡槽外置，通过USB或以太网与CPU通信；另外，在无线通信电路中还可包含高精度BDS/GPS模块，通过连接器接入天馈线，用于天馈线卫星定位/授时信号状态测试，可接收其定位和授时数据，并可进行参数配置，该模块通过串口与CPU通信；无线通信电路中还可包含WLAN无线接入点(AP)模块，用于TSC装置主机WLAN通信测试，并可用于与检测操作终端建立无线通信连接，通过PCI或以太网与CPU通信。

图3是根据本发明的一个实施例的测试适配器中的电源模块的实现原理示意图。如图3中所示，电源模块用于向被测TSC装置和测试适配器本身供电，供电方式可分为：

1、电源模块在接入AC220V外部电源时，通过AC-DC向被测TSC装置输出DC110V，通过AC-DC向测试适配器主控通信板输出DC5V，同时向模块内部电池组充电；

2、电源模块未外接AC220V外部电源时，不提供DC110V，通过模块内部电池组放电，向测试适配器主控通信板输出DC5V。

在具体设计方面，可提供三路AC-DC：

1、AC-DC1，提供1路DC5V电源，在电源模块接入AC220V时向主控通信板供电；

2、AC-DC2，输出1路DC5V电源，接入电池管理电路后，提供锂电池组充电；以及

3、AC-DC3，经输出过流保护向被测TSC装置提供DC110V功率电源。

此外，电源模块蓄电池可采用聚合物锂电池组，DC5V输入输出，在未接入AC220V时向主控通信板供电。电池管理电路可用于进行锂电池组充放电管理、电池电量指示灯的控制与驱动。另外，在切换电路检测到AC-DC1端电流时，自动切断电池输出的DC5V，未检测到AC-DC1端电流时接通电池输出的DC5V。

作为一个示例性实施例，电源输入、输出端均可设置过流保护，以在出现过流故障时，执行保护动作以切断电路。

为进一步减轻本发明的检测设备适配器的重量，减小其尺寸，提高检测设备的便携性，减轻检测作业人员的体力强度，且考虑到车上检测时正常情况下TSC装置为加电状态，作为替代方案，本专利所述检测设备测试适配器中电源模块可设计为不向被测TSC装置主机提供DC110V电源，且测试适配器供电通过单独的外部电源适配器实现。图4示出了该替代方案的车载无线数据传输装置检测设备的结构示意图。

图4与图1的各部分基本类似，除了在AC220V电源和电源模块之间增加了一个单独的电源适配器，用于将AC220V转换成DC5V提供给测试适配器中的电源模块。图5是根据该替代实施例的测试适配器中的电源模块的实现原理示意图。

该替代方案下供电方式变为：

接入AC220V转DC5V电源适配器实现为本测试设备的测试适配器供电以及为电池充电；

电源模块在接入外部电源适配器DC5V时直接向测试适配器主控通信板输出DC5V，同时向模块内部电池组充电，此时控制锂电池组不放电；

被测TSC装置主机供电由外接DC110V电源提供。

与图3所示的方案不同，在该替代方案中，具体设计为：

电源模块蓄电池采用聚合物锂电池组，DC5V输入输出，在未接入电源适配器时向主控通信板供电；电池管理电路用于进行锂电池组充放电管理、电池电量指示灯的控制与驱动。换电路检测到外接电源适配器电流时自动切断电池输出的DC5V，未检测到外接电源适配器电流时接通电池输出的DC5V。电源适配器、电源模块输入及输出端可仍然均设置过流保护，在出现过流故障时，执行保护动作以切断电路。

本发明的测试适配器中的WLAN天线可通过机械接口接入主控通信板的WLAN无线接入点模块，用于增强WLAN无线网络通信信号。根据一个实施例，WLAN天线可被具体设计为采用鞭型天线。作为一个优选方案，WLAN天线可使用支持90°或180°旋转的鞭型天线，以增加便携性。

检测操作终端是本发明的检测设备的人机操作接口部件，其采用一台高性能人机接口设备，具备显示、操作、通信和存储功能。作为一个优选方案，本发明的检测操作终端可使用一台高性能的工业级PDA作为手持式检测操作终端，使本测试设备更为轻便，有利于在狭小空间作业。

该手持式检测操作终端配备可触摸显示屏，并且具备WLAN、以太网、USB等通信接口，并具有数据存储功能。

以上描述了本发明提供的车载无线数据传输装置检测设备，其具备进行TSC无线数据传输装置主机和配套天馈线检测作业所需完整测试接口，可通过模拟LKJ装置、TAX装置等与TSC装置主机间的通信数据和机制，实现TSC装置主机功能、接口性能测试、内部无线通信模块的测试。本发明提供的检测设备内部集成了独立的无线移动通信模块和卫星定位模块，可方便的实现对天馈线信号接收性能的测试。此外，本发明提供的检测设备体积小，易于携带，测试适配器部件可与人机操作终端分离使用，便于在机车上狭窄空间开展TSC装置检测作业。本发明提供的检测设备还自带可充电蓄电池供电，适用于在机车上无外部电源时较长时间独立测试工作。另外，本发明提供的检测设备支持使用手持式PDA作为检测操作终端，带触摸屏，操作简便，显示直观，人机界面友好。

以上所已经描述的内容包括所要求保护主题的各方面的示例。当然，出于描绘所要求保护主题的目的而描述每一个可以想到的组件或方法的组合是不可能的，但本领域内的普通技术人员应该认识到，所要求保护主题的许多进一步的组合和排列都是可能的。从而，所公开的主题旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的变更、修改和变化。

Claims (10)

1.一种用于列车车载无线数据传输装置的检测设备，其特征在于，所述检测设备包括：

测试适配器，所述测试适配器被配置成：

根据接收到的测试指令向被测无线数据传输装置发出激励测试数据包；

检测来自所述被测无线数据传输装置的反馈数据包；以及

向检测操作终端返回测试结果；

通信地耦合到的所述测试适配器的检测操作终端，所述检测操作终端被配置成：

向所述测试适配器发出测试指令，以及

接收所述测试适配器返回的测试结果。

2.如权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述测试适配器进一步包括：

主控通信板，用于提供所述被测无线数据传输装置和天馈线测试时所需要的测试通信和信号接口，以及与所述检测操作终端的通信接口；

电源模块，用于向所述被测无线数据传输装置及所述测试适配器供电；以及

WLAN天线，所述WLAN天线通过机械接口接入所述主控通信板的WLAN无线接入点模块，用于增强WLAN无线网络通信信号。

3.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述主控通信板进一步包括：

处理单元，用于控制所述测试适配器的操作；

以太网交换机，所述以太网交换机扩展多路以太网，分别连接所述被测无线数据传输装置以太网接口、所述检测操作终端、移动通信模块和WLAN无线接入点模块；以及

通信地耦合到所述处理单元的无线通信电路。

4.如权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述无线通信电路进一步包括：

移动通信模块，所述移动通信模块通过连接器接入天馈线，用于天馈线移动信号状态测试；

BDS/GPS模块，所述BDS/GPS模块通过连接器接入天馈线，用于天馈线卫星定位/授时信号状态测试；以及

WLAN无线接入点模块，用于所述被测无线数据传输装置主机WLAN通信测试，并且用于与所述检测操作终端建立无线通信连接。

5.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述电源模块还包括电池组和交流直流转换模块，并且所述电源模块被配置成：

当接入外部交流电源时，通过所述交流直流转换模块提供用于向所述测试适配器的主控通信板供电的第一路直流电，以及用于向所述电源模块内部的电池组充电的第二路直流电；并且

当未接入外部电源时，通过所述电源模块内部的所述电池组的放电来向所述测试适配器的主控通信板供电。

6.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述电源模块被配置成：

当接入外部交流电源时，通过所述交流直流转换模块向所述被测无线数据传输装置提供第三路直流电。

7.如权利要求6所述的检测设备，其特征在于，所述第一路直流电和所述第二路直流电为DC5V，所述第三路直流电为DC110V。

8.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括电源适配器，用于将外部交流电压转换成所述测试适配器所需的直流电，所述电源模块还包括电池组，并且所述电源模块被配置成：

当接入所述电源适配器时，由来自所述电源适配器提供的直流电直接向所述测试适配器的主控通信板供电，并且用所述直流电向所述电源模块内部的电池组充电；并且

当未接入所述电源适配器时，通过所述电源模块内部的所述电池组的放电来向所述测试适配器的主控通信板供电。

9.如权利要求5或8所述的检测设备，其特征在于，所述电源模块还包括：

切换电路，用于在接入外部电源或外部电源适配器时切断所述电池组输出，以及在未接入外部电源或外部电源适配器时接通所述电池组输出；

电池管理电路，用于管理所述电池组的充放电以及电池电量指示灯的控制与驱动。

10.如权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测操作终端是手持式检测操作终端。