CN109557456A - 一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，包括：测试主机、驱动测试机笼、采集测试机笼、以及协议转换器；其中：所述驱动测试机笼及采集测试机笼分别与所述测试主机相连；所述测试主机通过协议转换器与待测试的采集机笼及驱动机笼相连；所述驱动测试机笼、采集测试机笼对应的与待测试的驱动机笼、采集机笼相连。该测试平台可以实现计算机联锁智能采集驱动板自动测试，不仅极大的提高了测试效率，降低了人工测试的劳动强度，还可以规避掉各种人为因素所导致的测试结果不准确的情况，从而更加可靠、准确的保证板卡的质量。

Description

一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台。

背景技术

计算机联锁系统(CBI)是负责行车进路建立铁路行车核心控制设备。计算机联锁系统在信号操作员或者ATS系统操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间联锁控制，是铁路安全高效行车不可缺少的保障装备，其中，系统的核心板卡采集/驱动板更是起到了关键作用，因此，如何保证采集/驱动板的质量就显得尤为重要。目前，各个厂家均是采用人工手动测试，结合万用表和直流稳压电源的使用，对采集/驱动板的主要技术参数进行测量，下面针对采集/驱动板的测试与阿尼进行介绍。

1、采集板测试原理。

1)测试要求

逻辑“1”(以调试终端显示为准)输入电压：<-7V

逻辑“0”(以调试终端显示为准)输入电压：>-3V

2)测试方案

通过调节外置电源，分别找到逻辑“0”和逻辑“1”的临界值。

将直流稳压电源DP832A的一个输出端“正”“负”引出两根线，负端引出的线连接到母板的GND端口；通过调节稳压电源的电压调节旋钮，改变电压的大小，将正端引出的线依次测试采集板的32路输出。

调节稳压电源的输出值，分别记录下逻辑“0”和逻辑“1”的两个门槛电压值。具体方法：测试逻辑“0”的门槛电压时，将稳压电源调到3V，以步长0.1V的电压调节电源的输出，同时观察采集板指示灯的变化，微调电压直至采集板err灯亮起，同时调试终端所对应的采集灯位没有亮起，记录下该值，即逻辑“0”的具体门槛电压值。

逻辑“1”门槛电压的测试：将直流电源8V，观察调试终端采集位的变化状态，如果采集位灯亮则向下调节电压值，如何调试终端采集位灯不亮而采集板卡的err灯亮，则向上调节电压，找出调试终端采集位亮起时的电压值，并记录。

2、驱动板测试原理。

1)测试要求

输出容量：16路

输出形式：单端输出，16路输出共用驱动回线

驱动输出电压：+23V～+20V(16路全部输出且带负载时电压不低于+20V)

混电测试时在任意一路中混入10V的电压，板卡依然可以正常工作。

2)测试方案

打开IO测试软件，将单断板的16路驱动位全部输出，即设置单断板为满载状态。

通过32芯电缆将单断板与联锁机柜测试工装相连。

在工装的连接位置处，将17路与32路两两连接起来，并最终连接到IO母板的24VGND上。

用万用表在联锁测试工装背面的线包上测试板卡的输出电压。

目前所使用的上述方案的缺陷在于：1)由于板卡本身的工作特性，造成人工测试的方法繁杂冗余，存在较大量的重复劳动。2)人工测试在长时间工作后会存在劳动效率低下的问题。3)各项测试记录都由人工手动录入，存在数据偏差的问题，从而影响到结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，可以降低劳动强度，极大的提高了测试效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，其特征在于，包括：测试主机、驱动测试机笼、采集测试机笼、以及协议转换器；其中：

所述驱动测试机笼及采集测试机笼分别与所述测试主机相连；所述测试主机通过协议转换器与待测试的采集机笼及驱动机笼相连；所述驱动测试机笼、采集测试机笼对应的与待测试的驱动机笼、采集机笼相连。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，可以实现计算机联锁智能采集驱动板自动测试，不仅极大的提高了测试效率，降低了人工测试的劳动强度，还可以规避掉各种人为因素所导致的测试结果不准确的情况，从而更加可靠、准确的保证板卡的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台的示意图；

图2为本发明实施例提供的通过CAN总线协议实现测试主机、协议转换器及驱动/采集板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的驱动结果指示机笼切断驱动机笼的24V电源的原理图；

图4为本发明实施例提供的采集结果指示机笼切断采集机笼的24V电源的原理图；

图5为本发明实施例提供的采集板测试的HMI界面示意图；

图6为本发明实施例提供的驱动板测试的HMI界面示意图。

具体实施方式

下面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实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提高一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，如图1所示，其主要包括：测试主机、驱动测试机笼、采集测试机笼、以及协议转换器；其中：

所述驱动测试机笼及采集测试机笼分别与所述测试主机相连；所述测试主机通过协议转换器与待测试的采集机笼及驱动机笼相连；所述驱动测试机笼、采集测试机笼对应的与待测试的驱动机笼、采集机笼相连。

还参见图1，该测试平台还包括：

与待测试的驱动机笼相连的驱动结果指示机笼，用于完成驱动结果的指示以及驱动机笼电源复位功能；

以及，与待测试的采集机笼相连的采集结果指示机笼，用于完成采集结果的指示以及采集机笼电源复位功能。

还参见图1，该测试平台还包括：第一电源与第二电源；其中：

所述第一电源输出24V电源，分别与驱动测试机笼、以及待测试的采集机笼及驱动机笼的电源输入端相连；

所述第二电源输出24V电源以及±12V电源，其中输出的24V以及±12V电源分别接采集测试机笼，同时±12V电源的GND端与待测试的采集机笼的GND端相连，输出的另一路24V电源分别接采集结果指示机笼与驱动结果指示机笼的电源输入端。

本发明实施例中，自动测试平台采用CAN总线协议，平台内的各个部分均挂在CAN总线下，同时利用协议转换器实现测试主机与采集/驱动板之间沟通通道的建立，协议转换器接收测试主机的测试命令形成各驱动/采集板的驱动/采集命令，接收各驱动/采集板的应答信息形成测试主机的应答信息。

请参见图1与图2，所述测试主机内CAN卡的对外接口连接驱动测试机笼的CANB口、采集测试机笼的CANB口、采集结果指示机笼的CAN口、驱动结果指示机笼的CAN口、以及协议转换器的第三CAN口；所述协议转换器的第一CAN口连接待测试的采集机笼及驱动机笼的CANA口，协议转换器第二CAN口连接待测试的采集机笼及驱动机笼的CANB口。其中，CANA和CANB是CAN通信协议的两路通道，采集机笼中的采集板、驱动机笼中的驱动板通过CANA口、CANB口，对应的连入CANA、CANB通道中，以实现信息交互。

此外，考虑到采集板、驱动板的总数量为多个，为了便于附图的绘制，图2中仅示意性的给出了三个板卡与协议转换器的连接关系，其中的XX板指代采集板或者驱动板。

请参见图3，所述驱动结果指示机笼通过DB9口经外部继电器连接驱动机笼，驱动结果指示机笼通过切断DB9口输出一个继电器结点，由外部继电器实现对驱动机笼的24V电源切断；

请参见图4，所述采集结果指示机笼通过DB9口经外部继电器连接采集机笼，采集结果指示机笼通过切断DB9口输出一个继电器结点，由外部继电器实现对采集机笼的24V电源切断。

本发明实施例中，所述驱动测试机笼内含16块驱动测试板，每一块驱动测试板通过一根32芯线缆与待测试的驱动机笼内的一块驱动板的32芯端子连接；

所述采集测试机笼内含1块采集测试版，通过一根32芯线缆与待测试的采集机笼内的16块采集板的32芯端子连接。

如图5所示，示例性的给出了采集板的HMI界面示意图，如图6a～6b所示，示例性的给出了驱动板测试的HMI界面示意图。

下面针对通信机制及通信过程做详细介绍。

测试主机和协议转换器通过CAN通信交换信息，CAN通信采用CAN2.0A通信协议，通信速率250kbits/s。协议转换器使用第三CAN通信口与测试主机通信。

测试主机和协议转换器交换信息如下：

测试主机通过测试CAN总线向协议转换器下发驱动测试命令。

协议转换器通过测试CAN总线向测试主机上传驱动测试应答数据。

测试主机通过测试CAN总线向协议转换器下发采集测试命令。

协议转换器通过测试CAN总线向测试主机上传采集测试应答数据。

测试主机在测试内容改变时下发测试命令，协议转换器自动定时(250ms)重复执行既有的测试命令，自动定时(250ms)上传测试应答数据。

协议转换器在发现采集板报采集自检错误(0X0E)时，自动呼叫采集自检错误位置数据。

还参见图2，协议转换器的作用是在测试主机和驱动/采集板之间建立沟通通道。协议转换器接收测试主机的测试命令形成各驱动/采集板的驱动/采集命令，接收各驱动/采集板的应答信息形成测试主机的应答信息。

1、驱动板测试

测试主机通过测试CAN向协议转换器发送驱动测试命令,协议转换器根据驱动测试命令向驱动板发送驱动命令。

驱动测试机笼的功能是设置16块驱动测试板，每一块驱动测试板对应一块待测的驱动板，在测试过程中实现对目标板卡测试项目的切换以及通过输出模拟电压信号替代人工微调电源的方式实现自动测试。

协议转换器接收到各驱动板上传的驱动状态数据和告警信息后，整理数据，上传给测试主机。

协议转换器通过驱动状态起始帧和驱动状态数据帧上传驱动测试应答数据。

驱动状态起始帧为驱动测试数据的引导帧，指明后续驱动状态数据帧的帧数，并携带协议转换器的告警信息。

驱动状态数据帧携带各驱动板的驱动状态信息和告警信息，每个驱动板一帧数据(未收到驱动板应答则该板无驱动状态数据帧)。

2、采集板测试

测试主机通过测试CAN向协议转换器发送采集测试命令，协议转换器根据采集测试命令向采集板发送采集呼叫命令。

采集测试机笼的功能是设置一块采集测试板，因为采集板的测试项目只有一种，它可以同时对应16块待测的采集板，通过同时给16块目标板卡输出电压信号从而完成对性能指标的自动测试。

协议转换器接收到各采集板上传的采集状态数据和告警信息后，整理数据，上传给测试主机。

协议转换器通过采集应答起始帧、采集状态数据帧和采集自检错数据帧上传采集状态数据和采集自检错数据。

采集应答起始帧为采集数据的引导帧，指明后续采集状态或采集错误数据帧的帧数，并携带协议转换器的告警信息。

采集状态数据帧携带各采集板的采集状态信息和告警信息，每个采集板一帧数据(未收到采集板应答则该板无采集状态数据帧)。

采集自检错数据帧携带各采集板的采集自检错信息和告警信息，每个采集板一帧数据(未查询该采集板或未收到采集板应答则该板无采集自检错数据帧)。只有采集板报采集自检错误(0x0E)，协议转换器才会查询该板的自检错信息，以确定自检错的位置。

本发明实施例提供的上述方案主要获得如下有益效果：

1、很大程度上解放了劳动力，提高了生产效率。

2、规避掉各种人为因素所导致的测试结果不准确的情况，从而更加可靠、准确的保证板卡的质量。

3、软件界面的设计直观易懂，可以令无基础的测试人员准确判断某块采集/驱动板的正常与否。

4、采集/驱动板在联锁系统中批量使用，自动测试在节约成本的同时也必将产生可观的经济效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，其特征在于，包括：测试主机、驱动测试机笼、采集测试机笼、以及协议转换器；其中：

所述驱动测试机笼及采集测试机笼分别与所述测试主机相连；所述测试主机通过协议转换器与待测试的采集机笼及驱动机笼相连；所述驱动测试机笼、采集测试机笼对应的与待测试的驱动机笼、采集机笼相连。

2.根据权利要求1所述的一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，其特征在于，还包括：

与待测试的驱动机笼相连的驱动结果指示机笼，用于完成驱动结果的指示以及驱动机笼电源复位功能；

以及，与待测试的采集机笼相连的采集结果指示机笼，用于完成采集结果的指示以及采集机笼电源复位功能。

3.根据权利要求1所述的一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，其特征在于，

所述测试主机内CAN卡的对外接口连接驱动测试机笼的CANB口、采集测试机笼的CANB口、采集结果指示机笼的CAN口、驱动结果指示机笼的CAN口、以及协议转换器的第三CAN口；所述协议转换器的第一CAN口连接待测试的采集机笼及驱动机笼的CANA口，协议转换器第二CAN口连接待测试的采集机笼及驱动机笼的CANB口；其中，CANA和CANB是CAN通信协议的两路通道。

4.根据权利要求1所述的一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，其特征在于，还包括：第一电源与第二电源；其中：

所述第一电源输出24V电源，分别与驱动测试机笼、以及待测试的采集机笼及驱动机笼的电源输入端相连；

所述第二电源输出24V电源以及±12V电源，其中输出的24V以及±12V电源分别接采集测试机笼，同时±12V电源的GND端与待测试的采集机笼的GND端，输出的另一路24V电源分别接采集结果指示机笼与驱动结果指示机笼的电源输入端。

5.根据权利要求1所述的一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，其特征在于，

所述驱动结果指示机笼通过DB9口经外部继电器连接驱动机笼，驱动结果指示机笼通过切断DB9口输出一个继电器结点，由外部继电器实现对驱动机笼的24V电源切断；

所述采集结果指示机笼通过DB9口经外部继电器连接采集机笼，采集结果指示机笼通过切断DB9口输出一个继电器结点，由外部继电器实现对采集机笼的24V电源切断。

6.根据权利要求1所述的一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台，其特征在于，

所述驱动测试机笼内含16块驱动测试板，每一块驱动测试板通过一根32芯线缆与待测试的驱动机笼内的一块驱动板的32芯端子连接；

所述采集测试机笼内含1块采集测试版，通过一根32芯线缆与待测试的采集机笼内的16块采集板的32芯端子连接。