CN110515372A - 一种基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统 - Google Patents

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李继远
王培�
李智
豆雯雯
郭鑫
原志彬
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0256—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults injecting test signals and analyzing monitored process response, e.g. injecting the test signal while interrupting the normal operation of the monitored system; superimposing the test signal onto a control signal during normal operation of the monitored system

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Abstract

本发明公开了一种基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，采用继电器状态替代轨旁设备状态的测试验证设备，最大程度还原工程现场状态，可同时对联锁软件逻辑及驱采硬件进行验证，解决实验室测试不全面的问题。其技术方案为：系统包括联锁系统、驱采控制器、继电器组合架，联锁系统、驱采控制器、继电器组合架相互之间两两电连接，驱采控制器用于对继电器组合架中的继电器的驱动和采集，驱采控制器通过改变继电器的状态进行轨旁设备故障注入，并将采集到的继电器的状态反馈给联锁系统。

Description

一种基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统
技术领域
本发明涉及测试验证技术，具体涉及对计算机联锁系统的测试验证，可应用于城市轨道交通信号系统、国家铁路信号系统、地方铁路信号系统、企业铁路信号系统的联锁系统测试验证工作。
背景技术
计算机联锁系统可应用于铁路干线、城市轨道交通等领域，在计算机联锁系统上线运营前均需进行实验室测试和现场测试。在实验室测试中多应用计算机仿真技术对其进行测试，这种方法主要针对联锁软件的进行功能测试，但缺乏对驱采硬件的测试，无法对联锁系统的工程应用进行全面测试和验证。
现有的信号设备仿真测试系统通过线缆依次连接联锁计算机平台、继电器组合架仿真平台和轨旁模拟平台，采用仿真设备代替真实设备。但该系统中没有体现出可以对联锁驱采硬件的测试，不能完全模拟现场实际状态。
另一种现有的轨旁设备模拟装置提供了顺序连接的车载控制仿真器、轨旁设备仿真器、继电器组合架仿真、驱采插箱、联锁设备。这一实现中，继电器部分及轨旁部分采用仿真方式，由于采用仿真模式，其接口方式和工程应用现场不同，与现场实际连接有较大差异。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，完全采用继电器状态替代轨旁设备状态的测试验证设备，最大程度还原工程现场状态，可同时对联锁软件逻辑及驱采硬件进行验证，解决实验室测试不全面的问题。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，包括联锁系统、驱采控制器、继电器组合架，联锁系统、驱采控制器、继电器组合架相互之间两两电连接，驱采控制器用于对继电器组合架中的继电器的驱动和采集，驱采控制器通过改变继电器的状态进行轨旁设备故障注入，并将采集到的继电器的状态反馈给联锁系统。
根据本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的一实施例，联锁系统由联锁上位机、联锁下位机、联锁驱采组匣组成。
根据本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的一实施例，驱采控制器由数据驱动卡、数据采集卡、工控机组成，其中数据驱动卡不仅接收来自联锁系统的驱动板卡的驱动，也接收来自驱采控制器的驱动；数据采集卡用于采集继电器的状态并将其反馈给联锁系统的采集板卡；驱采控制器采用软硬结合的方式完成对继电器的控制，其中控制器的软件安装在工控机中。
根据本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的一实施例，驱采控制器还连接外来系统以扩大测试应用范围，还结合外来系统模拟多个应用场景，通过设置多个输入条件以完成测试要求。
根据本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的一实施例，系统还包括交换机，交换机连接包括联锁上位机、维修机、ATP仿真在内的多个设备，并为外接系统预留接口。
根据本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的一实施例，继电器组合架上的安全继电器根据测试需求被驱采控制器配置成多个轨旁设备的组合逻辑，完成对轨旁状态的模拟。
根据本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的一实施例，继电器组合架中的继电器的状态代表轨旁设备状态，继电器可替换为其他轨旁设备仿真设备。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明由计算机联锁系统、驱采控制器和继电器组合架连接而成，是可对联锁系统的应用软件、驱采硬件进行验证的仿真平台设备，可按照现场实际配置进行部署，做到与现场部署高度一致。相较于现有技术，本发明不仅可对联锁系统的应用软件进行测试，同时可对联锁系统的驱采硬件进行验证，减少了工程现场对驱采硬件测试的工作量。同时，本发明中的继电器组合柜可进行配置，适用于各种站场图形，灵活性高、适用范围广。此外，本发明给其他与联锁系统有通信关系的系统预留了接口，可扩展其他系统仿真功能。
本发明基于现场实际部署，更好的体现了现场实际情况。可先于现场实际部署，在实验室进行各种验证工作，提前发现现场部署的问题，解决问题，验证问题；同时也可对已经部署的现场，进行改造前期验证工作；对现场故障进行分析重现。本发明的系统结构更加贴近现场，测试方式忠实于现场实际，这样可大大节省现场反复实施验证所带来的人力和物力消耗。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的实施例的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
图1示出了本发明的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统的实施例的原理。请参见图1，本实施例的系统由联锁系统、驱采控制器、继电器组合架相互之间两两连接而成。
联锁系统是负责铁路行车核心控制装备，(计算机)联锁系统在信号人员操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间的联锁控制，是铁路安全高效行车不可缺少的保障设备。联锁系统由联锁上位机、联锁下位机、联锁驱采组匣组成。
驱采控制器由数据驱动卡、数据采集卡、工控机组成，用于对相应继电器的驱动和采集，在本实施例中是对继电器组合架中的继电器的驱动和采集。驱采控制器采用软硬结合的方式完成对继电器的控制，其中控制器软件安装在上述工控机中。数据驱动卡不仅接收来自联锁系统的联锁驱采组匣中的驱动板卡的驱动，也接收来自驱采控制器的驱动。数据采集卡用于采集继电器的状态，并将其反馈给联锁系统的联锁驱采组匣中的采集板卡。通过驱采控制器可改变继电器状态进行常见轨旁设备故障注入。
同时，驱采控制器可连接外来系统，从而大大扩大了测试应用范围。同时可以结合外来系统模拟各种应用场景，设置各种输入条件，完成最终的测试要求。
较佳的，联锁信号设备仿真测试系统中还包括交换机，交换机用于连接联锁上位机、维修机、ATP(列车自动防护系统，提供列车运行间隔控制及超速防护)仿真等，并为其他外接系统预留接口。
本实施例中的继电器组合架均由小型安全继电器组成，大大缩减了重力型继电器的占用空间。在实际工程应用中，轨旁设备状态如信号机、道岔、计轴等设备均通过继电电路完成对其设备的驱动，并通过采集电路中继电器状态完成轨旁设备状态的反馈。本继电器组合架采用的小型安全继电器还可根据测试需求被驱采控制器灵活配置成多个轨旁设备的组合逻辑，完成对轨旁状态的模拟。
此外，本实施例的继电器组合架中各继电器状态代表了各轨旁设备状态，该部分可由其他轨旁设备仿真设备替代。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (7)

1.一种基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，其特征在于，包括联锁系统、驱采控制器、继电器组合架，联锁系统、驱采控制器、继电器组合架相互之间两两电连接，驱采控制器用于对继电器组合架中的继电器的驱动和采集，驱采控制器通过改变继电器的状态进行轨旁设备故障注入，并将采集到的继电器的状态反馈给联锁系统。
2.根据权利要求1所述的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，其特征在于，联锁系统由联锁上位机、联锁下位机、联锁驱采组匣组成。
3.根据权利要求1所述的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，其特征在于，驱采控制器由数据驱动卡、数据采集卡、工控机组成，其中数据驱动卡不仅接收来自联锁系统的驱动板卡的驱动，也接收来自驱采控制器的驱动；数据采集卡用于采集继电器的状态并将其反馈给联锁系统的采集板卡；驱采控制器采用软硬结合的方式完成对继电器的控制，其中控制器的软件安装在工控机中。
4.根据权利要求3所述的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，其特征在于，驱采控制器还连接外来系统以扩大测试应用范围，还结合外来系统模拟多个应用场景，通过设置多个输入条件以完成测试要求。
5.根据权利要求2所述的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，其特征在于，系统还包括交换机，交换机连接包括联锁上位机、维修机、ATP仿真在内的多个设备，并为外接系统预留接口。
6.根据权利要求1所述的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，其特征在于，继电器组合架上的安全继电器根据测试需求被驱采控制器配置成多个轨旁设备的组合逻辑，完成对轨旁状态的模拟。
7.根据权利要求1所述的基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统，其特征在于，继电器组合架中的继电器的状态代表轨旁设备状态，继电器可替换为其他轨旁设备仿真设备。
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