CN110646697B - 机车信号车载设备应变时间测试方法及模块 - Google Patents

机车信号车载设备应变时间测试方法及模块 Download PDF

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Abstract

机车信号车载设备应变时间测试方法及模块，涉及机车信号车载设备检测技术领域。目的是为了解决现有的机车信号车载设备应变时间测试方法进行现场测试时操作繁琐，会增大机车信号车载设备故障风险的问题。本发明首先将机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试端口与被测机车信号主机连接；然后机车信号车载设备在车检测仪通过机车信号主机与接收线圈的接线端向机车信号主机发码/停止发码，同时开始计时；当机车信号车载设备在车检测仪检测到被测设备输出信息灯色为发码灯色/掉灯时，计时停止；将计时得到的实际应变时间与TB/T 3287规定的应变时间标准值进行对照，判断测试结果是否合格。适用于机车信号车载设备应变时间的在车测试。

Description

机车信号车载设备应变时间测试方法及模块
技术领域
本发明涉及机车信号车载设备检测技术。
背景技术
随着机车信号车载设备使用年限的增长，设备老化，导致应变时间有所变化，一旦机车信号车载设备的应变时间超出标准规定要求，给机车信号车载设备的安全带来隐患。为了预防该隐患，需要定期对机车信号车载设备应变时间进行测试。机车信号车载设备从接收到轨道电路制式信号到设备上灯的时间，为上灯应变时间；从停止发送轨道电路制式信号到设备掉灯的时间，为掉灯应变时间。
目前，现场对机车信号车载设备应变时间进行测试时，需要将机车信号车载设备下车后使用室内的机车信号测试台进行测试。
这种测试方法给现场操作人员带来极大不便，需要多次往返机车和室内，消耗人力物力，增加测试成本。而且拆卸设备也给设备运用增加了故障风险，影响铁路运行安全。
因此，研究一种便捷可靠的机车信号主机应变时间在车测试方法十分必要。
发明内容
本发明是为了解决现有的机车信号车载设备应变时间测试方法进行现场测试时操作繁琐，并且会增大机车信号车载设备故障风险的问题，现提供一种机车信号车载设备应变时间测试方法及模块。
本发明所述的机车信号车载设备应变时间测试方法包括以下步骤：
步骤一、将机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试端口与被测机车信号主机连接；
步骤二、机车信号车载设备在车检测仪通过向被测机车信号主机发码来完成机车信号车载设备应变时间测试。
进一步地，步骤二完成机车信号车载设备应变时间测试的具体方法为：
步骤二一、机车信号车载设备在车检测仪通过机车信号主机与接收线圈的接线端向机车信号主机发码/停止发码，同时，机车信号车载设备在车检测仪开始计时；
步骤二二、当机车信号车载设备在车检测仪检测到被测设备输出信息灯色为发码灯色/掉灯时，机车信号车载设备在车检测仪停止计时；
步骤二三、将计时得到的实际应变时间与TB/T 3287规定的应变时间标准值进行对照，判断测试结果是否合格。
进一步地，步骤二二中，机车信号车载设备在车检测仪检测被测设备输出信息灯色的具体方法为：不断采集发码灯色对应的被测设备输出信息，相邻两次采样的时间间隔不大于100毫秒。
进一步地，步骤二还包括：
步骤二四、将测试结果显示在机车信号车载设备在车检测仪的显示屏上；
步骤二五、存储本次测试结果。
进一步地，步骤二在步骤二一之前还包括：
步骤二零：判断本次测量需要发码的制式与上次测量时发码的制式或载频是否相同，如果不相同，则测量在当前制式下信号放大芯片为满量程时对应信号电压的幅值大小，再根据实际需要发出的轨道电路制式信号电压幅值及测量的满量程信号电压幅值求出此时的控制信号放大倍数，根据此放大倍数来控制信号发生芯片输出信号。
本发明所述的机车信号车载设备应变时间测试模块包括以下单元：
轨道电路制式信号发送单元：通过机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试端口发码，并在开始发码的同时向计时模块发送计时开始触发信号、在停止发码的同时向计时模块发送计时停止触发信号；
被测设备输出信息检测单元：检测被测设备输出信息灯色，并在检测到被测设备输出信息灯色为发码灯色时向计时模块发送计时停止触发信号、在检测到被测设备输出信息掉灯时向计时模块发送计时停止触发信号；
计时模块：在收到计时开始触发信号时开始计时，在收到计时停止触发信号时停止计时。
进一步地，被测设备输出信息检测单元检测被测设备输出信息灯色的具体方法为：
不断采集发码灯色对应的被测设备输出信息，相邻两次采样的时间间隔不大于100毫秒。
进一步地，所述模块还包括以下单元：
测试结果比对单元：将计时模块的计时时间与TB/T 3287规定的应变时间标准值进行对比，以判断测试结果是否合格；
测试结果显示单元：将测试结果比对单元的判断结果通过机车信号车载设备在车检测仪的显示屏进行显示；
测试结果存储单元：存储本次测试结果。
进一步地，所述模块还包括：
量程切换单元：发码之前，先判断本次测量需要发码的制式与上次测量时发码的制式或载频是否相同，如果不相同，则测量在当前制式下信号放大芯片为满量程时对应信号电压的幅值大小，再根据实际需要发出的轨道电路制式信号电压幅值及测量的满量程信号电压幅值求出此时的控制信号放大倍数，根据此放大倍数来控制信号发生芯片输出信号。
本发明具有以下有益效果：
1)不需要将机车信号车载设备下车，在车即可对机车信号主机进行应变时间测试，大幅度提高了机车信号车载设备检测效率和降低工作人员的工作量，并且不会增大机车信号车载设备故障风险。
2)只需通过检测仪的应变时间测试接口向机车信号主机提供轨道电路制式信号，不需要额外的发码设备，更加便捷。
3)保留作业记录，方便查询测试结果，提高测试的安全性与可靠性，对作业过程做到有效管控。
附图说明
图1为实施方式中机车信号车载设备应变时间测试方法的整体流程图；
图2为实施方式中测试上灯应变时间的流程图；
图3为实施方式中测试掉灯应变时间流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的机车信号车载设备应变时间测试方法通过将机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试接口连接到被测机车信号主机与接收线圈的接线端，向机车信号主机提供轨道电路制式信号，同时测试机车信号主机的输出信号电压，以此测试应变时间。
该方法整体流程图如图1所示，主要包括以下步骤：
1、检测人员将机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试接口连接到被测机车信号主机与接收线圈的接线端；
2、对机车信号车载设备在车检测仪发送的轨道电路制式信号进行放大，以保证机车信号主机上灯。该信号可以为ZPW-2000、移频和交流计数信号中的一种，且发送的轨道电路信号幅值不低于TB/T 3287规定的灵敏度电压值。由于该过程中不同轨道电路制式信号的大小及对信号的放大倍数不同，需要控制继电器切换发码电压总量程。该过程也是通过CPU编写程序控制可编程信号放大芯片来实现。由于硬件电路会对发出轨道电路制式信号的幅值带来一定干扰，造成误差，为了减弱该误差的影响，提高轨道电路制式信号幅值精度，使得应变时间的测量更加准确，每当改变轨道电路制式信号，通过采样芯片先测量在当前制式下，信号放大芯片为满量程时对应信号电压的幅值大小。再根据实际需要发出的轨道电路制式信号电压幅值及测量的满量程信号电压幅值，求出此时的控制信号放大倍数。根据此放大倍数来控制信号发生芯片输出信号，可以提高应变时间测试精度。
例如，轨道电路制式信号ZPW2000，信号放大芯片满量程为X，满量程下AD采样获得的电压为A,如果需要发送信号电压为200，控制信号发生芯片输出信号的放大倍数为Y，那么Y＝X*200/A。
采用DSP作为CPU来控制继电器吸合，当机车信号车载设备在车检测仪开始或停止向被测设备发送轨道电路制式信号时，CPU的定时器模块开始计时。为了保证及时读取到上灯信息或掉灯信息，每间隔不大于100毫秒时间，读取发码灯色对应的被测设备输出信息，直到检测到被测设备输出信息灯色为所发灯色或掉灯，定时器模块停止计时。
将定时器计时得到的实际应变时间与TB/T 3287规定的应变时间标准值进行对照，判断测试结果是否合格。如果所测应变时间小于等于应变时间标准值，则测试结果为合格；如果所测应变时间大于应变时间标准值，则测试结果为不合格；如果定时器计时超过设定的最大阈值时间，此时也没有检测到灯色变化信息，则停止计时，测试结果为不合格。
将测试结果发送给主控板，主控板控制屏幕显示应变时间测试结果，同时存储测试结果。
其中，测试上灯应变时间的流程图如图2所示。机车信号设备在车检测仪开始向被测设备发送轨道电路制式信号，CPU开始计时；检测到上灯，定时器模块停止计时；判断测试结果。
测试掉灯应变时间的流程图如图3所示。机车信号车载设备在车检测仪停止向被测设备发送轨道电路制式信号，CPU开始计时；检测到掉灯，定时器模块停止计时；判断测试结果。
具体实施方式二：参照图1至图3具体说明本实施方式。由于数字信号处理器(DSP)能够实现复杂的控制算法，本实施方式采用数字信号处理器(DSP)作为CPU，通过编写程序对可编程信号发生芯片进行控制，输出不同载频与低频的FSK信号作为机车信号发码信息。
本实施方式所述的机车信号车载设备应变时间测试模块由嵌入在CUP内的软件实现，所述模块包括以下单元：
轨道电路制式信号发送单元：通过机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试端口发码，并在开始发码的同时向计时模块发送计时开始触发信号、在停止发码的同时向计时模块发送计时停止触发信号；
被测设备输出信息检测单元：检测被测设备输出信息灯色，并在检测到被测设备输出信息灯色为发码灯色时向计时模块发送计时停止触发信号、在检测到被测设备输出信息掉灯时向计时模块发送计时停止触发信号；
计时模块：在收到计时开始触发信号时开始计时，在收到计时停止触发信号时停止计时。
作为本发明的优选实施方式，被测设备输出信息检测单元检测被测设备输出信息灯色的具体方法为：
不断采集发码灯色对应的被测设备输出信息，相邻两次采样的时间间隔不大于100毫秒。
作为本发明的优选实施方式，所述机车信号车载设备应变时间测试模块还包括以下单元：
测试结果比对单元：将计时模块的计时时间与TB/T 3287规定的应变时间标准值进行对比，以判断测试结果是否合格；
测试结果显示单元：将测试结果比对单元的判断结果通过机车信号车载设备在车检测仪的显示屏进行显示：
测试结果存储单元：存储本次测试结果。
作为本发明的优选实施方式，所述机车信号车载设备应变时间测试模块还包括：
量程切换单元：发码之前，先判断本次测量需要发码的制式与当前制式或载频是否相同，如果不相同，则测量在当前制式下信号放大芯片为满量程时对应信号电压的幅值大小，再根据实际需要发出的轨道电路制式信号电压幅值及测量的满量程信号电压幅值求出此时的控制信号放大倍数，根据此放大倍数来控制信号发生芯片输出信号。

Claims (6)

1.机车信号车载设备应变时间测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试端口与被测机车信号主机连接；
步骤二、机车信号车载设备在车检测仪通过向被测机车信号主机发码来完成机车信号车载设备应变时间测试；
步骤二完成机车信号车载设备应变时间测试的具体方法为：
判断本次测量需要发码的制式或载频与上次测量时发码的制式或载频是否相同，如果不相同，则测量在当前制式下信号放大芯片为满量程时对应信号电压的幅值大小，再根据实际需要发出的轨道电路制式信号电压幅值及测量的满量程信号电压幅值求出此时的控制信号放大倍数，根据此放大倍数来控制信号发生芯片输出信号；
步骤二一、机车信号车载设备在车检测仪通过机车信号主机与接收线圈的接线端向机车信号主机发码/停止发码，同时，机车信号车载设备在车检测仪开始计时；
步骤二二、当机车信号车载设备在车检测仪检测到被测设备输出信息灯色为发码灯色/掉灯时，机车信号车载设备在车检测仪停止计时；
步骤二三、将计时得到的实际应变时间与TB/T 3287规定的应变时间标准值进行对照，判断测试结果是否合格。
2.根据权利要求1所述的机车信号车载设备应变时间测试方法，其特征在于，步骤二二中，机车信号车载设备在车检测仪检测被测设备输出信息灯色的具体方法为：不断采集发码灯色对应的被测设备输出信息，相邻两次采样的时间间隔不大于100毫秒。
3.根据权利要求1所述的机车信号车载设备应变时间测试方法，其特征在于，步骤二还包括：
步骤二四、将测试结果显示在机车信号车载设备在车检测仪的显示屏上；
步骤二五、存储本次测试结果。
4.机车信号车载设备应变时间测试模块，其特征在于，包括以下单元：
轨道电路制式信号发送单元：通过机车信号车载设备在车检测仪的应变时间测试端口发码到被测设备，并在开始发码的同时向计时模块发送计时开始触发信号、在停止发码的同时向计时模块发送计时停止触发信号；
被测设备输出信息检测单元：检测被测设备输出信息灯色，并在检测到被测设备输出信息灯色为发码灯色时向计时模块发送计时停止触发信号、在检测到被测设备输出信息掉灯时向计时模块发送计时停止触发信号；
计时模块：在收到计时开始触发信号时开始计时，在收到计时停止触发信号时停止计时；
量程切换单元：发码之前，先判断本次测量需要发码的制式或载频与上次测量时发码的制式或载频是否相同，如果不相同，则测量在当前制式下信号放大芯片为满量程时对应信号电压的幅值大小，再根据实际需要发出的轨道电路制式信号电压幅值及测量的满量程信号电压幅值求出此时的控制信号放大倍数，根据此放大倍数来控制信号发生芯片输出信号。
5.根据权利要求4所述的机车信号车载设备应变时间测试模块，其特征在于，被测设备输出信息检测单元检测被测设备输出信息灯色的具体方法为：
不断采集发码灯色对应的被测设备输出信息，相邻两次采样的时间间隔不大于100毫秒。
6.根据权利要求4或5所述的机车信号车载设备应变时间测试模块，其特征在于，还包括以下单元：
测试结果比对单元：将计时模块的计时时间与TB/T 3287规定的应变时间标准值进行对比，以判断测试结果是否合格；
测试结果显示单元：将测试结果比对单元的判断结果通过机车信号车载设备在车检测仪的显示屏进行显示；
测试结果存储单元：存储本次测试结果。
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