CN111857099A - 城轨制动控制单元的试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及城轨制动控制单元的试验系统及试验方法。其中，试验方法包括：控制模块接收控制信息；根据试验单元ID确定第一试验单元，并根据模块ID将控制指令发送给第一试验单元的第一模块；第一模块根据控制指令调整城轨制动控制单元的工况；台架模块读取城轨制动控制单元，得到试验数据组，并发送给存储模块和分析模块；分析模块获取预设的标准数据，并将标准数据和试验对象ID对应的试验数据进行第一对比处理，得到第一对比结果；当第一对比结果为不合格时，分析模块根据试验数据进行第一故障分析处理，得到第一故障分析结果，并将第一故障分析结果发送给存储模块；存储模块建立并存储控制信息、试验数据和第一故障分析结果的对应关系。

Description

城轨制动控制单元的试验系统及试验方法

技术领域

本发明制动控制技术领域，尤其涉及城轨制动控制单元的试验系统及试验方法。

背景技术

城市轨道交通是指具有固定线路，铺设固定轨道，配备运输车辆及服务设施等的公共交通设施。采用大客运量的城市轨道交通，能够有效改善城市公共交通状况。

制动控制单元作为城市轨道交通的核心部件，其性能的好坏与车辆的安全运行直接相关。目前国内各城市轨道交通制动产品的厂家虽然大多配备了试验台，但试验台的工况不可调节。制动控制单元都是在稳定工况下进行的试验，与真实车辆运行工况相差较远，不能完全体现制动控制单元的性能及可靠性。

因此，提出一种能够模拟车辆的制动控制单元的真实工况的试验系统及试验方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供城轨制动控制单元的试验系统及试验方法，能够贴近模拟车辆制动控制单元的真实工况，在试验过程中也能更准确地监测制动控制单元的性能及可靠性，便于研发人员根据试验结果对制动控制单元进行优化。

为实现上述目的，本发明提供了城轨制动控制单元的试验系统，所述试验系统包括：

试验台，用于放置被测的城轨制动控制单元、调整所述城轨制动控制单元所处工况并采集所述城轨制动控制单元的试验数据；所述试验台包括：

台架模块，包括多个试验单元；每个所述试验单元用于放置一个所述城轨制动控制单元，并采集所述一个城轨制动控制单元的试验数据；其中，所述试验数据包括：所述一个城轨制动控制单元的压力数据、温度数据、湿度数据、城轨制动控制单元的各支路的电流数据和电压数据；

管路模块，用于调整所述试验单元的环境气体质量参数；所述环境气体质量参数包括：风速设定参数和颗粒物浓度设定参数；

温湿度模块，用于调整所述试验单元的温度设定参数和湿度设定参数；

振动模块，用于调整所述试验单元的振动强度设定参数；

控制台，用于存储、分析所述城轨制动控制单元的试验数据、向所述试验台发送控制信息以及输出试验结果；所述控制台包括：

控制模块，用于根据控制信息向所述管路模块、温湿度模块和振动模块发送控制指令；

存储模块，用于存储所述试验数据；

分析模块，用于对所述试验数据进行分析处理，得到试验结果；

交互模块，用于向控制模块输入所述控制信息以及输出所述分析模块的试验结果。

优选的，所述每个试验单元包括：

压力传感器，用于检测城轨制动控制单元的压力数据；

温度传感器，用于检测城轨制动控制单元的温度数据；

湿度传感器，用于检测城轨制动控制单元的湿度数据；

电流电压检测装置，用于检测城轨制动控制单元的各支路的电流数据和电压数据。

一种基于上述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，所述试验方法包括：

控制台的控制模块接收用户通过控制台的交互模块输入的控制信息；所述控制信息包括试验单元ID、模块ID和控制指令；

所述控制模块根据所述试验单元ID确定试验台的台架模块的第一试验单元，并根据所述模块ID将所述控制指令发送给所述第一试验单元的第一模块；

所述第一模块根据所述控制指令调整放置在所述第一试验单元上的城轨制动控制单元的工况；

所述试验台的台架模块读取所述城轨制动控制单元的制动级位、各支路的电流数据和压力数据、关键件的温度数据以及板卡的输出电压数据，得到试验数据组，并将所述试验数据组发送给所述控制台的存储模块和分析模块；所述试验数据组包括试验对象ID和所述试验对象ID对应的试验数据；

所述分析模块根据所述试验对象ID从所述存储模块获取预设的标准数据，并将所述标准数据和所述试验对象ID对应的所述试验数据进行第一对比处理，得到第一对比结果；所述第一对比结果包括合格和不合格；

当所述第一对比结果为不合格时，所述分析模块根据所述试验数据进行第一故障分析处理，得到第一故障分析结果，并将所述第一故障分析结果发送给所述存储模块；

所述存储模块建立并存储所述控制信息、试验数据和第一故障分析结果的对应关系。

优选的，当所述第一对比结果为合格时，所述试验方法还包括：

所述分析模块从所述存储模块提取与所述控制信息相同的试验数据，得到第一历史试验数据，并对所述历史试验数据求平均值，得到历史平均值数据；所述分析模块根据所述历史平均值数据和所述试验数据进行第二对比处理，得到第二对比结果；所述第二对比结果包括第一类别结果和第二类别结果。

进一步优选的，当所述第二对比结果为第一类别结果时，所述试验方法还包括：

所述分析模块将所述第二对比结果发送给所述存储模块。

进一步优选的，当所述第二对比结果为第二类别结果时，所述试验方法还包括：

所述分析模块根据所述试验数据进行第二故障分析处理，得到第二故障分析结果，并将所述第二故障分析结果发送给所述存储模块；

所述存储模块建立并存储所述控制信息、试验数据、第一故障分析结果或第二故障分析结果的对应关系。

优选的，所述第一模块为管路模块或温湿度模块或振动模块；所述第一模块根据所述控制指令调整放置在所述第一试验单元上的城轨制动控制单元的工况具体包括：

所述管路模块根据所述控制指令调整所述第一试验单元的环境气体质量参数；或者所述温湿度模块根据所述控制指令调整所述第一试验单元的温度设定参数和湿度设定参数；或者所述振动模块根据所述控制指令调整所述第一试验单元的振动强度设定参数。

优选的，所述试验方法还包括：

所述交互模块接收用户输入的第一查询信息，并将所述第一查询信息发送给所述存储模块；所述第一查询信息包括第一试验对象ID和第一查询指令；

所述存储模块根据所述第一试验对象ID确定第二历史试验数据，并根据所述第一查询指令生成所述第二历史试验数据的数据表，发送给所述交互模块；

所述交互模块输出显示所述数据表。

优选的，所述试验方法还包括：

所述交互模块接收用户输入的第二查询信息，并将所述第二查询信息发送给所述存储模块；所述第二查询信息包括用户选中的第一试验数据和第二查询指令；

所述存储模块根据所述第一试验数据和对应关系确定第三故障分析结果，并提取与所述第三故障分析结果对应的第三历史试验数据；

所述存储模块根据所述第二查询指令对所述第三历史试验数据的数量进行统计，得到故障次数，并将所述第三故障分析结果、第三历史试验数据和故障次数发送给所述交互模块；

所述交互模块输出显示所述第三故障分析结果、第三历史试验数据和故障次数。

本发明实施例提供的城轨制动控制单元的试验系统及试验方法，能够贴近模拟车辆制动控制单元的真实工况，在试验过程中也能更准确地监测制动控制单元的性能及可靠性，便于研发人员根据试验结果对制动控制单元进行优化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的城轨制动控制单元的试验系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提供的城轨制动控制单元的试验系统及试验方法，能够贴近模拟车辆制动控制单元的真实工况，在试验过程中也能更准确地监测制动控制单元的性能及可靠性，便于研发人员根据试验结果对制动控制单元进行优化。

图1为本发明实施例提供的城轨制动控制单元的试验系统的结构示意图，结合图1，城轨制动控制单元的试验系统包括：试验台1和控制台2。

试验台1，用于放置被测的城轨制动控制单元、调整城轨制动控制单元所处工况并采集城轨制动控制单元的试验数据。

其中，试验台1包括：台架模块11、管路模块12、温湿度模块13和振动模块14。

台架模块11，包括多个试验单元111。每个试验单元111用于放置一个城轨制动控制单元，并采集一个城轨制动控制单元的试验数据。每个试验单元111包括：压力传感器、温度传感器、湿度传感器、电流电压检测装置(图中均未示出)。压力传感器，用于检测城轨制动控制单元的压力数据。温度传感器，用于检测城轨制动控制单元的温度数据。湿度传感器，用于检测城轨制动控制单元的湿度数据。电流电压检测装置，用于检测城轨制动控制单元的各支路的电流数据和电压数据。试验数据包括：一个城轨制动控制单元的压力数据、温度数据、湿度数据、城轨制动控制单元的各支路的电流数据和电压数据。管路模块12，用于调整试验单元111的环境气体质量参数。温湿度模块13，用于调整试验单元111的温度设定参数和湿度设定参数。振动模块14，用于调整试验单元111的振动强度设定参数。

控制台2，用于存储、分析城轨制动控制单元的试验数据、向试验台1发送控制信息以及输出试验结果。

其中，控制台2包括：交互模块21、控制模块22、存储模块23和分析模块24。控制模块22，用于根据控制信息向管路模块12、温湿度模块13和振动模块14发送控制指令。存储模块23，用于存储试验数据。分析模块24，用于对试验数据进行分析处理，得到试验结果。交互模块21，用于向控制模块22输入控制信息以及输出分析模块24的试验结果。

在优选的方案中，城轨制动控制单元的试验系统还包括司机控制器，用户可以通过司机控制器调整城轨制动控制单元的制动级位。

具体的，司机控制器与列车的牵引变流器连接，给变流器提供可识别的电机转向信号及转速信号。通过控制司机控制器的手柄的位置可以调整城轨制动控制单元的制动级位，即电机的转速和功率，从而控制列车的牵引力和速度。

图2为本发明实施例提供的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法的流程图。以下结合图2说明，基于上述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，包括：

步骤101，控制台的控制模块接收用户通过控制台的交互模块输入的控制信息；

具体的，控制信息包括试验单元ID、模块ID和控制指令。控制信息可以理解为用户用于设定的城轨制动控制单元的工况的输入信息。

步骤102，控制模块根据试验单元ID确定试验台的台架模块的第一试验单元，并根据模块ID将控制指令发送给第一试验单元的第一模块；

具体的，试验单元有多个，用户可以在试验过程中向不同试验单元输入不同的控制信息，用以对比试验，从而得到更加准确的试验数据。

步骤103，第一模块根据控制指令调整放置在第一试验单元上的城轨制动控制单元的工况；

具体的，第一模块为管路模块或温湿度模块或振动模块。管路模块根据控制指令调整第一试验单元的环境气体质量参数；或者温湿度模块根据控制指令调整第一试验单元的温度设定参数和湿度设定参数；或者振动模块根据控制指令调整第一试验单元的振动强度设定参数。环境气体质量参数、温度设定参数、湿度设定参数和振动强度设定参数共同构成一个试验单元上放置的城轨制动控制单元的工况。

其中，环境气体质量参数包括：风速设定参数和颗粒物浓度设定参数。风速设定参数和颗粒物浓度设定参数分别由管路模块设定的供风量和添加的杂质量相关。杂质具体可以是沙尘颗粒或润滑油或水等，从而模拟制城轨制动控制单元的额过滤系统出现故障后的环境气体质量。在试验过程中，可以在一个试验单元添加杂质，另一个试验单元不添加杂质，进行关于环境气体质量参数的单因素对比试验。

步骤104，试验台的台架模块读取城轨制动控制单元的制动级位、各支路的电流数据和压力数据、关键件的温度数据以及板卡的输出电压数据，得到试验数据组，并将试验数据组发送给控制台的存储模块和分析模块；

具体的，试验数据组包括试验对象ID和试验对象ID对应的试验数据。试验对象ID指的是上述的制动级位ID、各支路ID、关键件ID、板卡ID。

步骤105，分析模块根据试验对象ID从存储模块获取预设的标准数据，并将标准数据和试验对象ID对应的试验数据进行第一对比处理，得到第一对比结果；

具体的，第一对比结果包括合格和不合格。标准数据可以是一个具体的数值，也可以是一个区间值，通过第一对比处理，可以将明显异常的，不合格的试验数据筛选出来，并对合格和不合格的试验数据分类处理。

步骤106，当第一对比结果为不合格时，分析模块根据试验数据进行第一故障分析处理，得到第一故障分析结果，并将第一故障分析结果发送给存储模块；

具体的，当第一对比结果为不合格时，分析模块判定对应的试验数据是明显异常的，并对明显异常的数据进行第一故障分析处理。第一故障分析处理主要是针对城轨制动控制单元的各部件的故障分析，例如某条支路的电流过大，分析模块判定该支路发生短路。

步骤107，存储模块建立并存储控制信息、试验数据和第一故障分析结果的对应关系。

具体的，通过控制信息、试验数据和第一故障分析结果的任意一个进行查找，就可以相对应的其他信息。

步骤108，当第一对比结果为合格时，分析模块从存储模块提取与控制信息相同的试验数据，得到第一历史试验数据，并对历史试验数据求平均值，得到历史平均值数据；

具体的，当第一对比结果为合格时，分析模块判定对应的试验数据是处于正常范围的，但是还需要判定处于正常范围内的试验数据是否是优秀。因而分析模块提取与控制信息相同的试验数据，也就是说，提取之前同样的工况条件下存储的相同的试验对象的试验数据。并且，对这些数据进行平均值处理，得到该试验对象的历史平均数据。历史平均数据可以是一个具体的数据，也可以是关于历史平均数据的平均值的一个区间。其中，同样的工况条件具体指的是上述的制动级位、环境气体质量参数、温度设定参数、湿度设定参数、振动强度设定参数。

在优选的方案中，当第一对比结果为合格时，分析模块从存储模块提取与控制信息相同的试验数据，并且提取其中优秀的试验数据，得到第一历史试验数据，并对历史试验数据求平均值，得到历史平均值数据。这样得到的历史平均数据的是优秀的试验数据的平均值，试验要求也更高。

步骤109，分析模块根据历史平均值数据和试验数据进行第二对比处理，得到第二对比结果；

具体的，第二对比结果包括第一类别结果和第二类别结果，第一类别结果可以理解为优秀，第二类别结果可以理解为良好。

步骤110，当第二对比结果为第二类别结果时，分析模块根据试验数据进行第二故障分析处理，得到第二故障分析结果，并将第二故障分析结果发送给存储模块；

具体的，当第二对比结果为第二类别结果时，分析模块判定试验数据为良好，需要进一步进行第二故障分析处理。第二故障分析处理的目的是检测城轨制动控制单元的各部件是否需要进一步优化，例如某支路的电流在正常范围内，但是偏小，影响城轨制动控制单元的稳定性，用户可以根据该试验数据对该条支路的相关设计进行进一步优化处理。

步骤111，存储模块建立并存储控制信息、试验数据、第一故障分析结果或第二故障分析结果的对应关系。

具体的，通过控制信息、试验数据、第一故障分析结果或第二故障分析结果的任意一个进行查找，可以得到相对应的其他信息。

步骤112，当第二对比结果为第一类别结果时，分析模块将第二对比结果发送给存储模块。

具体的，当第二对比结果为第一类别结果时，分析模块判定试验数据为优秀，无需进行故障分析，存入存储模块。

在一个优选的方案中，用户可以根据任意一项试验数据进行查询，输出该项试验数据对应的数据表。其中，数据表可以是点阵图、折线图、曲线图等等。

具体的，交互模块接收用户输入的第一查询信息，并将第一查询信息发送给存储模块。第一查询信息包括第一试验对象ID和第一查询指令。存储模块根据第一试验对象ID确定第二历史试验数据，并根据第一查询指令生成第二历史试验数据的数据表，发送给交互模块。交互模块输出显示数据表。其中，第二历史试验数据指的是用户所查询的试验对象的全部历史试验数据。

在另一个优选的方案中，用户可以查询用户输入的一项试验数据的异常个数，并输出相同故障的试验数据以及故障分析结果，便于用户对于同一个故障进行详细分析处理。

具体的，交互模块接收用户输入的第二查询信息，并将第二查询信息发送给存储模块。第二查询信息包括用户选中的第一试验数据和第二查询指令。存储模块根据第一试验数据和对应关系确定第三故障分析结果，并提取与第三故障分析结果对应的第三历史试验数据。存储模块根据第二查询指令对第三历史试验数据的数量进行统计，得到故障次数，并将第三故障分析结果、第三历史试验数据和故障次数发送给交互模块。交互模块输出显示第三故障分析结果、第三历史试验数据和故障次数。其中，第三历史试验数据指的是与用户所查询的第一试验数据的故障相同的历史试验数据，第三历史试验数据与第一试验数据不一定是同一个试验对象的试验数据。

本发明的一种城轨制动控制单元可靠性试验系统及试验方法，能够贴近模拟车辆制动控制单元的真实工况，在试验过程中也能更准确地监测制动控制单元的性能及可靠性，便于研发人员根据试验结果对制动控制单元进行优化。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种城轨制动控制单元的试验系统，其特征在于，所述试验系统包括：

试验台，用于放置被测的城轨制动控制单元、调整所述城轨制动控制单元所处工况并采集所述城轨制动控制单元的试验数据；所述试验台包括：

台架模块，包括多个试验单元；每个所述试验单元用于放置一个所述城轨制动控制单元，并采集所述一个城轨制动控制单元的试验数据；其中，所述试验数据包括：所述一个城轨制动控制单元的压力数据、温度数据、湿度数据、城轨制动控制单元的各支路的电流数据和电压数据；

管路模块，用于调整所述试验单元的环境气体质量参数；所述环境气体质量参数包括：风速设定参数和颗粒物浓度设定参数；

温湿度模块，用于调整所述试验单元的温度设定参数和湿度设定参数；

振动模块，用于调整所述试验单元的振动强度设定参数；

控制台，用于存储、分析所述城轨制动控制单元的试验数据、向所述试验台发送控制信息以及输出试验结果；所述控制台包括：

控制模块，用于根据控制信息向所述管路模块、温湿度模块和振动模块发送控制指令；

存储模块，用于存储所述试验数据；

分析模块，用于对所述试验数据进行分析处理，得到试验结果；

交互模块，用于向控制模块输入所述控制信息以及输出所述分析模块的试验结果。

2.根据权利要求1所述的城轨制动控制单元的试验系统，其特征在于，所述每个试验单元包括：

压力传感器，用于检测城轨制动控制单元的压力数据；

温度传感器，用于检测城轨制动控制单元的温度数据；

湿度传感器，用于检测城轨制动控制单元的湿度数据；

电流电压检测装置，用于检测城轨制动控制单元的各支路的电流数据和电压数据。

3.一种基于权利要求1-2所述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，其特征在于，所述试验方法包括：

控制台的控制模块接收用户通过控制台的交互模块输入的控制信息；所述控制信息包括试验单元ID、模块ID和控制指令；

所述控制模块根据所述试验单元ID确定试验台的台架模块的第一试验单元，并根据所述模块ID将所述控制指令发送给所述第一试验单元的第一模块；

所述第一模块根据所述控制指令调整放置在所述第一试验单元上的城轨制动控制单元的工况；

所述试验台的台架模块读取所述城轨制动控制单元的制动级位、各支路的电流数据和压力数据、关键件的温度数据以及板卡的输出电压数据，得到试验数据组，并将所述试验数据组发送给所述控制台的存储模块和分析模块；所述试验数据组包括试验对象ID和所述试验对象ID对应的试验数据；

所述分析模块根据所述试验对象ID从所述存储模块获取预设的标准数据，并将所述标准数据和所述试验对象ID对应的所述试验数据进行第一对比处理，得到第一对比结果；所述第一对比结果包括合格和不合格；

当所述第一对比结果为不合格时，所述分析模块根据所述试验数据进行第一故障分析处理，得到第一故障分析结果，并将所述第一故障分析结果发送给所述存储模块；

所述存储模块建立并存储所述控制信息、试验数据和第一故障分析结果的对应关系。

4.根据权利要求3所述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，其特征在于，当所述第一对比结果为合格时，所述试验方法还包括：

所述分析模块从所述存储模块提取与所述控制信息相同的试验数据，得到第一历史试验数据，并对所述历史试验数据求平均值，得到历史平均值数据；所述分析模块根据所述历史平均值数据和所述试验数据进行第二对比处理，得到第二对比结果；所述第二对比结果包括第一类别结果和第二类别结果。

5.根据权利要求4所述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，其特征在于，当所述第二对比结果为第一类别结果时，所述试验方法还包括：

所述分析模块将所述第二对比结果发送给所述存储模块。

6.根据权利要求4所述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，其特征在于，当所述第二对比结果为第二类别结果时，所述试验方法还包括：

所述分析模块根据所述试验数据进行第二故障分析处理，得到第二故障分析结果，并将所述第二故障分析结果发送给所述存储模块；

所述存储模块建立并存储所述控制信息、试验数据、第一故障分析结果或第二故障分析结果的对应关系。

7.根据权利要求3所述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，其特征在于，所述第一模块为管路模块或温湿度模块或振动模块；所述第一模块根据所述控制指令调整放置在所述第一试验单元上的城轨制动控制单元的工况具体包括：

所述管路模块根据所述控制指令调整所述第一试验单元的环境气体质量参数；或者所述温湿度模块根据所述控制指令调整所述第一试验单元的温度设定参数和湿度设定参数；或者所述振动模块根据所述控制指令调整所述第一试验单元的振动强度设定参数。

8.根据权利要求3所述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，其特征在于，所述试验方法还包括：

所述交互模块接收用户输入的第一查询信息，并将所述第一查询信息发送给所述存储模块；所述第一查询信息包括第一试验对象ID和第一查询指令；

所述存储模块根据所述第一试验对象ID确定第二历史试验数据，并根据所述第一查询指令生成所述第二历史试验数据的数据表，发送给所述交互模块；

所述交互模块输出显示所述数据表。

9.根据权利要求8所述的城轨制动控制单元的试验系统的试验方法，其特征在于，所述试验方法还包括：

所述交互模块接收用户输入的第二查询信息，并将所述第二查询信息发送给所述存储模块；所述第二查询信息包括用户选中的第一试验数据和第二查询指令；

所述存储模块根据所述第一试验数据和对应关系确定第三故障分析结果，并提取与所述第三故障分析结果对应的第三历史试验数据；

所述存储模块根据所述第二查询指令对所述第三历史试验数据的数量进行统计，得到故障次数，并将所述第三故障分析结果、第三历史试验数据和故障次数发送给所述交互模块；

所述交互模块输出显示所述第三故障分析结果、第三历史试验数据和故障次数。

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