CN112051827A - 一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，包括智能调试设备控制装置，该装置包括数据转换处理单元、状态数据单元、控制输出单元、状态显示单元和指令输入单元，其中指令输入单元接收输入的调试指令并发送至数据转换处理单元，数据转换处理单元通过控制输出单元和控制MVB数据总线向本地数字输入输出装置发送对应的控制指令，并通过状态MVB数据总线和状态数据单元采集本地数字输入输出装置反馈的轴温监测系统的状态数据，将采集的状态数据在状态显示单元上进行实时显示。本发明能够缩短调试时间、提高调试效率，而且实现了对列车编组后轴温监测系统真实工作状况的测试，进一步提高了单车调试的便利性和调试结果的准确性。

Description

一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统

技术领域

本发明涉及动车单车调试技术领域，特别是涉及一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统。

背景技术

复兴号动车组是拥有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。复兴号动车组在生产制造环节中，车辆调试是其中关键一环，它关系到复兴号动车组的网络是否正常以及各项功能能否正常实现。对于高速动车组单节未完工车辆(以下简称“单车”)的轴温监测系统功能试验，原调试方法是调试人员在车辆端部电气连接器上安装额外的电源线、开关和指示灯，然后通过额外的开关控制轴温监测系统单元的各个器件动作，再通过观察额外安装的指示灯判断轴温监测系统的各个器件动作的正确性。这种方法在进行车辆端部电气连接器接线的时候，有时会出现接触不良、虚接、短路等情况或由于员工交叉作业出现差错，导致试验误差率加大，浪费调试时间，延误调试周期。同时由于轴温监测系统真实运行时，是通过列车中央控制单元通过列车数据总线控制单节列车的本地数字输入输出设备来实现控制的，目前的调试方法不能测试实际运行时涉及到的全部器件，导致最终调试结果出现偏差。

发明内容

基于此，本发明针对现有技术中调试轴温监测系统时存在的调试误差率大、浪费调试时间、延误调试周期以及无法轴温监测系统实际运行时涉及到的全部器件等问题，提供一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，该系统适用于高速动车组在单节未完工阶段，来检验轴温监测系统真实运行时功能的正确性。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，包括智能调试设备控制装置，所述智能调试设备控制装置通过列车多功能车辆数据总线与本地数字输入输出装置通信，所述本地数字输入输出装置通过电缆与轴温监测系统通信；

所述智能调试设备控制装置包括数据转换处理单元、状态数据单元、控制输出单元、状态显示单元和指令输入单元，所述状态数据单元、所述控制输出单元、所述状态显示单元和所述指令输入单元分别与所述数据转换处理单元连接，所述指令输入单元接收输入的调试指令，并将所述调试指令发送至所述数据转换处理单元，所述数据转换处理单元通过所述控制输出单元和控制MVB数据总线向所述本地数字输入输出装置发送对应的控制指令，使所述本地数字输入输出装置控制所述轴温监测系统的对应继电器动作，并且所述数据转换处理单元通过状态MVB数据总线和所述状态数据单元采集所述本地数字输入输出装置反馈的所述轴温监测系统的状态数据，将采集的状态数据在所述状态显示单元上进行实时显示。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，利用该调试系统在进行单车轴温监测系统调试时不但避免了额外安装、拆除电源线、开关和指示灯带来的重复性工作，避免了出现接线时接触不良、虚接、短路等情况或由于员工交叉作业而出现差错的现象，降低了试验的误差率，缩短调试时间，提高调试效率，而且本发明通过智能调试设备控制装置模拟列车中央控制单元实现了对列车编组后轴温监测系统真实工作状况的测试，进一步提高了单车调试的便利性和调试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明基于列车网络的轴温监测系统的调试系统在一个实施例中的原理框图；

图2为本发明基于列车网络的轴温监测系统的调试系统在一个实施例中智能调试设备控制装置的原理框图；

图3为本发明基于列车网络的轴温监测系统的调试系统在一个实施例中智能调试设备控制装置的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其主要包括智能调试设备控制装置100、本地数字输入输出装置200和轴温监测系统300三部分，其中智能调试设备控制装置100通过列车多功能车辆数据总线(Multifunction Vehicle Bus，MVB)与本地数字输入输出装置200通信，列车多功能车辆数据总线包括状态MVB数据总线21和控制MVB数据总线12，分别用于从本地数字输入输出装置200向智能调试设备控制装置100传输状态数据和从智能调试设备控制装置100向本地数字输入输出装置200传输控制指令；本地数字输入输出装置200通过单车中铺设的电缆与轴温监测系统300通信，电缆包括状态数据电缆32和控制指令电缆23，分别用于从轴温监测系统300向本地数字输入输出装置200传输状态数据和从本地数字输入输出装置200向轴温监测系统300传输控制指令。

本地数字输入输出装置200和轴温监测系统300是复兴号动车组自带的车载设备，其中轴温监测系统300包括轴温主机电源空气开关310、轴温监测系统故障控制板块320、轴温监测系统正常控制板块330、轴温传感器故障控制板块340、轴温监测系统报警控制板块350、轴温传感器温度控制板块360和接线端子370，如图2所示，轴温主机电源空气开关310、轴温监测系统故障控制板块320、轴温监测系统正常控制板块330、轴温传感器故障控制板块340、轴温监测系统报警控制板块350、轴温传感器温度控制板块360分别与接线端子370连接，接线端子370通过状态数据电缆32和控制命令电缆23与本地数字输入输出装置200连接。轴温主机电源空气开关310、轴温监测系统故障控制板块320、轴温监测系统正常控制板块330、轴温传感器故障控制板块340、轴温监测系统报警控制板块350、轴温传感器温度控制板块360组成要素是以任意的通用电器元件组成，都属于本领域内公知的模块。这些电器元件通过传输控制指令电缆23和状态数据电缆32与本地数字输入输出装置200进行数据交互。

图2为本实施例中智能调试设备控制装置100的原理框图。智能调试设备控制装置100的各组成要素是以任意计算机的处理器、内存、硬盘、载入存储器中的实现本图组成要素的程序、存储该程序的硬盘等存储单元、及网络连接用接口为中心，通过硬件和软件的任意组合来实现的。这里只体现了所具备的功能结构，而不是物理组成。如图2所示，智能调试设备控制装置100包括数据转换处理单元110、状态数据单元120、控制输出单元130、状态显示单元140和指令输入单元150，状态数据单元120、控制输出单元130、状态显示单元140和指令输入单元150分别与数据转换处理单元110连接。

指令输入单元150用于接收调试人员输入的调试指令，并将调试指令发送至数据转换处理单元110。可选地，指令输入单元150为键盘和/或鼠标，键盘和/或鼠标与状态显示单元140配合实现调试指令的输入。

状态显示单元140用于在数据转换处理单元110的控制下实时显示状态数据，供调试人员查看。可选地，本实施例中的状态显示单元140可以采用触控显示屏，并且状态显示单元140与指令输入单元150一体化集成。

状态数据单元120用于通过装调MVB数据总线21获取需要显示出来的状态数据。可选地，状态数据单元120从状态MVB数据总线21采集状态数据的方式是在智能调试设备控制装置100的通讯模块中通过配置文件的方式开放与状态MVB数据总线21中传输数据的端口相对应的端口，数据转换处理单元110按照固定的频率去读取这些端口中的数据包并存放在内存中，其配置和存储的过程遵循IEC61375-1标准的列车通信网络协议。

控制输出单元130用于通过控制MVB数据总线12把控制指令发送到被控制设备即本地数字输入输出装置200上。可选地，控制输出单元130通过控制MVB数据总线12发送控制指令到本地数字输入输出装置200的方式是在智能调试设备控制装置100的通讯模块中通过配置文件的方式开放与控制MVB数据总线12中接收控制指令的端口相对应的端口，数据转换处理单元110按照固定的频率把内存中的数据通过端口发送到控制MVB数据总线12上去，其配置和发送的过程遵循IEC61375-1标准的列车通信网络协议。

数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送对应的控制指令，使本地数字输入输出装置200控制轴温监测系统300的对应继电器动作，并且数据转换处理单元110通过状态MVB数据总线21和状态数据单元120采集本地数字输入输出装置200反馈的轴温监测系统300的状态数据，将采集的状态数据在状态显示单元140上进行实时显示。

数据转换处理单元110的作用有两个，第一个作用是从内存中取出要显示的数据然后根据预先设置好的规则把数据转换为人能够看懂的颜色或者图形，第二个作用是把人通过指令输入单元150输入进来的调试指令按照预先设置好的规则转换成数据存储在内存中等待被发送。这种转换规则是依照所涉及到的动车组电气原理图和通讯协议来制定的。在这个制定过程中，轴温监测系统调试中涉及到的数字量状态显示部分被要求在状态显示2中以指示灯的形状显示，并标注这个状态在图纸中的代号，如果内存中表示数字量为高电平的话，那么对应的指示灯点亮，反之就是熄灭的。模拟量显示部分被要求在状态显示2中以文本的形式显示出来，并标注这个模拟量采集装置在图纸中的代号，内存中表示这个模拟量的数据需要以十进制的数字格式显示出来。在图纸中需要控制的部分需要在状态显示2中绘制成按钮的形状，例如调试指令在状态显示单元140以按钮的形状进行显示，并标注其在通知中的编号，当该按钮没有被鼠标或键盘触发时，该按钮在内存地址中对应的值为0；当该按钮被鼠标或键盘触发时，将数据转换处理单元110该按钮在内存地址中对应的值由0修改为1。

利用本实施例所提供的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统在进行单车轴温监测系统调试时，不但避免了额外安装、拆除电源线、开关和指示灯带来的重复性工作，避免了出现接线时接触不良、虚接、短路等情况或由于员工交叉作业而出现差错的现象，降低了试验的误差率，缩短调试时间，提高调试效率，而且通过智能调试设备控制装置模拟列车中央控制单元实现了对列车编组后轴温监测系统真实工作状况的测试，进一步提高了单车调试的便利性和调试结果的准确性。

本实施例所提出的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统能够对轴温监测系统300进行较为全面的测试，测试项点包括但不限于轴温主机电源空气开关测试项点、轴温监测系统故障测试项点、轴温监测系统正常测试项点、轴温传感器故障测试项点、轴温监测系统报警测试项点以及轴温传感器温度测试项点，相应地，当调试指令为空气开关测试指令、故障测试指令、正常测试指令、轴温传感器故障测试指令、报警测试指令或者轴温传感器温度测试指令时，调试系统对轴温监测系统300进行对应的轴温主机电源空气开关测试项点测试、轴温监测系统故障测试项点测试、轴温监测系统正常测试项点测试、轴温传感器故障测试项点测试、轴温监测系统报警测试项点测试以及轴温传感器温度测试项点测试。

当调试指令为空气开关测试指令时，即在进行轴温主机电源空气开关测试项点测试时，数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送空气开关控制指令；本地数字输入输出装置200通过控制指令电缆23控制轴温监测系统300中的轴温主机电源空气开关310动作，并通过状态数据电缆32采集轴温主机电源空气开关310的状态数据，将采集的状态数据转换为空气开关数字信号后通过状态MVB数据总线21发送至智能调试设备控制装置100；智能调试设备控制装置100将空气开关数字信号在状态显示单元140上以指示灯的亮灭状态进行显示，供调试人员查看。

当调试指令为故障测试指令、正常测试指令、轴温传感器故障测试指令或者报警测试指令时，数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送继电器控制指令；本地数字输入输出装置200通过控制指令电缆23控制轴温监测系统300中的对应继电器动作，并通过状态数据电缆32采集对应继电器的状态数据，将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线21发送至智能调试设备控制装置100；智能调试设备控制装置100将继电器数字信号在状态显示单元140上进行显示，供调试人员查看。

当调试指令为故障测试指令时，即在进行轴温监测系统故障测试项点的测试时，数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送故障测试继电器控制指令；本地数字输入输出装置200通过控制指令电缆23控制轴温监测系统300内部的轴温监测系统故障控制板块继电器动作，并且通过状态数据电缆32采集轴温监测系统故障控制板块继电器的状态数据(继电器闭合是高电平，判断为故障；继电器断开是低电平，判断为正常)，本地数字输入输出装置200将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线21传递给智能调试设备控制装置100；智能调试设备控制装置100将继电器数字信号在状态显示单元140上进行显示。

当调试指令为正常测试指令时，即在进行轴温监测系统正常测试项点的测试时，数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送正常测试继电器控制指令；本地数字输入输出装置200通过控制指令电缆23控制轴温监测系统300内部的轴温监测系统正常控制板块继电器动作，并且通过状态数据电缆32采集轴温监测系统正常控制板块继电器的状态数据(继电器闭合是高电平，判断为正常；继电器断开是低电平，判断为故障)，本地数字输入输出装置200将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线21传递给智能调试设备控制装置100；智能调试设备控制装置100将继电器数字信号在状态显示单元140上进行显示。

当调试指令为轴温传感器故障测试指令时，即在进行轴温传感器故障测试项点的测试时，数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送轴温传感器故障测试继电器控制指令；本地数字输入输出装置200通过控制指令电缆23控制轴温监测系统300内部的轴温传感器故障控制板块继电器动作，并且通过状态数据电缆32采集轴温传感器故障控制板块继电器的状态数据(继电器闭合是高电平，判断为故障；继电器断开是低电平，判断为正常)，本地数字输入输出装置200将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线21传递给智能调试设备控制装置100；智能调试设备控制装置100将继电器数字信号在状态显示单元140上进行显示。

当调试指令为报警测试指令时，即在进行轴温监测系统报警测试项点的测试时，数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送报警测试继电器控制指令；本地数字输入输出装置200通过控制指令电缆23控制轴温监测系统300内部的轴温监测系统报警控制板块继电器动作，并且通过状态数据电缆32采集轴温监测系统报警控制板块继电器的状态数据(继电器闭合是高电平，判断为报警；继电器断开是低电平，判断为未报警)，本地数字输入输出装置200将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线21传递给智能调试设备控制装置100；智能调试设备控制装置100将继电器数字信号在状态显示单元140上进行显示。

当调试指令为轴温传感器温度测试指令时，即在进行轴温传感器温度测试项点的测试时，数据转换处理单元110通过控制输出单元130和控制MVB数据总线12向本地数字输入输出装置200发送轴温传感器温度测试温度控制指令；本地数字输入输出装置200通过控制指令电缆23控制轴温监测系统300内部的轴温传感器温度控制板块的温度传感器的温度，并且通过状态数据电缆32采集轴温传感器温度控制板块的温度控制电信号以及继电器的状态数据(每一个温度等级对应一个继电器，通过电信号可以查看温度状态)，本地数字输入输出装置200将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线21传递给智能调试设备控制装置100；智能调试设备控制装置100将继电器数字信号在状态显示单元140上进行显示。

在进行轴温传感器温度测试项点60测试时，图3的智能调试设备控制装置100将轴温传感器温度测试指令由控制输出3将调试人员的测试指令通过图1的控制命令12发送给本地数字输入输出装置200，本地数字输入输出装置200通过控制命令23控制轴温单元100内部的轴温传感器温度控制板块的传感器温度，并且通过状态数据12读取轴温传感器温度控制电信号以及继电器状态(同时每一个温度等级对应一个继电器，通过电信号可以查看温度状态)，并且通过状态数据32读取轴温传感器温度控制继电器状态，通过状态数据21传递给智能调试设备控制装置100，智能调试设备控制装置100通过图3的状态显示2显示出来给调试人员查看。

进一步地，继电器数字信号在状态显示单元140中以指示灯的形状进行显示，方便调试人员观察，若继电器数字信号为高电平，则指示灯亮起，表示状态正确；若继电器数字信号为低电平，则指示灯熄灭，表示状态异常。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，包括智能调试设备控制装置(100)，所述智能调试设备控制装置(100)通过列车多功能车辆数据总线与本地数字输入输出装置(200)通信，所述本地数字输入输出装置(200)通过电缆与轴温监测系统(300)通信；

所述智能调试设备控制装置(100)包括数据转换处理单元(110)、状态数据单元(120)、控制输出单元(130)、状态显示单元(140)和指令输入单元(150)，所述状态数据单元(120)、所述控制输出单元(130)、所述状态显示单元(140)和所述指令输入单元(150)分别与所述数据转换处理单元(110)连接，所述指令输入单元(150)接收输入的调试指令，并将所述调试指令发送至所述数据转换处理单元(110)，所述数据转换处理单元(110)通过所述控制输出单元(130)和控制MVB数据总线(12)向所述本地数字输入输出装置(200)发送对应的控制指令，使所述本地数字输入输出装置(200)控制所述轴温监测系统(300)的对应继电器动作，并且所述数据转换处理单元(110)通过状态MVB数据总线(21)和所述状态数据单元(120)采集所述本地数字输入输出装置(200)反馈的所述轴温监测系统(300)的状态数据，将采集的状态数据在所述状态显示单元(140)上进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

当所述调试指令为空气开关测试指令时，所述数据转换处理单元(110)通过所述控制输出单元(130)和所述控制MVB数据总线(12)向所述本地数字输入输出装置(200)发送空气开关控制指令；

所述本地数字输入输出装置(200)通过控制指令电缆(23)控制所述轴温监测系统(300)中的轴温主机电源空气开关(310)动作，并通过状态数据电缆(32)采集所述轴温主机电源空气开关(310)的状态数据，将采集的状态数据转换为空气开关数字信号后通过状态MVB数据总线(21)发送至所述智能调试设备控制装置(100)；

所述智能调试设备控制装置(100)将所述空气开关数字信号在所述状态显示单元(140)上以指示灯的亮灭状态进行显示。

3.根据权利要求1所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

当所述调试指令为故障测试指令、正常测试指令、轴温传感器故障测试指令或者报警测试指令时，所述数据转换处理单元(110)通过所述控制输出单元(130)和所述控制MVB数据总线(12)向所述本地数字输入输出装置(200)发送继电器控制指令；

所述本地数字输入输出装置(200)通过控制指令电缆(23)控制所述轴温监测系统(300)中的对应继电器动作，并通过状态数据电缆(32)采集对应继电器的状态数据，将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线(21)发送至所述智能调试设备控制装置(100)；

所述智能调试设备控制装置(100)将所述继电器数字信号在所述状态显示单元(140)上进行显示。

4.根据权利要求3所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

当所述调试指令为轴温传感器温度测试指令时，所述数据转换处理单元(110)通过所述控制输出单元(130)和所述控制MVB数据总线(12)向所述本地数字输入输出装置(200)发送温度控制指令；

所述本地数字输入输出装置(200)通过控制指令电缆(23)控制所述轴温监测系统(300)中的温度传感器的温度，并通过状态数据电缆(32)采集温度控制电信号以及对应继电器的状态数据，将采集的状态数据转换为继电器数字信号后通过状态MVB数据总线(21)发送至所述智能调试设备控制装置(100)；

所述智能调试设备控制装置(100)将所述继电器数字信号在所述状态显示单元(140)上进行显示。

5.根据权利要求3或4所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

所述继电器数字信号在所述状态显示单元(140)中以指示灯的形状进行显示，若所述继电器数字信号为高电平，则所述指示灯亮起；若所述继电器数字信号为低电平，则所述指示灯熄灭。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

所述轴温监测系统(300)包括轴温主机电源空气开关(310)、轴温监测系统故障控制板块(320)、轴温监测系统正常控制板块(330)、轴温传感器故障控制板块(340)、轴温监测系统报警控制板块(350)、轴温传感器温度控制板块(360)和接线端子(370)，所述轴温主机电源空气开关(310)、所述轴温监测系统故障控制板块(320)、所述轴温监测系统正常控制板块(330)、所述轴温传感器故障控制板块(340)、所述轴温监测系统报警控制板块(350)、所述轴温传感器温度控制板块(360)分别与所述接线端子(370)连接，所述接线端子(370)通过状态数据电缆(32)和控制命令电缆(23)与所述本地数字输入输出装置(200)连接。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

所述状态数据单元(120)从所述状态MVB数据总线(21)采集状态数据的方式是在所述智能调试设备控制装置(100)的通讯模块中通过配置文件的方式开放与所述状态MVB数据总线(21)中传输数据的端口相对应的端口，所述数据转换处理单元(110)按照固定的频率去读取这些端口中的数据包并存放在内存中，其配置和存储的过程遵循IEC61375-1标准的列车通信网络协议。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

所述控制输出单元(130)通过所述控制MVB数据总线(12)发送控制指令到所述本地数字输入输出装置(200)的方式是在所述智能调试设备控制装置(100)的通讯模块中通过配置文件的方式开放与所述控制MVB数据总线(12)中接收控制指令的端口相对应的端口，所述数据转换处理单元(110)按照固定的频率把内存中的数据通过端口发送到所述控制MVB数据总线(12)上去，其配置和发送的过程遵循IEC61375-1标准的列车通信网络协议。

9.根据权利要求1至4任意一项所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

所述调试指令在所述状态显示单元(140)以按钮的形状进行显示，并标注其在通知中的编号，当所述按钮被触发时，所述数据转换处理单元(110)将所述按钮在内存地址中对应的值由0修改为1。

10.根据权利要求1至4任意一项所述的基于列车网络的轴温监测系统的调试系统，其特征在于，

所述指令输入单元(150)为键盘和/或鼠标。

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