CN113203586A - 一种atp设备系统功能检测平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ATP设备系统功能检测平台，包括服务器和接口单元。服务器用于根据用户指令产生控制指令并发送至接口单元，接口单元根据控制指令产生参数信号并发送至ATP设备。利用该检测平台，一方面可以进行系统ATP系统及备品功能的周期性检测，从而提高ATP备品备件的可靠性，保证设备检修效率以及包括新版本ATP软件的运行验证；另一方面可提升电务人员的业务能力，最终达到降低车载设备维护成本，保证动车可靠安全运行的目的。
Description
技术领域
本发明涉及ATP设备领域，尤其是一种ATP设备系统功能检测平台。
背景技术
目前，被称为高铁“大脑和神经系统”的CTCS-2和CTCS-3级列控系统的应用越来越广泛，其中，用来监督或控制列车安全运行的ATP车载设备在列车运行过程中保障了行车安全和运输效率。随着列车速度的不断提升，对列控系统的安全性要求也是越来越高。一旦ATP车载设备发生故障，后果不堪设想。为确保列车安全运行，需定期对列车ATP车载设备进行检测。
目前ATP车载设备的功能检测或备品检测依赖于动车上电测试，或者依赖于车载设备供应商提供的上电启动工装进行测试，存在诸多问题和不便。
现有测试方法存在的问题如下：
1、车间既有的备品备件需要定期检测，以及返厂维修的备品备件均需要功能检测，以保证备品备件在需要使用时的可靠性，目前的情况下，不具备地面测试环境和条件，如果要上车测试，必然大量占用车辆检修时间，同时如果在正常的车载设备上，反复更换备品备件，容易造成车载设备故障。应用地面上电启动工装测试时，因系统只能上电，不能做其他功能的检测，验证不完全。
2、针对车载设备在运行过程中的偶发故障，或特定条件下的故障，由于动车段车载设备车间条件的限制，很难实现故障的复现，不利于故障原因的分析和查找。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种ATP设备系统功能检测平台，可以简单、便捷地对ATP设备及备品进行检测。
一种ATP设备系统功能检测平台，包括服务器和接口单元；
所述服务器用于根据用户指令产生控制指令并发送至接口单元；
所述接口单元根据控制指令产生参数信号并发送至所述ATP设备。
优选地，所述接口单元包括：
ATP电源转换生成接口，用于生成电源输入信号并发送至所述ATP设备；
驾驶室工况信号仿真生成接口，用于生成驾驶室工况信号并发送至所述ATP设备；
速度信号生成接口，用于生成速度信号并发送至所述ATP设备；
雷达信号生成接口，用于生成雷达信号并发送至所述ATP设备；
轨道电路信号仿真生成接口，用于生成轨道电路信号并发送至所述ATP设备；
应答器信号仿真生成接口，用于生成应答器信号并发送至所述ATP设备；
GSM-R无线网络信号仿真生成接口，用于生成无线信号并发送至所述ATP设备；
DMI按键操作输出接口，用于生成按键机械控制信号并发送至所述ATP设备。
优选地，所述接口单元还用于接收所述ATP设备的实时状态并发送至服务器，所述服务器还用于接收并显示所述ATP设备的实时状态。
优选地，所述接口单元还包括：
DMI图像采集接口，与所述ATP设备的DMI接口连接，用于采集所述ATP设备的DMI图像信息并发送至服务器；
ATP控制命令采集接口，用于采集所述ATP设备的控车命令并发送至服务器。
优选地，所述检测平台还包括仿真应答器，所述应答器信号仿真生成接口通过仿真应答器将所述应答器信号发送至所述ATP设备的BTM接口。
优选地，所述检测平台还包括仿真基站，所述GSM-R无线网络信号仿真生成接口通过仿真基站发送所述无线信号，所述ATP设备通过GSM-R天线接收所述无线信号。
优选地，所述速度信号生成接口包括速度信号仿真生成接口和/或真实速度信号生成接口；
所述速度信号仿真生成接口用于生成脉冲式速度信号并发送至所述ATP设备；
所述真实速度信号生成接口包括速传电机和速度传感器，所述速度电机用于生成真实速度信号，所述速度传感器用于采集真实速度信号并发送至所述ATP设备。
优选地，所述雷达信号生成接口包括雷达信号仿真生成接口和/或真实雷达信号接口；
所述雷达信号仿真生成接口用于生成雷达仿真信号并发送至所述ATP设备；
所述真实雷达信号接口包括速度电机和雷达，所述雷达包括发射粗糙面，所述速度电机控制反射粗糙面运动产生真实雷达信号并发送至所述ATP设备。
优选地，所述轨道电路信号仿真生成接口包括TCR线圈，所述TCR线圈生成轨道电路信号并发送至所述ATP设备。
相比于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、现有技术只提供标准接口，种类不全。本发明中，提供ATP设备运行所需的全部车辆信号接口和地面数据接口。各接口支持仿真信号和真实设备信号；仿真信号提供所有极限参数设置，包括电源、供电、信号范围等。本发明仿真信号接口简单，真实信号接口注重实际运营场景，客户可根据需要选择。
2、现有技术需要上车测试，不方便上电启动工装，接口覆盖不全。本发明中，可进行整机功能检测、备品组件测试、C2/C3等级运行和手动或全自动检测。本发明在库内就可实现备品备件检测，同时可跟实际运营场景一样使ATP在C2/C3等级下运行，还可以插入故障模拟现场突发状况。
3、现有技术没有故障场景模拟。本发明中，所有接口及地面数据均可进行编辑，以实时或预设的形式注入到系统中，支持故障场景的模拟及故障场景的复现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本发明实施例提供了一种ATP设备系统功能检测平台，包括服务器和接口单元。服务器用于根据用户指令产生控制指令并发送至接口单元，接口单元根据控制指令产生参数信号并发送至ATP设备。本发明实施例可兼容当前全型号ATP设备，包括：200H、200C、300S、300H、300T等，且本发明实施例采用主机柜的形式，结构紧凑、美观。
其中，接口单元包括：
ATP电源转换生成接口，用于生成电源输入信号并发送至ATP设备；
驾驶室工况信号仿真生成接口，用于生成驾驶室工况信号并发送至ATP设备；
速度信号生成接口，用于生成速度信号并发送至ATP设备；
雷达信号生成接口，用于生成雷达信号并发送至ATP设备；
轨道电路信号仿真生成接口，用于生成轨道电路信号并发送至ATP设备；
应答器信号仿真生成接口，用于生成应答器信号并发送至ATP设备；
GSM-R无线网络信号仿真生成接口，用于生成无线信号并发送至ATP设备；
DMI按键操作输出接口，用于生成按键机械控制信号并发送至ATP设备。
本发明实施例中，接口单元还用于接收ATP设备的实时状态并发送至服务器，服务器还用于接收并显示ATP设备的实时状态。具体为，接口单元还包括：DMI图像采集接口，与ATP设备的DMI接口连接，用于采集ATP设备的DMI图像信息并发送至服务器，ATP控制命令采集接口，用于采集ATP设备的控车命令并发送至服务器。
本发明实施例提供的ATP设备系统功能测试平台根据用户组态的检测条件，可选择进行手动或全自动操作，实现对ATP设备的数据输入控制及输出记录，最后生成ATP设备系统功能检测记录表，最后通过用户自行确认检测结果。
本发明实施例还包括仿真应答器，应答器信号仿真生成接口通过仿真应答器将应答器信号发送至ATP设备的BTM接口。本实施例支持应答器的报文配置和修改。ATP设备的BTM接口采用真实的BTM天线以便于室内环境下实现BTM天线的安装实训，安装环境具有可视化效果，具有屏蔽效果，便于拆装。BTM天线与应答器表面的高度可调节。
本发明实施例还包括仿真基站，GSM-R无线网络信号仿真生成接口通过仿真基站发送无线信号，ATP设备通过GSM-R天线接收无线信号。
驾驶室工况信号仿真生成接口包括驾驶室工况信号接口，驾驶室工况信号仿真生成接口通过驾驶室工况信号接口将驾驶室工况信号发送至ATP设备。驾驶室工况信号接口包括车辆继电器接口和MVB总线接口，驾驶室工况信号仿真生成接口通过车辆继电器接口发送第一工况信号至ATP设备，驾驶室工况信号仿真生成接口通过MVB总线接口发送第二工况信号至ATP设备。第一工况信号包括驾驶台激活1信号、驾驶台激活2信号、方向开关向前信号、方向开关向后信号、方向开关中位信号、驾驶手柄牵引信号、驾驶手柄制动信号、驾驶手柄零位信号、紧急制动实施状态信号、最大常用制动实施状态信号和牵引切除实施状态信号。
本发明实施例中，速度信号生成接口包括速度信号仿真生成接口和/或真实速度信号生成接口。速度信号仿真生成接口用于生成脉冲式速度信号并发送至所述ATP设备；真实速度信号生成接口包括速传电机和速度传感器，速度电机用于生成真实速度信号，速度传感器用于采集真实速度信号并发送至ATP设备。速度传感器可采用光电式(DF16)、霍尔式(HS22G1A/HS22G5A)和发电式(AG43)等型号的速度传感器。
本发明实施例中，雷达信号生成接口包括雷达信号仿真生成接口和/或真实雷达信号接口，雷达信号仿真生成接口用于生成雷达仿真信号并发送至ATP设备，其中，雷达仿真信号时通过专用板卡生成的。真实雷达信号接口包括速度电机和雷达，雷达包括发射粗糙面，速度电机控制反射粗糙面运动产生真实雷达信号并发送至ATP设备。其中，雷达总体尺寸可为1400(长)*800(宽)*1200(高)mm。
本发明实施例中，轨道电路信号仿真生成接口包括TCR线圈，TCR线圈生成轨道电路信号并发送至ATP设备。轨道电路信号仿真生成接口支持JT1.JS-II-W-L和JT1.JS-II-L两种TCR天线接口。轨道电路信号仿真生成接口还可仿真地面轨道电路电流输出信号。ATP设备可为思诺(200C、300T、200H、300H)和利时(300S、200H、300H)设备等。
本发明实施例提供的一种ATP设备系统功能检测平台，提供了一个通用平台以实现室内环境下完成ATP设备的功能检测，该平台提供开放的接口以供用户设置，同时根据用户设置的条件可手动或全自动运行ATP设备，并实时收集ATP设备的输出信息及运行状态。
检测平台提供ATP与车辆的接口条件(车辆接口参数全场景覆盖，包括电压波动范围)、ATP的外部传感器(STM天线、速度传感器、BTM天线)的接口条件(可提供真实传感器的驱动条件，最高支持时速450公里/H；可提供模拟信号，模拟信号全覆盖传感器的输出指标)、ATP与地面数据的接口条件(所有地面数据，可按真实线路数据导入提供，也可进行人为编辑特殊数据进行系统功能逻辑测试)，ATP设备的所有输入条件信息均可编辑，所有的接口故障条件均可编辑，跑车运行场景可设置，最后生成ATP系统功能检测记录表。
本发明实施例通过各种车辆接口以及地面数据接口，可以使不在车辆上的ATP设备也能正常启动和运行。结合C2/C3线路条件仿真，可以实现ATP在CTCS2和CTCS3等级下跑车运行。具体如下：
1、CTCS2等级应用：
C2线路条件包括：区间、车站(4股道车站)、中继站、线路所、动车段。以便于在该线路条件下完成各种功能测试，如下：
1)静态运行
上电自检进待机测试、制动测试、驾驶室工况采集测试、轨道电路解码测试；
2)动态运行
区间正向加速运行、区间反向加速运行、车站正线/股道接发车运行；过分相运行、退行运行、溜逸、超速撞线运行；
3)故障场景测试
接口随机故障插入测试、地面数据丢失插入测试、地面数据错误插入测试；插入故障时机可根据显示的公里标进行插入点预设，并支持即时修改。
4)48小时拷机运行，以上场景自动循环运行48小时。
2、CTCS3等级应用
C3线路条件包括：区间、车站(4股道车站)、中继站、线路所、动车段，同时线路由至少2个RBC管辖。以便于在该线路条件下完成各种功能测试，如下：
1)静态运行
上电自检进待机测试、制动测试、驾驶室工况采集测试、轨道电路解码测试、注册RBC测试等场景，不限于罗列场景；
2)动态运行
区间正向加速运行、区间反向加速运行、车站正线/股道接发车运行；C2转C3测试、C3转C2测试、单电台移交RBC控制权测试、双电台移交RBC控制权测试、过分相运行、退行运行、溜逸、超速撞线运行)等场景，不限于罗列场景；
3)故障场景测试
接口随机故障插入测试、地面数据丢失插入测试、地面数据错误插入测试；插入故障时机可根据显示的公里标进行插入点预设，并支持即时修改等场景，不限于罗列场景。
4)48小时拷机运行，以上场景自动循环运行48小时。
本发明实施例还具有平台测试功能，可选择手动或全自动执行检测功能。手动执行即人工选择检测场景，并根据仿真驾驶台的按钮进行列车的加减速控制。全自动执行检测即采用图像识别及DMI按键智能操控技术，全自动执行检测序列，包括列车速度的自动控制，全自动识别ATP工作状态，全自动生成检测记录报告。在选定的运行场景下，检测ATP上电启机过程的工作状态，检测ATP各种工作模式下的工作状态，如待机模式、部分监控模式、完全监控模式、引导模式、机信模式等；检测ATP各种接口故障的工作状态，如速度、轨道电路、应答器、手柄工况等接口故障；检测ATP接收错误应答器信息的工作状态，如应答器信息错误、应答器信息丢失、特殊应答器报文等。根据选定的检测场景，可根据需求全自动执行ATP重启，模式选择，上、下行载频选择、车辆的自动加减速控制、ATP接口信息的输出。根据场景运营以及DMI显示识别的内容进行ATP运行状态异常的判断，并记录检测结果。
本发明实施例提供的一种ATP设备系统功能检测平台，在地面搭建一套ATP设备的运行检测平台，该系统首先包含真实的车载设备及相关配件，严格按照动车上的车载设备的实际情况进行搭建，同时该系统为车载ATP设备提供向前、向后、牵引、制动等工况输入信号，可以监测SB1、SB4、SB7、紧急、过分相选择、过分相输出等车载ATP设备的工况输出信号，可以灵活提供应答器信号、速度信号、轨道信号等地面信号等，使车载设备可以运行在待机、部分、完全等模式，可以灵活模模拟真实的线路信息，使车载设备运行环境尽可能接近线路上的实际运行条件。
利用该检测平台，一方面可以进行系统ATP系统及备品功能的周期性检测，从而提高ATP备品备件的可靠性，保证设备检修效率以及包括新版本ATP软件的运行验证；另一方面可提升电务人员的业务能力，最终达到降低车载设备维护成本，保证动车可靠安全运行的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：包括服务器和接口单元；
所述服务器用于根据用户指令产生控制指令并发送至接口单元；
所述接口单元根据控制指令产生参数信号并发送至所述ATP设备。
2.根据权利要求1所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：所述接口单元包括：
ATP电源转换生成接口，用于生成电源输入信号并发送至所述ATP设备；
驾驶室工况信号仿真生成接口，用于生成驾驶室工况信号并发送至所述ATP设备；
速度信号生成接口，用于生成速度信号并发送至所述ATP设备；
雷达信号生成接口，用于生成雷达信号并发送至所述ATP设备；
轨道电路信号仿真生成接口，用于生成轨道电路信号并发送至所述ATP设备；
应答器信号仿真生成接口，用于生成应答器信号并发送至所述ATP设备；
GSM-R无线网络信号仿真生成接口，用于生成无线信号并发送至所述ATP设备；
DMI按键操作输出接口，用于生成按键机械控制信号并发送至所述ATP设备。
3.根据权利要求1所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：
所述接口单元还用于接收所述ATP设备的实时状态并发送至服务器，所述服务器还用于接收并显示所述ATP设备的实时状态。
4.根据权利要求3所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：所述接口单元还包括：
DMI图像采集接口，与所述ATP设备的DMI接口连接，用于采集所述ATP设备的DMI图像信息并发送至服务器；
ATP控制命令采集接口，用于采集所述ATP设备的控车命令并发送至服务器。
5.根据权利要求2所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：所述检测平台还包括仿真应答器，所述应答器信号仿真生成接口通过仿真应答器将所述应答器信号发送至所述ATP设备的BTM接口。
6.根据权利要求2所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：所述检测平台还包括仿真基站，所述GSM-R无线网络信号仿真生成接口通过仿真基站发送所述无线信号，所述ATP设备通过GSM-R天线接收所述无线信号。
7.根据权利要求2所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：所述速度信号生成接口包括速度信号仿真生成接口和/或真实速度信号生成接口；
所述速度信号仿真生成接口用于生成脉冲式速度信号并发送至所述ATP设备；
所述真实速度信号生成接口包括速传电机和速度传感器，所述速传电机用于生成真实速度信号，所述速度传感器用于采集真实速度信号并发送至所述ATP设备。
8.根据权利要求2所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：所述雷达信号生成接口包括雷达信号仿真生成接口和/或真实雷达信号接口；
所述雷达信号仿真生成接口用于生成雷达仿真信号并发送至所述ATP设备；
所述真实雷达信号接口包括速度电机和雷达，所述雷达包括发射粗糙面，所述速度电机控制反射粗糙面运动产生真实雷达信号并发送至所述ATP设备。
9.根据权利要求2所述的一种ATP设备系统功能检测平台，其特征在于：所述轨道电路信号仿真生成接口包括TCR线圈，所述TCR线圈生成轨道电路信号并发送至所述ATP设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210803 |
|
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