CN114115201A - 一种车载控制器静调测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种车载控制器静调测试方法及系统，普通指令检测模块对多个板卡进行一个或多个普通指令的组合检测，特殊指令检测模块对多个板卡进行特殊指令的检测，单一指令检测模块对单个板卡进行专属该板卡的普通指令或特殊指令的单一指令检测。本发明降低了错误率，提升了测试效率，降低了测试成本，提升了企业生产标准化管理水平，推动了产品质量的提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种车载控制器静调测试方法及系统。
背景技术
在城市轨道交通中，基于通信的列车控制(CBTC，Communication Based TrainControl)系统已经成为轨道交通信号控制的必要系统。作为CBTC平台上的车载控制器(VOBC，vehicle on-board controller)主要负责完成车载自动防护子系统(ATPAutomatic Train Protection)/自动运行系统(ATO Automatic Train Operation)功能。VOBC与列车控制中心进行通信，在ATP监督下进行牵引、制动及车门控制。VOBC的基本功能有两个：第一、监督列车的超速、目标点冒进、及车门状态，确保列车在允许的包络线内运行；第二、当无法继续安全运行时，自动实施紧急制动。
从历史统计数据可以得出，上海地铁8号线清客及5分钟晚点故障主要集中于以下4个方面：车载故障占54.55％、轨旁故障占27.27％、系统故障占9.09％以及其他故障占9.09％。在车载故障中，信标丢失故障占16.67％，通信故障占16.67％，VOBC故障占66.67％。从故障占比及可改善性分析来看VOBC故障最具有提升空间。
当前静调操作步骤复杂出错率高，人力物力成本高。根据现场实际调研可知，在进行单列车静调过程中，需要进行点位的操作的基础命令集有23项，特殊指令集6项，每一个命令集合大约有4条命令，通过超级终端进行命令输入，然后核对反馈指令进行，进行人工判断，单项命令输入进行反复操作，一个指令操作包括硬件串口的至少反复插拔三次，命令至少输入3次，核对三次，然后进行手工记录。在现场实际中，超级终端也经常出现死机的情况，大大降低了静调的效率。另外，在人工操作中，经常出现由于接口老化出现接触不良问题导致测量结果出现偏差的问题。在人工誊写记录静调报告中，会出现誊写错误的现象，这样会导致对生产预算，以及现场管理成本控制都出现生产成本虚高的问题。根据实际调查发现目前进行单列车静调(两个VOBC)需要人力成本2名，时间大约需要一天。转换串口频繁，设备损毁率高，人工记录反馈数据出错率高达15％。
经过分析可知，列车控制(CBTC)测试平台中车载控制器(VOBC)静调测试中主要有两大基本问题：第一，静调操作步骤复杂，造成大量人力物力成本浪费。第二、人工静调操作设备损毁严重，人工誊写记录反馈数值出错率高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载控制器静调测试方法及系统，降低了错误率，提升了测试效率，降低了测试成本。
为了达到上述目的，本发明提供一种车载控制器静调测试方法，对待测板卡进行普通指令的组合检测，对待测板卡进行特殊指令的检测，对单个待测板卡进行单一指令检测；
所述特殊指令是指不能进行组合检测的指令；
所述单一指令是指专属某个单一板卡的普通指令或特殊指令。
所述对待测板卡进行普通指令的组合检测的方法包含：选择一个或多个普通指令生成检测类型，根据检测类型进行组合检测。
在测试之前，设置注册信息，配置端口，并设置基本信息；
所述设置注册信息的方法包含：输入检测员姓名和检测项目名称；
所述配置端口的方法包含：配置PC端可用的COM口，进行波特率设置选择以及超时设置选择；
所述设置基本信息的方法包含：输入检测车辆编号和设置延迟发送时间。
采用正则表达式对注册信息和基本信息进行格式验证。
判断指令是否异常，如果单一指令异常，则重置清零后报警，如果普通指令或特殊指令异常，则重置清零后再次进行检测。
采用异步线程加载技术进行特殊指令检测，在主线程中执行普通指令检测和显示，在子线程中执行特殊指令检测和显示。
本发明还提供一种车载控制器静调测试系统，所述车载控制器静调测试系统包含：
普通指令检测模块，用于对多个板卡进行一个或多个普通指令的组合检测；
特殊指令检测模块，用于对多个板卡进行特殊指令的检测；
单一指令检测模块，用于对单个板卡进行专属该板卡的普通指令或特殊指令的单一指令检测。
所述车载控制器静调测试系统还包含基础信息输入模块，所述基础信息输入模块包含注册信息模块和基本信息设置模块，所述注册信息模块用于输入注册信息，配置端口并设置端口的波特率和进行端口超时设置，所述基本信息设置模块用于设置检测车辆编号和延迟发送时间。
车载控制器静调测试系统还包含显示模块，用于显示指令检测结果。
车载控制器静调测试系统还包含保存导出模块，用于将检验结果保存至指定的文件。
本发明降低了错误率，提升了测试效率，降低了测试成本，提升了企业生产标准化管理水平，推动了产品质量的提升。
附图说明
图1是本发明实施例中提供的一种车载控制器静调测试系统的模块框图。
图2是本发明实施例中提供的一种车载控制器静调测试方法的流程图。
具体实施方式
以下根据图1～图2，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，提供一种车载控制器静调测试系统，包含：基础信息输入模块1，功能检测模块2，显示模块3和保存导出模块4。
进一步，所述基础信息输入模块1包含：
注册信息模块11，用于输入注册信息，配置端口并设置端口的波特率和进行端口超时设置；所述注册信息包含检测员姓名和检测项目名称；所述配置端口包含：对串口名称PICC1，PICC2，PICC3(本实施例中设置三个串口，用于连接板卡)选择PC端可用的COM口，进行硬件连接检测；设置端口波特率包含：根据不同被检测设备，可以设置的波特率有9600，19200，38400；端口超时设置包含：根据处理器信息处理应答时间，进行超时设置可选超时时间有1000毫秒、2000毫秒、3000毫秒，确保信息有序处理，不致信道拥堵；
基本信息设置模块12，用于设置车辆编号和延迟发送时间；所述延迟发送时间可以设置为100ms，200ms，500ms。
所述功能检测模块2包含：
普通指令检测模块21，用于对多个板卡进行一个或多个普通指令的组合检测；
特殊指令检测模块22，用于对多个板卡进行特殊指令的检测；
单一指令检测模块23，用于对单个板卡进行专属该板卡的普通指令或特殊指令的单一指令检测。
所述普通指令至少包含：激活EB/VZC，激活EBC1，开关左右门，激活BATO，取消BATO等，在相关硬件连接良好的情况下以及各个板卡激活的情况下，通过选择相应的普通指令，通过普通指令的顺序组合，进行顺序检测，并将检测结果显示到软件界面上。在上述过程中，可以根据选择的多个普通指令生成不同的检测类型并保存，以备下一次检测直接调用，在检测类型管理中可以进行检测类型的生成添加与删除。在检测完毕以后对检测的结果进行显示。例如，在选择激活MATO指令的时候，首先进行大激活选项，然后选择激活MATO，点击顺序检测，则可以在显示区域显示相应的绿色的返回指令以及状态指令码“OK”。
所述特殊指令是指不能进行组合检测的指令，所述特殊指令通过人为组合，不必一一在原厂提供的终端进行逐一输入操作，一步到位，例如r1004 r2004 raccel是由三个指令组成的一个特殊指令，r1004和r2004的作用分别是读取VOBC的两块输入板卡的信息，输入板卡输入的状态都是车辆传递给VOBC的硬线信号，有110V输入，收到的数据就是1，没有110V输入，收到的数据就是0，r accel命令的作用就是读取加速度计传递给VOBC的数据，这个数据是16进制的，理想值为0x0200，说明加速度计水平。另外在特殊指令检测模块305项中还有针对信标的指令sr1(检测天线对应板卡的数值)，针对任意一个板卡首先对采用ton与setserial1async指令(打开端口设置并同步串口1的信息)进行连接测试，如果连接正常返回值，然后打开TI架子，在TI天线处放置TAG(信号源信标)，模拟列车天线与车站天线进行通信，再输入sr1指令，则返回值为动态十六进制值。
所述单一指令检测是针对单个板卡进行的指令验证，不仅能检测所有的普通指令，而且对于不同板卡的特殊指令也可以进行检测，例如针对某一板卡进行发送牵引量等指令验证。
所述显示模块3用于显示所述功能检测模块2的检测结果。
所述保存导出模块4将检验的结果保存到指定的文件夹中，保存的文件格式为.txt格式，文件中详细显示每一条指令的执行时间和执行返回结果，以供后续分析使用。
如图2所示，在本发明的一个实施例中，提供一种车载控制器静调测试方法，包含以下步骤：
步骤101、开始；
步骤102、初始化；
连接好相关设备，设置好相关COM口，进行初始化配置；
步骤103、注册；
输入注册信息，包含检测员姓名和检测项目名称，对串口PICC1，PICC2，PICC3配置PC端可用的COM口，进行波特率设置选择以及超时设置选择；
步骤104、验证注册完整度；
采用正则表达式对注册信息进行格式验证，验证通过则可以进行后续步骤，否则需要重新注册；
步骤105、填写基本设置；
填写检测车辆编号和设置延迟发送时间；
步骤106、验证基本设置信息完整度；
采用正则表达式对基本设置信息进行格式验证，验证通过则可以进行后续步骤，否则需要重新填写基本设置信息；
步骤107、激活板卡；
发送指令给三块被测试板卡VIM1、VIM2、VIM3，激活被测试板卡，确保板卡连接良好在待机工作状态；
如果选择进行单一指令检测，则进行步骤201，如果选择进行特殊指令检测，如果选择进行普通指令检测，则进行步骤301，则进行步骤401；
步骤201、选择需要测试的单一板卡，进行步骤202；
步骤202、输入需要测试的单一指令，进行步骤203；
在单板卡指令测试中，对所属该板卡的指令均能进行测试，包括现阶段已经集成在普通指令检测中的指令，还包括特殊指令，例如进行发送牵引量等验证；
步骤203、根据有无返回数据来判断指令是否异常，如果无数值返回，则判断为异常，进行步骤204，如果有数值返回，则判断为正常，进行步骤308；
步骤204、重置并进行异常报警，返回步骤202；
重置的意义是对所检测板卡发送0x0000指令，将之前所有输出状态清零；步骤301、进行普通指令检测，如果新建检测类型，则进行步骤302，如果直接选择已有检测类型，则进行步骤304；
步骤302、从普通指令中选择需要检测的项目，进行步骤303；
步骤303、将选择的一个或多个普通指令组合形成新的检测类型，命名并保存(后续还可以删除检测类型)，进行步骤304；
步骤304、选择已有的检测类型，进行步骤305；
步骤305、顺序检测，进行步骤306；
在勾选单项检测项目时候，无需排序；在勾选多项检测项目的时候，将选择项设置标签，记录检测项目顺序，按照标签由小到大顺序排列；
步骤306、判断指令是否异常，如果异常，进行步骤307，如果正常，再次进行顺序检测，然后进行步骤308；
指令异常一般是由于指令应答较慢引起的，极少数是由于硬件损毁引起的，在指令异常中返回值为null；
步骤307、重置，再次进行顺序检测，然后进行步骤308；
步骤308、显示普通指令或单一指令的检测结果，进行步骤309；
如果指令正常执行，那么直接在显示模块中显示绿色字体以及返回字符串”OK”，如果指令异常，就要在显示模块中显示发出指令超时，并将字体变成红色进行报警；
步骤309、保存并导出检测结果；
在指定的文件夹可以找到对应的.txt文件，该.txt文件以检测员姓名加上检测项目名称和检测列车名称以及检测时间为文件名；
步骤401、进行特殊指令检测，进行步骤402；
步骤402、选择需要测试的特殊指令，进行步骤403；
步骤403、判断指令是否异常，如果异常，进行步骤404，如果正常，进行步骤405；
步骤404、重置，进行步骤402；
步骤405、显示特殊指令的检测结果，进行步骤309。
采用异步线程加载技术进行特殊指令检测，在主线程中执行普通指令检测和显示，在子线程中执行特殊指令检测和显示，以异步的方式避免主线程被卡死。
在特殊指令检测中，有四种检测指令：1、r1004 r2004 r accel；2、ton；3、setserial 1async；4、sr1。这四种指令的返回特征与普通检测检测指令有区别。这四种指令返回值有两种形式：一，动态值，其返回值是十六进制值，动态变化，每次不一样，但是换算成二进制以后在某一位是一个确定值；二，其返回值是十六进制，在某一范围类值。
本发明是一种基于C#的泰雷兹VOBC静调辅助测试软件，通过.NET开源平台的C#语言开发软件，对泰雷兹VOBC静调各种参数进行分析，本发明的适用环境为：Windows操作系统，内存不小于512M，处理器为一般主流处理器，如AMD、Intel等。本发明为浏览器登录平台，平台以及数据存放在服务器上，该服务器为：Windows server 2008R2 Standard，服务器处理器为Intel(R)Xeon(R)，频率2.4GHz，64位操作系统。
本发明降低了VOBC测试的成本。在开发软件之前，使用厂商提供的测试方案进行列车静调需要手动输入单条验证，平均调试时间为1天8小时，以及2名人力成本，错误率15％，现在使用本发明提供的泰雷兹VOBC列车静调辅助测试软件进行列车静调，需要20分钟以及1名人力成本，错误率基本为0。单辆泰雷兹VOBC列车静调辅助测试时间节省时间460分钟，较原来平均降低人力50％。在企业生产标准化管理方面，通过计算机软件技术，将企业生产标准化管理提升一个档次，建立正常的生产和经营管理秩序，高效合理组织企业生产经营管理活动，提高管理水平。推动了企业全面质量管理的开展，是稳定提高产品质量的重要保证。
需要说明的是，在本发明的实施例中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实施例，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种车载控制器静调测试方法，其特征在于，对待测板卡进行普通指令的组合检测，对待测板卡进行特殊指令的检测，对单个待测板卡进行单一指令检测；
所述特殊指令是指不能进行组合检测的指令；
所述单一指令是指专属某个单一板卡的普通指令或特殊指令。
2.如权利要求1所述的车载控制器静调测试方法，其特征在于，所述对待测板卡进行普通指令的组合检测的方法包含：选择一个或多个普通指令生成检测类型，根据检测类型进行组合检测。
3.如权利要求1所述的车载控制器静调测试方法，其特征在于，在测试之前，设置注册信息，配置端口，并设置基本信息；
所述设置注册信息的方法包含：输入检测员姓名和检测项目名称；
所述配置端口的方法包含：配置PC端可用的COM口，进行波特率设置选择以及超时设置选择；
所述设置基本信息的方法包含：输入检测车辆编号和设置延迟发送时间。
4.如权利要求3所述的车载控制器静调测试方法，其特征在于，采用正则表达式对注册信息和基本信息进行格式验证。
5.如权利要求1所述的车载控制器静调测试方法，其特征在于，判断指令是否异常，如果单一指令异常，则重置清零后报警，如果普通指令或特殊指令异常，则重置清零后再次进行检测。
6.如权利要求1所述的车载控制器静调测试方法，其特征在于，采用异步线程加载技术进行特殊指令检测，在主线程中执行普通指令检测和显示，在子线程中执行特殊指令检测和显示。
7.一种用于实现如权利要求1-6中任意一项所述的车载控制器静调测试方法的车载控制器静调测试系统，其特征在于，所述车载控制器静调测试系统包含：
普通指令检测模块，用于对多个板卡进行一个或多个普通指令的组合检测；
特殊指令检测模块，用于对多个板卡进行特殊指令的检测；
单一指令检测模块，用于对单个板卡进行专属该板卡的普通指令或特殊指令的单一指令检测。
8.如权利要求7所述的车载控制器静调测试系统，其特征在于，所述车载控制器静调测试系统还包含基础信息输入模块，所述基础信息输入模块包含注册信息模块和基本信息设置模块，所述注册信息模块用于输入注册信息，配置端口并设置端口的波特率和进行端口超时设置，所述基本信息设置模块用于设置检测车辆编号和延迟发送时间。
9.如权利要求7所述的车载控制器静调测试系统，其特征在于，所述车载控制器静调测试系统还包含显示模块，用于显示指令检测结果。
10.如权利要求7所述的车载控制器静调测试系统，其特征在于，所述车载控制器静调测试系统还包含保存导出模块，用于将检验结果保存至指定的文件。
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