CN114866435A - 一种铁路450m车站电台智能自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路450M车站电台智能自动测试系统。该系统包括机柜，机柜内设置不间断电源UPS、电源插排PDU、数控直流电源、NI GPIB‑USB‑HS卡、综合测试仪、车站电台测试夹具和运行铁路450M车站电台智能测试软件的工业平板电脑。该系统实现了铁路450M车站电台的智能化自动测试，测试最终结果的展示、远程MySQL存储、导出Excel格式的测试报告。采用该系统大幅降低了对车站电台的日常维护工作量，工作人员只需简单的操作以及简单的人机对话就能实现整个测试过程的控制。测试一部车站电台的时间也有了质的飞越，比纯手动操作加快了数倍。相比人工测试的主观随意性，整个测试流程的规范化也得到了保证。

Description

一种铁路450M车站电台智能自动测试系统

技术领域

本发明涉及铁路车站电台检测，特别涉及一种铁路450M车站电台智能自动测试系统。

背景技术

随着我国铁路建设的快速发展，车站是越来越多，每个车站几乎都会配备一个或两个450M车站电台，如此一来众多的车站设备检测工作变得很沉重，让广大铁路工区人员苦不堪言。加之设备的复杂度很高，设备检测的工具也很复杂，没有经验的工区人员很难掌握检测工具的使用，更无法保证每次检测结果的准确性，这无形之中进一步增加了工作人员的负担。再者，测试项目多，测试时间长，每台设备的检测结果还要手填检测报告，十分繁琐还容易填错。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，铁路工区迫切需要一种智能化的自动测试站来解决他们面临的困难，为满足自动化测试需求，本发明提供一种铁路450M车站电台智能自动测试站。

本发明采取的技术方案是：一种铁路450M车站电台智能自动测试系统包括机柜，机柜内设置不间断电源UPS、电源插排PDU、数控直流电源、NI GPIB-USB-HS卡、综合测试仪、车站电台测试夹具和运行铁路450M车站电台智能测试软件的工业平板电脑；其中，交流220V通过所述不间断电源UPS再经电源插排PDU分别与所述数控直流电源、工业平板电脑、综合测试仪及被测铁路450M车站电台连接；数控直流电源与所述车站电台测试夹具连接，同时通过网线与所述工业平板电脑连接；工业平板电脑通过串口线与所述车站电台测试夹具及被测铁路450M车站电台连接；同时又通过USB线与所述NI GPIB-USB-HS卡相连；所述综合测试仪通过射频线与所述被测铁路450M车站电台连接，同时通过GPIB线与NI GPIB-USB-HS卡相连，同时通过音频线与所述车站电台测试夹具相连；车站电台测试夹具分别通过音频线和4线与所述被测铁路450M车站电台连接。

所述机柜型号为海乐A1-6827；不间断电源UPS型号为海迪尔ET1KRF；电源插排PDU型号为飞利浦SPB5481；数控直流电源型号为IT6723H；综合测试仪型号为HP8921A ；工业平板电脑型号为东田DTP-1552-E3845。

所述车站电台测试夹具为一盒体，在盒体上设有12V直流电源接口、EIA-RS-232串口、综合测试仪音频接口、车站电台4线接口和车站电台音频接口；所述盒体内设有单片机、电源芯片、串口电平转换芯片和小型继电器；所述数控直流电源通过所述12V直流电源接口输出12V至所述电源芯片和小型继电器；同时电源芯片输出5V分别至所述单片机和串口电平转换芯片；单片机分别通过I/O串口连接串口电平转换芯片和小型继电器；小型继电器分别通过音频线连接所述综合测试仪音频接口以及车站电台音频接口和车站电台4线接口。

所述车站电台测试夹具的单片机型号为ATMEGA128；小型继电器型号为JZX-22F/2Z；串口电平转换芯片型号为MAX232，电源芯片型号为7805。

所述铁路450M车站电台智能测试软件执行以下操作：

S1、启动铁路450M车站电台智能测试软件。

S2、连接被测铁路450M车站电台。

S3、如果所述测试系统工作在AI模式，所述测试软件不停的采集所述工业平板电脑内置MIC收到的语音，分析用户发出的命令，此时对所述测试系统说出开始测试后，测试软件就会启动测试；如果测试站工作在手动模式，需要手动点击测试软件上的开始测试按钮来启动测试。

S4、测试软件通过串口读取所述被测铁路450M车站电台的序列号，作为存储测试结果与导出测试报告的唯一标识。

S5、测试软件通过所述NI GPIB-USB-HS卡控制所述综合测试仪进行初始化。

S6、测试软件通过串口控制所述被测铁路450M车站电台进入测试态。

S7、测试软件控制所述被测铁路450M车站电台进入测试项子流程。

S8、测试项测试完毕后，测试软件控制所述被测铁路450M车站电台退出所述测试项。

S9、测试软件判断是否还有未测试的测试项，若有则跳转到步骤S7继续执行相应操作，否则退出测试。

S10、测试软件判断所述被测铁路450M车站电台是否测试合格，如果所有的测试项都合格，所述被测铁路450M车站电台测试合格，否则为不合格。

S11、在所述工业平板电脑上显示所述被测铁路450M车站电台的测试结果。

S12、测试软件保存测试结果到MySQL数据库。

S13、测试软件将测试结果导出为Excel格式的测试报告，到此测试结束。

所述测试项子流程执行以下操作：

a、先判断所述测试项要测的音频是否来自4线接口，如果是，则测试软件控制所述车站电台测试夹具将综合测试仪音频接口切换到车站电台4线接口；如果不是则测试软件控制所述车站电台测试夹具将所述综合测试仪音频接口切换到车站电台音频接口。

b、测试软件控制所述综合测试仪进入测试界面。

c、测试软件设置所述综合测试仪要测量的所述测试项的指标及单位。

d、测试软件控制所述被测铁路450M车站电台进行收发音频或射频信号。

e、测试软件控制所述综合测试仪读取测量到的所述被测铁路450M车站电台进行收发音频或射频信号的值后，控制被测铁路450M车站电台停止收发音频或射频信号；

f、测试软件根据所述测试项的指标要求，判断测量到的值是否合格；在所述工业平板电脑上显示测试项的测试结果,如果合格字体显示黑色，如果不合格字体显示红色。

本发明设计原理：机柜内设置的不间断电源UPS为测试站提供稳定可靠的电源的输入；电源插排PDU用来管理机柜内设备电源；数控直流电源为车站电台测试夹具提供稳定的直流12V电源；综合测试仪用于对铁路450M车站电台的各种硬件指标的测试。车站电台测试夹具是为测试车站电台而定制的辅助测试工具；工业平板电脑用于运行铁路450M车站电台智能测试软件，工业平板电脑提供音频采集与播放设备，提供触摸屏以及USB接口、串口、网口等多种通信接口与外界设备通信；车站电台智能测试软件是专用于测试铁路450M电台的测试软件，提供AI智能测试功能和测试结果的存储。

本发明的技术效果是：通过该测试系统实现了铁路450M车站电台的智能化自动测试，测试最终结果的展示、远程MySQL存储、导出Excel格式的测试报告。采用该测试系统大幅降低了铁路工区人员对铁路450M车站电台的日常维护工作量，工作人员只需要简单的操作以及简单的人机对话就能实现整个测试过程的控制。除此之外，测试一部车站电台的时间也有了质的飞越，比纯手动操作加快了数倍。相比人工测试的主观随意性，整个测试流程的规范化也得到了保证。

该测试系统运行起来十分的可靠，使用起来足够的简单智能，测试过程足够的标准，测试结果足够的准确，测试记录也能自动的存储。

附图说明

图1为本发明的系统构成框图；

图2为图1中车站电台测试夹具构成框图；

图3为本发明的铁路450M车站电台智能自动测试软件流程图；

图4为图3的测试项子流程图。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明，以下结合附图和实施例进行详细描述：

如图1所示，铁路450M车站电台智能自动测试系统包括海乐的A1-6827机柜、型号为海迪尔ET1KRF的UPS(不间断电源)、型号为飞利浦SPB5481的PDU（电源插排）、型号为IT6723H的数控直流电源、型号为HP8921A 的综合测试仪、NI GPIB-USB-HS卡、车站电台测试夹具、型号为东田DTP-1552-E3845的工业平板电脑和铁路450M车站电台智能测试软件。

交流220V通过不间断电源UPS再经电源插排PDU分别与数控直流电源、工业平板电脑、综合测试仪及被测铁路450M车站电台连接；数控直流电源与车站电台测试夹具连接，同时通过网线与工业平板电脑连接；工业平板电脑通过串口线与车站电台测试夹具及被测铁路450M车站电台连接；同时又通过USB线与NI GPIB-USB-HS卡相连；综合测试仪通过射频线与被测铁路450M车站电台连接，同时通过GPIB线与NI GPIB-USB-HS卡相连，同时通过音频线与车站电台测试夹具相连；车站电台测试夹具分别通过音频线和4线（车站电台与调度总机之间的语音传输接口，采用4根线，故称为4线）与被测铁路450M车站电台连接。

如图2所示，本系统的车站电台测试夹具为一盒体，在盒体上设有12V直流电源接口、EIA-RS-232串口、综合测试仪音频接口、车站电台4线接口和车站电台音频接口；所述盒体内设有单片机、电源芯片、串口电平转换芯片和小型继电器；所述数控直流电源通过所述12V直流电源接口输出12V至所述电源芯片和小型继电器；同时电源芯片输出5V分别至所述单片机和串口电平转换芯片；单片机分别通过I/O串口连接串口电平转换芯片和小型继电器；小型继电器分别通过音频线连接所述综合测试仪音频接口以及车站电台音频接口和车站电台4线接口。

本系统车站电台测试夹具的单片机型号为ATMEGA128；小型继电器型号为JZX-22F/2Z；串口电平转换芯片型号为MAX232，电源芯片型号为7805。

本系统通过不间断电源UPS将机柜内设备的电源与外界的电源进行隔离，为内部提供一个可靠稳定的电源，当外界电源中断时，可以临时为平板电脑和综合测试仪等重要设备提供正常关机机会，有效防止设备因异常掉电而损坏。

本系统通过电源插排PDU进一步对供电系统进行加强，由于机柜内的特殊环境，电源插排PDU除了提供雷电消除器(SPD) 、过载保护器等功能以外，还具备低温升、高载流、防误插、高精度插拔、安装便利等功能。

本系统的数控直流电源可以通过工控机的网口进行控制，可输出非常稳定的、纹波小的12V直流电源，为车站电台测试夹具提供稳定的电源来源。综合测试仪用来测试车站电台硬件指标，它通过GPIB线、NI GPIB-USB-HS卡与工业平板电脑通信，通过音频线与车站电台测试夹具进行音频信号传输与测量，通过射频线与被测的车站电台进行无线信号的传输与测量。

本系统的车站电台测试夹具音频接口连接到车站电台的音频接口，通过该接口可以测量车站电台通过无线方式接收到的音频以及要通过无线方式发送的音频。车站电台测试夹具4线接口连接到车站电台的4线接口，通过该接口可以测量车站电台通过有线方式接收到的音频以及要通过有线方式发送的音频。

本系统的车站电台测试夹具音频接口连接到综合测试仪（HP8921A），在车站电台测试夹具内部综合测试仪音频接口可以通过小型继电器（JZX-22F/2Z）选择连接到车站电台音频接口还是车站电台4线接口。标准的串口连接到工业平板电脑的串口，采用串口电平转换芯片（MAX232）实现。工业平板电脑通过串口发送通路切换命令到单片机（ATMEGA128），单片机控制小型继电器切换到要测试的接口。12V直流电源接口和数控直流电源的输出相连，为整个车站电台测试夹具供电。12V直流电源又通过电源芯片（7805）输出一路5V电源为单片机和串口电平转换芯片供电。

本系统的综合测试仪用来测试铁路450M车站电台硬件指标，它通过GPIB线、NIGPIB-USB-HS卡与工业平板电脑通信，通过音频线与车站电台测试夹具进行音频信号传输与测量，通过射频线与被测的铁路450M车站电台进行无线信号的传输与测量。

本系统的工业平板电脑（东田DTP-1552-E3845）是整个测试站的控制中枢，控制着测试系统各种设备进行测试。它提供了多点触摸功能，用户可以在没有鼠标键盘的情况下进行测试操作。它也通过内置的MIC采集用户声音，分析用户声音，提供AI智能测试的能力。

本系统的铁路450M车站电台智能测试软件运行在工业平板电脑上，通过网口控制数控直流电源输出指定电压，通过串口控制车站电台测试夹具切换测试通路，通过GPIB-USB-HS卡控制HP8921A综合测试仪完成对车站电台音频、4线、射频等各项硬件指标的测试。通过分析内置MIC采集的用户声音来实现AI智能测试，用户完全可以在不操作工业平板电脑的情况下，通过人机对话功能来完成整个测试。通过MySQL数据库进行测试结果的集中存储、可通过测试软件进行远程查看，可通过Excel导出测试报告。铁路450M车站电台测试报告见表1。

表1

如表1所示，本发明的铁路450M车站电台测试报告中包含：测试报告的名称，设备序列号，测试结果，测试的开始时间，测试的结束时间，测试项的名称，测试项的指标要求和测试项的测试结果。一些测试项要同时测试两个指标，所以测试结果分成了两列显示。

如图3所示，本系统铁路450M车站电台智能测试软件执行以下操作：

1、启动铁路450M车站电台智能测试软件。

2、连接被测铁路450M车站电台。

3、如果所述测试系统工作在AI模式，所述测试软件不停的采集所述工业平板电脑内置MIC收到的语音，分析用户发出的命令，此时对所述测试系统说出“开始测试”后，测试软件就会启动测试；如果测试站工作在手动模式，需要手动点击测试软件上的“开始测试”按钮来启动测试。

4、测试软件通过串口读取所述被测铁路450M车站电台的序列号（如：“17300060”，其中“17”代表2017年，“30”代表批次，“0060”代表批次中的序列号），作为存储测试结果与导出测试报告的唯一标识。

5、测试软件通过所述NI GPIB-USB-HS卡控制所述综合测试仪进行初始化。

6、测试软件通过串口控制所述被测铁路450M车站电台进入测试态。

7、测试软件控制所述被测铁路450M车站电台进入测试项子流程。

8、测试项测试完毕后，测试软件控制所述被测铁路450M车站电台退出所述测试项。

9、测试软件判断是否还有未测试的测试项，若有则跳转到步骤7继续执行相应操作，否则退出测试态。

10、测试软件判断所述被测铁路450M车站电台是否测试合格，如果所有的测试项都合格，所述被测铁路450M车站电台测试合格，否则为不合格。

11、在所述工业平板电脑上显示被测铁路450M车站电台的测试结果；合格时显示“合格”，字体显示黑色，不合格时显示“不合格”，字体显示红色。

12、测试软件保存测试结果到MySQL数据库。

13、测试软件将测试结果导出为Excel格式的测试报告，到此测试结束。

如图4所示，测试项子流程执行以下操作：

a、先判断测试项要测的音频是否来自4线接口，如果是，则测试软件控制车站电台测试夹具将综合测试仪音频接口切换到车站电台4线接口；如果不是，则测试软件控制车站电台测试夹具将综合测试仪音频接口切换到车站电台音频接口。

b、测试软件控制综合测试仪进入测试界面；

c、测试软件设置综合测试仪要测量的测试项的指标及单位；

d、测试软件控制被测铁路450M车站电台进行收发音频或射频信号；

e、测试软件控制综合测试仪读取测量到的被测铁路450M车站电台进行收发音频或射频信号的值后，控制被测铁路450M车站电台停止收发音频或射频信号。

f、测试软件根据测试项的指标要求，判断测量到的值是否合格；在工业平板电脑上显示测试项的测试结果,如果合格显示“是”，字体显示黑色；如果不合格显示“否”,字体显示红色。

Claims (6)

1.一种铁路450M车站电台智能自动测试系统，其特征在于，所述测试系统包括机柜，机柜内设置不间断电源UPS、电源插排PDU、数控直流电源、NI GPIB-USB-HS卡、综合测试仪、车站电台测试夹具和运行铁路450M车站电台智能测试软件的工业平板电脑；其中，交流220V通过所述不间断电源UPS再经电源插排PDU分别与所述数控直流电源、工业平板电脑、综合测试仪及被测铁路450M车站电台连接；数控直流电源与所述车站电台测试夹具连接，同时通过网线与所述工业平板电脑连接；工业平板电脑通过串口线与所述车站电台测试夹具及被测铁路450M车站电台连接；同时又通过USB线与所述NI GPIB-USB-HS卡相连；所述综合测试仪通过射频线与所述被测铁路450M车站电台连接，同时通过GPIB线与NI GPIB-USB-HS卡相连，同时通过音频线与所述车站电台测试夹具相连；车站电台测试夹具分别通过音频线和4线与所述被测铁路450M车站电台连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁路450M车站电台智能自动测试系统，其特征在于，所述机柜型号为海乐A1-6827；不间断电源UPS型号为海迪尔ET1KRF；电源插排PDU型号为飞利浦SPB5481；数控直流电源型号为IT6723H；综合测试仪型号为HP8921A ；工业平板电脑型号为东田DTP-1552-E3845。

3.根据权利要求1所述的一种铁路450M车站电台智能自动测试系统，其特征在于，所述车站电台测试夹具为一盒体，在盒体上设有12V直流电源接口、EIA-RS-232串口、综合测试仪音频接口、车站电台4线接口和车站电台音频接口；所述盒体内设有单片机、电源芯片、串口电平转换芯片和小型继电器；所述数控直流电源通过所述12V直流电源接口输出12V至所述电源芯片和小型继电器；同时电源芯片输出5V分别至所述单片机和串口电平转换芯片；单片机分别通过I/O串口连接串口电平转换芯片和小型继电器；小型继电器分别通过音频线连接所述综合测试仪音频接口以及车站电台音频接口和车站电台4线接口。

4.根据权利要求3所述的一种铁路450M车站电台智能自动测试系统，其特征在于，所述车站电台测试夹具的单片机型号为ATMEGA128；小型继电器型号为JZX-22F/2Z；串口电平转换芯片型号为MAX232，电源芯片型号为7805。

5.根据权利要求1所述的一种铁路450M车站电台智能自动测试系统，其特征在于，所述铁路450M车站电台智能测试软件执行以下操作：

S1、启动铁路450M车站电台智能测试软件；

S2、连接被测铁路450M车站电台；

S3、如果所述测试系统工作在AI模式，所述测试软件不停的采集所述工业平板电脑内置MIC收到的语音，分析用户发出的命令，此时对所述测试系统说出开始测试后，测试软件就会启动测试；如果测试站工作在手动模式，需要手动点击测试软件上的开始测试按钮来启动测试；

S4、测试软件通过串口读取所述被测铁路450M车站电台的序列号，作为存储测试结果与导出测试报告的唯一标识；

S5、测试软件通过所述NI GPIB-USB-HS卡控制所述综合测试仪进行初始化；

S6、测试软件通过串口控制所述被测铁路450M车站电台进入测试态；

S7、测试软件控制所述被测铁路450M车站电台进入测试项子流程；

S8、测试项测试完毕后，测试软件控制所述被测铁路450M车站电台退出所述测试项；

S9、测试软件判断是否还有未测试的测试项，若有则跳转到步骤S7继续执行相应操作，否则退出测试态；

S10、测试软件判断所述被测铁路450M车站电台是否测试合格，如果所有的测试项都合格，所述被测铁路450M车站电台测试合格，否则为不合格；

S11、在所述工业平板电脑上显示所述被测铁路450M车站电台的测试结果；

S12、测试软件保存测试结果到MySQL数据库；

S13、测试软件将测试结果导出为Excel格式的测试报告，到此测试结束。

6.根据权利要求5所述的一种铁路450M车站电台智能自动测试系统，其特征在于，所述测试项子流程执行以下操作：

a、先判断所述测试项要测的音频是否来自4线接口，如果是，则测试软件控制所述车站电台测试夹具将综合测试仪音频接口切换到车站电台4线接口；如果不是，则测试软件控制所述车站电台测试夹具将所述综合测试仪音频接口切换到车站电台音频接口；

b、测试软件控制所述综合测试仪进入测试界面；

c、测试软件设置所述综合测试仪要测量的所述测试项的指标及单位；

d、测试软件控制所述被测铁路450M车站电台进行收发音频或射频信号；

e、测试软件控制所述综合测试仪读取测量到的所述被测铁路450M车站电台进行收发音频或射频信号的值后，控制被测铁路450M车站电台停止收发音频或射频信号；

f、测试软件根据所述测试项的指标要求，判断测量到的值是否合格；在所述工业平板电脑上显示测试项的测试结果,如果合格字体显示黑色，如果不合格字体显示红色。

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