CN202421883U - 车辆网络控制系统测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种车辆网络控制系统测试装置，包括：两个动车控制柜和至少一个拖车控制柜。每个动车控制柜包括：用于实现WTB与MVB之间信息转换的GW、用于实现MVB总线管理和车辆控制功能的MPU、用于显示车辆网络控制系统运行状态的IDU和用于模拟动车牵引设备的牵引模拟仪，GW、MPU、IDU和牵引模拟仪通过MVB串联，GW还通过WTB连接另一个动车控制柜的GW和列车网；每个拖车控制柜包括：用于模拟拖车制动设备的制动模拟仪，制动模拟仪通过MVB连接两个动车控制柜的牵引模拟仪。采用本实用新型提供的车辆网络控制系统测试装置，能够在车辆生产制造之前先采用该测试装置对车辆网络控制系统进行测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆技术，尤其涉及一种车辆网络控制系统测试装置。
背景技术
目前，世界轨道交通行业进入快速发展时期，为了缓解日益严重的交通压力，同时提高交通运输的效率，新型的机车、动车组、轻轨车辆、地铁车辆等轨道车辆在全世界开始广泛使用。伴随着轨道交通行业的兴起，轨道交通车辆的控制越来越趋向于智能化，传统的车辆控制方式已经不能满足新形势下的技术要求，基于网络控制的智能轨道车辆开始在全世界的轨道交通行业广泛应用。
在全世界的轨道交通行业中，所使用的网络控制技术主要包括列车通信网络(Train Communication network，简称TCN)、世界工厂仪表协议(World Factory Instrument Protocol，简称WorldFip)网络以及RS485网络等，其中TCN网络是目前轨道交通行业应用最广的网络系统。
1999年6月，TCN标准草案61375-1正式成为国际标准。在IEC61375-1中，将TCN网络分为两级总线，第一级为多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus，简称MVB)，第二级为绞线式列车总线(Wire Train Bus，简称WTB)。TCN网络包含MVB及WTB。
WTB属于总线仲裁型网络，它的链路层使用高级数据链路控制(High-Level Data Link Control，简称HDLC)，数据交换采用报文传送方式，报文根据用途的不同分成三种类型，采用主帧/从帧应答方式，可以实现设备和介质冗余，实时性靠实时协议来保证，并且，WTB可以实现自动识别网络构成和变化实现动态组网功能，因此WTB适用于列车网，并适于经常解挂和连挂的列车。WTB能够操作2到22个车辆，最多32个总线节点，通信电缆最长860m。WTB物理传输介质采用双绞屏蔽线，传输速率为1.0Mbps。WTB支持介质冗余管理和设备冗余管理。
MVB也属于总线仲裁型网络，采用主帧/从帧应答方式，可以实现设备和介质冗余，实时性靠实时协议来保证，它适于作为车辆网。MVB传输介质分3种：电气短距离介质为RS485差分传输导线对，传输距离20M；电气中距离介质为双绞屏蔽线，传输距离200M；电气长距离介质为光纤，传输距离2KM。传输速率1.5Mb/s。
如果列车网采用WTB，车辆网采用MVB，则在列车网和车辆网之间需安装网关。
目前，对于采用TCN网络的车辆控制系统的测试方式尚不完善，必须在车辆制造完成后，才能在车辆中对车辆控制系统进行调试。在制造完成的车辆中进行调试的方式给调试工作带来很大的困难，这种方式使得车辆调试需要很长时间，导致车辆的生产制造周期长，并且增大了调试成本。
实用新型内容
本实用新型提供一种车辆网络控制系统测试装置，用以解决现有技术中的缺陷，以在车辆生产制造之前对车辆网络控制系统进行测试。
本实用新型提供一种车辆网络控制系统测试装置，包括：两个动车控制柜和至少一个拖车控制柜；
每个所述动车控制柜包括：用于实现绞线式列车总线WTB与多功能车辆总线MVB之间信息转换的重联网关GW、用于实现MVB总线管理和车辆控制功能的微处理单元MPU、用于显示车辆网络控制系统运行状态的智能显示单元IDU和用于模拟动车牵引设备的牵引模拟仪，所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪通过MVB串联，所述GW还通过WTB连接另一个动车控制柜的GW和列车网；
每个所述拖车控制柜包括：用于模拟拖车制动设备的制动模拟仪，所述制动模拟仪通过MVB连接所述两个动车控制柜的牵引模拟仪。
如上所述的装置，其中，每个所述动车控制柜还包括：用于获取远程信号的动车远程输入输出模块RIOM和至少一个用于产生远程信号的远程信号模拟子装置；
所述至少一个远程信号模拟子装置通过输入输出信号线与所述动车RIOM连接并向所述动车RIOM发送远程信号；
所述动车RIOM通过MVB与所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪串联。
如上所述的装置，其中，所述至少一个远程信号模拟子装置包括：用于输出驾驶控制指令的动车指令按钮、用于模拟车辆运行速度的速度模拟仪、用于产生车辆模拟信号的信号模拟仪；
所述动车指令按钮、速度模拟仪和信号模拟仪分别通过输入输出信号线连接所述动车RIOM。
如上所述的装置，其中，每个所述动车控制柜还包括：至少一个用于模拟相应子系统设备的子系统模拟仪；
所述至少一个子系统模拟仪通过MVB与所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪串联。
如上所述的装置，其中，所述至少一个子系统模拟仪包括：用于模拟车辆辅助设备的辅助模拟仪、用于模拟车辆空调设备的空调模拟仪和/或用于模拟车辆车门设备的车门模拟仪；
所述辅助模拟仪、空调模拟仪和/或车门模拟仪通过MVB与所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪串联。
如上所述的装置，其中，所述辅助模拟仪、空调模拟仪和/或车门模拟仪包括图形化编程接口和/或可编程控制器PLC。
如上所述的装置，其中，每个所述拖车控制柜还包括：用于获取拖车数字信号的拖车RIOM和用于输出拖车数字信号的拖车指令按钮；
所述拖车指令按钮通过输入输出信号线连接所述拖车RIOM。
本实用新型的技术效果是：该测试装置的动车控制柜和拖车控制柜分别模拟车辆网络控制系统在动车和拖车中的部分，通过牵引模拟仪和制动模拟仪模拟控制系统对车辆运行的控制的情况，通过IDU显示模拟结果，从而能够在车辆生产制造之前先采用该测试装置对车辆网络控制系统进行测试。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的车辆网络控制系统测试装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的车辆网络控制系统测试装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三的车辆网络控制系统测试装置的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型实施例一的车辆网络控制系统测试装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括：两个动车控制柜11和至少一个拖车控制柜12。
其中，每个动车控制柜11至少包括：重联网关(Gateway，简称GW)111、微处理单元(Micro Processor Unit，简称MPU)112、智能显示单元(Intelligent Display Unit，简称IDU)113和牵引模拟仪114。具体地，GW 111用于实现WTB与多功能车辆总线MVB之间信息转换。MPU 112用于实现MVB总线管理和车辆控制功能。IDU 113用于显示车辆网络控制系统运行状态。牵引模拟仪114用于模拟动车牵引设备。上述GW111、MPU 112、IDU 113和牵引模拟仪114通过MVB串联，在本实用新型实施例一中，以GW 111作为动车控制柜11中串联的第一个设备，以牵引模拟仪114作为动车控制柜11中串联的最后一个设备。GW 111还通过WTB连接另一个动车控制柜11的GW 111和列车网。
其中，每个拖车控制柜12至少包括：制动模拟仪121。具体地，制动模拟仪121用于模拟拖车制动设备。该制动模拟仪121通过MVB分别连接两个动车控制柜11中串联的最后一个设备，具体地，制动模拟仪121通过MVB连接两个动车控制柜11的牵引模拟仪114。
在本实用新型实施例一中，该测试装置的动车控制柜和拖车控制柜分别模拟车辆网络控制系统在动车和拖车中的部分，通过牵引模拟仪和制动模拟仪模拟控制系统对车辆运行的控制的情况，通过IDU显示模拟结果，从而能够在车辆生产制造之前先采用该测试装置对车辆网络控制系统进行测试，因此能够减少车辆调试时间，缩短车辆的生产制造周期，并且节约调试成本。
图2为本实用新型实施例二的车辆网络控制系统测试装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：两个动车控制柜21和至少一个拖车控制柜22。
其中，每个动车控制柜21中不仅包括：GW 211、MPU 212、IDU 213 和牵引模拟仪214，而且还可以包括：动车远程输入输出模块(Remote Input Output Module，简称RIOM)215和至少一个远程信号模拟子装置。
具体地，GW 211用于实现WTB与多功能车辆总线MVB之间信息转换。MPU 212用于实现MVB总线管理和车辆控制功能。IDU 213用于显示车辆网络控制系统运行状态。牵引模拟仪214用于模拟动车牵引设备。动车RIOM 215用于获取远程信号。远程信号模拟子装置用于产生远程信号。上述GW 211、MPU 212、IDU 213、牵引模拟仪214和动车RIOM215通过MVB串联，在本实用新型实施例二中，以GW 211作为动车控制柜21中串联的第一个设备，以牵引模拟仪214作为动车控制柜21中串联的最后一个设备。GW 211还通过WTB连接另一个动车控制柜21的GW 211和列车网。至少一个远程信号模拟子装置通过输入输出信号线与动车RIOM 215连接并向动车RIOM 215发送远程信号。
上述至少一个远程信号模拟子装置具体可以包括以下子装置中的一种或几种的组合：动车指令按钮216、速度模拟仪217和信号模拟仪218。具体地，动车指令按钮216用于输出驾驶控制指令，以模拟司机驾驶车辆过程中的操作。速度模拟仪217用于模拟车辆运行速度。信号模拟仪218用于产生车辆模拟信号，例如，车辆模拟信号可以包括：车辆中的载荷信号、压力信号等多种4至20mA的模拟信号源。动车指令按钮216、速度模拟仪217和信号模拟仪218分别通过输入输出信号线连接动车RIOM 215。
其中，每个拖车控制柜22至少包括：制动模拟仪221，还可以包括：拖车RIOM 222和拖车指令按钮223。具体地，制动模拟仪221用于模拟拖车制动设备。拖车RIOM 222用于获取拖车数字信号，拖车指令按钮223用于输出拖车数字信号。该制动模拟仪221通过MVB分别连接两个动车控制柜21中串联的最后一个设备，具体地，制动模拟仪221通过MVB连接两个动车控制柜21的牵引模拟仪214。拖车指令按钮223通过输入输出信号线连接拖车RIOM 222。
在本实用新型实施例二中，该测试装置的动车控制柜和拖车控制柜分别模拟车辆网络控制系统在动车和拖车中的部分，通过牵引模拟仪和制动模拟仪模拟控制系统对车辆运行的控制的情况，并且通过RIOM和远程信号模拟子装置模拟车辆运行过程中的驾驶控制指令、运行速度、载荷、压力等多种 信号，通过IDU显示模拟结果，从而能够在车辆生产制造之前先采用该测试装置对车辆网络控制系统进行测试，因此能够减少车辆调试时间，缩短车辆的生产制造周期，并且节约调试成本。
图3为本实用新型实施例三的车辆网络控制系统测试装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：两个动车控制柜31和至少一个拖车控制柜32。
其中，每个动车控制柜31中不仅包括：GW 311、MPU 312、IDU 313和牵引模拟仪314，而且还可以包括：动车RIOM 315和至少一个远程信号模拟子装置，进一步地，还可以包括：至少一个子系统模拟仪。
具体地，GW 311用于实现WTB与多功能车辆总线MVB之间信息转换。MPU 312用于实现MVB总线管理和车辆控制功能。IDU 313用于显示车辆网络控制系统运行状态。牵引模拟仪314用于模拟动车牵引设备。动车RIOM 315用于获取远程信号。远程信号模拟子装置用于产生远程信号。子系统模拟仪用于模拟相应子系统设备。上述GW 311、MPU 312、IDU 313、牵引模拟仪314、动车RIOM 315和至少一个子系统模拟仪通过MVB串联，在本实用新型实施例三中，以GW 311作为动车控制柜31中串联的第一个设备，以牵引模拟仪314作为动车控制柜31中串联的最后一个设备，在实际应用中，也可以将任何一个子系统模拟仪作为动车控制柜31中串联的最后一个设备。GW 311还通过WTB连接另一个动车控制柜31的GW311和列车网。至少一个远程信号模拟子装置通过输入输出信号线与动车RIOM 315连接并向动车RIOM 315发送远程信号。
上述至少一个远程信号模拟子装置具体可以包括以下子装置中的一种或几种的组合：动车指令按钮316、速度模拟仪317和信号模拟仪318。具体地，动车指令按钮316用于输出驾驶控制指令。速度模拟仪317用于模拟车辆运行速度。信号模拟仪318用于产生车辆模拟信号。动车指令按钮316、速度模拟仪317和信号模拟仪318分别通过输入输出信号线连接动车RIOM 315。
上述至少一个子系统模拟仪包括以下模拟仪中的一种或几种的组合：辅助模拟仪3191、空调模拟仪3192和车门模拟仪3193。具体地，辅助模拟仪3191用于模拟车辆辅助设备，空调模拟仪3192用于模拟车辆空调设备，车门模拟仪3193用于模拟车辆车门设备。上述辅助模拟仪3191、空调模拟仪 3192和/或车门模拟仪3193通过MVB与上述GW 311、MPU 312、IDU 313和牵引模拟仪314串联。在本实用新型实施例三中，以GW 311作为动车控制柜31中串联的第一个设备，以牵引模拟仪314作为动车控制柜31中串联的最后一个设备，在实际应用中，也可以将辅助模拟仪3191、空调模拟仪3192或车门模拟仪3193作为动车控制柜31中串联的最后一个设备。上述辅助模拟仪3191、空调模拟仪3192和/或车门模拟仪3193中可以包括图形化编程接口和/或可编程控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，具体地，该图形化编程接口符合国际电工委员会(International Electro Technical Commission，简称IEC)规定的IEC 61-3标准。
其中，每个拖车控制柜32至少包括：制动模拟仪321，还可以包括：拖车RIOM 322和拖车指令按钮323。具体地，制动模拟仪321用于模拟拖车制动设备。拖车RIOM 322用于获取拖车数字信号，拖车指令按钮323用于输出拖车数字信号。该制动模拟仪321通过MVB分别连接两个动车控制柜31中串联的最后一个设备，具体地，制动模拟仪321通过MVB连接两个动车控制柜31的牵引模拟仪314。拖车指令按钮323通过输入输出信号线连接拖车RIOM 322。
在本实用新型实施例三中，该测试装置的动车控制柜和拖车控制柜分别模拟车辆网络控制系统在动车和拖车中的部分，通过牵引模拟仪和制动模拟仪模拟控制系统对车辆运行的控制的情况，并且通过RIOM和远程信号模拟子装置模拟车辆运行过程中的驾驶控制指令、运行速度、载荷、压力等多种信号，还可以通过辅助模拟仪、空调模拟仪和车门模拟仪分别模拟车辆的辅助设备、空调设备和车门设备，通过IDU显示模拟结果，从而能够在车辆生产制造之前先采用该测试装置对车辆网络控制系统进行测试，因此能够减少车辆调试时间，缩短车辆的生产制造周期，并且节约调试成本。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而 非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种车辆网络控制系统测试装置，其特征在于，包括：两个动车控制柜和至少一个拖车控制柜；
每个所述动车控制柜包括：用于实现绞线式列车总线WTB与多功能车辆总线MVB之间信息转换的重联网关GW、用于实现MVB总线管理和车辆控制功能的微处理单元MPU、用于显示车辆网络控制系统运行状态的智能显示单元IDU和用于模拟动车牵引设备的牵引模拟仪，所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪通过MVB串联，所述GW还通过WTB连接另一个动车控制柜的GW和列车网；
每个所述拖车控制柜包括：用于模拟拖车制动设备的制动模拟仪，所述制动模拟仪通过MVB连接所述两个动车控制柜的牵引模拟仪。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
每个所述动车控制柜还包括：用于获取远程信号的动车远程输入输出模块RIOM和至少一个用于产生远程信号的远程信号模拟子装置；
所述至少一个远程信号模拟子装置通过输入输出信号线与所述动车RIOM连接并向所述动车RIOM发送远程信号；
所述动车RIOM通过MVB与所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪串联。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
所述至少一个远程信号模拟子装置包括：用于输出驾驶控制指令的动车指令按钮、用于模拟车辆运行速度的速度模拟仪、用于产生车辆模拟信号的信号模拟仪；
所述动车指令按钮、速度模拟仪和信号模拟仪分别通过输入输出信号线连接所述动车RIOM。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，
每个所述动车控制柜还包括：至少一个用于模拟相应子系统设备的子系统模拟仪；
所述至少一个子系统模拟仪通过MVB与所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪串联。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述至少一个子系统模拟仪包括：用于模拟车辆辅助设备的辅助模拟仪、用于模拟车辆空调设备的空调模拟仪和/或用于模拟车辆车门设备的车门模拟仪；
所述辅助模拟仪、空调模拟仪和/或车门模拟仪通过MVB与所述GW、MPU、IDU和牵引模拟仪串联。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述辅助模拟仪、空调模拟仪和/或车门模拟仪包括图形化编程接口和/或可编程控制器PLC。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，
每个所述拖车控制柜还包括：用于获取拖车数字信号的拖车RIOM和用于输出拖车数字信号的拖车指令按钮；
所述拖车指令按钮通过输入输出信号线连接所述拖车RIOM。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHINA CNR CORPORATION LIMITED Free format text: FORMER OWNER: DALIAN ELECTRIC TRACTION RESEARCH + DEVELOPMENT CENTER OF CHINA NORTH LOCOMOTIVE CO., LTD. Effective date: 20140401 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 116022 DALIAN, LIAONING PROVINCE TO: 100078 FENGTAI, BEIJING |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140401 Address after: 100078 Beijing Fengtai District city park is a district 15 building Patentee after: China CNR Corporation Limited Address before: 116022 Shahekou, Liaoning, China No. 51 The Strip Patentee before: Dalian Electric Traction Research & Development Center of China North Locomotive Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120905 Termination date: 20191125 |