CN220305640U - 城市轨道交通仿真测试平台和自动仿真测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种城市轨道交通仿真测试平台和自动仿真测试系统，包括机柜和设置在机柜内部的模拟子站、控制单元，所述控制单元的底层电性连接有至少两个模拟子站；所述模拟子站包括电源模拟模块、信号处理模块和开关量模拟模块，所述电源模拟模块包括直流电源，所述直流电源的电压输出端和电压互感器电性连接。本实用新型可以在线上搭建城市轨道交通仿真测试平台和自动仿真测试系统，模拟出直流电源的电压和电流以及开关量信号，在城市轨道交通系统实际运营前进行电压和电流信号测试，以评估该系统的稳定性和性能情况，从而该仿真测试系统既方便又能够自动完成测试系统的全过程，避免人员参与导致的测试结论不准确的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通仿真技术领域，具体为一种城市轨道交通仿真测试平台和自动仿真测试系统。
背景技术
城市轨道交通仿真测试平台是一种用于模拟和测试城市轨道交通系统运行的虚拟环境。它通过使用计算机模型和仿真技术，可以模拟轨道交通系统的各个方面，包括列车运行、信号控制、乘客流动、站台管理等，以评估系统运行效果、优化规划和预测未来的运行情况。
自动仿真测试系统是在城市轨道交通仿真测试平台基础上进一步发展的系统。它结合了自动化测试技术和仿真平台，可以在实际运营前对轨道交通系统进行广泛的测试和验证。自动仿真测试系统可以自动执行测试用例、收集测试数据，并进行分析和报告，以评估系统的稳定性、安全性和性能。
现有技术中，在自动仿真测试系统上线前，需要对其测试效果进行验证，因此需要采集城市轨道交通系统真实的电压数据和电流数据以及开关量信号，结合其测试的结果和具体真实的电压数据和电流数据以及开关量信号判断其仿真测试的效果，因此需要线下采集并测试，但是线下采集和测试不方便，还需要大量的人力物力，且整个测试过程中主要依靠测试人员参与，而人为参与存在主观性必然会影响测试结论。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种城市轨道交通仿真测试平台和自动仿真测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种城市轨道交通仿真测试平台，包括机柜和设置在机柜内部的模拟子站、控制单元，所述控制单元的底层电性连接有至少两个模拟子站；
所述模拟子站包括电源模拟模块、信号处理模块和开关量模拟模块，所述电源模拟模块包括直流电源，所述直流电源的电压输出端和电压互感器电性连接，电流输出端和电流互感器电性连接，分别用于测量直流电源的输出电压和电流数据，所述信号处理模块包括模数转换模块，所述模数转换模块和电压互感器、电流互感器的输出端电性连接，用于将测量的电压数据和电流数据从模拟量转化为数字量，所述模数转换模块将模数转换后的电压数据和电流数据发送至控制单元；
所述开关量模拟模块和控制单元电性连接，用于模拟开关量信号，并将开关量信号发送至控制单元，所述控制单元收集开关量信号和电压数据、电流数据，所述控制单元和通讯模块电性连接，用于将控制单元收集的信号发送至自动仿真测试系统的服务器，用于和自动仿真测试系统的服务器通讯。
优选地，所述开关量模拟模块采用包含多个继电器的继电器组，且每个继电器的控制相互独立，用于通过继电器的触点的开关模拟开关量信号。
优选地，所述控制单元采用台式工作站和拼接矩阵主机，所述信号处理模块和开关量模拟模块通过信息交互单元和控制单元电性连接，所述信息交互单元采用机架式交换机。
优选地，所述通讯模块为无线通讯模块，采用802.11b/g/n标准的Wi-Fi网络和自动仿真测试系统的服务器进行通讯。
优选地，所述模拟子站还包括有信号仿真单元，所述信号仿真单元内部具有MATLAB仿真工具，所述信号仿真单元的信号输出端和控制单元电性连接，用于生成仿真通讯信号并发送至控制单元。
优选地，所述信号仿真单元的信号输出端电性连接有信号验证单元，所述信号验证单元采用频谱分析仪，用于验证信号仿真单元生成的仿真通讯信号的准确性。
本实用新型另外还提供一种自动仿真测试系统，所述自动仿真测试系统包括自动仿真服务器和测试平台，所述测试平台采用上述的城市轨道交通仿真测试平台，所述自动仿真服务器和通讯模块通讯，用于接收通讯模块所发送的数据和信号。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
使用直流电源的电压输出端和电压互感器的电性连接，电流输出端和电流互感器的电性连接，模数转换模块和电压互感器、电流互感器的输出端电性连接，模拟城市轨道交通系统的电压和电流，使用信号处理模块、开关量模拟模块通过信息交互单元和控制单元电性连接，开关量模拟模块和控制单元电性连接，控制单元和通讯模块电性连接，模拟出模拟城市轨道交通系统的开关量和信号的情况，因此可以在线上搭建自动仿真测试系统的验证装置，模拟出直流电源的电压和电流以及开关量信号，在城市轨道交通的自动仿真测试系统实际运营前进行电压和电流信号测试，以评估该系统的稳定性和性能情况，从而该仿真测试系统既方便又能够自动完成测试系统的全过程，避免人员参与导致的测试结论不准确的问题。
附图说明
图1为本实用新型的模块单元组成框图；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：
一种城市轨道交通仿真测试平台，如图1所示，包括机柜和设置在机柜内部的模拟子站、控制单元，仿真测试平台为一个独立的仿真测试环境，整体为方便移动的机柜形式，控制单元的底层电性连接有至少两个模拟子站；
模拟子站包括电源模拟模块、信号处理模块和开关量模拟模块，电源模拟模块包括直流电源，直流电源的电压输出端和电压互感器电性连接，电流输出端和电流互感器电性连接，分别用于测量直流电源的输出电压和电流数据，直流电源能够输出不同大小的电压和电流，满足测试的需求。
信号处理模块包括模数转换模块，模数转换模块和电压互感器、电流互感器的输出端电性连接，用于将测量的电压数据和电流数据从模拟量转化为数字量，模数转换模块将模数转换后的电压数据和电流数据发送至控制单元。电源模拟模块采用上海东力仪器有限公司的DR3300型电源模拟模块。
电压互感器、电流互感器采用通用电气公司生产的VT1系列电压互感器、CT1系列电流互感器；模数转换模块采用深圳市纵横科技有限公司生产的ZD1702型模数转换模块。
开关量模拟模块和控制单元电性连接，用于模拟开关量信号，并将开关量信号发送至控制单元，控制单元收集开关量信号和电压数据、电流数据，控制单元和通讯模块电性连接，用于将控制单元收集的信号发送至自动仿真测试系统的服务器，用于和自动仿真测试系统的服务器通讯。
在上述实施例的基础上，开关量模拟模块采用包含多个继电器的继电器组，且每个继电器的控制相互独立，用于通过继电器的触点的开关模拟开关量信号。继电器采用施耐德电气公司生产的RM35型继电器，RM35型继电器主要包括电磁线圈、触点以及引脚，控制单元的电性连接通常是通过连接到继电器的触点来实现的，每个继电器的电磁线圈单独通电控制。
在上述实施例的基础上，控制单元采用台式工作站和拼接矩阵主机，信号处理模块和开关量模拟模块通过信息交互单元和控制单元电性连接，信息交互单元采用机架式交换机。台式工作站采用联想公司生产的P330型台式工作站，P330型台式工作站主要包括机箱、主板、处理器、内存以及显卡等，P330型台式工作站通过主板上的接口连接其他设备；拼接矩阵主机采用Crestron公司生产的DM系列，DM型拼接矩阵主机主要包括输入接口、输出接口、处理器以及控制接口，拼接矩阵主机通过控制接口连接其他设备。
在上述实施例的基础上，通讯模块为无线通讯模块，采用802.11b/g/n标准的Wi-Fi网络和自动仿真测试系统的服务器进行通讯。
在上述实施例的基础上，模拟子站还包括信号仿真单元，信号仿真单元内部具有MATLAB仿真工具，信号仿真单元的信号输出端和控制单元电性连接，用于生成仿真通讯信号并发送至控制单元。
在上述实施例的基础上，信号仿真单元的信号输出端电性连接有信号验证单元，信号验证单元采用频谱分析仪，用于验证信号仿真单元生成的仿真通讯信号的准确性。频谱分析仪采用上海南方仪器生产的QA3000系列频谱分析仪，频谱分析仪主要包括输入模块、模数转换器以及快速傅里叶变换等，控制单元的电性连接通常是通过连接到频谱分析仪的USB接口。
本实用新型另外还提供一种自动仿真测试系统，自动仿真测试系统包括自动仿真服务器和测试平台，测试平台采用上述的城市轨道交通仿真测试平台，自动仿真服务器和通讯模块通讯，用于接收通讯模块所发送的数据和信号。
该城市轨道交通仿真测试平台的工作原理如下：
测试时，先将直流电源和电压互感器电性连接，直流电源和电流互感器电性连接，测量出直流电源的输出电压和电流，利用模数转换模块将测量的电压数据和电流从模拟量转化为数字量，然后信息交互单元将电压数据和电流数据发送至控制单元，开关量模拟模块模拟出开关量信号，并将开关量信号发送至控制单元，控制单元再将收集的信号发送至自动仿真测试系统的服务器，评估该系统的稳定性和性能情况。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种城市轨道交通仿真测试平台，其特征在于，包括机柜和设置在机柜内部的模拟子站、控制单元，所述控制单元的底层电性连接有至少两个模拟子站；
所述模拟子站包括电源模拟模块、信号处理模块和开关量模拟模块，所述电源模拟模块包括直流电源，所述直流电源的电压输出端和电压互感器电性连接，电流输出端和电流互感器电性连接，分别用于测量直流电源的输出电压和电流数据，所述信号处理模块包括模数转换模块，所述模数转换模块和电压互感器、电流互感器的输出端电性连接，用于将测量的电压数据和电流数据从模拟量转化为数字量，所述模数转换模块将模数转换后的电压数据和电流数据发送至控制单元；
所述开关量模拟模块和控制单元电性连接，用于模拟开关量信号，并将开关量信号发送至控制单元，所述控制单元收集开关量信号和电压数据、电流数据，所述控制单元和通讯模块电性连接，用于将控制单元收集的信号发送至自动仿真测试系统的服务器，用于和自动仿真测试系统的服务器通讯。
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通仿真测试平台，其特征在于，所述开关量模拟模块采用包含多个继电器的继电器组，且每个继电器的控制相互独立，用于通过继电器的触点的开关模拟开关量信号。
3.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通仿真测试平台，其特征在于，所述控制单元采用台式工作站和拼接矩阵主机，所述信号处理模块和开关量模拟模块通过信息交互单元和控制单元电性连接，所述信息交互单元采用机架式交换机。
4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通仿真测试平台，其特征在于，所述通讯模块为无线通讯模块，采用802.11b/g/n标准的Wi-Fi网络和自动仿真测试系统的服务器进行通讯。
5.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通仿真测试平台，其特征在于，所述模拟子站还包括有信号仿真单元，所述信号仿真单元内部具有MATLAB仿真工具，所述信号仿真单元的信号输出端和控制单元电性连接，用于生成仿真通讯信号并发送至控制单元。
6.根据权利要求5所述的一种城市轨道交通仿真测试平台，其特征在于，所述信号仿真单元的信号输出端电性连接有信号验证单元，所述信号验证单元采用频谱分析仪，用于验证信号仿真单元生成的仿真通讯信号的准确性。
7.一种自动仿真测试系统，其特征在于，所述自动仿真测试系统包括自动仿真服务器和测试平台，所述测试平台采用权利要求1-6中任一项所述的城市轨道交通仿真测试平台，所述自动仿真服务器和通讯模块通讯，用于接收通讯模块所发送的数据和信号。
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