軌道車輛調試系統、軌道車輛以及軌道車輛調試方法與流程
2023-06-04 06:40:16
本發明涉及動車組單車調試領域，具體而言，涉及一種軌道車輛調試系統、軌道車輛以及軌道車輛調試方法。
背景技術：
隨著人們生活節奏的不斷加快，為了節省時間，人們對速度有了更高的要求，於是出現了速度更快、環境更舒適的動車組。為了保障動車組安全高效的運行，需要對動車組單車進行調試。
已有動車組單車調試僅對動車組車輛電纜進行導通、耐壓試驗，未進行車輛系統供電試驗，部分車輛總裝工序完工後，等待其它車輛編組試驗，不僅佔用動車組臺位，且影響整列調試周期。而且標準動車組為全新設計的全新動車組平臺，與已有的crh2型動車組車輛控制和網絡系統均有較大差異，已有的調試方法無法實現標準動車組電氣迴路的全部試驗驗證。
針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種軌道車輛調試系統、軌道車輛以及軌道車輛調試方法，以至少解決現有技術中，動車組單車調試範圍窄、效率低，無法實現標準動車組電氣迴路的全部試驗驗證的技術問題。
根據本發明實施例的一個方面，提供了一種軌道車輛調試系統，包括：
試驗臺設備，與軌道車輛相連，用於對採集到的軌道車輛的電氣信號進行處理，得到控制信號；電源單元分別與試驗臺設備和傳輸單元相連接，用於為試驗臺設備和傳輸單元供電；傳輸單元，連接於試驗臺設備與軌道車輛之間，用於傳遞試驗臺設備產生的控制信號至軌道車輛。
根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種車載終端，包括任意一項上述的軌道車輛調試系統。
根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種軌道車輛調試方法，包括：
通過試驗臺設備採集軌道車輛的電氣信號，並對電氣信號進行處理得到控制信號，並通過傳輸單元傳遞試驗臺設備產生的控制信號至軌道車輛，其中，通過分別與試驗臺設備和傳輸單元相連接的電源單元為試驗臺設備和傳輸單元供電。
在本發明實施例中，採用乙太網技術、車輛控制信號模擬電路和資料庫等軟硬體相結合的方式，通過將試驗臺設備、電源單元以及傳輸單元等設備進行組合，達到了對動車組單車調試的目的，從而實現了利用了中國標準動車組生產節拍中單車空餘時間，進行動車組單車調試，減少了整車調試周期，提高了車輛調試效率的技術效果，進而解決了現有技術中，動車組單車調試範圍窄、效率低，無法實現標準動車組電氣迴路的全部試驗驗證的技術問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
圖1是根據本發明實施例的軌道車輛調試系統的結構示意圖；
圖2是根據本發明實施例的一種可選的軌道車輛調試系統的試驗臺設備結構示意圖；
圖3是根據本發明實施例的一種可選的軌道車輛調試系統的人機顯示設備結構示意圖；
圖4是根據本發明實施例的一種可選的軌道車輛調試系統的電源單元結構示意圖；
圖5是根據本發明實施例的一種可選的軌道車輛調試系統的傳輸單元結構示意圖；
圖6是根據本發明實施例的一種可選的軌道車輛調試方法的流程示意圖；以及
圖7是根據本發明實施例的一種可選的軌道車輛調試調試系統的試驗臺設備詳細布置圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本發明的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
實施例1
根據本發明實施例，提供了一種軌道車輛調試系統的實施例，圖1是根據本發明實施例的系統結構圖，如圖1所示，該系統包括：試驗臺設備102、電源單元104、傳輸單元106和軌道車輛108。
試驗臺設備102，與軌道車輛相連，用於對採集到的軌道車輛的電氣信號進行處理，得到控制信號。
電源單元104，分別與試驗臺設備和傳輸單元相連接，用於為試驗臺設備和傳輸單元供電。
傳輸單元106，連接於試驗臺設備與軌道車輛之間，用於傳遞試驗臺設備產生的控制信號至軌道車輛。
具體的，如圖1所示，電源單元為試驗臺設備的供電電源，試驗臺設備可以完成對軌道車輛的電氣信號的採集、控制、保護等操作；傳輸單元連接了試驗臺設備與電源單元，同時電源單元也為傳輸單元供電；在試驗臺設備和傳輸單元均獲得供電的情況下，試驗臺設備將採集到的軌道車輛的電氣信號進行處理，而傳輸單元將處理後的控制信號傳遞至軌道車輛，從而實現了試驗臺設備對軌道車輛的控制。
需要說明的是，上述軌道車輛可以為crh2型系列、crh380a型及標準化動車組車輛。
由上可知，在本實施例中，採用乙太網技術、車輛控制信號模擬電路和資料庫等軟硬體相結合的方式，通過將試驗臺設備、電源單元以及傳輸單元等設備進行組合，達到了對動車組單車調試的目的，從而實現了利用了中國標準動車組生產節拍中單車空餘時間，進行動車組單車調試，減少了整車調試周期，提高了車輛調試效率的技術效果，進而解決了現有技術中，動車組單車調試範圍窄、效率低，無法實現標準動車組電氣迴路的全部試驗驗證的技術問題。
可選地，如圖2所示，試驗臺設備102包括：
電源控制器2002，與電源單元106相連，使電源單元為試驗臺設備供電。
工控主機2004，與電源控制器相連，用於接收上位機的程序，並顯示至少如下信息之一：試驗上位機程序、調試任務、調試結果、調試計劃、埠狀態界面及網絡顯示操作界面。
信號採集與控制單元2006，用於對電氣信號進行採集和控制，並將採集到電氣信號通過can總線上傳至主控板。
路由器2008，用於通過使用乙太網絡將工控主機連接至信號採集與控制試驗器。
試驗信號測試面板2010，位於試驗臺設備的下方，與軌道車輛的輸出端子相連接，用於檢測軌道車輛的電氣特徵是否正常。
具體的，電源控制器連接電源單元與工控主機之間，用於控制工控主機的供電；運行了上位機程序的工控主機可通過路由器使用乙太網絡連接至信號採集與控制單元。信號採集與控制單元，具備400個通道的信號控制與採集功能，並可將採集到的信號通過can總線上傳至主控板，由主控板將通信數據編譯後通過乙太網上傳給上位機。試驗信號測試面板置於試驗臺設備下方，在試驗信號測試面板上的每個端子都與輸出端子直連，並且每個端子上都設置了一個led指示燈，當對應通道電壓為高電平時，指示燈即點亮，也可使用萬用表對對應的端子進行測量。同時也可通過試驗信號測試面板利用短接線直接為對應的電路強制加壓或強制接地，為車輛特殊負載的電氣試驗提供了一個便捷通道。
可選地，如圖2所示，試驗臺設備102還包括：
信號控制連接器2012，連接於傳輸單元與信號採集與控制單元之間，使試驗臺設備獲得的電氣信號傳遞至傳輸單元。
網絡採集與控制單元2014，用於通過路由器使用乙太網絡連接工控主機和網絡採集與控制單元。
鍵盤套件2016，用於對試驗臺設備的運行進行控制。
備用電源單元2018，用於在電源單元發生故障的情況下，為軌道車輛調試系統以及軌道車輛供電。
觸摸顯示屏2020，用於對試驗臺設備輸入控制指令，並對試驗臺設備進行控制操作，同時顯示控制結果。
具體的，信號控制連接器與網絡採集與控制單元、信號採集與控制單元以及傳輸單元相連接，可以將網絡採集與控制單元以及信號採集與控制單元採集到的控制信號傳送至傳輸單元，從而可以控制軌道車輛；鍵盤套件作為試驗臺設備的輸入端，可以向試驗臺設備輸入信息來控制軌道車輛；觸摸顯示屏可以作為顯示裝置用來顯示試驗臺設備的相關信息，同時，也可以通過向觸摸顯示屏輸入信息來控制軌道車輛。
需要說明的是，備用電源單元在電源單元發生故障的情況下，控制電源控制器連通備用電源單元與工控主機，使得備用電源單元為工控主機供電，從而保障整個軌道車輛調試系統的正常運轉。
可選地，如圖2所示，電源控制器2002包括：
電源控制連接器2022，與電源單元相連接，使電源單元為工控主機供電。
地面組合電源顯控器2024，連接於電源控制連接器與工控主機之間，用於在電源單元供電正常的情況下，使電源控制連接器與工控主機之間導通。
具體的，當電源單元正常工作時，地面組合電源顯控器使電源單元為工控主機供電；當電源單元發生故障時，地面組合電源顯控器接通備用電源單元與工控主機，使備用電源單元為工控主機供電。
可選地，如圖2所示，工控主機2004包括：
信息處理器2026，與路由器以及地面組合電源顯控模塊相連，用於處理通過路由器得到的電氣信號，以及處理地面組合電源顯控模塊的信息。
人機顯示界面設備2028，與信息處理器相連，用於顯示經信息處理器處理後的信息。
具體的，信息處理器接收路由器通過乙太網獲得的電氣信號，並對該電氣信號進行處理，將處理後的電氣信號傳送人機顯示設備，人機顯示設備可顯示出調試的相關信息。同時，信息處理器還可以處理地面組合電源顯控模塊的信息，對其處理後顯示在人機顯示設備上。
可選地，如圖3所示，人機顯示設備2028包括：
主顯示終端2030，用於顯示試驗上位機程序。
副顯示終端2032，用於顯示至少如下信息之一：調試任務、調試結果、調試計劃、埠狀態界面以及網絡顯示操作界面。
具體的，人機顯示設備作為人機互動的通道，設置為雙屏顯示，主顯示終端顯示試驗上位機程序，由操作員進行操作；副顯示終端通過顯示調試任務、調試結果、調試計劃、埠狀態界面及網絡顯示操作界面等信息，可使調試規範、可控、有序地進行。
需要說明的是，使用java語言作為該上位機程序的程式語言，人機互動界面選用可配置文檔形式進行界面參數設置，主界面設置用戶管理、系統設置、系統自檢、任務管理、電源監控、上傳數據、數據管理、緊急斷電等試驗模塊。該車載終端調試系統也可通過布設在廠房的無線網絡下載遠程伺服器的調試任務信息，實現試驗數據的自動上傳及處理。
可選地，如圖2所示，備用電源單元2018包括：
備用電源2034，與地面組合電源顯控模塊相連，用於在電源單元發生故障的情況下，為試驗臺設備供電。
備用電源單元輸出連接器2036，與備用電源單元相連，用於在電源單元發生故障的情況下，連接備用電源與需要供電的設備。
作為一種可選的實施例，標準動車組模塊化調試試驗臺底部設置了一個3000w備用電源，在地面電源故障時，可使用試驗臺內部3000w備用電源為系統及列車供電，在列車不運行較大負載的情況下保證調試任務正常進行。
圖7為試驗臺設備的詳細布置圖，在試驗臺設備內，由上到下依次放置了電源控制器、19寸工業用觸摸顯示屏、工控主機、路由器、抽屜式顯示鍵盤套件、信號採集與控制模塊、網絡採集與控制模塊、試驗信號測試面板、3000w備用電源。
可選地，如圖4所示，電源單元104包括：
交流電源402，與供電電壓相連，用於將供電電壓轉換成380v的交流電壓。
直流電源404，與供電電壓相連，用於將供電電壓轉換成110v的直流電壓。
接觸器406，連接於交流電源與傳輸單元之間，以及直流電源與傳輸單元之間，用於接通或斷開交流電源與傳輸單元之間，以及直流電源與傳輸單元之間的連接。
控制保護單元408，連接於直流電源與電源控制連接器之間，用於直流電源轉換後的電壓安全的傳送至電源控制連接器。
具體的，當將供電電壓轉換成380v的交流電時，使得與交流電源相連接的接觸器處於閉合狀態，為傳輸單元提供380v的交流電；當直流電源將供電電壓轉換成110v的直流電時，使得與直流電源相連接的接觸器處於閉合狀態，為傳輸單元提供110v的直流電。
需要說明的是，交流電源和直流電源同時為傳輸單元供電，供電電源為廠房三相380v的電源箱。同時，試驗臺設備內部所有通道均可單獨的設置為強制加壓、懸空、強制接地狀態，並且所有通道均具備單獨的過流保護功能，在車輛控制線路出現問題時，控制保護單元的過流保護功能可在5-10us內做出響應，切斷電源，最大程度的保護車上電氣設備的安全。
可選地，如圖5所示，傳輸單元106包括：
直流車輛側端子壓接502，與接觸器連接，用於連接傳輸單元與軌道車輛的直流端子，使傳輸單元與軌道車輛相接觸。
交流車輛側端子壓接504，與接觸器連接，用於連接傳輸單元與軌道車輛的交流端子，使傳輸單元與軌道車輛相接觸。
連接器506，與信號控制連接器相連，用於接收經信號控制連接器傳遞過來的處理後的電氣信號，控制軌道車輛。
具體的，當交流電源和直流電源通過接觸器連接到傳輸單元時，交流車輛側端子壓接與直流車輛側端子壓接獲得供電，從而將傳輸單元與軌道車輛接觸到一起，此時，連接器將接收經試驗臺設備處理後的電氣信號，並根據該電器信號對軌道車輛進行控制。
可選地，如圖5所示，連接器包括：
控制信號連接器508，與信號控制連接器相連，用於接收經信號控制連接器傳遞過來的指令信號。
網絡信號連接器510，與信號控制連接器塊相連，用於接收經信號控制連接器傳遞過來的網絡信號。
具體的，控制信號連接器接收到的是信號採新集控制模塊獲得的指令信號，該指令信號控制著軌道車輛的運行；網絡信號連接器接收到的是網絡信號採集控制模塊獲得的網絡信號，該網絡信號用來控制軌道車輛的通信。
作為一種可選地實施例，一種車載終端包括任意一項上述的軌道車輛調試系統。
具體的，該車載終端採用組合電源、數據採集模塊、數據處理模塊、乙太網交換機、通信線纜和車輛電氣連接器等設備組合，採用乙太網技術、車輛控制信號模擬電路和資料庫等軟硬體相結合的方法，在高速動車組單車施工完畢後，通過該系統即可完成需整列編組時方可進行的線路施工質量驗證，並可在單車狀態下進行單車空調、車門、網絡及和硬線控制邏輯等系統的試驗驗證，該系統採用友好的上位機人機互動界面，可集中採集和控制分布在車輛一位端、二位端或配電盤等多處的車輛控制信號模擬電路，且系統可同時檢測400路車輛直流控制電路狀態，並可按照車輛邏輯電路進行顯示界面調整，解決了單車狀態下車輛系統調試問題。
實施例2
根據本發明實施例，提供了一種軌道車輛調試方法的實施例，圖6是根據本發明實施例的方法示意圖，如圖6所示，該方法包括如下步驟：
步驟s602，通過試驗臺設備採集軌道車輛的電氣信號，並對電氣信號進行處理得到控制信號。
步驟s604，通過傳輸單元傳遞試驗臺設備產生的控制信號至軌道車輛，其中，通過分別與試驗臺設備和傳輸單元相連接的電源單元為試驗臺設備和傳輸單元供電。
具體的，試驗臺設備中的路由器通過乙太網絡獲得軌道車輛的電氣信號，信號採集與控制單元以及網絡採集與控制單元將電氣信號轉換成指令信號和網絡信號傳送至傳輸單元，進而控制軌道車輛。其中，電源單元作為軌道車輛調試系統的供電電源，為試驗臺設備完成電氣信號的採集和處理提供了基礎，同時，還為傳輸單元提供能源使得傳輸單元接觸到軌道車輛，從而可以完成試驗臺設備對軌道車輛的調試。
由上可知，在本實施例中，採用乙太網技術、車輛控制信號模擬電路和資料庫等軟硬體相結合的方式，通過將試驗臺設備、電源單元以及傳輸單元等設備進行組合，達到了對動車組單車調試的目的，從而實現了利用了中國標準動車組生產節拍中單車空餘時間，進行動車組單車調試，減少了整車調試周期，提高了車輛調試效率的技術效果，進而解決了現有技術中，動車組單車調試範圍窄、效率低，無法實現標準動車組電氣迴路的全部試驗驗證的技術問題。
上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
在本發明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內容，可通過其它的方式實現。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。
作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、伺服器或者網絡設備等)執行本發明各個實施例方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、移動硬碟、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。