一種EOAS設備檢測系統的製作方法
2023-12-10 13:13:17
本實用新型屬於鐵路列車檢測應用領域，具體是涉及一種對EOAS車載主機設備進行自動檢測系統。
背景技術：
動車組司機操控信息分析系統(EOAS)，實現司機操控數據的採集、存儲以及數據分析；該系統自動獲取設在鐵道部的DMS數據中心有關信息，並通過部、局間信息通道傳送至有關鐵路局應用伺服器，各機務段設置終端設備，實現動車組列車運行基本信息、司機操控信息等數據實時定向傳輸。動車組司機操控信息分析系統具備動車組列車運行基本信息及司機操控信息顯示查詢、重要信息報警、信息分類匯總統計、歷史數據查詢分析等功能。
隨著EOAS系統的外包、大批量生產，生產調試、檢驗過程中因缺少調試工裝造成生產效率低下問題更加突出。為了更好的實現產品生產過程的自動化，提高生產調試效率，規範EOAS主機的生產流程，統一對各個板卡進行靜態檢測和功能調試，需要針對EOAS主機的生產調試研發一款EOAS測試工裝檢測系統，來保證外包大批量生產的效率以及提高穩定性。
技術實現要素：
本實用新型的目的提供一種EOAS設備檢測系統，通過檢測上位機發出測試指令，EOAS主機測試工裝與被測EOAS主機進行數據交互，通過交互過程的數據分析，來判斷各個通訊接口的異常，同時也會監測EOAS主機的兩路電源輸出以及音頻信號輸入；通過測試，上位機實時顯示測試結果，從而判斷各被測試板卡功能是否正常。
為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案：
一種EOAS設備檢測系統，包括檢測上位機、EOAS主機測試工裝；所述檢測上位機與EOAS主機測試工裝通過網絡進行連接；
所述檢測上位機，用於測試命令下發、測試結果顯示；
所述EOAS主機測試工裝，用於接收、執行檢測上位機發送的測試指令，對測試指令預處理後發送給外部EOAS主機上的板卡設備；同時接收外部EOAS主機各板卡測試反饋信息，經預處理後發送至檢測上位機。
所述EOAS主機測試工裝，包含EOAS主機測試工裝機箱、EOAS主機測試工裝主板及各接口附件；
所述EOAS主機測試工裝機箱，用於EOAS主機測試工裝主板固定及各接口附件固定及安裝；
所述EOAS主機測試工裝主板，用於接收、執行檢測上位機發送的測試指令，經預處理後轉發至外部EOAS主機進行測試，同時接收EOAS主機測試反饋信息並轉發至檢測上位機；
所述各接口附件，用於外部設備接口連接，固定在EOAS主機測試工裝機箱前面板外殼上。
所述EOAS主機測試工裝主板，包含模擬量採集模塊、音頻輸出模塊、主處理模塊、RS232接口模塊、RS485接口模塊、RS422接口模塊、網絡接口模塊、乙太網接口模塊、電源模塊；所述模擬量採集模塊、音頻輸出模塊、RS232接口模塊、RS485接口模塊、RS422接口模塊、網絡接口模塊、乙太網接口模塊與主處理模塊電連接；所述乙太網接口模塊與檢測上位機通過TCP/IP網絡進行通信連接；
所述模擬量採集模塊，用於採集外部EOAS主機兩路對外輸出直流電源電壓，並將採集電壓經過隔離放大後傳輸至主處理模塊；所述EOAS主機兩路對外輸出的電源，分別為+5VDC和+24VDC；
所述音頻輸出模塊，用於將主處理模塊輸出2k音頻信號經隔離、分壓、接口轉換後傳輸至外部EOAS主機音頻輸入接口；
所述主處理模塊，用於接收檢測上位機發送測試指令和心跳數據包，並對接收測試指令進行應答、解析、分類處理，並通過對應的接口將測試指令發送至外部EOAS主機的測試板卡；同時，主處理模塊接收外部EOAS主機反饋的數據包，經預處理後發送至檢測上位機；
所述RS232接口模塊，用於接收主處理模塊發送WTD板接口測試指令，經接口轉換後發送至外部EOAS主機WTD板；
所述RS485接口模塊，用於接收主處理模塊發送DTAG板接口測試指令，經接口轉換後發送至外部EOAS主機DTAG板；
所述RS422接口模塊，用於接收主處理模塊發送CIR板、CPM板、RDDU板接口測試指令，經接口轉換後發送至外部EOAS主機的CIR板、CPM板、RDDU板；
所述網絡接口模塊，用於測試工裝與外部EOAS主機的COMM板卡、DRWTD板卡、DUMP板卡和CPU板卡之間進行通信測試；所述網絡接口模塊，配置有多個獨立網絡接口，各個獨立網絡接口分別與外部EOAS主機的COMM板卡、DRWTD板卡、DUMP板卡和CPU板卡之間進行通信連接；
所述乙太網接口模塊，用於檢測上位機進行通信連接；
所述電源模塊，用於將外部輸入交流220V電源轉換為EOAS主機測試工裝所需直流12V工作電壓。
所述檢測上位機，採用工業計算機，通過網絡交換機能夠與多個EOAS主機測試工裝進行連接通信、測試，通過外接顯示器進行測試結果顯示。
採用上述技術方案的本發明，它具有以下優點：
(1)本發明採用多種仿真測試技術、網絡技術，通過發送不同模擬測試指令數據、接口轉換，對EOAS主機各設備板卡功能、通訊、輸出電源電壓進行檢測，有效解決EOAS主機設備板卡量產檢測及日常維護檢測等問題。
(2)本發明針對EOAS系統主機設備進行開發，設備採用模塊化結構，對外採用標準接插件，方便檢測人員對設備使用、管理。
附圖說明
圖1為本實用新型的系統結構圖。
圖2為本實用新型的軟體數據流程圖。
圖3為本實用新型的單機測試流程圖。
具體實施方式
下面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描述，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
如圖1所示，一種EOAS設備檢測系統，硬體包括檢測上位機、EOAS主機測試工裝；測試時，測試人員通過檢測上位機軟體界面進行相關選擇，選項中包含單板測試、單機一鍵測試、多機一鍵測試等；當測試人員點擊發出指令後，通過網絡接口，將測試項指令發送給EOAS主機測試工裝；測試工裝依次執行測試，發出測試數據包至EOAS主機；EOAS主機內的測試軟體會反饋回不同的數據包，該數據包通過EOAS主機測試工裝預處理後，轉發給檢測上位機，檢測上位機根據之前發出的指令以及收回的指令，來判斷各個板卡功能是否正常。
一種EOAS設備檢測系統，硬體包括檢測上位機、EOAS主機測試工裝；所述檢測上位機與EOAS主機測試工裝通過乙太網進行連接；
所述檢測上位機，用於測試命令下發、測試反饋結果顯示；
所述EOAS主機測試工裝，用於接收、執行檢測上位機發送的測試指令，對測試指令預處理後發送至外部EOAS主機板卡設備；同時接收外部EOAS主機各板卡測試反饋信息，經預處理後發送至檢測上位機。
所述EOAS主機測試工裝，包含EOAS主機測試工裝機箱、EOAS主機測試工裝主板及各接口附件；
所述EOAS主機測試工裝機箱，用於EOAS主機測試工裝主板固定及各接口附件固定及安裝；
所述EOAS主機測試工裝主板，用於接收、執行檢測上位機發送的測試指令，經預處理後轉發至外部EOAS主機進行測試，同時接收EOAS主機測試反饋信息並轉發至檢測上位機；
所述各接口附件，用於外部設備接口連接，固定在EOAS主機測試工裝機箱前面板外殼上。
所述EOAS主機測試工裝主板，包含模擬量採集模塊、音頻輸出模塊、主處理模塊、RS232接口模塊、RS485接口模塊、RS422接口模塊、網絡接口模塊、乙太網接口模塊、電源模塊；所述模擬量採集模塊、音頻輸出模塊、RS232接口模塊、RS485接口模塊、RS422接口模塊、網絡接口模塊、乙太網接口模塊與主處理模塊電連接；所述乙太網接口模塊與檢測上位機通過TCP/IP網絡進行通信連接；
所述模擬量採集模塊，用於採集外部EOAS主機兩路對外輸出直流電源電壓，並將採集電壓經過隔離放大後傳輸至主處理模塊；所述EOAS主機兩路對外輸出的電源，分別為+5VDC和+24VDC；
所述音頻輸出模塊，用於將主處理模塊輸出2k音頻信號經隔離、分壓、接口轉換後傳輸至外部EOAS主機音頻輸入接口；
所述主處理模塊，用於接收檢測上位機發送測試指令和心跳數據包，並對接收測試指令進行應答、解析、分類處理，並通過對應的接口將測試指令發送至外部EOAS主機的測試板卡；同時，主處理模塊接收外部EOAS主機反饋的數據包，經預處理後發送至檢測上位機；
所述RS232接口模塊，用於接收主處理模塊發送WTD板接口測試指令，經接口轉換後發送至外部EOAS主機WTD板；
所述RS485接口模塊，用於接收主處理模塊發送DTAG板接口測試指令，經接口轉換後發送至外部EOAS主機DTAG板；
所述RS422接口模塊，用於接收主處理模塊發送CIR板、CPM板、RDDU板接口測試指令，經接口轉換後發送至外部EOAS主機的CIR板、CPM板、RDDU板；
所述網絡接口模塊，用於測試工裝與外部EOAS主機的COMM板卡、DRWTD板卡、DUMP板卡和CPU板卡之間進行通信測試；所述網絡接口模塊，配置有多個獨立網絡接口，各個獨立網絡接口分別與外部EOAS主機的COMM板卡、DRWTD板卡、DUMP板卡和CPU板卡之間進行通信連接；
所述乙太網接口模塊，用於檢測上位機進行通信連接；
所述電源模塊，用於將外部輸入交流220V電源轉換為EOAS主機測試工裝所需直流12V工作電壓。
所述檢測上位機，採用工業計算機，通過網絡交換機能夠與多個EOAS主機測試工裝進行連接通信、測試，通過外接顯示器進行測試結果顯示。
如圖2所示，EOAS設備檢測系統測試時，由檢測上位機發送測試指令，EOAS主機測試工裝接收到測試指令後進行指令應答，同時發送心跳信號；EOAS主機測試工裝對接收測試指令進行預處理並轉發外部EOAS主機；EOAS主機各板卡測試軟體接收到接收指令後對硬體板卡功能進行測試，並將測試數據反饋至EOAS主機測試工裝，EOAS主機測試工裝對接收測試反饋數據進預處理，然後反饋至檢測上位機；同時，EOAS主機測試工裝採集EOAS主機CIR板輸出直流5V電源、DUMP板輸出直流24V電源，並採集數據進行A/D轉換、打包處理後上傳至檢測上位機。
一種EOAS設備檢測方法，它包含如下步驟：
①、檢測上位機與EOAS主機測試工裝建立通信連接，通過檢測上位機軟體選擇測試模式、測試類別及被測試設備，並發送測試指令；
②、EOAS主機測試工裝對接收測試指令進行預處理，然後發送至外部EOAS主機各板卡進行測試；
③、外部EOAS主機接收到測試指令後進行解析，反饋測試數據至EOAS主機測試工裝，EOAS主機測試工裝通過網口轉發至檢測上位機進行顯示。
步驟1中，所述檢測上位機，內置有檢測軟體，通過TCP/IP網絡通信方式實現檢測上位機與EOAS主機測試工裝的數據交互，數據交互時將檢測上位機設置為客戶端，將EOAS主機測試工裝設置為服務端，檢測上位機啟動後主動向服務端發出連接請求，待網絡連接建立後進行相應的測試操作；
所述檢測上位機軟體測試模式，分為多機測試模式和單機測試模式；測試時，通過人工方式在檢測上位機軟體上進行測試方式選擇操作；所述多機測試模式，由人工選擇多機測試模式按鈕，然後以並行方式進行多個單機測試，並將各主機的測試結果集中顯示在統一的結果輸出頁面中供用戶查看；
如圖3所示，單機測試時，首先進行網路連接狀態檢測，檢查EOAS主機測試工裝與EOAS主機CPU板連接是否正常；通過檢測上位機軟體選擇EOAS主機工裝單獨測試按鈕，然後選擇整機測試或單板測試；整機測試時，通過軟體界面選擇整機測試按鈕，軟體根據設定板卡測試順序自動選擇板卡對EOAS主機進行整機測試；單板測試時，通過軟體界面的選擇板卡名稱對EOAS主機某一塊板卡進行測試；整機測試或單板測試通過後，檢測上位機發送測試指令/數據；EOAS主機接收測試指令並執行測試，然後反饋測試數據；檢測上位機接收測試反饋數據，並根據板卡檢測規則分析數據，最後輸出被檢測板卡分析結果；
所述單板測試，包括通信接口測試、設備功能測試、電壓測試；
所述通信接口測試，通過檢測上位機發送特定的測試數據，比對EOAS主機工裝反饋的測試數據，若重複多次測試數據均一致則判定設備統一正常，反之則判定接口異常；
所述設備功能測試，通過上位機發送設備功能測試指令，根據通信協議解析工裝反饋的測試數據；重複多次測試，若解析的測試數據結果均功能正常則判定該功能正常，反之則判定異常；
所述電壓測試：根據EOAS主機工裝反饋其所採集的設備當前電壓數據及所設置的電壓範圍進行判斷，若電壓值在設置範圍內則判定設備電壓正常，反之則判定設備電壓異常。
步驟2中，所述EOAS主機測試工裝，內部處理器採用單片機，單片機通過網口接收上位機發送的測試指令和心跳包，並對接收到的測試指令和心跳包進行應答，然後將測試指令進行解析，並根據測試插板的不同，通過對應的接口將測試指令發送至外部EOAS主機的各被測試板卡；同時，EOAS主機測試工裝接收測試板卡對測試指令的反饋數據，並將反饋數據通過網口再轉發送至檢測上位機；
所述EOAS主機測試工裝，外部接口類型包括RS422、RS485、RS232、網口；所述RS422接口，連接外部EOAS主機CPM板、CIR板和RDDU板三種，EOAS主機測試工裝通過單路RS422串口按照分時切換的模式接收EOAS主機CPM板、CIR板和RDDU板發送的數據；
所述RS485接口，連接外部EOAS主機DTAG板，EOAS主機測試工裝通過單路RS485串口接收EOAS主機DTAG插板發送的數據；
所述RS232接口，連接外部EOAS主機WTD板,EOAS主機測試工裝通過單路RS485串口接收EOAS主機WTD插板發送的數據；
所述網路接口，EOAS主機測試工裝分別與EOAS主機的CPU、DUMP、COMM、DRWTD插板連接，並接收各板卡發送的數據；同時，EOAS主機測試工裝與檢測上位機採用網口進行通信；
所述EOAS主機測試工裝，與檢測上位機通信網口IP位址，通過調試串口實現該接口IP位址和MAC地址的配置和查詢。
步驟3中，所述EOAS設備檢測系統，還包括被測試設備EOAS主機上各板卡測試軟體；所述外部EOAS主機，在進行各板卡硬體測試前，首先安裝好各板卡配套測試軟體；所述外部EOAS主機板卡測試，包括串口類板卡測試、網口類板卡測試、BATT板測試、CPU板測試；
所述EOAS主機串口類板卡，包括CPM板、CIR板、RDDU板、DTAG板、WTD板；所述串口類板卡測試，包括指示燈狀態測試、音頻數據採集測試、串口通信測試、底板通信測試；
所述指示燈測試狀態測試，測試串口類板卡工作狀態、通信狀態，測試時正確情況下指示燈為閃爍，異常時不閃爍；
所述音頻數據採集功能測試，EOAS主機音頻插板測試軟體當接收到測試指令後，在中斷處理程序中讀取採樣值，並與上次採集數值進行比較，當檢測到兩次採樣數值大於一定閾值時置相應標誌，並同其他數據一起通過串口發送至測試工裝；
所述串口通信功能測試，EOAS主機板卡測試軟體接收到特定數據測試指令後，然後在主程序中對接收到的數據進行解析，判斷數據正常後通過同樣的串口發送至EOAS主機測試工裝；
所述底板通信測試，EOAS主機板卡測試軟體通過底板總線定時向EOAS主機CPU板發送註冊及狀態信息，當接收到EOAS主機CPU板正確回應數據後置相應標誌，並同其他數據一起通過相應串口發送至EOAS主機測試工裝；
所述EOAS主機網口類板卡，包括CPU板、DUMP板、COMM板、DRWTD板；所述網口類板卡測試，EOAS主機測試工裝啟動後，定時向EOAS主機CPU板發送註冊或狀態信息，當接收到EOAS主機CPU板回應數據後，置通信功能正常標誌；之後EOAS主機各板卡發起TCP連接，若連接成功則等待接收測試數據指令，若連接不成功，則下次繼續進行TCP連接；連接成功後，對接收到的測試數據進行解析處理並通過網口發送至EOAS主機測試工裝；
所述EOAS主機BATT板測試，通過CPU板完成通訊和測試；EOAS主機測試工裝啟動後，定時向EOAS主機CPU板發送註冊或狀態信息，當接收到EOAS主機CPU板應答信息，置總線通信標誌，然後進行BATT板指示燈控制測試、電容電壓採集處理，數據組裝後通過CPU板發送至EOAS主機測試工裝；
所述EOAS主機CPU板測試，包含網口通信測試、USB接口測試、CF卡測試、系統時鐘測試、看門狗測試；EOAS主機CPU板上電後，CPU板上測試軟體自動啟動並根據固定的網絡配置信息主動向EOAS主機測試工裝請求網絡連接，待網絡建立連接後，測試軟體監聽EOAS主機測試工裝發送的測試指令數據，待接收到網絡接口測試數據後反饋一方面完成一次網絡接口測試；同時，CPU板上測試軟體執行USB接口讀寫測試、CF卡讀寫測試、系統時鐘測試，並將測試結果傳輸至EOAS主機測工裝；EOAS主機CPU板看門狗測試，通過執行測試軟體循環程序直至系統復位重啟，待系統重啟完成並連接上EOAS主機測試工裝後，發送系統狀態數據供EOAS主機測試工裝進行狀態判斷。
本發明採用多種仿真測試技術、網絡技術，通過發送不同模擬測試指令數據、接口轉換，對EOAS主機各設備板卡功能、通訊、輸出電源電壓進行檢測，有效解決EOAS主機設備板卡量產檢測及日常維護檢測等問題。
本發明針對EOAS系統主機設備進行開發，設備採用模塊化結構，對外採用標準接插件，方便檢測人員對設備使用、管理。