一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统技术方案

一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统，包括信息采集设备，其特征在于：还包括牵引采集单元、制动采集单元、信息交换装置、测试模块，信息采集设备通过线缆分别与牵引采集单元、制动采集单元相连接，将采集到的信号传递给牵引采集单元与制动采集单元，牵引采集单元与制动采集单元为信息采集设备供电，牵引采集单元、制动采集单元使用光纤通信与信息交换装置相连接，并将信息采集设备传递过来的信号进行调制处理，传递给信息交换装置，信息交换装置直接通过PXI总线集成在测试模块上，将信息传递给测试模块，测试模块对信息交换装置传递过来的信息数据进行存储、处理以及分析。该系统体积小、操作简单，具有牵引系统测试和制动系统测试不同的功能。

An integrated test system for traction and braking of city iron vehicles

A suburban railway vehicle traction and braking integrated test system, including information acquisition device comprises a traction acquisition unit, braking acquisition unit, information exchange device, test module, information collection device through a cable acquisition unit, braking and traction respectively collecting unit is connected, transmits collected signals to the acquisition of traction the brake unit and the acquisition unit, data acquisition unit and the traction braking equipment of the power supply for the acquisition unit is connected with the information acquisition unit, traction brake acquisition unit using optical fiber communication and information exchange device, and the signal transmitted from the information collection equipment are modulated and transmitted to the information exchange device, information exchange device directly through the PXI bus integrated in the test module, transmit information to the test module, test module of information exchange device passed The information data is stored, processed and analyzed. The system is small in size, simple in operation, and has different functions as traction system test and brake system test.

【技术实现步骤摘要】
一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统
本专利技术涉及一种轨道交通领域，尤其是涉及一种城铁车辆牵引和制动集成的测试系统。
技术介绍
城铁车辆的牵引和制动系统试验中包含较多的试验项目，且试验过程中涉及电流、电压、温度、压力等多种物理量以及多个数字信号。为检测牵引、制动系统试验中的不同来源和不同种类的信号，试验人员常采用分散的多种实验仪器和设备体积和重量大，不易携带且导致车内凌乱。同时增加了试验人员的数量，并降低了试验的效率以及可靠性。此外对于获得的大量试验数据需试验人员进行分析和处理，现有的牵引和制动系统试验技术已无法满足我国轨道交通行业发展的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供动一种集成的城铁车辆牵引制动集成测试系统，该系统体积小、操作简单，具有牵引系统测试和制动系统测试不同的功能。为达到上述目的，本专利技术提供一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统，包括信息采集设备，其特征在于：还包括牵引采集单元、制动采集单元、信息交换装置、测试模块，信息交换装置和测试模块构成采集计算机，信息采集设备通过线缆分别与牵引采集单元、制动采集单元相连接，将采集到的信号传递给牵引采集单元与制动采集单元，牵引采集单元与制动采集单元为信息采集设备供电，牵引采集单元、制动采集单元使用光纤通信与信息交换装置相连接，并将信息采集设备传递过来的信号进行调制处理，传递给信息交换装置，信息交换装置直接通过PXI总线集成在测试模块上，将信息传递给测试模块，测试模块对信息交换装置传递过来的信息数据进行存储、处理以及分析。所述的牵引采集单元由背板、AD采集模块、热电偶采集模块、采集单元电源板、全桥采集模块、光纤接口模块、主控模块、外置电源构成，背板作为牵引采集单元所有模块的接口，为各个模块之间的输入输出以及牵引采集单元对外部的输入输出提供接线，背板接受外部信息采集设备的连接，并接收到其它模块的信息传递出去；采集单元电源板接受从背板上传递过来的外置电源传递给背板，通过背板上的接线为所有的其它模块供电；AD采集模块接受背板上传递过来的电源电压，并接受经背板传递的除热电偶以外的信息采集设备信号，转化为标准的数字信号，经过SPI总线格式传递给背板；热电偶采集模块接受背板上传递过来的电源电压及经背板传递的热电偶信号，转化为标准的数字信号，经过SPI总线格式传递给背板；全桥采集模块用于接受背板上传递过来的电源电压及接收轴速信号（列车自带信号）转化为标准的数字信号，经过SPI总线格式传递给背板；主控模块接受背板上传递过来的电源电压，并通过背板上的SPI总线接口与AD采集模块、热电偶采集模块、全桥采集模块相连接，接受标准数字信号，按照光纤协议打包成帧，传递给光纤接口模块；光纤接口模块接受数据帧，通过背板上的光纤口，传递给信息交换装置。制动采集单元与牵引采集单元的结构其不同点在于：根据输入量的不同，将AD采集模块、热电偶采集模块、全桥采集模块的相关外设电路参数进行了适当的调整。专利技术的积极效果在于：（1）该系统集成了牵引采集单元、制动采集单元，牵引测试数据、制动测试数据均统一采集、处理、展示，将城铁列车牵引测试与制动测试融为一体，可以完成城铁列车牵引与制动两大系统的测试。（2）相较于传统的分别采集各种数据，分别使用不同专业设备进行处理分析的做法，本系统将所需的硬件集成在一起，减小了物理体积，方便移动携带，适用于多种场合，对场地需求较小。（3）因采用集成测试的方式，相较于传统做法，本系统减少了设备和连接装置的数量，操作相对简单，降低了对试验人员的需求，并提高了试验的效率以及可靠性。（4）本系统集成了多种不同格式的输入量，通过修改输入量的种类与数目，修改测试软件，可针对不同的或新增的试验项目灵活改造测试系统。（5）将所有测试数据统一传递给测试模块，测试模块内置测试软件统一后续处理，实现了自动分析和处理试验数据，提高了试验的效率和计算精度。附图说明图1为本专利技术结构组成框图；图2为牵引采集单元内部结构框图；图3为制动采集单元内部结构框图；图4为牵引采集单元详细内部结构框图；图5为信息交换装置内部结构框图；图6为测试模块运行流程图。具体实施方式本系统的核心是基于虚拟仪器技术和FPGA技术，集成了多种不同功能的模块，实现对牵引制动系统多种数据采集、同步显示、实时分析功能，既保证了硬件具有广泛的硬件基础，也方便今后的维护与扩展。参考图1，本系统由信息采集设备、牵引采集单元、制动采集单元、信息交换装置、测试模块组成。信息交换装置和测试模块构成采集计算机，信息采集设备通过线缆分别与牵引采集单元、制动采集单元相连接，将采集到的信号传递给牵引采集单元与制动采集单元，牵引采集单元与制动采集单元为信息采集设备供电，牵引采集单元、制动采集单元使用光纤通信与信息交换装置相连接，并将信息采集设备传递过来的信号进行调制处理，传递给信息交换装置，信息交换装置直接通过PXI总线集成在测试模块上，将信息传递给测试模块，测试模块对信息交换装置传递过来的信息数据进行存储、处理以及分析。信息采集设备用于读取本系统需要采集的数据信息，根据本系统所测量的数据型式不同，选择不同的传感器。本专利技术所述的信息采集设备包括电流传感器、电压传感器、测速雷达、气压传感器、液压传感器、加速度传感器、温度传感器。信息采集设备所检测到的信号包括速度、移动距离、电机电压、网侧电压、辅助电源输出电压、充电机输出电压、蓄电池充电电压、充电机输出电流、蓄电池充电电流、电机电流、辅助电源输出电流、牵引变流器输出电流、加速度、网侧电流、温度。牵引采集单元、制动采集单元分别通过线缆与信息采集设备的各种传感器相连接，为传感器提供所需的电力，并接受传感器传递的信息。参照图2、图3、图4，基于嵌入式系统技术，将多种制式的信号调制整合，并按照统一的格式传递给上位机，形成专门针对牵引制动系统测试的集成采集单元。牵引采集单元由背板、AD采集模块、热电偶采集模块、采集单元电源板、全桥采集模块、光纤接口模块、主控模块、外置电源构成。背板作为牵引采集单元所有模块的接口，为各个模块之间的输入输出以及牵引采集单元对外部的输入输出提供接线，背板接受外部信息采集设备的连接，并接收到其他模块的信息传递出去；采集单元电源板接受从背板上传递过来的外置电源的直流24V电源，并转化为+24V，-24V，+15V，-15V，12V电压传递给背板，通过背板上的接线为所有的其他模块供电；AD采集模块接受背板上传递过来的电源电压，并接受经背板传递的信息采集设备信号（除热电偶以外），转化为标准的数字信号，经过SPI总线格式传递给背板；热电偶采集模块接受背板上传递过来的电源电压及经背板传递的热电偶信号，转化为标准的数字信号，经过SPI总线格式传递给背板；全桥采集模块用于接受背板上传递过来的电源电压及接收轴速信号（列车自带信号）转化为标准的数字信号，经过SPI总线格式传递给背板；主控模块接受背板上传递过来的电源电压，并通过背板上的SPI总线接口与AD采集模块、热电偶采集模块、全桥采集模块相连接，接受标准数字信号，按照光纤协议打包成帧，传递给光纤接口模块；光纤接口模块接受数据帧，通过背板上的光纤口，传递给信息交换装置。具体的方案如下：背板主要由150针、56针大小的接口组成，为牵引采集单元的其他模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统，包括信息采集设备，其特征在于：还包括牵引采集单元、制动采集单元、信息交换装置、测试模块，信息交换装置和测试模块构成采集计算机，信息采集设备通过线缆分别与牵引采集单元、制动采集单元相连接，将采集到的信号传递给牵引采集单元与制动采集单元，牵引采集单元与制动采集单元为信息采集设备供电，牵引采集单元、制动采集单元使用光纤通信与信息交换装置相连接，并将信息采集设备传递过来的信号进行调制处理，传递给信息交换装置，信息交换装置直接通过PXI总线集成在测试模块上，将信息传递给测试模块，测试模块对信息交换装置传递过来的信息数据进行存储、处理以及分析。

【技术特征摘要】
1.一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统，包括信息采集设备，其特征在于：还包括牵引采集单元、制动采集单元、信息交换装置、测试模块，信息交换装置和测试模块构成采集计算机，信息采集设备通过线缆分别与牵引采集单元、制动采集单元相连接，将采集到的信号传递给牵引采集单元与制动采集单元，牵引采集单元与制动采集单元为信息采集设备供电，牵引采集单元、制动采集单元使用光纤通信与信息交换装置相连接，并将信息采集设备传递过来的信号进行调制处理，传递给信息交换装置，信息交换装置直接通过PXI总线集成在测试模块上，将信息传递给测试模块，测试模块对信息交换装置传递过来的信息数据进行存储、处理以及分析。2.根据权利要求1所述的一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统，其特征在于：所述的牵引采集单元由背板、AD采集模块、热电偶采集模块、采集单元电源板、全桥采集模块、光纤接口模块、主控模块、外置电源构成，背板作为牵引采集单元所有模块的接口，为各个模块之间的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕万秀，郑策，史吏，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22