一种通用型动车组单车调试模拟装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种通用型动车组单车调试模拟装置以及方法，其包括：网络接口端，用于提供网络模拟接口，其中，所述网络模拟接口用于为所述模拟装置与待测车俩间构建通信网络以确定待测车辆网络通讯是否正常；适配器，用于提供与待测车辆车型或同一车型的不同单车端部接口类型相匹配的电气模拟接口；电气接口端，用于调整适配器的各个引脚功能；各所述引脚功能由不同系列车型或同一车型不同单车端部的接口功能要求而配置。本发明专利技术实现了动车组单车调试端部接口的功能融合与匹配，减少了调试设备的种类和数量，其能够满足动车组单车调试智能化和数字化要求。

A universal simulation device and method for single car debugging of EMU

【技术实现步骤摘要】
一种通用型动车组单车调试模拟装置以及方法
本专利技术涉及机车调试
，尤其涉及一种通用型动车组单车调试模拟装置以及方法。
技术介绍
通常来说，动车组只有头车具有中央控制单元，在单车调试阶段，各节车厢彼此处于分解独立状态，自身无法构成牵引、网络、制动、辅助等列车集控信号，需要采用网络与列车集控信号模拟装置来模拟车辆网络以及与相邻车辆端部之间的电气连接，才能完成单车各系统的功能测试。但是在实际应用过程中，由于我国幅员辽阔，因要满足南北气候差异、路网规模、既有线提速和不同速度等级的要求，使得我国动车组车辆类型多样化，有时速250km的CRH1、CRH2、CRH5、CRH6和时速350km的CRH2-300、CRH3、CRH380(A、B)、复兴号等系列车型，而且如16节编组的CRH380BL型动车组有11种车型、8节编组的CRH380BG有5种车型、8节编组的CRH5的单车之间车型均不相同。这也就造成了不同系列车型以及同一车型的各个单车的设计功能都有不同，每一种车型或每一个单车的每一个端部接口功能也不尽相同。而目前动车组单车端部接口电气调试通常仅仅通过人工手动跳接线外加控制电，来实现列车端部电气接口信号的模拟，但是动车组单车电气调试节点数量庞大，如由于动车组都是单辆车，因此在人工进行操作时，往往需要通过连接器连接各车辆的端口并把相应的电气线引出来进行测量调试，假定包括1号车、2号车、3号车，则2号车通过1位接线端连接1号车，2号车通过2位接线端连接3号车，1位接线端设置4个连接器，2位接线端设置4个连接器，在调试阶段，若1号车电气端的某一输出引脚输送出110伏电，则需要配置专用的连接器并通过2号车上的控制设备测量去测量另一端对应的引脚来确定信号是否送达进而确定出电气线路是否接错，因此可知针对一条电气线路需要多人协同处理，可以说如果通过人工纯手动硬线连接，则其工序繁琐，效率低下，人为因素影响较大、可靠性不高，容易出错易引起严重后果，故障排查困难，增加了较多的时间成本。而且无法对调试过程进行电子化跟踪管理和质量追溯。也有采用对应车型的专用设备来模拟实现，但是在现场生产、调试、检修中，工人需要对应不同车型选择专有的模拟装置和对应的测试接口连接线缆，在发生故障时，无法便捷替换，必须从生产厂家定制对应型号的模拟装置，导致单车端调试检修设备无论数量还是种类都大大增加，极大地增加运营检修的成本。因此可以说现有技术尚不存在一种能够满足各个类型单车测试需求，通过自动匹配不同的引脚功能来实现对单车的调试作业的通用型模拟装置。
技术实现思路
基于此，为解决在现有技术所存在的不足，特提出了一种通用型动车组单车调试模拟装置。一种通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，包括：远程控制端，其用于给定适配器每一输出引脚对应的引脚状态，其中，所述引脚状态通过预存的配置数据库给定，所述配置数据库内依据车型/端部类型定义所需模拟调试的接口功能以确定适配器每一输出引脚对外实现的引脚功能；电气接口端，用于配置适配器的各个引脚功能；各所述引脚功能依据远程控制端所给定的引脚状态进行配置；适配器，用于提供与待测单车端部的接口功能相匹配的电气模拟接口；以及网络接口端，用于提供网络模拟接口，其中，所述网络模拟接口用于构建通信网络以确定网络通讯是否正常。可选的，在其中一个实施例中，所述电气接口端由多个控制模块组成，各所述控制模块之间采用CAN总线实现电气接口端的IO扩展，并通过与适配器的各个引脚独立配置连接的配置接口电路调整适配器的各个引脚功能。可选的，在其中一个实施例中，所述配置接口电路在所述控制模块的控制下，通过改变内部的逻辑电平来配置与其连接的适配器的某一输出引脚的引脚功能，即完成包含所述输出引脚的电气连接是否正确、将所述输出引脚连接至公共COM端、将所述输出引脚连接至110V+/24V+端以及将所述输出引脚连接至110/24V-GND端的四种配置状态的切换。可选的，在其中一个实施例中，所述配置接口电路包括第一光耦隔离器、第二光耦隔离器、第三光耦隔离器、第一继电器、第二继电器、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻以及自恢复保险丝；其中，所述第一光耦隔离器的两个输入端分别连接所述控制模块的某一IO扩展引脚、经由第一限流电阻连接VDD电源端，所述第一光耦隔离器的其中一个输出端通过续流二极管与第一继电器的线圈相连接，另一个输出端直接连接VCC电源端；所述第一继电器的公共触点连接适配器的某一输出引脚；所述第二光耦隔离器的两个输入端分别连接所述控制模块的另一IO扩展引脚、经由第二限流电阻连接VDD电源端，所述第二光耦隔离器的其中一个输出端通过续流二极管与第二继电器的线圈相连接，另一个输出端直接连接VCC电源端；所述第二继电器的两个公共触点分别连接所述第一继电器的常开触点、常闭触点；所述第二继电器的两个常开触点以及其中一个常闭触点分别连接公共COM端、110V+/24V+端以及110/24V-GND端；所述第三光耦隔离器其中一个输入端经由第四限流电阻以及自恢复保险丝连接至第二继电器的另一个常闭触点，另一输入端连接110/24V-GND端，其其中一个输出端直接连接VDD-GND端，另一输出端分别与所述控制模块的另一IO扩展引脚连接、经由第三限流电阻连接VDD端。可选的，在其中一个实施例中，所述远程控制端还能够通过电气接口端采集并反馈与其连接的适配器的各个引脚状态，并进行状态解析显示。可选的，在其中一个实施例中，所述远程控制端还能够在用户进行身份验证合格的条件下给定适配器每一输出引脚对应的引脚状态并以所述用户身份信息为存储目的进行全部配置信息存储。可选的，在其中一个实施例中，所述网络接口端至少包括WIFI接口模块、MVB接口模块以及以太网接口模块，其中，所述WIFI接口模块采用串行通讯方式与所述电气接口端进行通讯传输；所述MVB接口模块采用并行通讯方式与所述电气接口端进行通讯传输；所述以太网接口模块通过SPI总线与所述电气接口端进行通讯传输。本专利技术还提出了一种通用型动车组单车调试模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、通过网络接口端为待测单车端部与远程控制端提供网络模拟接口，其中，所述网络模拟接口能够构建通信网络以确定待测单车端部是网络通讯是否正常；S2、通过远程控制端下发配置指令至电气接口端，所述配置指令用于给定与待测单车端部的接口连接的适配器各接口的每一输出引脚对应的引脚状态，其中，所述引脚状态通过预存的配置数据库给定，所述配置数据库内依据车型/端部类型定义所需模拟调试的接口功能以确定适配器每一输出引脚对外实现的引脚功能；S3、电气接口端依据远程控制端所给定的引脚状态配置适配器的各个引脚功能，以为待测单车端部提供与待测单车端部的接口功能相匹配的电气模拟接口。可选的，在其中一个实施例中，所述电气接口端由多个控制模块组成，各所述控制模块之间采用CAN总线实现电气接口端的IO扩展，并通过与适配器的各个引脚独立配置连接的配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，包括：/n远程控制端，其用于给定适配器每一输出引脚对应的引脚状态，其中，所述引脚状态通过预存的配置数据库给定，所述配置数据库内依据车型/端部类型定义所需模拟调试的接口功能以确定适配器每一输出引脚对外实现的引脚功能；/n电气接口端，用于配置适配器的各个引脚功能；各所述引脚功能依据远程控制端所给定的引脚状态进行配置；/n适配器，用于提供与待测单车端部间的接口功能相匹配的电气模拟接口；/n以及网络接口端，用于提供网络模拟接口，其中，所述网络模拟接口用于构建通信网络以确定网络通讯是否正常。/n

【技术特征摘要】
1.一种通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，包括：
远程控制端，其用于给定适配器每一输出引脚对应的引脚状态，其中，所述引脚状态通过预存的配置数据库给定，所述配置数据库内依据车型/端部类型定义所需模拟调试的接口功能以确定适配器每一输出引脚对外实现的引脚功能；
电气接口端，用于配置适配器的各个引脚功能；各所述引脚功能依据远程控制端所给定的引脚状态进行配置；
适配器，用于提供与待测单车端部间的接口功能相匹配的电气模拟接口；
以及网络接口端，用于提供网络模拟接口，其中，所述网络模拟接口用于构建通信网络以确定网络通讯是否正常。


2.根据权利要求1所述的通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，
所述电气接口端由多个控制模块组成，各所述控制模块之间采用CAN总线实现电气接口端的IO扩展，并通过与适配器的各个引脚独立配置连接的配置接口电路调整适配器的各个引脚功能。


3.根据权利要求2所述的通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，
所述配置接口电路在所述控制模块的控制下，通过改变内部的逻辑电平来配置与其连接的适配器的某一输出引脚的引脚功能，即完成包含所述输出引脚的电气连接是否正确、将所述输出引脚连接至公共COM端、将所述输出引脚连接至110V+/24V+端以及将所述输出引脚连接至110/24V-GND端的四种配置状态的切换。


4.根据权利要求3所述的通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，
所述配置接口电路包括第一光耦隔离器、第二光耦隔离器、第三光耦隔离器、第一继电器、第二继电器、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻以及自恢复保险丝；其中，所述第一光耦隔离器的两个输入端分别连接所述控制模块的某一IO扩展引脚、经由第一限流电阻连接VDD电源端，所述第一光耦隔离器的其中一个输出端通过续流二极管与第一继电器的线圈相连接，另一个输出端直接连接VCC电源端；所述第一继电器的公共触点连接适配器的某一输出引脚；所述第二光耦隔离器的两个输入端分别连接所述控制模块的另一IO扩展引脚、经由第二限流电阻连接VDD电源端，所述第二光耦隔离器的其中一个输出端通过续流二极管与第二继电器的线圈相连接，另一个输出端直接连接VCC电源端；所述第二继电器的两个公共触点分别连接所述第一继电器的常开触点、常闭触点；所述第二继电器的两个常开触点以及其中一个常闭触点分别连接公共COM端、110V+/24V+端以及110/24V-GND端；所述第三光耦隔离器其中一个输入端经由第四限流电阻以及自恢复保险丝连接至第二继电器的另一个常闭触点，另一输入端连接110/24V-GND端，其其中一个输出端直接连接VDD-GND端，另一输出端分别与所述控制模块的另一IO扩展引脚连接、经由第三限流电阻连接VDD端。


5.根据权利要求1所述的通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，
所述远程控制端还能够通过电气接口端采集并反馈与其连接的适配器的各个引脚状态，并进行状态解析及显示。


6.根据权利要求1所述的通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，
所述远程控制端还能够在用户进行身份验证合格的条件下给定适配器每一输出引脚对应的引脚状态并以所述用户身份信息为存储目的进行全部配置信息存储。


7.根据权利要求1所述的通用型动车组单车调试模拟装置，其特征在于，
所述网络接口端至少包括WIFI接口模块、MVB接口模块以及以太网接口模块，其中，所述WIFI接口模块采用串行通讯方式与所述电气接口端进行通讯传输；所述MVB接口模块采用并行通讯方式与所述电气接口端进行通讯传输；所述以太网接口模块通过SPI总线与所述电气接口端进行通讯传输。


8.一种通用型动车组单车调试模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过网络接口端为待测单车端部与远程控制端提供网络模拟接口，其中，所述网络模拟接口能够构建通信网络以确定待测单车端部是网络通讯是否正常；
S2、通过远程控制端下发配置指令至电气接口端，所述配置指令用于给定与待测单车端部的接口连接的适配器各接口的每一输出引脚对应的引脚状态，其中，所述引脚状态通过预存的配置数据库给定，所述配置数据库内依据车型/端部类型定义所需模拟调试的接口功能以确定适配器每一输出引脚对外实现的引脚功能；同时所述电气接口端由多个控制模块组成，各所述控制模块之间采用CAN总线实现电气接口端的IO扩展，并通过与适配器的各个引脚独立配置连接的配置接口电路调整适配器的各个引脚功能；
S3、电气接口端依据远程控制端所给定的引脚状态配置适配器的各个引脚功能，以为待测单车端部提供与待测单车端部的接口功能相匹配的电气模拟接口。


9.根据权利要求8所述的通用型动车组单车调试模拟方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴化柱，郭文友，周洺宇，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21