一种电力机车微机网络控制试验台系统及联调方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力机车微机网络控制试验台系统及联调方法。包括控制主机与重连主机，控制主机通过绞线式列车总线WTB与重连主机通信连接，控制主机用于模拟电力机车的双机重连的机车控制端，重连主机用于模拟电力机车的双机重连的非控制机车端；通过搭建机车控制系统的拓扑结构仿真环境，模拟电力机车网络控制管理一体化功能，对包括主控制单元MPU、远端输入输出模块RIOM、显示屏DDU、网关TCN、事件记录仪ERM、牵引控制单元TCU、辅助控制单元ACU在内的列车控制管理系统TCMS的设备进行功能完整性检测、设备性能检测以及设备运行数据监测。以克服当前新八轴交流传动货运电力机车中各车载设备无法联合调试、检测且单体检修差异大、流程繁琐的问题。流程繁琐的问题。流程繁琐的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电力机车微机网络控制试验台系统及联调方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通电力机车地面联调联试和测试试验系统设备领域，尤其涉及一种电力机车微机网络控制试验台系统及联调方法。

技术介绍

[0002]伴随着我国经济的持续稳定增长，铁路运输运量也在不断增加，作为铁路货运主力车型的交流传动电力机车承担的铁路货运运输任务变得越来越繁重，因而其运用使用率和运用使用时间一直处于较高水平。
[0003]然而，铁路交流传动电力机车较高的工作强度和机车密闭复杂的整体工作环境，带来了机车车载电力电子设备故障率和设备故障数量的不断攀升。对于出现问题的车载设备特别是核心控制、牵引/制动系统器件，故障问题查找和解决问题的时间周期长，且整合联调联试及检修处理流程、设备返修处理效率低，尤其针对当前新八轴交流传动货运电力机车TCMS(TrainControl andManagementSystem，列车控制管理系统)中各个车载设备无法联合调试、检测且单体检修差异大、流程繁琐等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种电力机车微机网络控制试验台系统及联调方法，以克服当前新八轴交流传动货运电力机车TCMS(TrainControlandManagement System，列车控制管理系统)中各个车载设备无法联合调试、检测且单体检修差异大、流程繁琐的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种电力机车微机网络控制试验台系统，包括控制主机与重连主机，所述控制主机通过绞线式列车总线WTB与重连主机进行通信连接和数据交互，所述控制主机用于模拟电力机车的双机重连的机车控制端，所述重连主机用于模拟电力机车的双机重连的非控制机车端；
[0007]所述控制主机与所述重连主机均设有用于管理与运行控制车辆的多功能车辆总线MVB的主控制单元MPU、用于模拟机车网络控制系统与机车司机室硬线信号的交互的第一远程输入输出单元RIOM1、用于实现机车网络控制系统与机械间设备硬线信号的交互的第二远程输入输出单元RIOM2、用于显示机车当前设备工作状态且可触摸设置的显示屏DDU以及与绞线式列车总线WTB相连接的TCN网关单元；
[0008]所述控制主机连接有用于控制输入信号输入的上位机，所述控制输入信号包括司控器控制信号、机车运动方向信号、撒沙控制信号、升弓控制信号、合主断控制信号以及牵引级位控制信号；
[0009]所述上位机下发所述控制输入信号，传递至第一远程输入输出单元RIOM1与第二远程输入输出单元RIOM2，并将所述控制输入信号传递至所述控制主机的主控制单元MPU，所述控制主机的主控制单元MPU接收所述控制输入信号与扩展主机的控制信号，获取控制输出信号至多功能车辆总线MVB；
[0010]所述控制主机的TCN网关单元通过多功能车辆总线MVB发布/订阅数据，并将所订阅的数据发送至绞线式列车总线WTB，所述重连主机的TCN网关单元从绞线式列车总线WTB获取到该数据之后将数据发送至重连主机的多功能车辆总线MVB。
[0011]进一步的，所述控制主机与重连主机还包括用于使得MVB总线和RS485总线互联的网关GW3与用于记录机车运行数据的事件记录仪ERM；所述网关GW3为MVB/HDLC转换网络，用于实现电力机车MVB与HDLC协议的转换，所述机车运行数据包括机车的运行速度、机车的运行功率、机车的工作电压以及机车的运动方向。
[0012]进一步的，所述绞线式列车总线WTB与多功能车辆总线MVB均为双线冗余结构。
[0013]进一步的，还包括扩展主机，所述扩展主机包括辅助控制单元ACU与用于模拟机车双路冗余牵引控制单元功能的牵引控制单元TCU，所述辅助控制单元ACU用于控制机车辅助变流器。
[0014]进一步的，所述上位机包括用于指示当前系统关键开关量的工作开关状态的操作界面输出显示单元，所述当前系统关键开关量包括机车驾驶端激活开关、受电弓升降弓开关、机车运行方向开关、司控器牵引/制动级位开关、总风压力开关、辅助风缸开关以及主断开关。
[0015]一种电力机车微机网络控制试验台系统的联调方法，包括：
[0016]步骤S1：系统试验台整体上电，所述控制主机、重连主机以及扩展主机的各组成单元分别完成自检、并通过多功能车辆总线MVB与绞线式列车总线WTB建立交互通信；
[0017]步骤S2:通过上位机对所述系统试验台进行控制测试输入量的输入，并将所述控制测试输入量传输至控制主机的第一远程输入输出单元RIOM1与第二远程输入输出单元RIOM2，并将控制测试输入量通过多功能车辆总线MVB传输至主控制单元MPU，所述主控制单元MPU输出用于模拟机车驾驶室机车测试控制输入命令；
[0018]所述机车测试控制输入命令包括机车驾驶端激活开关指令、受电弓升降弓开关指令、机车运行方向指令、司控器牵引/制动级位指令、总风压力开关指令、辅助风缸开关指令以及主断开关指令；
[0019]步骤S3:所述控制主机的主控制单元MPU接收所述机车测试控制输入命令与扩展主机的控制信号，生成机车测试控制输出命令并传输至所述控制主机的多功能车辆总线MVB，且与所述多功能车辆总线MVB连接的TCN网关单元将所述机车测试控制输出命令传输至绞线式列车总线WTB上；
[0020]所述绞线式列车总线WTB通过所述重连主机的TCN网关单元将机车测试控制输出命令传递至重连主机的多功能车辆总线MVB；
[0021]步骤S4：所述控制主机的主控制单元MPU，根据多功能车辆总线MVB上的机车测试控制输出命令分别发送至控制主机的显示屏DDU、上位机的操作界面输出显示单元以及控制主机的事件记录仪ERM；
[0022]所述重连主机的主控制单元MPU接收来自重连主机的多功能车辆总线MVB的机车测试控制输出命令，分别发送至重连主机的显示屏DDU与事件记录仪ERM；
[0023]所述显示屏DDU用于具体显示当前机车测试控制输出命令下各设备的工作状态信号；
[0024]所述事件记录仪ERM用于记录机车测试控制输出命令与机车测试过程中的运行数
据；
[0025]步骤S5：显示屏DDU通过其连接的多功能列车总线MVB获取并显示该工作状态信号，作业人员可通过所述工作状态信号确定根据机车测试控制输出命令所测试的功能是否正常。
[0026]进一步的，所述工作状态信号具体通过所述显示屏DDU的设备状态显示灯体现。
[0027]有益效果：本专利技术提供了一种电力机车微机网络控制试验台系统及联调方法，本系统通过搭建机车控制系统的拓扑结构仿真环境，完全模拟实现技术提升型新八轴交流传动货运电力机车网络控制管理一体化功能，能够对包括主控制单元MPU、远端输入输出模块RIOM、显示屏DDU、网关TCN、事件记录仪ERM、牵引控制单元TCU、辅助控制单元ACU在内的列车控制管理系统TCMS的设备进行功能完整性检测、设备性能检测以及设备运行数据监测。本系统的联调联试和检修方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力机车微机网络控制试验台系统，其特征在于，包括控制主机与重连主机，所述控制主机通过绞线式列车总线WTB与重连主机进行通信连接和数据交互，所述控制主机用于模拟电力机车的双机重连的机车控制端，所述重连主机用于模拟电力机车的双机重连的非控制机车端；所述控制主机与所述重连主机均设有用于管理与运行控制车辆的多功能车辆总线MVB的主控制单元MPU、用于模拟机车网络控制系统与机车司机室硬线信号的交互的第一远程输入输出单元RIOM1、用于实现机车网络控制系统与机械间设备硬线信号的交互的第二远程输入输出单元RIOM2、用于显示机车当前设备工作状态且可触摸设置的显示屏DDU以及与绞线式列车总线WTB相连接的TCN网关单元；所述控制主机连接有用于控制输入信号输入的上位机，所述控制输入信号包括司控器控制信号、机车运动方向信号、撒沙控制信号、升弓控制信号、合主断控制信号以及牵引级位控制信号；所述上位机下发所述控制输入信号，传递至第一远程输入输出单元RIOM1与第二远程输入输出单元RIOM2，并将所述控制输入信号传递至所述控制主机的主控制单元MPU，所述控制主机的主控制单元MPU接收所述控制输入信号与扩展主机的控制信号，获取控制输出信号至多功能车辆总线MVB；所述控制主机的TCN网关单元通过多功能车辆总线MVB发布/订阅数据，并将所订阅的数据发送至绞线式列车总线WTB，所述重连主机的TCN网关单元从绞线式列车总线WTB获取到该数据之后将数据发送至重连主机的多功能车辆总线MVB。2.根据权利要求1所述的一种电力机车微机网络控制试验台系统，其特征在于，所述控制主机与重连主机还包括用于使得MVB总线和RS485总线互联的网关GW3与用于记录机车运行数据的事件记录仪ERM；所述网关GW3为MVB/HDLC转换网络，用于实现电力机车MVB与HDLC协议的转换，所述机车运行数据包括机车的运行速度、机车的运行功率、机车的工作电压以及机车的运动方向。3.根据权利要求1所述的一种电力机车微机网络控制试验台系统，其特征在于，所述绞线式列车总线WTB与多功能车辆总线MVB均为双线冗余结构。4.根据权利要求1所述的一种电力机车微机网络控制试验台系统，其特征在于，还包括扩展主机，所述扩展主机包括辅助控制单元ACU与用于模拟机车双路冗余牵引控制单元功能的牵引控制单元TCU，所述辅助控制单元ACU用于控制机车辅助变流器。5.根据权利要求1所述的一种电力机车微机网络控制试验台系统，其特征在于，所述上位机包括用于指示当前系统关键开关量的工作开关状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：张号颜，陈雪，黄磊，丁作鹏，孙家林，
申请(专利权)人：中车大连机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：