[发明专利]一种城铁车辆牵引和制动集成测试系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

发明的积极效果在于：（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为本发明结构组成框图；

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。