CN112068513A - 一种动车组车载电源系统的多终端调试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动车组车载电源系统的多终端调试系统，包括：调试装置，用于通过单车上的输入输出装置读取被测车载电源系统的状态数据，并将状态数据发送至无线转发装置，以及根据无线转发装置发送的控制命令生成控制指令，将控制指令发送至输入输出装置，使输入输出装置控制被测车载电源系统的相应器件动作；无线转发装置，用于完成调试装置与移动终端之间的数据转发；移动终端，用于对无线转发装置转发的状态数据进行显示，以及接收调试控制命令并将调试控制命令发送至无线转发装置。本发明可以避免车载电源系统的二次拆动和部分测试的返工，节省调试时间的同时也避免了二次拆动使器件损坏几率上升的问题，从而保证动车组的高质量生产。

Description

一种动车组车载电源系统的多终端调试系统

技术领域

本发明涉及动车组调试技术领域，特别是涉及一种动车组车载电源系统的多终端调试系统。

背景技术

随着中国高速铁路的快速发展，高速铁路的装备水平、技术含量已经达到了世界领先水平。近几年复兴号动车组的出现，更是让我国高速铁路实力又一次提升。高水平也意味着高质量，为了保证复兴号动车组的高质量，生产制造环节中，车辆调试是其中关键一环。为了保证调试结果的准确性，在调试过程中操作者进行测试的时候设置了互相检查(以下简称“互检”)、巡回检查(以下简称“巡检”)和专项检查(以下简称“专检”)来保证操作者操作的正确性和结果记录的准确性。但是由于复兴号动车组车载电源系统在列车中属高集成度的系统，具有体积小、结构紧凑的特点，又安装在车下狭窄的设备舱中，使得同一时刻只有一个人能够直观的在设备舱中查看到对车载电源系统的测试结果，互检、巡检和专检要想检查操作者的测试结果是否符合要求就必须等操作者离开设备舱后，再进入设备舱重复操作者的测试操作后才能验证操作者的测试结果是否正确，这种检查方式不但带来了重复操作，而且有些操作是需要对车载电源系统进行拆解后才能完成的，这样的反复拆动会对车载电源系统内部元件带来损坏的可能性，进而影响最终产品质量和增加成本。

发明内容

基于此，本发明针对动车组车载电源系统调试过程中由于距离、空间及位置限制等原因导致的操作者、互检人、巡检人和专检人无法同时查看车载电源系统工作状态的问题，提供一种动车组车载电源系统的多终端调试系统。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种动车组车载电源系统的多终端调试系统，包括：

调试装置，用于通过单车上的输入输出装置读取被测车载电源系统的状态数据，并将所述状态数据发送至无线转发装置，以及根据所述无线转发装置发送的控制命令生成控制指令，将所述控制指令发送至所述输入输出装置，使所述输入输出装置控制所述被测车载电源系统的相应器件动作；

通过以太网与所述调试装置连接的所述无线转发装置，用于完成所述调试装置与移动终端之间的数据转发；

与所述无线转发装置无线连接的所述移动终端，用于对所述无线转发装置转发的所述状态数据进行显示，以及接收调试控制命令并将所述调试控制命令发送至所述无线转发装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种动车组车载电源系统的多终端调试系统，根据本发明的系统，在动车组车载电源系统的调试过程中，互检人、巡检人和专检人可以不受所处距离、空间及位置的影响，在操作者操作的同时在移动终端上可以同步的观察操作者的操作和车载电源系统工作状态，同时互检人、巡检人和专检人也可以通过移动终端向车载电源系统发送调试数据，使互检人、巡检人和专检人在调试过程中即可完成相应的检查工作，避免了车载电源系统的二次拆动和部分测试的返工，节省调试时间的同时也避免了二次拆动使车载电源系统内部器件损坏几率上升的问题，从而保证动车组的高质量生产。

附图说明

图1为本发明一种动车组车载电源系统的多终端调试系统在一个实施例中的原理框图；

图2为本发明一种动车组车载电源系统的多终端调试系统在一个实施例中调试装置的原理框图；

图3为本发明一种动车组车载电源系统的多终端调试系统在一个实施例中无线转发装置的原理框图；

图4为本发明一种动车组车载电源系统的多终端调试系统在一个实施例中移动终端的原理框图；

图5为本发明一种动车组车载电源系统的多终端调试系统在一个实施例中输入输出装置的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种动车组车载电源系统的多终端调试系统，该系统包括调试装置100、无线转发装置200和移动终端300，其中移动终端300的数量可以为一个或者多个。调试装置100与无线转发装置200之间通过有线以太网交互数据，无线转发装置200与移动终端300之间通过无线信号交互数据。

调试装置100用于通过单车上的输入输出装置400读取被测车载电源系统的状态数据，并将状态数据发送至无线转发装置200，其中单车是指动车组单节未完工车辆，单车上设有输入输出装置400，输入输出装置400与调试装置100之间通过通讯电缆交互数据，输入输出装置400可以控制被测车载电源系统的器件，例如开关、接触器、温度传感器及逆变器等动作，并且采集各个器件的工作状态，从而获得状态数据；调试装置100还用于根据无线转发装置200发送的控制命令生成控制指令，并将控制指令发送至输入输出装置400，使输入输出装置400根据控制指令控制被测车载电源系统的相应器件动作。

可选地，如图2所示，本实施例中的调试装置100包括第一运算模块110、通讯模块120、第一存储模块130和第一以太网模块140，其中通讯模块120、第一存储模块130和第一以太网模块140分别与第一运算模块110连接，通讯模块120负责与输入输出装置400建立连接并交互数据，第一以太网模块140负责与无线转发装置200建立连接并交互数据，第一存储模块110中存储有调试程序以及其他保证整个系统正常工作的关键要素，第一运算模块110被配置为执行第一存储模块110中存储的调试程序，其中，调试程序具体被配置为：解析第一以太网模块140传来的数据，处理其中包含的命令，并通过通讯模块120将解析后得到的控制指令发送至输入输出装置400，输入输出装置400执行控制指令；以及读取通讯模块120传来的状态数据，并通过第一以太网模块140将状态数据发送至无线转发装置200。

本发明所提出的动车组车载电源系统的多终端调试系统调试过程包括三个部分，其中第一部分是通过调试装置100控制输入输出装置400完成被测车载电源系统的全部测试动作，并且使用调试装置100采集到所有调试过程中被测车载电源系统产生的过程数据。为了实现这部分功能需要在单车的电气原理图中查找被测车载电源系统开关和接触器的状态反馈触点、接触器线圈供电和输入输出装置400中数字量输入、输出点的对应关系以及温度传感器对应的输入输出装置400模拟量采集端口，并通过参照通讯模块120与输入输出装置400间的通讯协议和逆变器与输入输出装置400间的通讯协议编写调试装置100与输入输出装置400间的通讯协议，编写的通讯协议存储在调试装置100的第一存储模块130中。第一运算模块110使用一种基于TCP协议的方法来接收从第一以太网模块140传送来的数据，并把这些数据按照第一存储模块130中的通讯协议解析成可以读取被测车载电源系统各器件状态及控制被测车载电源系统各器件动作的控制指令，这些控制指令通过调试装置100的通讯模块120发送给输入输出装置400的通讯单元420。

调试装置100是任意带有以太网网卡、RS232通讯接口、CPU、内存、硬盘的计算机都可以实现的，其各组成要素是以任意计算机的CPU、存储器、载入存储器中的实现本图组成要素的程序、存储该程序的硬盘等存储单元、及网络连接用接口为中心，通过硬件和软件的任意组合来实现的。但是，这样的实现方法因为装置存在各种各样的变形例，是本领域技术人员能够理解的。

可选地，如图5所示，本实施例中的输入输出装置400包括输入输出单元410和通讯单元420，还包括电源470，电源470用于为输入输出单元410和通讯单元420供电，其中输入输出单元410可以通过通讯单元420与外界交互数据，把自身采集到的状态数据传送出去以及响应外部的控制命令。具体地，输入输出单元410分别与被测车载电源系统的开关430、接触器440、温度传感器450和逆变器460连接，输入输出单元410根据通讯单元420接收的控制指令控制被测车载电源系统的开关430、接触器440、温度传感器450和逆变器460的电源供应和工作模式，此外，输入输出单元410通过通讯单元420将采集的状态数据发送至调试装置100，其中状态数据包括被测车载电源系统的开关430、接触器440、温度传感器450和逆变器460的电源供应和工作模式的数据。

无线转发装置200通过以太网与调试装置100连接，无线转发装置200用于完成调试装置100与移动终端300之间的数据转发。

可选地，如图3所示，无线转发装置200包括第一无线模块210、第二以太网模块220和调度模块230，第一无线模块210与移动终端300连接，第二以太网模块220与调试装置100连接，调度模块230根据第一无线模块210连接的移动终端300的数量自动分配地址(即自动分配IP地址)并实现第一无线模块210与第二以太网模块220之间的数据转发，从而完成移动终端300与调试装置100之间的数据转发。

进一步地，无线转发装置200为以太网无线路由器。无线转发装置200符合一般以太网无线路由器的标准结构，任意一种同类产品都可实现其功能。

移动终端300与无线转发装置200无线连接，移动终端300用于对无线转发装置200转发的状态数据进行显示，以及接收用户触发的调试控制命令并将调试控制命令发送至无线转发装置200，实现对输入输出装置400的控制，从而实现被测车载电源系统的各项测试。

可选地，如图4所示，移动终端300包括第二运算模块310、第二存储模块320、第二无线模块330、显示模块340和触控模块350，第二存储模块320、第二无线模块330、显示模块340和触控模块350分别与第二运算模块310连接，第二存储模块320中存储有终端程序，第二运算模块310被配置为执行第二存储模块320中存储的终端程序，其中，终端程序具体被配置为：解析第二无线模块330传来的数据，并把需要显示的部分在显示模块340中显示出来，例如；以及接收触控模块350传来的调试控制命令，并通过第二无线模块330将调试控制命令发送至无线转发装置200。

进一步地，终端程序还被配置为：

控制显示模块340显示图形显示界面，该图形显示界面按照单车中被测车载电源系统的电气原理图绘制而成，在图形显示界面中，被测车载电源系统需要接收的调试控制命令被绘制成开关的样式，需要显示出来的数字量类型数据被绘制成指示灯的样式，需要显示的温度数值和逆变器的工作状态用文本框的样式显示，其中数字量类型数据具体是指接触器线圈通电的状态，如果通电用数字1表示，指示灯点亮；如果断电用数字0表示，指示灯熄灭。

进一步地，移动终端300为掌上电脑。移动终端300符合掌上电脑的结构标准，任意同类产品都可实现其全部功能。

本发明所提出的动车组车载电源系统的多终端调试系统调试过程的第二部分是移动终端300经过无线转发装置200显示调试装置100读取到的被测车载电源系统的各器件状态，并通过无线转发装置200和调试装置100来控制单车100车载电源系统的各器件动作来完成调试。这一部分需要按照单车中被测车载电源系统的电气原理图绘制图形显示界面，并将图形显示界面显示在显示模块上，图形显示界面的绘制可以采用现有的任意一种计算机语言实现，并且在显示界面中，被测车载电源系统需要接收的调试控制命令被绘制成开关的样式，需要显示出来的数字量类型数据被绘制成指示灯的样式，数字量类型数据具体是指接触器线圈通电的状态，如果通电用数字1表示，指示灯点亮，如果断电用数字0表示，指示灯熄灭，需要显示的温度数值和逆变器的工作状态用文本框的样式显示。当图形显示界面中的开关的图形被触发时，触控模块350检测到开关被动作的调试控制命令，该命令被第二无线模块330使用TCP协议经过无线转发装置200发送给调试装置100，调试装置100通过第一部分描述的功能使用控制指令去控制被测车载电源系统中相应的各器件动作。调试装置100实时的通过第一部分描述的功能检测单车中被测车载电源系统的状态数据，并将这些状态数据使用TCP协议经过无线转发装置200发送到移动终端300上，并通过显示模块340上绘制的开关、指示灯和文本框显示出来。

本实施例提供一种动车组车载电源系统的多终端调试系统，根据本实施例的系统，在动车组车载电源系统的调试过程中，互检人、巡检人和专检人可以不受所处距离、空间及位置的影响，在操作者操作的同时在移动终端上可以同步的观察操作者的操作和车载电源系统工作状态，同时互检人、巡检人和专检人也可以通过移动终端向车载电源系统发送调试数据，使互检人、巡检人和专检人在调试过程中即可完成相应的检查工作，避免了车载电源系统的二次拆动和部分测试的返工，节省调试时间的同时也避免了二次拆动使车载电源系统内部器件损坏几率上升的问题，从而保证动车组的高质量生产。

作为一种具体的实施方式，调试装置100与无线转发装置200之间以及无线转发装置200与移动终端300之间的通讯方式采用TCP协议，以保证数据传输的可靠性。

作为一种具体的实施方式，当移动终端300的数量为两个以上时，无线转发装置200为所有连接的移动终端300动态分配地址(即动态分配IP地址)，并且各个移动终端300被配置成具有相同的接收数据用端口号和发送数据用端口号；

调试装置100通过无线转发装置200向各个移动终端300的数据接口端口进行广播，调试装置100通过广播发送的数据包括状态数据和最新接收到的来自任意移动终端300发来的控制数据。

为实现多个移动终端300中显示的数据同步，在本实施方式中，首先无线转发装置200为所有连接到其上的移动终端300动态分配地址，每个移动终端300被配置成虽然地址不同但具有相同的接收数据用端口号和发送数据用端口号。调试装置100在向移动终端300发送显示的数据时会通过无线转发装置200向各个移动终端300的数据接收端口进行广播，这样所有的移动终端300都会收到相同的数据并显示出来，调试装置100通过广播发送的数据包括单车中被测车载电源系统的状态数据和最新收到的来自任意移动终端300发来的控制数据，这样就保证了所有移动终端300中显示的内容是同步的。调试时，操作者、互检人、巡检人和专检人每人配发一个移动终端300，操作者一个人在设备舱内操作移动终端300来完成单车的被测车载电源系统调试，互检人、巡检人和专检人无需进入设备舱就可以通过各自的移动终端300看到操作者的调试操作步骤和被测车载电源系统的工作状态。

以上对本发明的实施方式进行了说明，所涉及到的电气理论知识、通讯类理论知识和计算机编程语言是本领域的技术人员应该能够理解和实施的，该实施方式只是例示，这些各组成要素及各处理过程的组合可以构成变形例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，包括：

调试装置(100)，用于通过单车上的输入输出装置(400)读取被测车载电源系统的状态数据，并将所述状态数据发送至无线转发装置(200)，以及根据所述无线转发装置(200)发送的控制命令生成控制指令，将所述控制指令发送至所述输入输出装置(400)，使所述输入输出装置(400)控制所述被测车载电源系统的相应器件动作；

通过以太网与所述调试装置(100)连接的所述无线转发装置(200)，用于完成所述调试装置(100)与移动终端(300)之间的数据转发；

与所述无线转发装置(200)无线连接的所述移动终端(300)，用于对所述无线转发装置(200)转发的所述状态数据进行显示，以及接收调试控制命令并将所述调试控制命令发送至所述无线转发装置(200)。

2.根据权利要求1所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

所述调试装置(100)包括第一运算模块(110)、通讯模块(120)、第一存储模块(130)和第一以太网模块(140)，所述通讯模块(120)、所述第一存储模块(130)和所述第一以太网模块(140)分别与所述第一运算模块(110)连接，所述第一存储模块(110)存储调试程序，所述第一运算模块(110)被配置为执行所述调试程序，其中，所述调试程序被配置为：

解析所述第一以太网模块(140)传来的数据，并通过所述通讯模块(120)将解析后得到的所述控制指令发送至所述输入输出装置(400)；

读取所述通讯模块(120)传来的所述状态数据，并通过所述第一以太网模块(140)将所述状态数据发送至所述无线转发装置(200)。

3.根据权利要求1或2所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

所述无线转发装置(200)包括第一无线模块(210)、第二以太网模块(220)和调度模块(230)，所述第一无线模块(210)与所述移动终端(300)连接，所述第二以太网模块(220)与所述调试装置(100)连接，所述调度模块(230)根据所述第一无线模块(210)连接的所述移动终端(300)的数量自动分配地址并实现所述第一无线模块(210)与所述第二以太网模块(220)之间的数据转发。

4.根据权利要求3所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

所述无线转发装置(200)为以太网无线路由器。

5.根据权利要求1或2所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

所述移动终端(300)包括第二运算模块(310)、第二存储模块(320)、第二无线模块(330)、显示模块(340)和触控模块(350)，所述第二存储模块(320)、所述第二无线模块(330)、所述显示模块(340)和所述触控模块(350)分别与所述第二运算模块(310)连接，所述第二存储模块(320)存储终端程序，所述第二运算模块(310)被配置为执行所述终端程序，其中，所述终端程序被配置为：

解析所述第二无线模块(330)传来的数据，并把需要显示的部分在所述显示模块(340)中显示出来；

接收所述触控模块(350)传来的所述调试控制命令，并通过所述第二无线模块(330)将所述调试控制命令发送至所述无线转发装置(200)。

6.根据权利要求5所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，所述终端程序还被配置为：

控制所述显示模块(340)显示图形显示界面，在所述图形显示界面中，所述被测车载电源系统需要接收的调试控制命令被绘制成开关的样式，需要显示出来的数字量类型数据被绘制成指示灯的样式，需要显示的温度数值和逆变器的工作状态用文本框的样式显示。

7.根据权利要求5所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

所述移动终端(300)为掌上电脑。

8.根据权利要求1或2所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

当所述移动终端(300)的数量为两个以上时，所述无线转发装置(200)为所有连接的所述移动终端(300)动态分配地址，并且各个所述移动终端(300)被配置成具有相同的接收数据用端口号和发送数据用端口号；

所述调试装置(100)通过所述无线转发装置(200)向各个所述移动终端(300)的数据接口端口进行广播，所述调试装置(100)通过广播发送的数据包括所述状态数据和最新接收到的来自任意所述移动终端(300)发来的控制数据。

9.根据权利要求1或2所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

所述输入输出装置(400)包括输入输出单元(410)和通讯单元(420)，所述输入输出单元(410)分别与所述被测车载电源系统的开关(430)、接触器(440)、温度传感器(450)和逆变器(460)连接，所述输入输出单元(410)根据所述通讯单元(420)接收的所述控制指令控制所述被测车载电源系统的开关(430)、接触器(440)、温度传感器(450)和逆变器(460)的电源供应和工作模式，以及通过所述通讯单元(420)将采集的所述状态数据发送至所述调试装置(100)，所述状态数据包括所述被测车载电源系统的开关(430)、接触器(440)、温度传感器(450)和逆变器(460)的电源供应和工作模式的数据。

10.根据权利要求1或2所述的动车组车载电源系统的多终端调试系统，其特征在于，

所述调试装置(100)与所述无线转发装置(200)之间以及所述无线转发装置(200)与所述移动终端(300)之间的通讯方式采用TCP协议。

Images