專利名稱：列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置。
背景技術(shù)：
列控車載系統(tǒng)(Automatic Train Protection, ATP)是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它是列車的主要控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過列車接口模塊輸出緊急制動和常用制動等命令到機(jī)車，同時(shí)從機(jī)車采集緊急制動反饋、常用制動反饋和駕駛臺激活等狀態(tài)，從而完成與機(jī)車的交互操作和對列車的控制。列控車載設(shè)備車輛接口是安全相關(guān)接口，如果該接口出現(xiàn)故障或者失效可能會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果，因此，需要在列控車載設(shè)備正式安裝之前對該設(shè)備的各個接口及性能進(jìn)行調(diào)試。現(xiàn)有的列控車載系統(tǒng)車輛接口調(diào)試都是廠家根據(jù)特定的車輛接口自行開發(fā)調(diào)試電路，這些調(diào)試電路中大多數(shù)都是利用操作人員直接利用硬件來完成，信息標(biāo)示不直觀，而且想要完成對輸入電路的和輸出電路的關(guān)聯(lián)操作比較困難。各種列控車載系統(tǒng)(包括應(yīng)用于城市軌道交通、高速鐵路以及磁懸浮等)對于列車接口的數(shù)量、接口含義以及電氣特性的要求都不相同，但目前市場上提供的相關(guān)電路產(chǎn)品大多數(shù)只能夠支持到某一種電壓范圍內(nèi)的輸入和輸出，而且這些產(chǎn)品的輸入輸出都是相互獨(dú)立的，無法進(jìn)行一些關(guān)聯(lián)操作和調(diào)試參數(shù)的設(shè)置，難以滿足大多數(shù)列控車載設(shè)備列車接口調(diào)試的要求。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)一種滿足不同列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試要求的調(diào)試裝置。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，包括配置模塊，用于配置與待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口相關(guān)的信息；調(diào)試主電路，連接所述配置模塊，用于使該電路的輸入輸出方式及輸入輸出量與所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口的輸入輸出方式及輸入輸出量相匹配；接線端子排，連接調(diào)試主電路，用于將調(diào)試主電路與所述列控車載設(shè)備車輛接口連接。其中，所述調(diào)試主電路包括輸出電路，連接所述接線端子排和所述配置模塊中的電平采集卡，用于將電平采集卡傳遞過來的模擬車輛輸出通過所述接線端子排傳輸至所述列控車載設(shè)備車輛接口 ；輸入電路，連接所述接線端子排和所述配置模塊中的電平采集卡，用于將所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口的反饋通過電平采集卡傳輸至所述配置模塊；
供電電路，用于為所述輸入電路、輸出電路及所述列控車載設(shè)備車輛接口供電。其中，所述輸出電路包括驅(qū)動電路和與所述驅(qū)動電路連接的輸出選擇電路，所述驅(qū)動電路連接所述電平采集卡，所述輸出選擇電路連接所述接線端子排。其中，所述輸出選擇電路包括繼電器和與所述繼電器連接的跳線，所述繼電器連接所述驅(qū)動電路，所述跳線還連接所述接線端子排，用于選擇輸出電平或開關(guān)量。其中，所述輸入電路包括相互連接的輸入選擇電路和光耦隔離電路，所述輸入選擇電路連接所述接線端子排，所述光耦隔離電路連接所述電平采集卡。其中，所述輸入選擇電路包括跳線，所述跳線連接所述光耦隔離電路，所述跳線還連接所述接線端子排，用于選擇輸出電平或開關(guān)量。其中，所述供電電路包括芯片供電電路，連接所述電平采集卡，用于為所述輸入電路和輸出電路供電；設(shè)備供電電路，用于為所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口供電。其中，所述接線端子排包括航插端和與所述航插端連接的萬用端子，所述航插端與所述調(diào)試主電路連接，所述萬用端子用于與所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口連接。其中，所述配置模塊還用于將配置的所述參數(shù)生成配置文件。(三)有益效果本發(fā)明通過配置模塊對不同列控設(shè)備車輛接口的相關(guān)參數(shù)配置，調(diào)試主電路中的輸入電路、輸出電路根據(jù)該參數(shù)配置選擇與列控設(shè)備車輛接口相關(guān)的輸入輸出方式(電平或開關(guān)量)及值(電壓或開關(guān)量值)，實(shí)現(xiàn)了對不同列控車載設(shè)備車輛接口的調(diào)試。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的裝置中供電電路圖；圖3(a)是圖1的裝置中輸出電路中驅(qū)動電路的芯片示意圖，圖3 (b)是繼電器控制電路與輸出選擇電路的連接圖；圖4是圖1的裝置中輸入電路圖；圖5是應(yīng)用于城市軌道交通的列控車載設(shè)備車輛接口與圖1中調(diào)試裝置的連接圖；圖6是應(yīng)用于高速鐵路的列控車載設(shè)備車輛接口與圖1中調(diào)試裝置的連接圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例的一種列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括配置模塊、調(diào)試主電路以及接線端子排。本實(shí)施例中，配置模塊為一調(diào)試用PC，其中調(diào)試工具提供了友好的人機(jī)交互界面， 用于輔助操作完成對各個車輛接口的定義、有效電平的設(shè)置、參數(shù)的設(shè)置以及輸入和輸出接口的關(guān)聯(lián)等。并通過TTL電平采集卡連接調(diào)試主電路。配置模塊具有六大功能，包括確定車輛接口的含義、設(shè)置各個接口的有效電平、設(shè)置所需的調(diào)試參數(shù)、設(shè)置或者取消輸入和輸出信號關(guān)聯(lián)、導(dǎo)入配置文件以及導(dǎo)出配置文件。其主要過程如下所述(1)首先對所接入的列控車載設(shè)備車輛接口的含義逐一進(jìn)行設(shè)定，例如設(shè)定第一路接口的含義為緊急制動實(shí)施狀態(tài)，第二路接口的含義為最大常用制動實(shí)施狀態(tài)。并且可以對每個接口的兩種不同狀態(tài)值設(shè)置相應(yīng)的顯示圖標(biāo)，方便后期調(diào)試時(shí)對各個接口狀態(tài)的識別和確認(rèn)。兩種不同狀態(tài)是指TTL電平采集卡從調(diào)試工具采集得到的兩個不同值，0或者1，例如，采集到0可以選用緊急制動已反饋的圖標(biāo)，而采集到1可以選用緊急制動未反饋的圖標(biāo)。這個是用來形象的說明該路功能的一個狀態(tài)。(2)接口含義設(shè)定完畢后，對每個接口狀態(tài)的有效電平進(jìn)行設(shè)置。這個代表采集到的值有0或者1兩種可能，例如可以設(shè)定0代表緊急制動實(shí)施，還是1代表緊急制動實(shí)施。(3)對接口調(diào)試參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，這些參數(shù)包括輸入反應(yīng)時(shí)間、輸出反應(yīng)時(shí)間、輸出延時(shí)以及某些輸出信號的互斥等，這些參數(shù)的設(shè)置將對調(diào)試結(jié)果的分析起關(guān)鍵性作用。(4)設(shè)置裝置的輸入信號與輸出信號的關(guān)聯(lián)，并能夠設(shè)定關(guān)聯(lián)的延時(shí)長度，例如 車載設(shè)備輸出緊急制動命令到本模塊后，本模塊可以反饋緊急制動有效也可以取消該反饋，用來測試車載設(shè)備的響應(yīng)是否正確。 (5)對這些信息設(shè)置完畢后，可以保存該配置文件，配置模塊將自動保存該配置文件，并且在下次打開該工具時(shí)能夠重新打開該配置文件。調(diào)試主電路完成對輸入信號和輸出信號的處理，使輸入輸出方式及輸入輸出量都能夠與被調(diào)試的列控車載設(shè)備車輛接口相匹配。其主要由供電電路、輸入電路以及輸出電路組成，各部分的主要描述如下供電電路如圖2所示，圖2中(a)為芯片供電電路，與TTL電平采集卡相連，用于給電路各芯片供電，電壓VCC視不同芯片而定，如VCC為5V;圖2中(b)為設(shè)備供電電路， POWER是與車輛接口的電氣特性匹配的電壓，該電壓可隨著列控車載設(shè)備接口的不同而不同。輸出電路如圖3所示，該電路包括輸出選擇電路以及使用芯片MC1413作為驅(qū)動的驅(qū)動電路。具體地，輸出選擇電路包括繼電器和跳線，繼電器連接驅(qū)動電路，跳線連接接線端子排。輸出方式可以選擇是開關(guān)量輸出或者電平輸出。圖3(a)中所示的驅(qū)動電路 MC1413的PC-mi至PC-IN7是與調(diào)試用PC端的TTL電平采集卡相連，將該TTL電平采集卡輸出的電平(一般為5V)輸入給驅(qū)動電路MC1413以控制繼電器的通斷。具體地，MC1413的 14130UT1與圖3(b)中相同名稱的管腳相連(圖3(b)中只示出了一路14130UT1)，達(dá)到控制繼電器JDQl吸引或者落下的目的。圖3(b)同時(shí)可以在跳線JPl處通過選擇不同的跳線方式，達(dá)到轉(zhuǎn)換電路的目的。將JPl中的POWER與PPPl管腳相連，TOATP-Nl與P0WERGND相連，可以實(shí)現(xiàn)電平輸出(JP1中的POWER端與設(shè)備供電電路的POWER端連接，POffERGND端與設(shè)備供電電路的P0WERGND端連接，即將設(shè)備供電電路輸出的電平提供給待測車載設(shè)備)。 只將PPPl與TOATP-Nl相連，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量輸出。一個驅(qū)動電路MC1413有多個輸入輸出引腳，相對應(yīng)的有多路繼電器和跳線的連接，每一路輸出連接一個繼電器，可選擇兩片或更多的MC1413并聯(lián)，并行實(shí)現(xiàn)多路接口的輸出。輸入電路如圖4所示，該部分包括了輸入選擇電路以及光耦隔離電路。將POffERGND與2腳相連、FR0MATP-N9與POWER相連，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量輸入；將FromATP_N9與 2腳相連，可以實(shí)現(xiàn)電平輸入。光耦隔離電路連接TTL電平采集卡，起電壓轉(zhuǎn)換和電氣隔離作用，以保護(hù)TTL電平采集卡。圖4所示的JP39可以實(shí)現(xiàn)電平或者開關(guān)量輸入方式。例如， 將JP39中的P0WERGND與2端相連，將FromATP_N9與POWER相連，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量輸入；如果將JP39中的2端與FromATP-N9相連，可以實(shí)現(xiàn)電平輸入。同時(shí)，光耦隔離電路U13可以完成外部輸入電路與內(nèi)部電路的隔離，并通過排阻(RP2)來實(shí)現(xiàn)光耦隔離電路U13與調(diào)試用PC端中TTL電平采集卡的多路連接。圖4中示出了兩路輸入的電路結(jié)構(gòu)，并聯(lián)這種電路結(jié)構(gòu)可并行實(shí)現(xiàn)多路接口輸入。輸入電路及輸出電路中的信號路數(shù)可根據(jù)待測車載設(shè)備車輛接口不同而不同，具體可通過改變輸入電路及輸出電路中的相關(guān)芯片數(shù)量來改變可測信號的路數(shù)。接線端子排連接主調(diào)試電路，用于將調(diào)試主電路與列控車載設(shè)備車輛接口連接。 本實(shí)施例中為一個2U的可裝入標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)柜的設(shè)備，包括與調(diào)試主電路連接的航插端和用于與待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口連接的萬用端子，航插端與調(diào)試主電路固定連接； 萬用端子可以與不同廠家設(shè)備連接或者斷開，航插端和萬用端子之間通過數(shù)據(jù)線連接，拆裝都非常方便。該接線端子排可連接多達(dá)144路的信號，可以滿足長達(dá)IOOm的連接距離。在測試時(shí)，將被測車載設(shè)備車輛接口與本裝置的接線端子排連接；然后，根據(jù)接入車載設(shè)備的電源以及接口方式要求，提供相應(yīng)電壓的電源以及選擇是電平接口還是開關(guān)量接口 ；最后，利用配置模塊，將車載設(shè)備所需的各路信號進(jìn)行相應(yīng)邏輯的配置，并設(shè)置相應(yīng)信號的關(guān)聯(lián)，從而完成接口的連接設(shè)置。這些連接完成后，可以利用調(diào)試工具完成對列車接口的調(diào)試。圖5示出了一種應(yīng)用方案是將該調(diào)試裝置與應(yīng)用于城市軌道交通的列控車載設(shè)備車輛接口相連接的示意圖，由于該車輛接口采用MV電平，因此，調(diào)試裝置主電路中的供電電源可以選擇MV，又由于其輸出和輸入都采用電平形式，因此，選擇電路都將其設(shè)置為電平。圖6示出了一種應(yīng)用方案是將該調(diào)試裝置與應(yīng)用于高速鐵路的列控車載設(shè)備車輛接口相連接的示意圖，由于該車輛接口采用IlOV電平，因此，調(diào)試裝置主電路中的供電電源可以選擇110V，又由于其輸出為電平方式，而輸入采用開關(guān)量方式，因此，將輸出的選擇電路設(shè)置為IlOV電平方式，而將輸入電路設(shè)置為開關(guān)量方式。本發(fā)明的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置的配置模塊提供了人機(jī)交互界面，輔助操作人員根據(jù)不同廠家的車輛接口定義確定每個接口的含義、有效電平以及調(diào)試參數(shù)設(shè)置，并自動生成配置文件，配置文件可進(jìn)行進(jìn)一步的編輯、修改和再次使用；同時(shí)，配置模塊能夠以直觀的方式實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前所有列車接口的輸入和輸出狀態(tài)；并可以設(shè)置或者取消列車接口輸入信息與輸出反饋信息的關(guān)聯(lián)，滿足不同場合列控車載設(shè)備的要求。調(diào)試主電路的輸入和輸出可以提供110V、24V以及開關(guān)量信號的選擇，同時(shí)該電路可以模擬多達(dá)32路列車輸入信號以及32路列車輸出信號。接線端子排可以滿足長達(dá)IOOm的接線距離，而且接入以及斷開的操作都非常簡 以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，包括配置模塊，用于配置與待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口相關(guān)的信息；調(diào)試主電路，連接所述配置模塊，用于使該電路的輸入輸出方式及輸入輸出量與所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口的輸入輸出方式及輸入輸出量相匹配；接線端子排，連接調(diào)試主電路，用于將調(diào)試主電路與所述列控車載設(shè)備車輛接口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述調(diào)試主電路包括輸出電路，連接所述接線端子排和所述配置模塊中的電平采集卡，用于將電平采集卡傳遞過來的模擬車輛輸出通過所述接線端子排傳輸至所述列控車載設(shè)備車輛接口 ；輸入電路，連接所述接線端子排和所述配置模塊中的電平采集卡，用于將所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口的反饋通過電平采集卡傳輸至所述配置模塊；供電電路，用于為所述輸入電路、輸出電路及所述列控車載設(shè)備車輛接口供電。
3.如權(quán)利要求2所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述輸出電路包括驅(qū)動電路和與所述驅(qū)動電路連接的輸出選擇電路，所述驅(qū)動電路連接所述電平采集卡，所述輸出選擇電路連接所述接線端子排。
4.如權(quán)利要求3所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述輸出選擇電路包括繼電器和與所述繼電器連接的跳線，所述繼電器連接所述驅(qū)動電路，所述跳線還連接所述接線端子排，用于選擇輸出電平或開關(guān)量。
5.如權(quán)利要求2所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述輸入電路包括相互連接的輸入選擇電路和光耦隔離電路，所述輸入選擇電路連接所述接線端子排， 所述光耦隔離電路連接所述電平采集卡。
6.如權(quán)利要求5所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述輸入選擇電路包括跳線，所述跳線連接所述光耦隔離電路，所述跳線還連接所述接線端子排，用于選擇輸出電平或開關(guān)量。
7.如權(quán)利要求2所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述供電電路包括芯片供電電路，連接所述電平采集卡，用于為所述輸入電路和輸出電路供電；設(shè)備供電電路，用于為所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口供電。
8.如權(quán)利要求1所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述接線端子排包括航插端和與所述航插端連接的萬用端子，所述航插端與所述調(diào)試主電路連接，所述萬用端子用于與所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口連接。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，其特征在于，所述配置模塊還用于將配置的所述參數(shù)生成配置文件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種列控車載設(shè)備車輛接口調(diào)試裝置，涉及列車控制技術(shù)領(lǐng)域，包括配置模塊，用于配置與待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口相關(guān)信息；調(diào)試主電路，連接所述配置模塊，用于使該電路的輸入輸出方式及輸入輸出量與所述待調(diào)試列控車載設(shè)備車輛接口的輸入輸出方式及輸入輸出量相匹配；接線端子排，連接主調(diào)試電路，用于將調(diào)試主電路與所述列控車載設(shè)備車輛接口連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對不同列控車載設(shè)備車輛接口的調(diào)試。
文檔編號H03K19/0175GK102522980SQ201110397030
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者付強(qiáng), 劉雨, 袁磊, 魏國棟 申請人:北京交通大學(xué)