專利名稱：車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輛技術，尤其涉及一種車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置。
背景技術：
目前，世界軌道交通行業(yè)進入快速發(fā)展時期，為了緩解日益嚴重的交通壓力，同時提高交通運輸?shù)男?，新型的機車、動車組、輕軌車輛、地鐵車輛等軌道車輛在全世界開始廣泛使用。伴隨著軌道交通行業(yè)的興起，軌道交通車輛的控制越來越趨向于智能化，傳統(tǒng)的車輛控制方式已經(jīng)不能滿足新形勢下的技術要求，基于網(wǎng)絡控制的智能軌道車輛開始在全世界的軌道交通行業(yè)廣泛應用。在全世界的軌道交通行業(yè)中，所使用的網(wǎng)絡控制技術主要包括列車通信網(wǎng)絡(Train Communication network,簡稱 TCN)、世界工廠儀表協(xié)議(World FactoryInstrument Protocol,簡稱WorldFip)網(wǎng)絡以及RS485網(wǎng)絡等，其中TCN網(wǎng)絡是目前軌道交通行業(yè)應用最廣的網(wǎng)絡系統(tǒng)。1999年6月，TCN標準草案61375-1正式成為國際標準。在IEC61375-1中，將TCN網(wǎng)絡分為兩級總線，第一級為多功能車輛總線(Multifunction Vehicle Bus,簡稱MVB),第二級為絞線式列車總線(Wire Train Bus，簡稱WTB)。TCN網(wǎng)絡包含MVB及WTB。WTB屬于總線仲裁型網(wǎng)絡，它的鏈路層使用高級數(shù)據(jù)鏈路控制(High-Level DataLink Control，簡稱HDLC)，數(shù)據(jù)交換采用報文傳送方式，報文根據(jù)用途的不同分成三種類型，采用主幀/從幀應答方式，可以實現(xiàn)設備和介質(zhì)冗余，實時性靠實時協(xié)議來保證，并且，WTB可以實現(xiàn)自動識別網(wǎng)絡構成和變化實現(xiàn)動態(tài)組網(wǎng)功能，因此WTB適用于列車網(wǎng)，并適于經(jīng)常解掛和連掛的列車。WTB能夠操作2到22個車輛，最多32個總線節(jié)點，通信電纜最長860m。WTB物理傳輸介質(zhì)采用雙絞屏蔽線，傳輸速率為1.0Mbps。WTB支持介質(zhì)冗余管理和設備冗余管理。MVB也屬于總線仲裁型網(wǎng)絡，采用主幀/從幀應答方式，可以實現(xiàn)設備和介質(zhì)冗余，實時性靠實時協(xié)議來保證，它適于作為車輛網(wǎng)。MVB傳輸介質(zhì)分3種電氣短距離介質(zhì)為RS485差分傳輸導線對，傳輸距離20M ;電氣中距離介質(zhì)為雙絞屏蔽線，傳輸距離200M ;電氣長距離介質(zhì)為光纖，傳輸距離2KM。傳輸速率I. 5Mb/s。如果列車網(wǎng)采用WTB，車輛網(wǎng)采用MVB，則在列車網(wǎng)和車輛網(wǎng)之間需安裝網(wǎng)關。目前，對于采用TCN網(wǎng)絡的車輛控制系統(tǒng)的測試方式尚不完善，必須在車輛制造完成后，才能在車輛中對車輛控制系統(tǒng)進彳丁調(diào)試。在制造完成的車輛中進彳丁調(diào)試的方式給調(diào)試工作帶來很大的困難，這種方式使得車輛調(diào)試需要很長時間，導致車輛的生產(chǎn)制造周 期長,并且增大了調(diào)試成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置，用以解決現(xiàn)有技術中的缺陷，以在車輛生產(chǎn)制造之前對車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行測試。[0010]本實用新型提供一種車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置，包括兩個動車控制柜和至少一個拖車控制柜；每個所述動車控制柜包括用于實現(xiàn)絞線式列車總線WTB與多功能車輛總線MVB之間信息轉換的重聯(lián)網(wǎng)關GW、用于實現(xiàn)MVB總線管理和車輛控制功能的微處理單元MPU、用于顯示車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的智能顯示單元IDU和用于模擬動車牽引設備的牽引模擬儀，所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀通過MVB串聯(lián)，所述GW還通過WTB連接另一個動車控制柜的GW和列車網(wǎng)；每個所述拖車控制柜包括用于模擬拖車制動設備的制動模擬儀，所述制動模擬儀通過MVB連接所述兩個動車控制柜的牽引模擬儀。如上所述的裝置，其中，每個所述動車控制柜還包括用于獲取遠程信號的動車遠程輸入輸出模塊RIOM和至少一個用于產(chǎn)生遠程信號的遠程信號模擬子裝置；所述至少一個遠程信號模擬子裝置通過輸入輸出信號線與所述動車RIOM連接并向所述動車RIOM發(fā)送遠程信號；所述動車RIOM通過MVB與所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀串聯(lián)。如上所述的裝置，其中，所述至少一個遠程信號模擬子裝置包括用于輸出駕駛控制指令的動車指令按鈕、用于模擬車輛運行速度的速度模擬儀、用于產(chǎn)生車輛模擬信號的信號模擬儀；所述動車指令按鈕、速度模擬儀和信號模擬儀分別通過輸入輸出信號線連接所述動車RI0M。如上所述的裝置，其中，每個所述動車控制柜還包括至少一個用于模擬相應子系統(tǒng)設備的子系統(tǒng)模擬儀；所述至少一個子系統(tǒng)模擬儀通過MVB與所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀串聯(lián)。如上所述的裝置，其中，所述至少一個子系統(tǒng)模擬儀包括用于模擬車輛輔助設備的輔助模擬儀、用于模擬車輛空調(diào)設備的空調(diào)模擬儀和/或用于模擬車輛車門設備的車門模擬儀；所述輔助模擬儀、空調(diào)模擬儀和/或車門模擬儀通過MVB與所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀串聯(lián)。如上所述的裝置，其中，所述輔助模擬儀、空調(diào)模擬儀和/或車門模擬儀包括圖形化編程接口和/或可編程控制器PLC。如上所述的裝置，其中，每個所述拖車控制柜還包括用于獲取拖車數(shù)字信號的拖車RIOM和用于輸出拖車數(shù)字信號的拖車指令按鈕；所述拖車指令按鈕通過輸入輸出信號線連接所述拖車RI0M。本實用新型的技術效果是該測試裝置的動車控制柜和拖車控制柜分別模擬車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在動車和拖車中的部分，通過牽引模擬儀和制動模擬儀模擬控制系統(tǒng)對車輛運行的控制的情況，通過IDU顯示模擬結果，從而能夠在車輛生產(chǎn)制造之前先采用該測試裝置對車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行測試。

圖I為本實用新型實施例一的車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置的結構示意圖；[0027]圖2為本實用新型實施例二的車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例三的車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置的結構示意圖。
具體實施方式
圖I為本實用新型實施例一的車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置的結構示意圖。如圖I所示，該裝置包括兩個動車控制柜11和至少一個拖車控制柜12。其中，每個動車控制柜11至少包括重聯(lián)網(wǎng)關(Gateway，簡稱GW) 111、微處理單元(Micro Processor Unit,簡稱 MPU) 112、智能顯不單兀(Intelligent Display Unit,簡稱IDU) 113和牽引模擬儀114。具體地，GW 111用于實現(xiàn)WTB與多功能車輛總線MVB之間信息轉換。MPU 112用于實現(xiàn)MVB總線管理和車輛控制功能。IDU 113用于顯示車輛網(wǎng)絡控制 系統(tǒng)運行狀態(tài)。牽引模擬儀114用于模擬動車牽引設備。上述GW111、MPU 112、IDU 113和牽引模擬儀114通過MVB串聯(lián)，在本實用新型實施例一中，以GW 111作為動車控制柜11中串聯(lián)的第一個設備，以牽引模擬儀114作為動車控制柜11中串聯(lián)的最后一個設備。GW 111還通過WTB連接另一個動車控制柜11的GW 111和列車網(wǎng)。其中，每個拖車控制柜12至少包括制動模擬儀121。具體地，制動模擬儀121用于模擬拖車制動設備。該制動模擬儀121通過MVB分別連接兩個動車控制柜11中串聯(lián)的最后一個設備，具體地，制動模擬儀121通過MVB連接兩個動車控制柜11的牽引模擬儀114。在本實用新型實施例一中，該測試裝置的動車控制柜和拖車控制柜分別模擬車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在動車和拖車中的部分，通過牽引模擬儀和制動模擬儀模擬控制系統(tǒng)對車輛運行的控制的情況，通過IDU顯示模擬結果，從而能夠在車輛生產(chǎn)制造之前先采用該測試裝置對車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行測試，因此能夠減少車輛調(diào)試時間，縮短車輛的生產(chǎn)制造周期,并且節(jié)約調(diào)試成本。圖2為本實用新型實施例二的車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置的結構示意圖。如圖2所示，該裝置包括兩個動車控制柜21和至少一個拖車控制柜22。其中，每個動車控制柜21中不僅包括GW 211、MPU 212、IDU 213和牽引模擬儀214,而且還可以包括動車遠程輸入輸出模塊(Remote Input Output Module,簡稱RI0M)215和至少一個遠程信號模擬子裝置。具體地，Gff 211用于實現(xiàn)WTB與多功能車輛總線MVB之間信息轉換。MPU 212用于實現(xiàn)MVB總線管理和車輛控制功能。IDU 213用于顯示車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)運行狀態(tài)。牽引模擬儀214用于模擬動車牽引設備。動車RIOM 215用于獲取遠程信號。遠程信號模擬子裝置用于產(chǎn)生遠程信號。上述GW 211、MPU 212、IDU 213、牽引模擬儀214和動車RI0M215通過MVB串聯(lián)，在本實用新型實施例二中，以GW 211作為動車控制柜21中串聯(lián)的第一個設備，以牽引模擬儀214作為動車控制柜21中串聯(lián)的最后一個設備。GW 211還通過WTB連接另一個動車控制柜21的GW 211和列車網(wǎng)。至少一個遠程信號模擬子裝置通過輸入輸出信號線與動車RIOM 215連接并向動車RIOM 215發(fā)送遠程信號。上述至少一個遠程信號模擬子裝置具體可以包括以下子裝置中的一種或幾種的組合動車指令按鈕216、速度模擬儀217和信號模擬儀218。具體地，動車指令按鈕216用于輸出駕駛控制指令，以模擬司機駕駛車輛過程中的操作。速度模擬儀217用于模擬車輛運行速度。信號模擬儀218用于產(chǎn)生車輛模擬信號,例如,車輛模擬信號可以包括車輛中的載荷信號、壓力信號等多種4至20mA的模擬信號源。動車指令按鈕216、速度模擬儀217和信號模擬儀218分別通過輸入輸出信號線連接動車RIOM 215。其中，每個拖車控制柜22至少包括制動模擬儀221，還可以包括拖車RIOM 222和拖車指令按鈕223。具體地，制動模擬儀221用于模擬拖車制動設備。拖車RIOM 222用于獲取拖車數(shù)字信號，拖車指令按鈕223用于輸出拖車數(shù)字信號。該制動模擬儀221通過MVB分別連接兩個動車控制柜21中串聯(lián)的最后一個設備，具體地，制動模擬儀221通過MVB連接兩個動車控制柜21的牽引模擬儀214。拖車指令按鈕223通過輸入輸出信號線連接拖車 RIOM 222。在本實用新型實施例二中，該測試裝置的動車控制柜和拖車控制柜分別模擬車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在動車和拖車中的部分，通過牽引模擬儀和制動模擬儀模擬控制系統(tǒng)對車輛運行的控制的情況，并且通過RIOM和遠程信號模擬子裝置模擬車輛運行過程中的駕駛控 制指令、運行速度、載荷、壓力等多種信號，通過IDU顯示模擬結果，從而能夠在車輛生產(chǎn)制造之前先采用該測試裝置對車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行測試，因此能夠減少車輛調(diào)試時間，縮短車輛的生產(chǎn)制造周期，并且節(jié)約調(diào)試成本。圖3為本實用新型實施例三的車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置的結構示意圖。如圖3所示，該裝置包括兩個動車控制柜31和至少一個拖車控制柜32。其中，每個動車控制柜31中不僅包括GW 311、MPU 312、IDU 313和牽引模擬儀314，而且還可以包括動車RIOM 315和至少一個遠程信號模擬子裝置，進一步地，還可以包括至少一個子系統(tǒng)模擬儀。具體地，Gff 311用于實現(xiàn)WTB與多功能車輛總線MVB之間信息轉換。MPU 312用于實現(xiàn)MVB總線管理和車輛控制功能。IDU 313用于顯示車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)運行狀態(tài)。牽引模擬儀314用于模擬動車牽引設備。動車RIOM 315用于獲取遠程信號。遠程信號模擬子裝置用于產(chǎn)生遠程信號。子系統(tǒng)模擬儀用于模擬相應子系統(tǒng)設備。上述GW 31UMPU 312、IDU 313、牽引模擬儀314、動車RIOM 315和至少一個子系統(tǒng)模擬儀通過MVB串聯(lián)，在本實用新型實施例三中，以GW 311作為動車控制柜31中串聯(lián)的第一個設備，以牽引模擬儀314作為動車控制柜31中串聯(lián)的最后一個設備，在實際應用中，也可以將任何一個子系統(tǒng)模擬儀作為動車控制柜31中串聯(lián)的最后一個設備。GW 311還通過WTB連接另一個動車控制柜31的GW311和列車網(wǎng)。至少一個遠程信號模擬子裝置通過輸入輸出信號線與動車RIOM 315連接并向動車RIOM 315發(fā)送遠程信號。上述至少一個遠程信號模擬子裝置具體可以包括以下子裝置中的一種或幾種的組合動車指令按鈕316、速度模擬儀317和信號模擬儀318。具體地，動車指令按鈕316用于輸出駕駛控制指令。速度模擬儀317用于模擬車輛運行速度。信號模擬儀318用于產(chǎn)生車輛模擬信號。動車指令按鈕316、速度模擬儀317和信號模擬儀318分別通過輸入輸出信號線連接動車RIOM 315。上述至少一個子系統(tǒng)模擬儀包括以下模擬儀中的一種或幾種的組合輔助模擬儀3191、空調(diào)模擬儀3192和車門模擬儀3193。具體地，輔助模擬儀3191用于模擬車輛輔助設備，空調(diào)模擬儀3192用于模擬車輛空調(diào)設備，車門模擬儀3193用于模擬車輛車門設備。上述輔助模擬儀3191、空調(diào)模擬儀3192和/或車門模擬儀3193通過MVB與上述GW 311、MPU 312、IDU 313和牽引模擬儀314串聯(lián)。在本實用新型實施例三中，以GW 311作為動車控制柜31中串聯(lián)的第一個設備，以牽引模擬儀314作為動車控制柜31中串聯(lián)的最后一個設備，在實際應用中，也可以將輔助模擬儀3191、空調(diào)模擬儀3192或車門模擬儀3193作為動車控制柜31中串聯(lián)的最后一個設備。上述輔助模擬儀3191、空調(diào)模擬儀3192和/或車門模擬儀3193中可以包括圖形化編程接口和/或可編程控制器(Programmable LogicController,簡稱PLC),具體地，該圖形化編程接口符合國際電工委員會(InternationalElectro Technical Commission,簡稱 IEC)規(guī)定的 IEC 61-3 標準。其中，每個拖車控制柜32至少包括制動模擬儀321，還可以包括拖車RIOM 322和拖車指令按鈕323。具體地，制動模擬儀321用于模擬拖車制動設備。拖車RIOM 322用于獲取拖車數(shù)字信號，拖車指令按鈕323用于輸出拖車數(shù)字信號。該制動模擬儀321通過MVB分別連接兩個動車控制柜31中串聯(lián)的最后一個設備，具體地，制動模擬儀321通過MVB連接兩個動車控制柜31的牽引模擬儀314。拖車指令按鈕323通過輸入輸出信號線連接拖車 RIOM 322。在本實用新型實施例三中，該測試裝置的動車控制柜和拖車控制柜分別模擬車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在動車和拖車中的部分，通過牽引模擬儀和制動模擬儀模擬控制系統(tǒng)對車輛 運行的控制的情況，并且通過RIOM和遠程信號模擬子裝置模擬車輛運行過程中的駕駛控制指令、運行速度、載荷、壓力等多種信號，還可以通過輔助模擬儀、空調(diào)模擬儀和車門模擬儀分別模擬車輛的輔助設備、空調(diào)設備和車門設備，通過IDU顯示模擬結果，從而能夠在車輛生產(chǎn)制造之前先采用該測試裝置對車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行測試，因此能夠減少車輛調(diào)試時間，縮短車輛的生產(chǎn)制造周期，并且節(jié)約調(diào)試成本。本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
權利要求1.一種車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置，其特征在于，包括兩個動車控制柜和至少ー個拖車控制柜； 每個所述動車控制柜包括用于實現(xiàn)絞線式列車總線WTB與多功能車輛總線MVB之間信息轉換的重聯(lián)網(wǎng)關GW、用于實現(xiàn)MVB總線管理和車輛控制功能的微處理単元MPU、用于顯示車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的智能顯示單元IDU和用于模擬動車牽引設備的牽引模擬儀，所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀通過MVB串聯(lián)，所述GW還通過WTB連接另ー個動車控制柜的GW和列車網(wǎng)； 每個所述拖車控制柜包括用于模擬拖車制動設備的制動模擬儀，所述制動模擬儀通過MVB連接所述兩個動車控制柜的牽引模擬儀。
2.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在干， 每個所述動車控制柜還包括用于獲取遠程信號的動車遠程輸入輸出模塊RIOM和至少ー個用于產(chǎn)生遠程信號的遠程信號模擬子裝置； 所述至少一個遠程信號模擬子裝置通過輸入輸出信號線與所述動車RIOM連接并向所述動車RIOM發(fā)送遠程信號； 所述動車RIOM通過MVB與所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀串聯(lián)。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在干， 所述至少一個遠程信號模擬子裝置包括用于輸出駕駛控制指令的動車指令按鈕、用于模擬車輛運行速度的速度模擬儀、用于產(chǎn)生車輛模擬信號的信號模擬儀； 所述動車指令按鈕、速度模擬儀和信號模擬儀分別通過輸入輸出信號線連接所述動車RI0M。
4.根據(jù)權利要求I至3中任意一項所述的裝置，其特征在干， 每個所述動車控制柜還包括至少ー個用于模擬相應子系統(tǒng)設備的子系統(tǒng)模擬儀； 所述至少一個子系統(tǒng)模擬儀通過MVB與所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀串聯(lián)。
5.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在干， 所述至少ー個子系統(tǒng)模擬儀包括用于模擬車輛輔助設備的輔助模擬儀、用于模擬車輛空調(diào)設備的空調(diào)模擬儀和/或用于模擬車輛車門設備的車門模擬儀； 所述輔助模擬儀、空調(diào)模擬儀和/或車門模擬儀通過MVB與所述GW、MPU、IDU和牽引模擬儀串聯(lián)。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在干， 所述輔助模擬儀、空調(diào)模擬儀和/或車門模擬儀包括圖形化編程接口和/或可編程控制器PLC。
7.根據(jù)權利要求I至3中任意一項所述的裝置，其特征在干， 每個所述拖車控制柜還包括用于獲取拖車數(shù)字信號的拖車RIOM和用于輸出拖車數(shù)字信號的拖車指令按鈕； 所述拖車指令按鈕通過輸入輸出信號線連接所述拖車RI0M。
專利摘要本實用新型提供一種車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置，包括兩個動車控制柜和至少一個拖車控制柜。每個動車控制柜包括用于實現(xiàn)WTB與MVB之間信息轉換的GW、用于實現(xiàn)MVB總線管理和車輛控制功能的MPU、用于顯示車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的IDU和用于模擬動車牽引設備的牽引模擬儀，GW、MPU、IDU和牽引模擬儀通過MVB串聯(lián)，GW還通過WTB連接另一個動車控制柜的GW和列車網(wǎng)；每個拖車控制柜包括用于模擬拖車制動設備的制動模擬儀，制動模擬儀通過MVB連接兩個動車控制柜的牽引模擬儀。采用本實用新型提供的車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)測試裝置，能夠在車輛生產(chǎn)制造之前先采用該測試裝置對車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行測試。
文檔編號G05B23/02GK202421883SQ20112047939
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2011年11月25日
發(fā)明者張立斌, 王建強, 王 琦, 趙國平 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心