专利名称：一种cir综合诊断测试设备及方法
一种CIR综合诊断测试设备及方法[技术领域]
本发明涉及铁路机车综合无线通信领域，尤其涉及一种铁路机车综合无线通信设备(CIR)的综合诊断测试设备及方法。[背景技术]
近年来，随着中国铁路GSM-R通信网络在铁路的不断建设和投入使用，GSM-R通信已经成为铁路运输调度通信和列车控制的重要手段，并在铁路运输中发挥着越来越重要的作用。机车综合无线通信设备(CIR)作为GSM-R系统的车载通信终端也大量安装在铁路机车上。
如图1所示，现有的机车综合无线通信设备(CIR)包括CIR主机、以及和主机相连接的TAX单元(机车安全信息综合监测装置)、LBJ单元(800MHz机车电台)和MMI单元(ManMachine Interface人机界面，通称操作显示终端)。CIR主机主要包括GSM-R (GSM forRailway专用于铁路的GSM)语音单元，GSM-R数据单元，450M机车电台单元和800M车载电台单元等。
根据“铁路无线通信维护暂行规则”规定，CIR设备在高级修过程中，必须要对各信道机(450M，800M, GSM-R)进行电性能指标测试和功能试验。目前，对于信道机电性能指标测试采用人工操作方式，人工操作无线测试仪(如CMU200，IFR2945B, IFR2955等)进行测试，不同的信道机必须采用不同的测试仪进行测试。功能试验部分，目前没有专用的设备可以使用，铁路维护人员一般使用库检设备实现功能试验，但库检设备通常的定位为日常机车的出入库检测，测试方法以及使用的信道与CIR设备实际工作状态并不一致。所以，用于功能试验时，并不能实现全部功能的模拟覆盖，操作起来很受局限。因为受到测试设备的限制，现有的测试方法存在三个缺点，一是测试人员需要掌握测试原理、仪表操作方法、被测设备操作方法，复杂程度较高，需要的培训周期也较长；二是因为受设备的限制，每次只能对单个信道单元进行测试，完成测试的过程比较长，操作起来比较复杂，三是现有的测试仪器只能对信号的通断完成测试，而不能对信号的强弱指标完成测试。
随着CIR的使用普及，如何才能提高现场的维护和维修水平，缩短故障处理时间，已成为制约CIR使用的主要问题。[发明内容]
本发明的目的是提供一种CIR综合诊断测试设备，可以同时实现对多个信道单元指标测试或者功能实验，从而快速准确地完成对CIR设备的测试，减少测试时间。
本发明进一步的目的在于提供一种CIR综合诊断测试设备，可以对信道单元测试的电性能指标进行准确测试，从而准确诊断和识别故障。
为达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种CIR综合诊断测试设备，其特征在于，包括工控机3、接口单元4、电源单元7、人机交互设备和至少两个以上测试模块； 所述每个测试模块和工控机3之间通过数据接口实现数据连接；所述接口单元4通过数据接口和工控机3之间数据连接，所述人机交互设备和工控机3之间数据连接，所述电源单元7与各组成部件电连接。
进一步的，所述测试模块是GSM无线综合测试仪I和PMR无线综合测试仪2。
进一步的，所述测试模块还包括LBJ测试单元5。
进一步的，所述测试模块还包括列尾测试单元6。
进一步的，所述输入输出设备包括键盘9、鼠标11和显示器12。
进一步的，所述接口单元4包括:一个控制单元，一个RFID模块，一个电源转换器，以及一组直接对接的外部数据接口和外部模拟数据采集编码器接口 ；所述控制单元包括四个管脚:第一管脚通过数据接口与所述工控机3数据连接，第二管脚外接人机交互送受话器接口和AF接口，第三管脚通过所述RFID模块外接RF射频信号，第四管脚用于外接模拟A类数据采集编码器；电源转换器与各单元电连接。
进一步的，所述LBJ测试单元5包括:控制板，866M信道机和821M接收机，双工器；所述控制板一端通过数据接口和所述工控机3数据连接，另一端并联连接866M信道机和821M接收机，两机的另一端并联连接到所述双工器，双工器的另一端外接射频接口。
进一步的，所述列尾测试单元6包括:与所述工控机3数据连接的数据接口，与数据接口并联连接两个支路，第一支路依次连接电台接口板、450M电台和外接RF射频接口 ；第二支路接电台控制板。
一种CIR综合诊断测试方法，用于对CIR信道机电性能指标进行测试，包括以下步骤:
第一步，设置CIR综合诊断测试设备测试模式和相应的测试参数；
第二步，从综合测试仪读取数据；
第三步，判断该数据是否符合测试当前指标的前提条件；如是，进行下一步；如否，返回第一步，重新设置仪表的测试参数；
第四步，从仪表读取测试结果，根据工控机的数据库中存储的标准数值，判断测试结果是否合格);
第五步，判断所有指标是否测试完成；如是，进行下一步；如否，返回第一步；
第六步，全部 指标测试完毕，测试结束。
一种CIR综合诊断测试方法，用于对CIR进行功能测试，包括以下步骤:
第一步，设置CIR综合诊断测试设备测试单元的测试模式和相应的测试参数；
第二步,控制测试单元发送特定测试数据给CIR特定接口 ；
第三步，从测试单元读取CIR返回数据；
第四步，根据工控机中软件数据库中存储的标准数据，判断CIR返回的测试数据是否合格；
第五步，判断所有功能是否测试完成；如是，进行下一步；如否，返回第一步；
第六步，全部功能测试完毕，测试结束。
本发明由于采用了上述技术方案，提供了一种集多种测试功能于一体的综合诊断测试设备，实现对多个信道单元如GSM-R模块、450M电台、800M电台的一次性测试，测试人员仅需简单操作就可实现对上述指标的测试，测试效率大大提高，从而快速准确地完成对CIR设备的测试,减少测试时间。
进一步的，本发明还实现了集成测试和功能试验平台，实现对CIR设备的450M模块、800M模块、GSM-R数据模块、GSM-R语音模块的电性能指标的自动化测试；实现对CIR设备的列尾、LBJ、调度命令、无线车次号、TAX功能的试验。可以减少测试时间及人为因素影响，为CIR设备的管理和维护提供科学的手段，缩短了故障处理时间。[
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图1是现有被测CIR设备的结构示意图。
图2是本发明和被测CIR设备连接原理图。
图3是本发明和被测CIR设备的实物连接示意图。
图4A是本发明带有测试信号连接的内部结构原理图。。
图4B是与本发明相连接的被测CIR设备的信号连接结构图。
图5本发明主测试软件的流程图。
图6是GSM-R语音测试流程图。
图7是GSM-R数据测试流程图。
图8是450M发射机测试流程图。
图9是450M接收机测试流程图。
图10是450M信令指标测试流程图。
图11是本发明接口单元原理框图。
图12是本发明LBJ测试单元原理框图。
图13是本发明列尾测试单元原理框图。[具体实施方式
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下面结合附图2至10对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。
如图2至图4所示，CIR综合诊断测试设备包括置于柜内的无线综合测试仪(GSM)I (优选使用AeiOflex公司4202R仪表，但不限于此仪表，同类型其它仪表都可以适用)、无线综合测试仪(PMR) 2 (优选使用AeiOflex公司2944B仪表，但不限于此仪表，同类型其它仪表都可以适用)、工控机3 (优选研祥公司MEC5005无风扇工控机，但不限于此设备，同类型其它工控机都可以适用)、接口单元4、LBJ测试单元5、列尾测试单元6、电源单元7，自上而下整齐排列。接口单元4通过电缆8和CIR主机13数据连接，CIR综合诊断测试设备还通过置于柜顶的450M吸盘天线14和CIR主机实现数据连接。工作台10上集中摆放了键盘9、鼠标11和显示器12， 方便人工操作。键盘9、鼠标11和显示器12三者和工控机3数据连接，通过工控机3中的软件系统分别对1、2、5、6各测试模块进行控制。
无线综合测试仪(PMR)的射频接口与被测CIR主机450M电台射频接口通过射频线直接连接，CIR综合测试设备接口单元4通过MMI的送受话器接口与被测CIR连接，受话器的音频信号经接口单元接入无线综合测试仪(PMR)。
如图4A、图4B所示，工控机3属于本发明CIR综合诊断测试设备的控制单元，无线综合测试仪(GSM) 1、无线综合测试仪(PMR) 2以及接口单元4分别通过RS232接口和工控机3数据连接；接口单元4、LBJ测试单元5以及列尾测试单元6分别通过RS422接口和工控机3数据连接；工控机3还可以通过以太网外接无线路由器，和输入输出设备实现无线连接。电源单元7给各单元供电。测试前，无线综合测试仪(GSM) I通过RF与待测试CIR的T1/T2接口实现数据连接、无线综合测试仪(PMR) 2通过RF与待测试CIR的T5/T6接口实现数据连接(T6接口即LBJ射频接口)；LBJ测试单元5通过射频接口与800M天线连接，对接待测试CIR的T6接口，从而实现对与T6接口相连接的800M车载电台单元的指标测试；列尾测试单元6通过射频接口与450M天线连接，对接待测试CIR的T5接口，从而实现对与T5接口相连接的450M机车电台单元的指标测试。下面通过具体的实施例分别对本发明CIR综合诊断测试设备的各组成模块(包括:一、接口单元、二、LBJ测试单元；三、450M列尾测试单元)的结构和功能作进一步的说明和阐述:电源单元实现电源滤波，考虑防护浪涌，考虑传导抗扰度以及传导发射指标。实现电压转换，将AC 220V输入电压转换成系统其它设备所需的工作电压。一、接口单元:如图11所示。接口单元包括一个控制单元430F169，引出四个管脚，管脚I与RS232接口连接，PTT管脚2外接丽I (人机交互)送受话器接口和AF接口，UART管脚3通过RFID模块外接RF射频信号，管脚4外接模拟A类数据采集编码器。RS422接口和模拟B类数据采集编码器在接口单元内部直接对接。电源转换器把12V直流电转换后给各单元供电。接口单元的RFID模块读取位于被测CIR设备上的标签。在工控机中心软件的数据库中，储存有CIR设备的型号、厂家、配置等信息列表，不同的设备标签对应了不同的厂家型号，不同的设备ID对应唯一的被测CIR设备。当测试完成后，新的测试结果保存到该台被测CIR设备的数据库列表中，这样实现了 CIR设备的动态台账管理。工控机中心软件数据库关于CIR设备的列表信息如下所示:
权利要求
1.一种CIR综合诊断测试设备，其特征在于，包括工控机(3)、接口单元(4)、电源单元(7)、人机交互设备和至少两个以上测试模块；所述每个测试模块和工控机(3)之间通过数据接口实现数据连接；所述接口单元(4 )通过数据接口和工控机(3 )之间数据连接，所述人机交互设备和工控机(3 )之间数据连接，所述电源单元(7 )与各组成部件电连接。
2.根据权利要求1所述的CIR综合诊断测试设备，其特征在于，所述测试模块是GSM无线综合测试仪(I)和PMR无线综合测试仪(2 )。
3.根据权利要求1或2所述的CIR综合诊断测试设备，其特征在于，所述测试模块还包括LBJ测试单元(5)。
4.根据权利要求1或2所述的CIR综合诊断测试设备，其特征在于，所述测试模块还包括列尾测试单元(6)。
5.根据上述1-4任一权利要求所述的CIR综合诊断测试设备，其特征在于，所述输入输出设备包括键盘(9 )、鼠标(11)和显示器(12 )。
6.根据上述1-4任一权利要求所述的CIR综合诊断测试设备，其特征在于，所述接口单元(4)包括:一个控制单元，一个RFID模块，一个电源转换器，以及一组直接对接的外部数据接口和外部模拟数据采集编码器接口 ；所述控制单元包括四个管脚:第一管脚通过数据接口与所述工控机(3)数据连接，第二管脚外接人机交互送受话器接口和AF接口，第三管脚通过所述RFID模块外接RF射频信号，第四管脚用于外接模拟A类数据采集编码器；电源转换器与各单元电连接。
7.根据上述1-4任一权利要求所述的CIR综合诊断测试设备，其特征在于，所述LBJ测试单元(5)包括:控制板，866M信道机和821M接收机，双工器；所述控制板一端通过数据接口和所述工控机(3)数据连接，另一端并联连接866M信道机和821M接收机，两机的另一端并联连接到所述双工器，双工器的另一端外接射频接口。
8.根据上述1-4任一权利要求所述的CIR综合诊断测试设备，其特征在于，所述列尾测试单元(6)包括:与所述工控机(3)数据连接的数据接口，与数据接口并联连接两个支路，第一支路依次连接电台接口板、450M电台和外接RF射频接口 ；第二支路接电台控制板。
9.一种CIR综合诊断测试方法，用于对CIR信道机电性能指标进行测试，包括以下步骤: 第一步，设置CIR综合诊断测试设备测试模式和相应的测试参数； 第二步，从综合测试仪读取数据； 第三步，判断该数据是否符合测试当前指标的前提条件；如是，进行下一步；如否，返回第一步，重新设置仪表的测试参数； 第四步，从仪表读取测试结果，根据工控机的数据库中存储的标准数值，判断测试结果是否合格); 第五步，判断所有指标是否测试完成；如是，进行下一步；如否，返回第一步； 第六步，全部指标测试完毕，测试结束。
10.一种CIR综合诊断测试方法，用于对CIR进行功能测试，包括以下步骤: 第一步，设置CIR综合诊断测试设备测试单元的测试模式和相应的测试参数； 第二步，控制测试单元发送特定测试数据给CIR特定接口 ； 第三步，从测试单元读取CIR返回数据；第四步，根据工控机中软件数据库中存储的标准数据，判断CIR返回的测试数据是否合格； 第五步，判断所有功能是否测试完成；如是，进行下一步；如否，返回第一步； 第六步，全部功能测 试完毕，测试结束。
全文摘要
本发明公开了一种CIR综合诊断测试设备及方法，设备包括工控机3、接口单元4、电源单元7、人机交互设备和至少两个以上测试模块；所述每个测试模块和工控机3之间通过数据接口实现数据连接；所述接口单元4通过数据接口和工控机3之间数据连接，所述人机交互设备和工控机3之间数据连接。方法包括设置测试模式和相应的测试参数；从综合测试仪或测试模块读取测试数据；从工控机上的数据库中读取该项指标正常运行时应该需要的标准数值；判断测试值是否合格；判断所有指标或者功能是否测试完成；测试结束。本发明集成了测试和功能试验平台，实现对机车综合无线通信设备(CIR)450M模块、800M模块、GSM-R数据模块、GSM-R语音模块的电性能指标的测试，列尾、LBJ、TAX功能的试验。
文档编号H04B17/00GK103220050SQ20131009303
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者周坤, 林世春, 周波, 黄喜成, 孙建国, 刘涛, 牛意坚, 王强, 李桂月, 张洲初, 罗剑波, 罗翔, 王川, 马幼军, 武勇, 冯波, 张州平, 王立延, 陈冰, 翟永利, 任翔, 鲁晓明, 刘立军, 冯海明 申请人:深圳市长龙铁路电子工程有限公司