轨道车辆ATC试验系统的制作方法

轨道车辆atc试验系统
技术领域
1.本技术涉及轨道车辆测控设备技术领域，特别涉及一种轨道车辆atc试验系统。


背景技术：

2.传统的地铁车辆atc(automatic train control，列车自动控制)试验采用短接线对相应的点位进行加压，操作繁琐，存在安全隐患。目前，atc试验器采用拨动开关进行信号输出、发光二极管作为信号灯观测、通过延时继电器进行计时、通过机械式计数器进行次数显示，虽然提高了测试的安全性，但是使用一段时间计数器容易出现损坏的情况，且无法进行数据保存，智能化水平较低。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种轨道车辆atc试验系统，将采集模块采集的信号通过通讯模块发送至上位机，上位机能够进行数据保存，减少了计数器使用次数，智能化水平高，从而提高了作业效率。
4.本技术实施例的技术方案如下：
5.本技术实施例提供了一种轨道车辆atc试验系统，所述系统包括：
6.连接组件，所述连接组件用于与轨道车辆连接；
7.上位机；
8.atc试验箱，所述atc试验箱包括连接母板、控制模块、电源模块、采样模块和通讯模块，所述连接母板设置于所述atc试验箱内，所述控制模块、所述电源模块和所述采样模块均插接于所述连接母板上，所述控制模块分别与所述采样模块、所述通讯模块和所述电源模块连接，所述电源模块用于提供电力，所述通讯模块与所述上位机连接，所述采样模块与所述连接组件连接。
9.根据本技术实施例的轨道车辆atc试验系统，至少具有如下技术效果：该系统包括连接组件、上位机和atc试验箱，atc试验箱包括连接母板、控制模块、电源模块、采样模块和通讯模块，连接母板设置于atc试验箱内，控制模块、电源模块和采样模块均插接于连接母板上，控制模块分别与采样模块、通讯模块和电源模块连接，电源模块用于提供稳定电力，通讯模块用于与上位机连接，采样模块与连接组件连接，连接组件用于与轨道车辆连接；通过电源模块供电，采样模块采集轨道车辆的电压信号，控制模块将采样模块采集的信号通过通讯模块传输给上位机，上位机能够对数据进行保存，并通过上位机实现对atc试验箱的控制，减少了计数器使用次数，智能化水平高，从而提高了作业效率。
10.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述采样模块包括信号采集单元和电平转换单元，所述控制模块、所述电平转换单元、所述信号采集单元和所述连接组件依次连接。
11.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述电平转换单元包括光耦隔离器、第一电阻、第二电阻和第一电容，所述光耦隔离器的第一端口分别与所述电源模块、
所述第一电阻的一端和所述第一电容的一端连接，所述光耦隔离器的第二端口分别与所述第一电阻的另一端和信号输入端连接，所述光耦隔离器的第三端口分别与所述第一电容的另一端和大地连接，所述光耦隔离器的第四端口与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述电源模块连接，所述光耦隔离器的第五端口与控制模块连接。
12.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述电源模块包括保险丝、压敏电阻、第二电容、热敏电阻、电感、第三电容、第四电容、隔离稳定器、第五电容、第六电容、第七电容、第三电阻和光敏二极管，所述保险丝的一端分别与电源和输入端连接，所述保险丝的另一端分别与所述压敏电阻的一端和所述第二电容的一端连接，所述保险丝依次通过所述热敏电阻和所述电感分别与所述第三电容的一端和所述隔离稳定器的第一端口连接，所述隔离稳定器的第二端口分别与所述压敏电阻的另一端、所述第二电容的另一端、所述第四电容的一端、输出端和大地连接，所述隔离稳定器的第三端口分别与所述第三电容的另一端、所述第五电容的一端、所述第六电容的一端、所述第七电容的一端、电源和所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述光敏二极管的阳极连接，所述隔离稳定器的第四端口分别与所述第四电容的另一端，所述第五电容的另一端、所述第六电容的另一端、所述第七电容的另一端、所述光敏二极管的阴极和大地连接。
13.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述电源模块包括稳压模块，所述稳压模块与所述控制模块连接。
14.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述稳压模块包括第一二极管、第二二极管、稳压器、第八电容和第九电容，所述稳压器的第一端口分别与所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极和电源连接，所述稳压器的第二端口分别与所述第二二极管的阳极、所述第八电容的一端、所述第九电容的一端和电源连接，所述稳压器的第三端口分别与所述第一二极管的阳极、所述第八电容的另一端、所述第九电容的另一端和大地连接。
15.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述信号采集单元的芯片型号为tlv2548。
16.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述通讯模块的芯片型号为max3232。
17.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，还包括指示灯模块，所述指示灯模块与所述控制模块连接。
18.根据本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统，所述控制模块的芯片为单片机芯片。
19.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是本技术一个实施例提供的轨道车辆atc试验系统的模块结构示意图；
22.图2是本技术一个实施例提供的轨道车辆atc试验系统的信号采集单元的电路示
意图；
23.图3是本技术一个实施例提供的轨道车辆atc试验系统的电平转换单元的电路示意图；
24.图4是本技术一个实施例提供的轨道车辆atc试验系统的电源模块的电路示意图；
25.图5是本技术一个实施例提供的轨道车辆atc试验系统的稳压模块的电路示意图；
26.图6是本技术一个实施例提供的轨道车辆atc试验系统的通讯模块的电路示意图；
27.图7是本技术一个实施例提供的轨道车辆atc试验系统的控制模块的电路示意图。
28.附图标记：
29.atc试验箱100、上位机200、连接母板110、控制模块120、通讯模块130、电源模块140、稳压模块141、连接组件150、指示灯模块160、采样模块170、电平转换单元171、信号采集单元172。
具体实施方式
30.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
31.需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第九”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
32.参见图1，本技术实施例提供一种轨道车辆atc试验系统包括连接组件150、上位机200和atc试验箱100，atc试验箱100包括连接母板110、控制模块120、电源模块140、采样模块170和通讯模块130，连接母板110设置于atc试验箱100内，控制模块120、电源模块140和采样模块170均插接于连接母板110上，控制模块120分别与采样模块170、通讯模块130和电源模块140连接，电源模块140用于提供电力，通讯模块130用于与上位机200连接，采样模块170与连接组件150连接，连接组件150用于与轨道车辆连接；通过电源模块140供电，采样模块170采集轨道车辆的电压信号，控制模块120将采样模块170采集的信号通过通讯模块130传输给上位机200，上位机200能够对数据进行保存，并通过上位机200实现对atc试验箱100的控制，减少了计数器等部件使用次数，智能化水平高，从而提高了作业效率。
33.在一实施例中，本技术实施例提供的轨道车辆atc试验系统可应用于城际轨道交通车辆的atc模拟器功能的现场调试作业操作工序，提供多车型通信线芯兼容测试，城际轨道车辆可以为地铁车辆，轨道车辆atc试验系统能够在库房与车辆间频繁移动。atc试验箱100通过增加散热孔和散热风扇的方式，对内部器件进行散热，保证控制箱连续工作的稳定性。
34.在一实施例中，上位机200可以为采用手持工业平板电脑，上位机200也可以为采用高性能的普通平板电脑。本技术实施例采用不低于7英寸手持工业平板电脑，该手持工业平板电脑装设有操作系统，具有高清显示屏，以支持智能化，手持工业平板电脑的内部元件性能较高，能够在比较恶劣的环境中使用，还能做到防尘、防水、防震动和高处跌落无损，使用寿命较长。如下表所示，上位机200能够显示来自atc试验箱100的数据，并进行数据存储，
通过上位机200查看检测信号，能够通过保存数据生成测试结果，实现自动计算，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率。
[0035][0036]
在一实施例中，如图7所示，控制模块120的芯片为单片机芯片，单片机的型号为dspic33ep256mc506，是一种高性能电机控制单片机，高性能电机控制单片机具有体积小，集成度高，重量轻，控制功能强，电源单一，功耗低，易扩展等优点。
[0037]
需要说明的是，连接组件150为插拔式组件，包括输出信号线，输出电源线、输入信号线、连接器、小型鳄鱼夹和管状预绝缘端子，其中，输出信号线、输出电源线、输入信号线的长度可以为3米，线缆型号nh-c-wl1-2或同等规格线缆等，根据需求采用符合条件的组件线缆，这里不作赘述。
[0038]
如图1所示，采样模块170包括信号采集单元172和电平转换单元171，所述控制模块120、所述电平转换单元171、所述信号采集单元172和所述连接组件150依次连接，信号采集单元172通过连接组件150与轨道车辆连接，用于对轨道车辆进行信号采集，信号采集单元172能够将采集的模拟信号转换成数字信号；然后采集的信号再经过电平转换单元171传输给控制模块120。电平转换模块能够实现各个信号采集通路之间的信号隔离，互不干扰，增加采集信号的准确性。其中，采集的信号包括高电平电压、低电平电压、电流和设备的开启或者断开时的电压。
[0039]
如图2所示，信号采集单元172通过10排接口采集信号，在每一条线路上串联电容与压敏电阻的并联电路，能够使得交流信号或者高频信号通过，阻挡直流信号或者低频信号，信号采集单元172的芯片型号为tlv2548，是一款高性能、低功耗的模数转换器，通过软件、硬件、自动关闭模式和可编程转换速度进一步增强了省电功能。通过数模转换器实现了将接口采集到的信号转换成数字信号转换。
[0040]
如图3所示，电平转换单元171包括光耦隔离器op、第一电阻r1、第二电阻r2和第一电容c1，光耦隔离器op的第一端口分别与电源模块140、第一电阻r1的一端和第一电容c1的一端连接，光耦隔离器op的第二端口分别与第一电阻r1的另一端和信号输入端连接，光耦
隔离器op的第三端口分别与第一电容c1的另一端和大地连接，光耦隔离器op的第四端口与第二电阻r2的一端连接，第二电阻r2的另一端与电源模块140连接，光耦隔离器op的第五端口与控制模块120连接。通过电平转换单元171实现信号采集单元172传输数字信号的各个通路之间的隔离，并以额定电压输出。
[0041]
在一实施例中，第一电阻r1和第二电阻r2均是能够对电流起阻碍作用的物理量；第一电容c1是由两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质构成；第一端口、第二端口、第三端口和第四端口均是连接接口。
[0042]
如图4所示，电源模块140包括保险丝f、压敏电阻rd1、第二电容c2、热敏电阻rh、电感l、第三电容c3、第四电容c4、隔离稳定器ic2、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第三电阻r3和光敏二极管，保险丝f的一端分别与电源和输入端连接，保险丝f的另一端分别与压敏电阻rd1的一端和第二电容c2的一端连接，保险丝f依次通过热敏电阻rh和电感l分别与第三电容c3的一端和隔离稳定器ic2的第一端口连接，隔离稳定器ic2的第二端口分别与压敏电阻rd1的另一端、第二电容c2的另一端、第四电容c4的一端、输出端和大地连接，隔离稳定器ic2的第三端口分别与第三电容c3的另一端、第五电容c5的一端、第六电容c6的一端、第七电容c7的一端、电源和第三电阻r3的一端连接，第三电阻r3的另一端与光敏二极管的阳极连接，隔离稳定器ic2的第四端口分别与第四电容c4的另一端，第五电容c5的另一端、第六电容c6的另一端、第七电容c7的另一端、光敏二极管的阴极和大地连接。电源模块140设置有隔离稳定器ic2，隔离稳定器ic2将电源模块140中输入和输出的不同电压进行隔离，能够对电压进行转换，对电路起到保护作用。其中，输出端可以为控制模块、采样模块和通讯模块等，输入端可以为外部电源接入，也可以为车辆电源接入。
[0043]
在一实施例中，该轨道车辆atc试验系统的电源保证有足够的余量，电压波动在可接受范围内，由ac220v市电统一供电，按照实际需求设计多种电平方案，包括dc110v、dc48v、dc24v等。dc110v、dc48v、dc24v的转换采用通用高质量开关电源，其余电源采用高频dc/dc芯片进行转换。
[0044]
在一实施例中，电源模块140包括稳压模块141，稳压模块141与控制模块120连接，能够实现输出额定电压，避免电压波动造成的干扰。
[0045]
如图5所示，稳压模块141包括第一二极管d1、第二二极管d2、稳压器ic1、第八电容c8和第九电容c9，稳压器ic1的第一端口分别与第一二极管d1的阴极、第二二极管d2的阴极和电源连接，稳压器ic1的第二端口分别与第二二极管d2的阳极、第八电容c8的一端、第九电容c9的一端和电源连接，稳压器ic1的第三端口分别与第一二极管d1的阳极、第八电容c8的另一端、第九电容c9的另一端和大地连接。稳压模块141能够将5伏的电压转换成3伏输出，使得电路的器件能够在额定电压3伏电压下工作，保护电路。其中，第一二极管d1和第二二极管d2均是一种半导体电子器件，它具有单向导电性能，即给二极管阳极和阴极加上正向电压时二极管导通，当给阳极和阴极加上反向电压时二极管截止；第八电容c8和第九电容c9均是由两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质构成；第一端口、第二端口、第三端口和第四端口均是连接接口。
[0046]
如图6所示，通讯模块130的芯片型号为max3232，max3232具有16个引脚，采用低压差发送器输出级，在环境较差的情况下，具有较好的传输速率，利用双电荷泵在3.0v至5.5v电源供电时实现真正的rs-232性能。输入电压在3伏至5.5伏的范围内，该系统设置有稳压
模块141，能够提供额定电压，使得通讯模块130具有较高的传输速率。其中，通讯模块130可以通过路由器与上位机200有线连接，也可以通过路由器与上位机200进行无线连接，通过无线通信协议组网进行信息传输。
[0047]
在一实施例中，该轨道车辆atc试验系统还包括指示灯模块160，指示灯模块160装设于atc试验箱100的外面，指示灯模块160与控制模块120连接。该指示灯模块160能够显示atc试验箱100是否处于故障状态，给予告警提示，便于确认故障情况，有利于工作人员检测。其中，指示灯模块包括多个指示灯，该指示灯可以为发光二极管(light-emitting diode，led)灯，还可以为其他能够发光并起指示作用的部件，这里不作赘述。各个指示灯均匀布置，不仅美观，而且安装牢靠，便于使用。
[0048]
以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本技术并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的。共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本技术权利要求所限定的范围内。