[發明專利]一種列車網絡控制系統半實物仿真測試系統及方法

在審

• 申請號: 201610181237.3
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105759631A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 鐘盛;肖家博;賀曉梅;吳昌友;湯長春;李潔
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

技術領域

本發明主要涉及列車網絡技術領域，特指一種列車網絡控制系統半實物仿真測試系統及方法。

背景技術

近年來，隨著軌道交通技術快速發展，用戶及乘客對列車的安全性、舒適性、環保性、節能性的要求不斷提高，使列車控制的功能更加復雜；市場競爭全球化，使開發周期更加縮短。故從2008年開始，國內列車車輛開始采用基于IEC61375標準的列車總線網絡來實現列車復雜控制及故障狀態監測，用以滿足用戶及市場競爭的需要。

列車網絡控制系統實現列車車輛的神經與大腦的功能，負責整車的控制、狀態監測、故障分析、安全導向等功能，與其相關聯的第三方設備眾多，如牽引控制單元（DCU）、輔助變流控制單元（ACU）、制動控制單元（BCU）、遠程IO單元（RIOM）等；列車網絡控制系統接口較多，具備有MVB接口、WTB接口、IO接口、485接口等。需要列車網絡控制系統進行測試，必須搭建一套與列車網絡控制系統外圍環境相一致的仿真測試環境，為每個項目根據每列車的配置情況搭建1：1的測試環境，將會隨著項目的增加使測試環境的成本增加，場地增加，維護工作量增加。

列車網絡控制系統在開發過程中，需要根據客戶的需求、列車網絡裝載的第三方設備如牽引控制單元（DCU）、輔助變流控制單元（ACU）、制動控制單元（BCU）、遠程IO單元（RIOM）、列車車輛運行環境等條件進行開發。列車投入運行后，針對運行中發現的問題及客戶的反饋，需對軟件進行優化維護。在開發和維護過程中，列車網絡控制系統的功能是否安全、完整、可靠，性能是否穩定等都需要不斷的調試及測試驗證來證明。

列車網絡控制系統的調試及測試項目繁多，由于現場調試效率受諸多因素影響，調試周期相對較長，網絡控制系統控制邏輯要在現場得到完整的驗證難度較大，時間也較長。以上因素大大增加了研發項目的綜合成本，包括人力成本、機會成本及調試設備成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、測試精度高的列車網絡控制系統半實物仿真測試系統，并相提供一種操作簡便、測試精度高的列車網絡控制系統半實物仿真測試方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種列車網絡控制系統半實物仿真測試系統，包括仿真測試主機和數據轉換模塊，所述數據轉換模塊分別與仿真測試主機和被測列車網絡控制系統相連；所述仿真測試主機用于建立列車各控制單元仿真模型、并模擬各控制單元仿真模型經以太網向數據轉換模塊發送測試指令，所述數據轉換模塊用于接收測試指令并轉化成MVB數據、再發送至被測列車網絡控制系統，被測列車控制系統接收MVB數據并經分析處理后發送反饋信號至數據轉換模塊，所述數據轉換模塊將反饋信號轉化后發送至仿真測試主機，所述仿真測試主機通過測試各控制單元測試模型的運行狀態以判斷被測列車網絡控制系統是否工作正常。

作為上述技術方案的進一步改進：

還包括串口服務器，所述串口服務器分別與仿真測試主機和被測列車網絡控制系統相連、用于將被測列車網絡控制系統中各個模塊上的串行調試通訊接口集合后通過以太網總線與仿真測試主機相連。

所述仿真測試主機建立的控制單元仿真模型包括牽引控制單元仿真模型、輔助變流控制單元仿真模型、制動控制單元仿真模型和遠程IO控制單元仿真模型，各仿真模型均通過以太網總線與數據轉換模塊進行數據交互。

所述仿真測試主機通過以太網交換機與所述數據轉換模塊相連以實現數據的交互。

還包括柜體，所述柜體內設置有直流電源和交流電源，所述直流電源、串口服務器、數據轉換模塊和被測列車網絡控制系統均安裝于柜體的正面且從下至上依次排列，所述交流電源安裝于所述柜體的背面。

本發明還公開了一種基于如上所述的列車網絡控制系統半實物仿真測試系統的測試方法，包括以下步驟：

S01、測試開始，所述仿真測試主機模擬與被測列車網絡控制系統相關聯的控制單元，并建立對應的控制單元仿真模型，通過以太網總線將各控制單元仿真模型的測試指令發送至數據轉換模塊；

S02、所述數據轉換模塊將測試指令解包成MVB數據，經MVB總線將MVB數據發送至被測列車網絡控制系統；

S03、被測列車網絡控制系統接收MVB數據后，將反饋信號發送至數據轉換模塊，數據轉換模塊再將反饋信號轉化后發送至仿真測試主機；

S04、所述仿真測試主機根據各控制單元仿真模型的運行狀態以判斷被測列車網絡控制系統是否工作正常。

作為上述技術方案的進一步改進：