趙建博，沈華波，李 超

(1.中車青島四方機車車輛股份有限公司 技術工程部，山東 青島 266000;2.航天科工海鷹集團有限公司，北京 100070)

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基于多功能車輛總線的動車組自動化調試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

趙建博1，沈華波1，李 超2

(1.中車青島四方機車車輛股份有限公司 技術工程部，山東 青島 266000;2.航天科工海鷹集團有限公司，北京 100070)

在動車組調試過程中，需要實時獲取車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)，但由于車內系統(tǒng)接口的不完善，導致車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取困難，難以有效地輔助調試工作，為了使調試過程中車輛數(shù)據(jù)可以得到實時的采集與分析，并結合數(shù)據(jù)采集流程制定自動化調試流程，基于多功能車輛總線的自動化調試系統(tǒng)可以在實現(xiàn)調試流程標準化的前提下，實現(xiàn)系統(tǒng)與總線數(shù)據(jù)環(huán)路的實時交互，并在調試流程自動執(zhí)行的過程中，實時獲取并分析車輛狀態(tài)，通過驗證分析，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)車內12個分系統(tǒng)將近200個狀態(tài)參數(shù)的實時獲取與分析，并提高車輛調試效率30%以上。

多功能車輛總線；自動化調試系統(tǒng)；數(shù)據(jù)交換

0 引言

在動車組的生產(chǎn)、調試過程中，為了保證車輛的質量和各個分系統(tǒng)技術狀態(tài)的完好性，需要對車輛進行深入的調試與分析，在常規(guī)的調試過程中，由于車輛自身數(shù)據(jù)接口的限制，難以實現(xiàn)調試數(shù)據(jù)的自動化采集，隨著車內信息采集技術的發(fā)展，當前的車輛已經(jīng)具有一定的數(shù)據(jù)采集功能，尤其是在中國標準動車組中，其MVB網(wǎng)絡中采集并存儲了大量的車輛狀態(tài)、故障等信息[1]，數(shù)據(jù)接口的不斷完善，促進了車輛調試工藝的改進，為了提高調試過程的質量與效率，需要充分利用車輛數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、流程執(zhí)行等過程的自動化。

本文提出了一種基于MVB數(shù)據(jù)車上狀態(tài)在調試流程自動執(zhí)行與結果解析的方法，并實現(xiàn)基于MVB數(shù)據(jù)的自動化綜合調試系統(tǒng)，在車輛調試過程中，綜合調試系統(tǒng)作為現(xiàn)場端調試負責人的操作臺，是現(xiàn)場調試工作的核心系統(tǒng)。綜合調試系統(tǒng)負責編輯調試流程和調試要領書，并將安排調試任務在現(xiàn)場進行分配。當調試任務開始后，綜合調試試驗臺作為現(xiàn)場端的數(shù)據(jù)管理中心和狀態(tài)監(jiān)視中心，實時接收現(xiàn)場調試的各種數(shù)據(jù)進行顯示，同時監(jiān)控整車的調試狀態(tài)，并及時調整操作工人用移動終端共同完成調試任務。還可以根據(jù)MVB采集的車上狀態(tài)信息和故障信息，根據(jù)工藝流程來運行試驗過程，利用任務屬性和車上狀態(tài)的標準化數(shù)據(jù)解析，把調試要領書中需要獲取的調試數(shù)據(jù)進行自動采集，并根據(jù)調試流程進行調試的自動化執(zhí)行[1]。并通過自動采集故障信息，能夠快速分析成調試履歷與故障診斷的記錄，完成調試任務的記錄與分析，有效地提高調試效率和調試信息化水平。

1 系統(tǒng)結構及原理

綜合調試系統(tǒng)的核心技術是數(shù)據(jù)的采集技術與調試自動化執(zhí)行方式，它是基于MVB數(shù)據(jù)車上狀態(tài)在調試流程自動執(zhí)行與結果解析的方法，是要解決的目前在調試過程中的車上狀態(tài)數(shù)據(jù)采集問題，突破現(xiàn)有人工調試的效率瓶頸，并能夠提供調試流程的自動化執(zhí)行所需要的數(shù)據(jù)基礎，完成按照調試工藝流程的自動化執(zhí)行[2]。

本方法具體內容是針對車上的MVB數(shù)據(jù)傳輸上來的10個系統(tǒng)狀態(tài)信息和故障信息進行具體的數(shù)據(jù)解析與數(shù)據(jù)轉化。根據(jù)不同車型在管理平臺設置其初始化信息，同時編輯工藝流程并根據(jù)解析的數(shù)據(jù)與調試要領書中的表頭信息進行校驗，并根據(jù)調試規(guī)則進行調試結果的匹配。實現(xiàn)調試流程的自動化執(zhí)行，并且進行調試數(shù)據(jù)的自動填充和故障信息的自動采集。并能夠在信息系統(tǒng)中生成調試履歷與故障診斷的記錄。

圖1 調試流程圖

2 硬件設計

2.1 總體設計

本系統(tǒng)是針對車輛進行調試的綜合調試信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用調試管理平臺、現(xiàn)場操作試驗臺、分布式數(shù)據(jù)采集設備三級結構實現(xiàn)，管理平臺主要實現(xiàn)系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)的存儲與管理，實現(xiàn)調試任務的管理與維護。當調試任務開始后，綜合調試系統(tǒng)作為現(xiàn)場端的數(shù)據(jù)管理中心和狀態(tài)監(jiān)視中心，實時接收現(xiàn)場調試的各種數(shù)據(jù)進行顯示，同時監(jiān)控整車的調試狀態(tài)，并及時根據(jù)需求的變化調整調試任務?，F(xiàn)場操作端為調試工人提供調試任務下載、查看、記錄與反饋的操作環(huán)境，通過MVB采集設備對車上狀態(tài)信息與故障信息配合對操作流程進行校驗，支持按照操作提示完成相應步驟完成調試和自動執(zhí)行調試流程進行調試，同時現(xiàn)場端調試人員采用便攜式移動終端的方式進行質檢記錄與故障信息的提交。

圖2 調試終端與調試主控試驗臺實現(xiàn)原理

2.2 模塊設計

本系統(tǒng)主要包括任務執(zhí)行模塊、車上狀態(tài)監(jiān)控模塊、流程控制與分析模塊。任務執(zhí)行模塊主要進行調試任務的規(guī)劃與制定，并根據(jù)實際的業(yè)務要求進行管理，車上狀態(tài)監(jiān)控模塊主要實現(xiàn)車內MVB網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的實時采集，并根據(jù)對應的規(guī)則進行數(shù)據(jù)提取與分析，流程控制模塊主要依據(jù)調試流程的邏輯關系進行設備的調用與控制，并實現(xiàn)對應數(shù)據(jù)的傳輸。

本系統(tǒng)在設計過程中需要實現(xiàn)車內多個分系統(tǒng)中不同類型數(shù)據(jù)的實時采集與分析，由于數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)協(xié)議種類很多，且需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)與調試流程的關聯(lián)與實時交互，所以在系統(tǒng)設計過程中，需要針對數(shù)據(jù)與流程的關系，制定標準化的數(shù)據(jù)分析規(guī)則，并實現(xiàn)規(guī)則的定制與擴展，便于系統(tǒng)的擴展應用[3]。

2.2.1 任務執(zhí)行模塊設計

任務執(zhí)行模塊的主要功能是建立調試任務，并對建立的調試任務，可以編輯調試工藝流程，并根據(jù)調試工藝流程進行調試要領書的任務分配。還可以同時對調試過程的每一個階段進行監(jiān)控與管理。并能夠支持在線狀態(tài)的自動化調試任務執(zhí)行，通過對對工藝調試流程文本的解析、控制測試儀器輸出、控制采集儀器采集數(shù)據(jù)，并與調試任務的特征值相匹配，調試結果的自動填充，給調試終端和綜合調試系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)并存儲在數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)調試流程的自動化執(zhí)行。

1)調試任務管理：通過調試車間總線網(wǎng)絡，對調試任務進行具體分配和管理，即調試負責人根據(jù)任務計劃，當前與其建立聯(lián)系的調試操作人員數(shù)量，進行具體調試任務的分配。

2)調試流程管理：通過從綜合調試系統(tǒng)下載下來的工藝文件、調試任務，對調試流程進行順序變更與管理。

3)調試執(zhí)行：通過從MVB采集的數(shù)據(jù)，需要選擇某一工藝流程，按照操作提示完成相應步驟，一個工藝流程結束后，可將試驗數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)發(fā)送給手持終端和調試信息管理平臺，通過解析后的車上狀態(tài)信息與故障信息，會根據(jù)調試要領書中的項目信息、操作步驟信息、確認信息進行特征值的匹配，匹配后，在進行調試結果的驗證，每一個調試結果(正則表達式)都會對應唯一的車上數(shù)據(jù)，在車上狀態(tài)數(shù)據(jù)完全對特征值進行校驗后，完成數(shù)據(jù)的自動匹配與結果的錄入[4]。

4)過程監(jiān)控：系統(tǒng)可以根據(jù)分布式調試終端采集上來的調試人員信息、調試任務數(shù)據(jù)和故障信息等調試基礎數(shù)據(jù)，經(jīng)過綜合調試系統(tǒng)中的算法分析與統(tǒng)計，以列表、柱狀圖、餅狀圖等形式，對調試任務的整體完成情況和各調試流程的具體完成情況進行展示。

5)調試任務報表輸出：綜合調試系統(tǒng)在調試過程中采集的各種數(shù)據(jù)和相關信息，最終以調試要領書的形式進行展示和查看。經(jīng)過現(xiàn)場操作負責人確認后，以調試要領書模板的形式進行輸出打印，并簽字確認。

2.2.2 車上狀態(tài)監(jiān)控模塊設計

車上狀態(tài)監(jiān)控主要是對分布式調試終端和車內總線發(fā)送的數(shù)據(jù)進行接收，經(jīng)過數(shù)據(jù)判讀后，以圖形或者列表的形式顯示在界面上，針對MVB采集的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，并通過數(shù)據(jù)協(xié)議解析后，分別按照可視化原則，進行了溫度、狀態(tài)、運行情況、速度、時間等信息進行界面展示。通過把實時收到的數(shù)據(jù)，按照位偏置和字偏置的順序，對每一位進行單獨的解析，并分別針對十六進制數(shù)、八進制數(shù)、十進制數(shù)、ASCII碼等數(shù)值進行轉化解析。這些顯示會給現(xiàn)場操作負責人提供決策依據(jù)。主要功能包括：協(xié)議配置、數(shù)據(jù)解析和顯示內容配置等功能。具體描述如下：

1)協(xié)議配置：主要是配置車內總線數(shù)據(jù)的傳送協(xié)議，以配置文件的方式記錄下來，供數(shù)據(jù)解析時使用。

2)數(shù)據(jù)接收和解析：調用協(xié)議配置文件，將實時接收的MVB采集的數(shù)據(jù)進行解析，一方面進行存儲，另一方面實時顯示到界面上，供現(xiàn)場操作負責人進行監(jiān)視。

3)顯示內容配置：用戶可以配置多個顯示界面上顯示的數(shù)據(jù)，通過配置文件保存下來，方便用戶監(jiān)視數(shù)據(jù)使用。

2.2.3 流程控制與分析模塊設計

本模塊主要實現(xiàn)調試業(yè)務流程的控制與數(shù)據(jù)分析，主要實現(xiàn)硬件設備與業(yè)務流程、規(guī)則數(shù)據(jù)的分析與交互。

1)流程讀取與控制：讀取調試業(yè)務中的流程文件，并根據(jù)對應的規(guī)則進行硬件設備的調用，控制系統(tǒng)按照正確的流程進行調試；

2)數(shù)據(jù)交互：根據(jù)調試業(yè)務數(shù)據(jù)需求與數(shù)據(jù)提取規(guī)則，實現(xiàn)硬件設備與上層任務管理系統(tǒng)的交互；

3)數(shù)據(jù)分析：對實時采集的數(shù)據(jù)按照其校驗規(guī)則進行分析，從而對調試過程中的數(shù)據(jù)準確性進行判定。

本模塊通過通用、可配置的數(shù)據(jù)通信接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，包括TCP/IP、Http、MVB等多種類型的接口兼容[5]，在數(shù)據(jù)分析過程中，采用數(shù)據(jù)庫對當前的數(shù)據(jù)規(guī)則進行存儲，并根據(jù)調試任務數(shù)據(jù)中的規(guī)則關聯(lián)關系進行調用與分析。

3 軟件設計

基于綜合調試技術的研究內容與實現(xiàn)目標，構建綜合調試系統(tǒng)，主要包括綜合調試管理平臺、調試主控試驗臺、分布式調試終端、試驗設備等4部分。

3.1 軟件結構

綜合調試系統(tǒng)主要由綜合調試管理平臺、調試主控試驗臺、分布式調試終端、試驗設備等組成。其中調試管理平臺和數(shù)據(jù)通信服務部署在中心服務器上，管理人員、工藝人員和質量人員都可以在隨時隨地登錄到管理平臺，進行相關工作和查看相關的信息。調試主控試驗臺部署在調試車間，由調試組長進行操作，進行調試任務的現(xiàn)場部署與車輛數(shù)據(jù)監(jiān)控，調試終端和試驗測試設備主要是放在生產(chǎn)調試車間內，供調試現(xiàn)場的作業(yè)人員工作時使用，試驗臺與調試終端配合，共同完成車輛的調試工作。

調試信息化系統(tǒng)借助有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡相結合的工作環(huán)境，實現(xiàn)調試工藝文件的編輯、調試工作的分配和管理、調試信息的分析和調試工藝的優(yōu)化。

圖3 軟件拓撲結構圖

3.2 工作原理

根據(jù)項目實現(xiàn)目標、調試工藝需求，綜合調試系統(tǒng)采用中心端、現(xiàn)場端的分層結構，通過中心端、現(xiàn)場端的協(xié)同工作，共同完成動車組調試自動化流程控制的目的。中心端負責調試計劃、調試流程管理、過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)儲存等操作，現(xiàn)場端負責現(xiàn)場調試流程控制、調試命令發(fā)送接收、調試過程記錄等，整個系統(tǒng)采用C/S、B/S相結合的架構。

在系統(tǒng)的中心端部署了綜合調試管理平，為不同技術人員提供訪問門戶，比如，調試工藝人員可在中心應用信息系統(tǒng)中創(chuàng)建相關的工作任務、編制調試計劃等；調試負責人可進行調試過程進度查詢等操作；系統(tǒng)管理員可設置相關權限；相關領導可查詢調試完成進度情況、計劃完成情況等。通過中心應用信息系統(tǒng)，多名技術人員可同時進行協(xié)同訪問，協(xié)同工作，有效提高了工作效率。管理平臺通過數(shù)據(jù)庫層與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、提取。

現(xiàn)場端部署了調試主控試驗臺、分布式調試終端、試驗設備。調試負責人使用調試主控試驗臺，對現(xiàn)場操作人員在現(xiàn)場的分布式調試終和實驗設備，通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)調試流程的控制。調試負責人通過調試主控試驗臺查找相關的調試人員，分配調試任務，協(xié)助解決現(xiàn)場測試問題。操作人員利用分布式調試終端查詢相關操作過程，按照終端的操作提示，完成操作步驟，并記錄在操作過程中產(chǎn)生的電壓、電流值。也可以通過使用測試設備，對一些測試數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場采集與調試任務的自動填寫。一次調試內容結束后，系統(tǒng)自動/手動確認測試結果，并進入到下一個調試環(huán)節(jié)?，F(xiàn)場調試終端產(chǎn)生的中間調試數(shù)據(jù)信息，將上傳到中心端，存入數(shù)據(jù)庫中。

中心端與現(xiàn)場端之間通過通信服務來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳遞、交互，實現(xiàn)中心端的調試任務的下發(fā)、現(xiàn)場的調試過程數(shù)據(jù)的上傳。

3.3 系統(tǒng)接口設計

3.3.1 系統(tǒng)外部接口

為了提高系統(tǒng)的實用性，并充分利用廠內現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，提高調試工藝的智能化程度，本系統(tǒng)需要如下的外部接口：

1)調試終端與車載測試設備之間的接口：實現(xiàn)車載測試設備的數(shù)據(jù)采集、記錄與上傳，并通過數(shù)據(jù)與調試任務之間的關聯(lián)，實現(xiàn)調試過程數(shù)據(jù)記錄的自動化。

2)綜合調試管理平臺與公司內信息系統(tǒng)之間的接口：如通過本接口實現(xiàn)人員信息、車輛信息、技術文件、調試記錄在部門內管理平臺與公司級平臺(如PDM、PLM等)之間的數(shù)據(jù)關聯(lián)和互相調用[6]。

3)綜合調試管理平臺與公司內設備識別系統(tǒng)之間的接口：實現(xiàn)對車輛位置、設備狀態(tài)、人員信息等數(shù)據(jù)的獲取和顯示，如通過RFID、GPS定位系統(tǒng)等[7]，獲得當前車輛的位置、設備安裝狀態(tài)、調試狀態(tài)等。

3.3.2 系統(tǒng)內部接口

本系統(tǒng)涉及管理平臺、分布式調試終端、數(shù)據(jù)通信服務器、便攜式測試設備4個平臺，在有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的環(huán)境下進行交互，其接口主要如下：

1)綜合調試管理平臺與外部文件的接口：實現(xiàn)調試工藝文件、車輛信息、技術資料等文件的導入和解析，生成數(shù)字化的調試工藝信息，包括可解析的調試任務(步驟、操作、確認項、判斷規(guī)則等)；

2)綜合調試管理平臺與調試終端之間的接口：實現(xiàn)調試任務的發(fā)布、下載、上傳、數(shù)據(jù)匹配等過程，通過標準的數(shù)據(jù)通信協(xié)議接口實現(xiàn)本部分功能，將兩者之間的所有的數(shù)據(jù)交互過程制定協(xié)議，并通過無線通信的方式實現(xiàn)；

3)綜合調試管理平臺與便攜式測試設備之間的接口：實現(xiàn)測試設備測試任務的發(fā)布、下載、記錄與上傳，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)與調試任務之間的關聯(lián)，需要以數(shù)字化后的調試任務的相關記錄項為基礎，將測試任務進行提取，并發(fā)布為測試設備可執(zhí)行的任務，實現(xiàn)后續(xù)的測試和提交功能。

4 試驗與結果分析

4.1 調試任務下載與維護

調試任務的下載與維護主要是實現(xiàn)綜合調試系統(tǒng)對分配給自身的調試任務的下載與管理，調試任務可以通過無線局域網(wǎng)的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的下載，當數(shù)據(jù)下載完畢之后，進行數(shù)據(jù)的存儲。

4.2 調試任務執(zhí)行

針對MVB采集的數(shù)據(jù)，需要把車上所有系統(tǒng)的狀態(tài)特征信息按照車型、列號、車廂號、系統(tǒng)信息、故障信息、項目號的特征值提取出來，根據(jù)相關通信協(xié)議對數(shù)據(jù)進行解析，把相關的數(shù)據(jù)轉化成調試結果需要的數(shù)據(jù)格式，再存儲到數(shù)據(jù)庫中或者寫到XML文件中進行存儲[8]，此時與綜合調試系統(tǒng)下發(fā)的調試任務中的調試要領書特征值進行比對，通過匹配找到能夠對應的調試要領書與車上狀態(tài)數(shù)據(jù)或故障信息，然后調試狀態(tài)數(shù)據(jù)會通過與數(shù)字化調試要領書中的調試結果正則表達式進行匹配，最后進行調試結果的自動填充，填充結束后，調試結果自動上傳的數(shù)據(jù)庫中并在綜合調試系統(tǒng)中生成報表數(shù)據(jù)，完成調試后，車上狀態(tài)數(shù)據(jù)會對下一個調試要領書的特征值進行校驗，完成調試的自動化執(zhí)行[9]。

如下的代碼為針對要領書和相關數(shù)據(jù)進行存儲的XML文件，在文件中實現(xiàn)了任務數(shù)據(jù)與調試結果數(shù)據(jù)的結構化存儲。

圖4 調試執(zhí)行

4.3 數(shù)據(jù)采集與分析

系統(tǒng)應結合試驗設備實際情況和調試現(xiàn)場實際需求，制訂適合標準統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信協(xié)議和調試終端數(shù)據(jù)解析協(xié)議，標準的數(shù)據(jù)通信協(xié)議原則上應分為兩級，第一級是針對數(shù)據(jù)幀的組織方式制定的數(shù)據(jù)協(xié)議，主要包括數(shù)據(jù)組幀算法、數(shù)據(jù)組織方式等，保證每臺試驗設備發(fā)送的數(shù)據(jù)都可以按照統(tǒng)一的方式進行提取。第二級是結合業(yè)務需求，將解析后的數(shù)據(jù)進行進一步處理，采用不同的幀頭來進行標識，每一類幀都具有其對應的解析方式，通過對數(shù)據(jù)幀的解包，獲取其發(fā)送數(shù)據(jù)的真實意義。具體過程如下：需要選擇某一工藝流程，按照操作提示完成相應步驟，一個工藝流程結束后，可將試驗數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)發(fā)送給手持終端和綜合調試系統(tǒng)，通過解析后的車上狀態(tài)信息與故障信息，會根據(jù)調試要領書中的項目信息、操作步驟信息、確認信息進行特征值的匹配，然后在進行調試結果的驗證，每一個調試結果(正則表達式)都會對應唯一的車上數(shù)據(jù)，在車上狀態(tài)數(shù)據(jù)完全與特征值進行校驗后，車上狀態(tài)數(shù)據(jù)與調試結果數(shù)據(jù)進行自動匹配與結果的錄入[10]。接著開始下一個工藝流程，直到試驗結束。完成調試任務，這種自動化的調試方式大大提高了調試效率與質量。如下所示為數(shù)據(jù)處理代碼：

public void GetUSBDateShow() {

string port_address, port_address1 = string.Empty;

Byte[] data = new Byte[10] { 0x55, 0xAA, 0xDD, 0x13, 0x41, 0x48, 0x2C, 0x3C, 0x5F, 0x18 };

string text = "0x198@21 2b 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 f1 78 0 10 84 ba 0 70 0 7d 59 58 0 0 0 0 32 32";//USBDateHelp.GetUSBData();

string text1 = "0x598@aa 5b 1 0 1 0 4 0 0 0 0 0 0 0 71 78 0 0 79 b6 4b 75 0 98 54 54 0 0 0 0 0 0";

if (text == "") {

Page.RegisterStartupScript("key", "");

return;

}

else {

port_address = text.Substring(0, text.IndexOf("@"));

string textContent = text.Substring(text.IndexOf("@") + 1, text.Length - text.IndexOf("@") - 1);

string textContent1 = text1.Substring(text1.IndexOf("@") + 1, text1.Length - text1.IndexOf("@") - 1);

port_address1 = text1.Substring(0, text1.IndexOf("@"));

if (port_address == "0x198")

{

List list198 = new List();

string[] textarry198 = textContent.Split(' ');

int i198 = 0;

while (i198 < textarry198.Length)

{

if (textarry198[i198] != "" && textarry198[i198] != null)

{

USBDateHelp.Code codemodel = new USBDateHelp.Code();

codemodel.ID = textarry198[i198];

codemodel.Value = textarry198[i198 + 1];

list198.Add(codemodel);

}

i198 = i198 + 2;

}

TC08H2 = TC01H1 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list198[0].ID + list198[0].Value);//充電機生命信號

TC08Y2 = TC01Y1 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list198[9].ID + list198[9].Value) + "V";//充電機輸入電壓

TC08L2 = TC01L1 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list198[12].ID + list198[12].Value) + "A";//充電機輸出電流

string hexnum1198 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list198[12].Value);

if (int.Parse(hexnum1198) > 250)

{

TC08W2 = TC01W1 = "溫度" + USBDateHelp.Fault();//蓄電池溫度1

Image4.ImageUrl = Image1.ImageUrl = "../images/圖標/燈.gif";

}

else

TC08W2 = TC01W1 = hexnum1198;//蓄電池溫度1

string hexnum2198 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list198[12].ID);

if (int.Parse(hexnum2198) > 250)

{

TC08D2 = TC01D1 = "溫度" + USBDateHelp.Fault();//蓄電池溫度2

Image4.ImageUrl = Image1.ImageUrl = "../images/圖標/燈.gif";

}

else

TC08D2 = TC01D1 = hexnum2198;//蓄電池溫度2

TC08Z2 = TC01Z1 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list198[10].ID + list198[10].Value) + "V";//充電機中間電壓

TC08S2 = TC01S1 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list198[11].ID + list198[11].Value) + "V";//充電機輸出電壓

TC08X2 = TC01X1 = "";//蓄電池充電電流

TC08C2 = TC01C1 = "";//鋰電池組電量

}

if (port_address1 == "0x598") {

List list598 = new List();

string[] textarry598 = textContent1.Split(' ');

int i598 = 0;

while (i598 < textarry598.Length)

{

if (textarry598[i598] != "" && textarry598[i598] != null)

{

USBDateHelp.Code codemodel = new USBDateHelp.Code();

codemodel.ID = textarry598[i598];

codemodel.Value = textarry598[i598 + 1];

list598.Add(codemodel);

}

i598 = i598 + 2;

}

TC08H1 = TC01H2 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list598[0].ID + list598[0].Value);//充電機生命信號

TC08Y1 = TC01Y2 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list598[9].ID + list598[9].Value) + "V";//充電機輸入電壓

TC08L1 = TC01L2 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list598[12].ID + list598[12].Value) + "A";//充電機輸出電流

string hexnum1598 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list598[12].Value);

if (int.Parse(hexnum1598) > 250)

{TC08W1 = TC01W2 = "溫度" + USBDateHelp.Fault();//蓄電池溫度1

Image3.ImageUrl = Image2.ImageUrl = "../images/圖標/燈.gif";

}

else

TC08W1 = TC01W2 = hexnum1598;//蓄電池溫度1

string hexnum2598 = USBDateHelp.FormatInToDecimalist(list598[12].ID);

}

通過解析后的車上狀態(tài)信息與故障信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)判讀后，以圖形或者列表的形式顯示在界面上，給現(xiàn)場操作負責人提供決策依據(jù)。MVB數(shù)據(jù)會通過采集卡進行數(shù)據(jù)的采集，不同的系統(tǒng)信息對應的端口號是唯一確定的，再對數(shù)據(jù)進行解密，由于數(shù)據(jù)中包含多種類型的數(shù)據(jù)，我們需要先把多種類型的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)解析，按照位偏置和字偏置的順序，對每一位進行單獨的解析，根據(jù)需要展現(xiàn)的數(shù)據(jù)分別針對十六進制數(shù)、八進制數(shù)、十進制數(shù)、ASCII碼等數(shù)值進行解析[11]。

圖5 綜合調試系統(tǒng)展示界面

5 系統(tǒng)應用分析

通過系統(tǒng)的測試與應用，通過MVB網(wǎng)絡解析設備，可以進行車內復雜數(shù)據(jù)的提取與分析，并結合調試業(yè)務流程數(shù)據(jù)，實現(xiàn)調試過程中的數(shù)據(jù)采集、分析與存儲等過程的自動化，提高整體調試效率。

6 結論

本系統(tǒng)通過MVB設備的數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)了車上狀態(tài)數(shù)據(jù)與故障信息數(shù)據(jù)在調試流程自動執(zhí)行與結果解析，本方法采用了不同的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)域故障信息制定了對應的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，并采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸和解析，車內數(shù)據(jù)的類型與規(guī)則不一，需要以數(shù)據(jù)通信協(xié)議中的數(shù)據(jù)幀處理算法為基礎，在不同的平臺和環(huán)境下組織對應的數(shù)據(jù)，通過標準化可擴展的數(shù)據(jù)分析協(xié)議的研究，本方法可以的提高調試過程中數(shù)據(jù)采集、分析、判定的效率，大大減少因操作問題而造成的主觀性質量問題。有效的實現(xiàn)了工藝流程的自動化，設備采集的智能化水平。通過數(shù)據(jù)的解析與調試流程的自動執(zhí)行。在綜合調試系統(tǒng)中設計了基于MVB數(shù)據(jù)車上狀態(tài)的任務執(zhí)行功能模塊和車上狀態(tài)監(jiān)控功能模塊。所有的調試任務和要求都進行了標準轉化，在綜合調試系統(tǒng)下，可以將設備需要進行測量的任務進行提取和下發(fā)，綜合調試系統(tǒng)實時通過接收的MVB車上狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取測試的車輛信息特征值，并根據(jù)特征值要求啟動相關的調試工藝流程，將測量完畢的數(shù)據(jù)與調試任務和要領書進行自動關聯(lián)存儲，并按照標準的數(shù)據(jù)通信協(xié)議將數(shù)據(jù)進行發(fā)送與接收。完成與調試設備的控制指令匹配的信號采集、處理、傳輸和輸出控制，為后續(xù)生產(chǎn)信息化水平提供了充分的技術基礎。

[1] 戴 鋼. 鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)計量數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學,2004.

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Design and Realization of the Automatic Test System for EMU Train Based on MVB DataFlow

Zhao Jianbo1, Shen Huabo1, Li Chao2

(1.Engineering department of CRRC Qingdao Sifang Co.,LTD，Qingdao 266000，China；2.HIWING Group Co.,LTD, CASIC,Beijing 100070，China)

In the process of EMU train test, the real time data of train is needed, but because of the interface of the data system does not meet the demand, it is difficult for the test workers to get the feedback data while testing. In order to get the status data of the train and realize the automatic test system, By the method of automatic test solution based on the MVB data flow, the test system can extract the useful data from MVB data flow with the standard test process, after the analysis of the data, the technical status of the EMU train can be get exactly and rapidly, which can improve the quality and efficiency of the EMU train test.

MVB(multifunction vehicle bus);automatic test system;data exchange

2016-01-06；

2016-03-05。

趙建博(1985-)，男，山東金鄉(xiāng)人，工程師，主要從事動車組電氣調試方面的研究。

1671-4598(2016)06-0147-05

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.06.040

TP274

A