高 雪，王云飛，高樂樂

（中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，青島 266000）

隨著現(xiàn)代軌道交通工具的蓬勃發(fā)展，動(dòng)車組、地鐵車輛的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)越來越凸現(xiàn)出其重要地位，但是由于目前國(guó)內(nèi)列車網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)臺(tái)大部分停留在能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的信號(hào)的輸入、輸出，僅僅能夠檢測(cè)通訊網(wǎng)絡(luò)的部分功能，大部分的網(wǎng)絡(luò)功能僅能靠在現(xiàn)車進(jìn)行調(diào)試檢驗(yàn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，可靠性差。為解決該問題，建立了一套可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛模擬仿真、試驗(yàn)及連調(diào)工作的軌道交通車輛網(wǎng)絡(luò)綜合試驗(yàn)臺(tái)。

1 網(wǎng)絡(luò)綜合試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)原理

本試驗(yàn)臺(tái)是利用建模將真實(shí)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)過采集整理后交給仿真試驗(yàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)按照建模仿真子系統(tǒng)程序，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，把返回的信號(hào)傳遞給仿真試驗(yàn)臺(tái)的輸出端口，反饋給網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車通訊網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)所連接設(shè)備的模擬仿真，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛的模擬仿真、試驗(yàn)及連調(diào)工作。

1.2 總體設(shè)計(jì)

整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)平面布局圖見圖1：

圖1 試驗(yàn)臺(tái)布局圖

如圖1中，該試驗(yàn)臺(tái)從功能上分為硬件檢測(cè)、試驗(yàn)臺(tái)，仿真試驗(yàn)臺(tái)、常用電脈沖、浪涌施加試驗(yàn)臺(tái)以及對(duì)外接線箱四部分。

1.2.1 硬件檢測(cè)、試驗(yàn)臺(tái)

由臺(tái)面、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)線、檢測(cè)儀、電流環(huán)、電源等組成。此部分試驗(yàn)臺(tái)共包括兩個(gè)試驗(yàn)臺(tái)面，常用輸入輸出試驗(yàn)臺(tái)，常用通訊接口試驗(yàn)臺(tái)，負(fù)責(zé)進(jìn)行硬件設(shè)備的輸入、輸出、常見通訊接口等硬件的檢測(cè)。

1.2.2 仿真試驗(yàn)臺(tái)

由臺(tái)面、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)線、開關(guān)量/模擬量輸入/輸出、電源等組成。此部分試驗(yàn)臺(tái)共包括四個(gè)試驗(yàn)臺(tái)面和一個(gè)總服務(wù)器，每個(gè)試驗(yàn)臺(tái)面可以單獨(dú)對(duì)設(shè)備進(jìn)行仿真試驗(yàn)，也可以在服務(wù)器的統(tǒng)一調(diào)度下進(jìn)行聯(lián)合的仿真試驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)的功能包括：

（1）編程、檢測(cè)、記錄實(shí)現(xiàn)開關(guān)量、模擬量、頻率量、通訊接口的仿真輸入/輸出。

（2）實(shí)現(xiàn)設(shè)備的仿真，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的動(dòng)作做出相應(yīng)的反應(yīng)。

（3）向服務(wù)器、公共顯示屏傳送實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、接受服務(wù)器的統(tǒng)一調(diào)度下進(jìn)行聯(lián)合試驗(yàn)。

1.2.3 常用電脈沖、浪涌施加試驗(yàn)臺(tái)

由臺(tái)面、計(jì)算機(jī)、電脈沖/浪涌施加設(shè)備、電源構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)常用的電脈沖、浪涌的施加、檢測(cè)。

可實(shí)現(xiàn)的功能包括：

（1）對(duì)單獨(dú)的設(shè)備進(jìn)行電脈沖群、浪涌試驗(yàn)。

（2）在設(shè)備進(jìn)行仿真時(shí)施加常見干擾。

（3）向服務(wù)器、公共顯示屏傳送實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、接受服務(wù)器的統(tǒng)一調(diào)度下進(jìn)行聯(lián)合試驗(yàn)。

1.2.4 對(duì)外接線箱

由光纖、以太網(wǎng)線及各類電線組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)外部接線的過渡連接，實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)聯(lián)試試驗(yàn)情況下的對(duì)被試車輛的控制。

1.2.5 公用的試驗(yàn)設(shè)備、儀器等

由公共電源、配電柜，公共數(shù)據(jù)、調(diào)度服務(wù)器，試驗(yàn)儀器，工具等組成，負(fù)責(zé)供給電源、傳輸?shù)取?/p>

2 網(wǎng)絡(luò)綜合試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用

在真實(shí)的列車上，配電盤、牽引、制動(dòng)等設(shè)備與列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)等信號(hào)的傳遞來進(jìn)行系統(tǒng)的現(xiàn)車在線調(diào)試，現(xiàn)通過搭建的網(wǎng)絡(luò)綜合試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了非現(xiàn)車便可調(diào)試的功能，如圖2為列車試驗(yàn)框圖。

圖2 列車試驗(yàn)框圖

截止目前，此試驗(yàn)臺(tái)已在動(dòng)車組系列、地鐵系列、輕軌系列等10多個(gè)軌道交通車輛上得以運(yùn)用。

3 結(jié)束語

目前搭建的軌道交通列車網(wǎng)絡(luò)綜合試驗(yàn)臺(tái)，從真正意義上已實(shí)現(xiàn)了列車網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、車輛控制單元及智能顯示單元等的程序編制開發(fā)和調(diào)試工作；實(shí)現(xiàn)了列車通訊網(wǎng)絡(luò)各硬件功能的檢測(cè)工作；實(shí)現(xiàn)了列車通訊網(wǎng)絡(luò)控制邏輯的仿真；實(shí)現(xiàn)了列車通訊網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的在線調(diào)試及地面聯(lián)合調(diào)試，滿足列車試制研究和批量生產(chǎn)出廠試驗(yàn)的要求。

[1] 張?jiān)?列車控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2006，29（4）：1-4，26.