專利名稱：試驗裝置、方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力機車技術領域，尤其涉及一種試驗裝置、方法及系統。
背景技術：
電力機車牽引控制單元是電力機車牽引變流器的核心部件，價格昂貴，因此在安裝到列車之前，需要對其進行功能試驗、例行試驗及型式試驗。例行試驗大體包括功能試驗、絕緣耐壓試驗、高低溫試驗等，型式試驗大體包括高低溫試驗、循環濕熱試驗、電源試驗、絕緣耐壓試驗、振動試驗、電磁兼容試驗等。由于電力機車生產廠商尚未提供該牽引控制單元的測試裝置，目前，需要將該牽引控制單元安裝到列車上進行檢測，這樣會造成工作量大、耗時長、效率低，而且還容易因操作不當毀壞該牽引控制單元。如何既快速又有效地完成對牽引控制單元的功能試驗、例行試驗及型式試驗是國內外很多廠家一直在探討的問題。

發明內容
本發明提供了一種試驗方法、裝置及系統，可以解決現有技術存在的無法既快速又有效地完成對電力機車牽引控制單元的試驗的問題。本發明的第一個方面是提供一種試驗裝置，包括:用于加載檢測信號的信號加載模塊，所述檢測信號包括模擬信號、數字信號、速度脈沖信號和故障反饋信號；用于發送所述檢測信號給牽引控制單元，接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號，并將所述脈沖信號和所述檢測結果信號發送給微處理器的收發模塊，所述收發模塊與所述信號加載模塊連接；用于根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障的微處理器，所述微處理器與所述收發模塊連接。如上述試驗裝置，其中，所述微處理器具體包括:用于根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障的故障確定單元，與所述收發模塊連接；用于確定所述牽引控制單元存在故障，生成故障信息并對故障信息進行分析和處理的分析處理單元，與所述故障確定單元連接。上述試驗裝置還包括:用于生成所述檢測信號的檢測信號模擬電路，與所述信號加載模塊連接；用于顯示所述脈沖信號和所述檢測結果信號的顯示電路，與所述收發模塊連接。如上述試驗裝置，其中，所述顯示電路具體包括:用于顯示所述脈沖信號的第一顯示單元；用于顯示所述檢測結果信號的第二顯示單元。
本發明的另一個方面是提供一種試驗系統，包括:上述試驗裝置；用于接收并處理所述試驗裝置發送的檢測信號，發送脈沖信號和檢測結果信號給所述試驗裝置的牽引控制單元，與所述試驗裝置連接。上述系統還包括:用于生成檢測信號，并發送給所述試驗裝置中的信號加載模塊的信號發生器，與所述試驗裝置連接；用于接收所述試驗裝置中的收發模塊發送的脈沖信號和檢測結果信號，并顯示的顯示裝置，與所述試驗裝置連接。本發明的又一個方面是提供一種試驗方法，包括:加載檢測信號，所述檢測信號包括模擬信號、數字信號、速度脈沖信號和故障反饋信號;發送所述檢測信號給牽引控制單元，接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號；根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障。本發明實施例采用通過對牽引控制單元加載檢測信號，根據牽引控制單元反饋的脈沖信號和檢測結果信號，確定牽引控制單元是否存在故障的技術手段，可以快速又有效地完成對電力機車牽引控制單元的試驗。


圖1為本發明實施例一提供的試驗裝置的結構示意圖；圖2為本發明實施例一所示試驗裝置應用系統的結構示意圖；圖3為本發明實施例二提供的試驗系統的結構示意圖；圖4為本發明實施例三提供的試驗方法的流程示意圖。
具體實施例方式圖1為本發明實施例一提供的試驗裝置的結構示意圖，圖2為本發明實施例一所示試驗裝置應用系統的結構示意圖，如圖1所示，該裝置包括:用于加載檢測信號的信號加載模塊11，所述檢測信號包括模擬信號、數字信號、速度脈沖信號和故障反饋信號；舉例來說，試驗裝置可以通過接收外部信號發生器提供的檢測信號，信號加載模塊11具體用于加載所述信號發生器生成的所述檢測信號，如圖2所示，本實施例的試驗裝置接收外部信號發生器，如數字信號開關電路提供的數字信號，用于模擬電力機車司機室控制機車起、停，加減速，整流器跳主斷，逆變器跳主斷，軸隔離，轉向架隔離，隔離反饋等；接收外部信號發生器，如第一信號源提供的模擬信號，用于模擬電力機車電網側電流、電壓，四象限整流中間電壓，電機側電流，冷卻水溫、水壓，接地檢測電流，斬波電流，電機溫度，變壓器原邊電流等；接收外部信號發生器，如第二信號源提供速度脈沖信號，用于模擬電力機車實際速度，實現速度閉環控制；接收外部信號發生器，如絕緣柵極晶體管提供的故障反饋信號，用于模擬絕緣柵極晶體管的運行狀態。
用于發送所述檢測信號給牽引控制單元，接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號，并將所述脈沖信號和所述檢測結果信號發送給微處理器的收發模塊12，收發模塊12與信號加載模塊11連接；具體地，本實施例可以通過航空插座將試驗裝置和牽引控制單元進行連接。進一步地，試驗裝置還可以通過航空插座為牽弓I控制單元提供電源。舉例來說，本實施例的牽引控制單元內部包括中央處理器，中央處理器對接收的檢測信號進行處理并生成檢測結果信號和脈沖信號，所述檢測結果信號包括處理后的模擬信號、數字信號、速度脈沖信號、故障反饋信號，中央處理器通過總線通信方式將脈沖信號和檢測結果信號實時發送給試驗裝置的收發模塊12。進一步舉例來說，牽引控制單元的中央處理器也可以將脈沖信號和檢測結果信號發送到外接PC機上進行顯示，用于測試人員分析牽引控制單元的工作狀態。用于根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障的微處理器13，微處理器13與收發模塊12連接。牽引控制單元的中央處理器可以通過收發模塊12，將脈沖信號或檢測結果信號反饋給試驗裝置的微處理13，微處理器13根據反饋回的脈沖信號或檢測結果信號分析牽引控制單元的工作狀態，確定牽引控制單元是否存在故障。進一步，該微處理器13具體包括:用于根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障的故障確定單元，與所述收發模塊連接；用于確定所述牽引控制單元存在故障，生成故障信息并對故障信息進行分析和處理的分析處理單元，與所述故障確定單元連接。如圖2所示，該微處理器13進一步還可以將該故障信息發送給外接的PC機上并進行儲存，用于分析故障原因并對故障信息進行處理。需要說明的是，本實施例的試驗裝置舉例來說也可以包括:用于生成所述檢測信號的檢測信號模擬電路14，與信號加載模塊11連接；信號加載模塊11具體用于加載檢測信號模擬電路14生成的所述檢測信號；用于顯示所述脈沖信號和所述檢測結果信號的顯示電路15，與收發模塊12連接，測試人員可以實時觀測被試的牽引控制單元發送的脈沖信號或者檢測結果信號是否正確，可以直觀地確定牽弓I控制單元是否存在故障。具體地，該顯示電路15包括:用于顯示所述脈沖信號的第一顯示單元；用于顯示所述檢測結果信號的第二顯示單元。進一步舉例來說，該試驗裝置可以將脈沖信號和檢測結果信號通過試驗裝置外接的顯示裝置直觀的顯示出來，用于測試人員分析牽引控制單元的工作狀態。如圖2所示，本實施例的試驗裝置顯示裝置，如外接示波器，用以顯示牽引控制單元發送的脈沖信號，試驗裝置還外接其他顯示裝置，用于顯示牽引控制單元發送的檢測結果信號。試驗人員可以通過外接的示波器或者其他顯示裝置實時觀測被試的牽引控制單元發送的脈沖信號或者檢測結果信號是否正確，可以直觀地確定牽引控制單元是否存在故障。本實施例采用收發模塊將信號加載模塊加載的檢測信號發送給牽引控制單元，將牽引控制單元反饋的脈沖信號和檢測結果信號發送給微處理器，確定牽引控制單元是否存在故障的技術手段，可以快速又有效地完成對電力機車牽引控制單元的試驗，同時，還通過微處理器對牽引控制單元的運行狀態和故障信息進行分析和處理，既能實現對牽引控制單元的功能檢測，又能實現牽引控制單元的故障診斷。圖3為本發明實施例二提供的試驗系統的結構示意圖，包括:圖1所示裝置實施例所述的試驗裝置31 ；用于接收并處理試驗裝置31發送的檢測信號，發送脈沖信號和檢測結果信號給試驗裝置31的牽引控制單元32，與試驗裝置31連接。所述系統還包括:用于生成檢測信號，并發送給試驗裝置31中的信號加載模塊的信號發生器33，與試驗裝置31連接；用于接收試驗裝置31中的收發模塊發送的脈沖信號和檢測結果信號，并顯示的顯示裝置34，與試驗裝置31連接。進一步，所述系統還包括與試驗裝置31連接的PC機，試驗裝置31可以將故障信息發送給PC機上進行儲存，用于分析故障原因并對故障信息進行處理。本實施例所述系統可以實現圖1所示裝置實施例所述試驗裝置的功能，其實現原理和技術效果不再贅述。圖4為本發明實施例三提供的試驗方法的流程示意圖，該方法具體包括:步驟401、加載檢測信號，所述檢測信號包括模擬信號、數字信號、速度脈沖信號和故障反饋信號。舉例來說，試驗裝置可以通過內部的檢測信號模擬電路模擬生成檢測信號，或者接收外部信號發生器提供的檢測信號。步驟402、發送所述檢測信號給牽引控制單元，接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號。具體地，本實施例可以通過航空插座將試驗裝置和牽引控制單元進行連接。進一步地，試驗裝置還可以通過航空插座為牽弓I控制單元提供電源。舉例來說，本實施例的牽引控制單元內部包括中央處理器，中央處理器對接收的檢測信號進行處理并生成檢測結果信號和脈沖信號，所述檢測結果信號包括處理后的模擬信號、數字信號、速度脈沖信號、故障反饋信號。中央處理器通過總線通信方式將脈沖信號和檢測結果信號實時發送給試驗裝置。進一步舉例來說，牽引控制單元也可以將脈沖信號和檢測結果信號發送到外接PC機上進行顯示，用于測試人員分析牽引控制單元的工作狀態。步驟403、根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障。舉例來說，試驗裝置可以通過試驗裝置外接的顯示裝置或者內置的顯示電路將脈沖信號和檢測結果信號直觀的顯示出來，用于測試人員實時觀測被試的牽引控制單元發送的脈沖信號或者檢測結果信號是否正確，可以直觀地確定牽引控制單元是否存在故障。進一步舉例來說，牽引控制單元的中央處理器也可以將脈沖信號或檢測結果信號反饋給試驗裝置的微處理器，微處理器根據反饋回的脈沖信號或檢測結果信號分析牽引控制單元的工作狀態，確定牽引控制單元是否存在故障。進一步，若該微處理器確定牽引控制單元存在故障，則生成故障信息，并對所述故障信息進行分析處理；或者，該微處理器還可以將該故障信息發送給外接的PC機上并進行儲存，用于分析故障原因并對故障信息進行處理。本實施例的方法可以實現圖1所示試驗裝置的功能，其實現原理和技術效果類似，此處不再贅述。最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種試驗裝置，其特征在于，包括: 用于加載檢測信號的信號加載模塊，所述檢測信號包括模擬信號、數字信號、速度脈沖信號和故障反饋信號； 用于發送所述檢測信號給牽引控制單元，接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號，并將所述脈沖信號和所述檢測結果信號發送給微處理器的收發模塊，所述收發模塊與所述信號加載模塊連接； 用于根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障的微處理器，所述微處理器與所述收發模塊連接。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述微處理器包括: 用于根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障的故障確定單元，與所述收發模塊連接； 用于確定所述牽引控制單元存在故障，生成故障信息并對故障信息進行分析和處理的分析處理單元，與所述故障確定單元連接。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 用于生成所述檢測信號的檢測信號模擬電路，與所述信號加載模塊連接； 用于顯示所述脈沖信號和所述檢測結果信號的顯示電路，與所述收發模塊連接。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述顯示電路包括: 用于顯示所述脈沖信號的第一顯示單元； 用于顯示所述檢測結果信號的第二顯示單元。
5.一種試驗系統，其特征在于，包括: 如權利要求1-2中任一項所述的試驗裝置； 用于接收并處理所述試驗裝置發送的檢測信號，發送脈沖信號和檢測結果信號給所述試驗裝置的牽引控制單元，與所述試驗裝置連接。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述系統還包括: 用于生成檢測信號，并發送給所述試驗裝置中的信號加載模塊的信號發生器，與所述試驗裝置連接。
7.根據權利要求5或6所述的系統，其特征在于，所述系統還包括: 用于接收所述試驗裝置中的收發模塊發送的脈沖信號和檢測結果信號，并顯示的顯示裝置，與所述試驗裝置連接。
8.—種試驗方法，其特征在于，包括: 加載檢測信號，所述檢測信號包括模擬信號、數字信號、速度脈沖信號和故障反饋信號; 發送所述檢測信號給牽引控制單元，接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號； 根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述確定所述牽引控制單元是否存在故障之后還包括: 若確定所述牽引控制單元存在故障，則生成故障信息，并對故障信息進行分析和處理。
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號之后，包括:顯示所述脈沖信 號和檢測結果信號。
全文摘要
本發明提供一種試驗裝置、方法及系統，其中，該方法包括加載檢測信號，所述檢測信號包括模擬信號、數字信號、速度脈沖信號和故障反饋信號；發送所述檢測信號給牽引控制單元，接收所述牽引控制單元發送的脈沖信號和檢測結果信號；根據所述脈沖信號和所述檢測結果信號，確定所述牽引控制單元是否存在故障。解決了現有技術存在的無法如何既快速又有效地完成對電力機車牽引控制單元的試驗的問題。
文檔編號G05B23/02GK103197662SQ20121000378
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者陳鐵年, 韓紅彬, 徐從謙, 隋德磊 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心