有軌電車道岔控制系統(tǒng)的綜合測試研究

張華

【摘 要】本文研究內(nèi)容是有軌電車道岔控制系統(tǒng)的綜合測試，主要針對iLOCK-200型道岔控制系統(tǒng)。通過搭建的模擬環(huán)境將整個系統(tǒng)聯(lián)系起來，實現(xiàn)出廠前的測試及糾偏，從而檢查整個系統(tǒng)運行是否穩(wěn)定，保證了系統(tǒng)完整性、可靠性及安全性。

【關(guān)鍵詞】有軌電車；道岔控制系統(tǒng)；測試

1 系統(tǒng)測試需求分析

有軌電車道岔控制系統(tǒng)集成在一個軌旁機柜內(nèi)，，應(yīng)用工藝設(shè)計方法和理念，提高設(shè)備的各項性能指標，整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，主要包括采集驅(qū)動組件、計軸組件、交換機及電源組件、計軸組件、零散驅(qū)采組件，此外，還有SYBY、IPS-200機箱設(shè)備。這些設(shè)備共同構(gòu)成了道岔控制系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)能夠有條不紊的運作。

系統(tǒng)測試外電輸入需要提供交流380V電源，為系統(tǒng)供電。

系統(tǒng)控制組件包括了道岔控制信號聯(lián)鎖、平交路口控制、行車調(diào)度管理、車載系統(tǒng)、有線/無線通信等子系統(tǒng)。綜合測試系統(tǒng)包括柜內(nèi)和柜外部分。柜外系統(tǒng)包括計算機模擬系統(tǒng)、信號機點燈系統(tǒng)。柜內(nèi)電需通過機柜底板上的預(yù)留進線孔將外電引入，再通過系統(tǒng)引出通信線供給外部模擬系統(tǒng)。通過對軟件與硬件的室內(nèi)集成測試，提高產(chǎn)品的可靠性，穩(wěn)定性，保證產(chǎn)品可靠、合格的運往現(xiàn)場安裝。本文所述便是該機柜和模擬系統(tǒng)在室內(nèi)的協(xié)調(diào)運行。

1.1 測試系統(tǒng)環(huán)境需求

道岔控制系統(tǒng)中外電、道岔動作采用380V電源，風(fēng)扇、電源轉(zhuǎn)換模塊、通訊接口模塊等采用220V電源、信號機點燈采用AC110V電源，這些對人體會產(chǎn)生危害，因此，要求所有與其有關(guān)的器件，電線等均不應(yīng)存在裸露情況。此外，需確保工作環(huán)境溫度、濕度達到規(guī)定的要求。對機柜接地點應(yīng)保證良好，系統(tǒng)各裸露金屬點到系統(tǒng)接地端的接地電阻小于0.1歐姆，引入引出機柜的電線電纜性能良好，且必須達到規(guī)定要求。柜外搭建的平臺需離機柜較近，且應(yīng)單獨接入電源，而不能跟其他系統(tǒng)混用。對380V電源，接入前應(yīng)嚴格測試機柜的接地電阻值，電源線必須專用，不得用單芯線拼接。

1.2 測試系統(tǒng)硬件需求

道岔控制系統(tǒng)由集成控制機柜、電源、信號機、模擬計算機組成。如圖1所示。

其中，電源為380V交流穩(wěn)壓電源，電源線采用4芯集成電線。信號燈采用6組交流110V集成的方式，每組信號燈均有對應(yīng)開關(guān)控制。計算機系統(tǒng)需滿足測試軟件對計算機的要求，提前安裝好測試模擬軟件、SDDM配套的負載板。其他輔助設(shè)備，有串口線、測試VIIB板，萬用表等工具。

2 綜合測試系統(tǒng)設(shè)計

2.1 總體設(shè)計

道岔控制系統(tǒng)機柜主要分為采集驅(qū)動組件、計軸組件、交換機組件、低壓電源組件、PULS電源組件。

2.2 各組成模塊設(shè)計

2.2.1 電源系統(tǒng)

機柜內(nèi)供電是用專用電源線將380V電源引進轉(zhuǎn)換成兩路220V，分別給A、B系供電。220V輸入主要給電源模塊，變壓器等提供電源，再通過這些設(shè)備轉(zhuǎn)換分別供給道岔、信號機、信標等控制系統(tǒng)。其中，通信接口分機、系統(tǒng)切換、風(fēng)扇等直接采用220V供電，信標、進路、小型繼電器、采驅(qū)板卡等采用24V供電，變壓器輸入220V，輸出為110V經(jīng)過濾波器，供給采驅(qū)SDDM板卡。

2.2.2 信號燈系統(tǒng)

信號燈采用110V交流信號燈，每組信號燈可單獨開關(guān)控制，6組信號燈集成在一個盒子內(nèi)，引出為DB15公頭。加工一根帶DB15母頭線纜，用于連接到機柜內(nèi)端子排上。信號燈接線如圖2所示。信號燈盒子內(nèi)部配線原理如圖3所示。

2.2.3 集成道岔控制系統(tǒng)

集成道岔控制系統(tǒng)機柜最大容量為4組道岔，6個信號燈。按照左艙、右艙模塊化設(shè)計的，每組模塊可控制1組道岔。右艙每個模塊包含1個AC380V道岔動作斷路器、、1個DC24V道岔表示電斷路器、1個OA5668.12繼電器（含底座）、4個NS1 R型繼電器（含底座）、2個NS1 L型繼電器（含底座）。每塊SDDM板卡可控制2個信號機（3燈位），可根據(jù)需控制信號機數(shù)量對使用的SDDM板卡數(shù)量進行調(diào)整。

基本配置為：1個ECID機箱（采驅(qū)合用）、1個ECID機箱（驅(qū)動用）、1個IPS200機箱、1個STBY-H單元、1個光纜終端盒、2個交換機、1個外電

AC380V斷路器、2個外電AC220V斷路器、1個RR信標斷路器、1個計軸斷路器、1個CB盒斷路器、1個RR信標電源斷路器、1個風(fēng)扇溫度傳感器、6個AC220V防雷模塊、信號機AC220V防雷模塊（數(shù)量：信號機燈位*2）、6個DC24V防雷模塊、20個OA5668.12繼電器（含底座）、6個DC24V電源模塊、2個DC12V電源模塊、2個電源冗余模塊。

可選配置為：加熱器（含溫度、濕度傳感器）、2個交流接觸器。

2.2.4 其他輔助設(shè)備

其他設(shè)備需要用到標準電工具一套，實現(xiàn)輸入輸出的測試模擬軟件、計算機、SDDM配套的負載板及維護終端軟件。

2.3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的實現(xiàn)

在整機系統(tǒng)聯(lián)調(diào)之前，先要對機柜的電路進行檢查，確保絕緣電阻達到要求、接地良好，斷路器及板卡電源在OFF位置。測試架內(nèi)工作電源時需按步驟進行，并應(yīng)采用經(jīng)過檢查的儀器儀表。

在機柜內(nèi)所有斷路器斷開的情況下，用萬用表測試送至聯(lián)鎖機柜的輸入交流電380V電源、雙系工作交流電220V、變壓器輸出端的范圍在±15%內(nèi)。確認A系ECID機籠的12V工作電源穩(wěn)壓在±10%，并測量不到交流電壓值，同時B系測量不到交流或直流電壓；如果電壓不滿足要求，通過電源模塊上的旋鈕調(diào)節(jié)到規(guī)定范圍內(nèi)。

將模擬應(yīng)用程序燒錄進IPS-200系統(tǒng)芯片，分別安裝到系統(tǒng)的各板中，應(yīng)用時確認MLU板拔出跳線帽，如圖4所示：

且A、B系CMU板的芯片F(xiàn)LASH內(nèi)容相同，將模擬應(yīng)用程序燒錄進ECID系統(tǒng)芯片中，分別安裝到ECID系統(tǒng)的各通信板中，A、B系EIOCOM1板的芯片F(xiàn)LASH內(nèi)容不相同，具體按照測試規(guī)程進行。

燒錄規(guī)定的SDDM軟件和FPGA；設(shè)置交換機配置，確認內(nèi)部往來通信正常；確認網(wǎng)絡(luò)中各主機通信暢通；根據(jù)項目系統(tǒng)IP地址計劃，按交換機配置說明設(shè)置交換機的WLAN劃分；設(shè)置網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴防護；關(guān)閉交換機流控制功能；確認所有板卡工作正常。

在保證機柜單套測試完畢，各板卡工作正常，模擬軟件與IPS-200系統(tǒng)通信正常后，進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：

（1）在模擬軟件上對VOOB16-E板的碼位進行單機置位、復(fù)位測試，確認相應(yīng)的板卡對應(yīng)信息為的輸出燈點亮、熄滅，對應(yīng)繼電器動作狀態(tài)吸起落下一致，繼電器吸起的時候需可靠穩(wěn)定。

（2）根據(jù)機柜配線圖，模擬采集碼位所需接點閉合、斷開測試，確認VIIB32-E板對應(yīng)信息位的輸入燈位變化狀態(tài)一致，同時檢查其他信息位無變化，對模擬軟件界面上對應(yīng)表示燈變化一致。

（3）由于SDDM板特點，需具備負載的情況下進行測試。將負載板連接至信號機輸出端子上，在模擬軟件上對SDDM板的輸出碼位進行置位、復(fù)位測試，確認相應(yīng)SDDM板對應(yīng)信息為的輸出燈點亮，確認負載板相應(yīng)燈位點亮，確認SDDM板對應(yīng)的信息位輸入燈點亮。

3 結(jié)束語

道岔控制柜室內(nèi)測試系統(tǒng)，利用模擬軟件與集成機柜控制系統(tǒng)的結(jié)合，完成了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、安全性測試要求。該系統(tǒng)很好地實現(xiàn)了機柜出廠前系統(tǒng)的測試，滿足了機柜出廠前的要求。

【參考文獻】

[1]唐賈言.現(xiàn)代有軌電車的運營控制系統(tǒng)[M].重慶：自動化應(yīng)用，2010年.endprint