有轨电车道岔控制系统的综合测试研究

张华

【摘 要】本文研究内容是有轨电车道岔控制系统的综合测试，主要针对iLOCK-200型道岔控制系统。通过搭建的模拟环境将整个系统联系起来，实现出厂前的测试及纠偏，从而检查整个系统运行是否稳定，保证了系统完整性、可靠性及安全性。

【关键词】有轨电车；道岔控制系统；测试

1 系统测试需求分析

有轨电车道岔控制系统集成在一个轨旁机柜内，，应用工艺设计方法和理念，提高设备的各项性能指标，整个系统采用模块化设计，主要包括采集驱动组件、计轴组件、交换机及电源组件、计轴组件、零散驱采组件，此外，还有SYBY、IPS-200机箱设备。这些设备共同构成了道岔控制系统，使整个系统能够有条不紊的运作。

系统测试外电输入需要提供交流380V电源，为系统供电。

系统控制组件包括了道岔控制信号联锁、平交路口控制、行车调度管理、车载系统、有线/无线通信等子系统。综合测试系统包括柜内和柜外部分。柜外系统包括计算机模拟系统、信号机点灯系统。柜内电需通过机柜底板上的预留进线孔将外电引入，再通过系统引出通信线供给外部模拟系统。通过对软件与硬件的室内集成测试，提高产品的可靠性，稳定性，保证产品可靠、合格的运往现场安装。本文所述便是该机柜和模拟系统在室内的协调运行。

1.1 测试系统环境需求

道岔控制系统中外电、道岔动作采用380V电源，风扇、电源转换模块、通讯接口模块等采用220V电源、信号机点灯采用AC110V电源，这些对人体会产生危害，因此，要求所有与其有关的器件，电线等均不应存在裸露情况。此外，需确保工作环境温度、湿度达到规定的要求。对机柜接地点应保证良好，系统各裸露金属点到系统接地端的接地电阻小于0.1欧姆，引入引出机柜的电线电缆性能良好，且必须达到规定要求。柜外搭建的平台需离机柜较近，且应单独接入电源，而不能跟其他系统混用。对380V电源，接入前应严格测试机柜的接地电阻值，电源线必须专用，不得用单芯线拼接。

1.2 测试系统硬件需求

道岔控制系统由集成控制机柜、电源、信号机、模拟计算机组成。如图1所示。

其中，电源为380V交流稳压电源，电源线采用4芯集成电线。信号灯采用6组交流110V集成的方式，每组信号灯均有对应开关控制。计算机系统需满足测试软件对计算机的要求，提前安装好测试模拟软件、SDDM配套的负载板。其他辅助设备，有串口线、测试VIIB板，万用表等工具。

2 综合测试系统设计

2.1 总体设计

道岔控制系统机柜主要分为采集驱动组件、计轴组件、交换机组件、低压电源组件、PULS电源组件。

2.2 各组成模块设计

2.2.1 电源系统

机柜内供电是用专用电源线将380V电源引进转换成两路220V，分别给A、B系供电。220V输入主要给电源模块，变压器等提供电源，再通过这些设备转换分别供给道岔、信号机、信标等控制系统。其中，通信接口分机、系统切换、风扇等直接采用220V供电，信标、进路、小型继电器、采驱板卡等采用24V供电，变压器输入220V，输出为110V经过滤波器，供给采驱SDDM板卡。

2.2.2 信号灯系统

信号灯采用110V交流信号灯，每组信号灯可单独开关控制，6组信号灯集成在一个盒子内，引出为DB15公头。加工一根带DB15母头线缆，用于连接到机柜内端子排上。信号灯接线如图2所示。信号灯盒子内部配线原理如图3所示。

2.2.3 集成道岔控制系统

集成道岔控制系统机柜最大容量为4组道岔，6个信号灯。按照左舱、右舱模块化设计的，每组模块可控制1组道岔。右舱每个模块包含1个AC380V道岔动作断路器、、1个DC24V道岔表示电断路器、1个OA5668.12继电器（含底座）、4个NS1 R型继电器（含底座）、2个NS1 L型继电器（含底座）。每块SDDM板卡可控制2个信号机（3灯位），可根据需控制信号机数量对使用的SDDM板卡数量进行调整。

基本配置为：1个ECID机箱（采驱合用）、1个ECID机箱（驱动用）、1个IPS200机箱、1个STBY-H单元、1个光缆终端盒、2个交换机、1个外电

AC380V断路器、2个外电AC220V断路器、1个RR信标断路器、1个计轴断路器、1个CB盒断路器、1个RR信标电源断路器、1个风扇温度传感器、6个AC220V防雷模块、信号机AC220V防雷模块（数量：信号机灯位*2）、6个DC24V防雷模块、20个OA5668.12继电器（含底座）、6个DC24V电源模块、2个DC12V电源模块、2个电源冗余模块。

可选配置为：加热器（含温度、湿度传感器）、2个交流接触器。

2.2.4 其他辅助设备

其他设备需要用到标准电工具一套，实现输入输出的测试模拟软件、计算机、SDDM配套的负载板及维护终端软件。

2.3 系统联调的实现

在整机系统联调之前，先要对机柜的电路进行检查，确保绝缘电阻达到要求、接地良好，断路器及板卡电源在OFF位置。测试架内工作电源时需按步骤进行，并应采用经过检查的仪器仪表。

在机柜内所有断路器断开的情况下，用万用表测试送至联锁机柜的输入交流电380V电源、双系工作交流电220V、变压器输出端的范围在±15%内。确认A系ECID机笼的12V工作电源稳压在±10%，并测量不到交流电压值，同时B系测量不到交流或直流电压；如果电压不满足要求，通过电源模块上的旋钮调节到规定范围内。

将模拟应用程序烧录进IPS-200系统芯片，分别安装到系统的各板中，应用时确认MLU板拔出跳线帽，如图4所示：

且A、B系CMU板的芯片FLASH内容相同，将模拟应用程序烧录进ECID系统芯片中，分别安装到ECID系统的各通信板中，A、B系EIOCOM1板的芯片FLASH内容不相同，具体按照测试规程进行。

烧录规定的SDDM软件和FPGA；设置交换机配置，确认内部往来通信正常；确认网络中各主机通信畅通；根据项目系统IP地址计划，按交换机配置说明设置交换机的WLAN划分；设置网络风暴防护；关闭交换机流控制功能；确认所有板卡工作正常。

在保证机柜单套测试完毕，各板卡工作正常，模拟软件与IPS-200系统通信正常后，进行系统联调：

（1）在模拟软件上对VOOB16-E板的码位进行单机置位、复位测试，确认相应的板卡对应信息为的输出灯点亮、熄灭，对应继电器动作状态吸起落下一致，继电器吸起的时候需可靠稳定。

（2）根据机柜配线图，模拟采集码位所需接点闭合、断開测试，确认VIIB32-E板对应信息位的输入灯位变化状态一致，同时检查其他信息位无变化，对模拟软件界面上对应表示灯变化一致。

（3）由于SDDM板特点，需具备负载的情况下进行测试。将负载板连接至信号机输出端子上，在模拟软件上对SDDM板的输出码位进行置位、复位测试，确认相应SDDM板对应信息为的输出灯点亮，确认负载板相应灯位点亮，确认SDDM板对应的信息位输入灯点亮。

3 结束语

道岔控制柜室内测试系统，利用模拟软件与集成机柜控制系统的结合，完成了系统的稳定性、可靠性、安全性测试要求。该系统很好地实现了机柜出厂前系统的测试，满足了机柜出厂前的要求。

【参考文献】

[1]唐贾言.现代有轨电车的运营控制系统[M].重庆：自动化应用，2010年.endprint