張洪月1，劉延迪，楊海軍1，黃召明1，蘇建軍

(1.中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266000;2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司，北京 100041)

0 引言

我國(guó)《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出：到2020年路網(wǎng)建設(shè)達(dá)到15萬(wàn)公里，其中高速鐵路3萬(wàn)公里，動(dòng)車組列車承擔(dān)旅客運(yùn)量比重達(dá)到65%。未來(lái)我國(guó)將依靠科技進(jìn)步與創(chuàng)新，建成安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、高度信息化的現(xiàn)代化鐵路[1-2]。

動(dòng)車組整車線纜作為動(dòng)車運(yùn)行過(guò)程中電力輸送和信號(hào)傳輸?shù)闹匾d體，其性能好壞直接關(guān)系到動(dòng)車運(yùn)行安全[3]。因此，在動(dòng)車組生產(chǎn)、定期檢修維護(hù)過(guò)程中，整車線纜測(cè)試是整個(gè)電氣測(cè)試過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。為了保證供電及信號(hào)的安全可靠，需要對(duì)整車內(nèi)部線纜進(jìn)行導(dǎo)通絕緣測(cè)試，并能對(duì)故障線纜進(jìn)行快速定位，滿足整車生產(chǎn)和維修需求[4-5]。

早期對(duì)整車線纜的導(dǎo)通絕緣測(cè)試主要依靠人工操作，導(dǎo)通測(cè)試?yán)梅澍Q器單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)完成，絕緣測(cè)試主要利用分立儀器通過(guò)短接線夾完成[6]。人工測(cè)試存在測(cè)試效率低、測(cè)試精度差、易漏查、錯(cuò)查等問(wèn)題。同時(shí)，在進(jìn)行絕緣測(cè)試時(shí)，測(cè)試人員需操作500 V的高壓設(shè)備，存在安全隱患[7]。

為推進(jìn)我國(guó)線纜測(cè)試設(shè)備智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，建立標(biāo)準(zhǔn)化的在線檢測(cè)流程，實(shí)現(xiàn)安全、可靠、實(shí)時(shí)的動(dòng)車組車內(nèi)電氣配線導(dǎo)通絕緣測(cè)試，基于動(dòng)車組自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)展測(cè)試軟件的設(shè)計(jì)。

1 測(cè)試軟件總體設(shè)計(jì)

動(dòng)車組自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括三大部分：上位機(jī)軟件、主控單元軟件、開(kāi)關(guān)單元軟件。上位機(jī)軟件導(dǎo)入并解析Excel電纜導(dǎo)通表，下發(fā)激勵(lì)測(cè)量控制指令到主控單元軟件；主控單元軟件接收并解析控制指令，驅(qū)動(dòng)主控單元進(jìn)行激勵(lì)控制、信號(hào)采集，同時(shí)下發(fā)通道閉合斷開(kāi)控制指令到開(kāi)關(guān)單元軟件；開(kāi)關(guān)單元軟件負(fù)責(zé)解析控制指令，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)單元完成通道閉合或斷開(kāi)，并將開(kāi)關(guān)狀態(tài)上傳給主控單元軟件。主控單元完成測(cè)試后，將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，管理[8-10]。軟件總體組成如圖1所示。

圖1 軟件總體組成圖

開(kāi)發(fā)環(huán)境如表1。

運(yùn)行環(huán)境如表2。

功能指標(biāo)：

自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試軟件功能指標(biāo)主要包括如下。

1)功能測(cè)試：實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通測(cè)試、絕緣測(cè)試、二極管測(cè)試；

2)自動(dòng)生成測(cè)試流程：通過(guò)導(dǎo)入Excel導(dǎo)通表，解析生成測(cè)試流程；

3)測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示：執(zhí)行測(cè)試過(guò)程中，實(shí)時(shí)顯示測(cè)試結(jié)果；

表1 開(kāi)發(fā)環(huán)境指標(biāo)表

表2 運(yùn)行環(huán)境指標(biāo)表

4)數(shù)據(jù)報(bào)表管理：測(cè)試數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)、查找、報(bào)表導(dǎo)出、打??；

5)系統(tǒng)自檢：整機(jī)狀態(tài)自檢，系統(tǒng)通道自檢；

6)系統(tǒng)校準(zhǔn)：導(dǎo)通阻值、絕緣阻值校準(zhǔn)；

7)用戶管理：添加、刪除、修改用戶權(quán)限。

2 測(cè)試軟件的具體實(shí)現(xiàn)

2.1 上位機(jī)軟件

上位機(jī)軟件運(yùn)行在Win7、Win10等32位或64位中文版操作系統(tǒng)中，通過(guò)LAN/WIFI與主控單元通訊，遠(yuǎn)程控制主控單元。上位機(jī)軟件作為用戶交互界面，遵循模塊化設(shè)計(jì)的思想，便于后期功能擴(kuò)展。上位機(jī)軟件主要功能模塊包括：用戶管理、電纜表導(dǎo)入導(dǎo)出、流程解析引擎、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、LAN/WIFI通信、報(bào)表管理和系統(tǒng)自檢校準(zhǔn)。其主要功能框圖如圖2所示。

上位機(jī)軟件主要職能是導(dǎo)入并解析Excel電纜表，生成測(cè)試程序(.TPS)，再由流程解析引擎依據(jù)通訊協(xié)議形成導(dǎo)通及絕緣測(cè)試指令、二極管測(cè)試指令、并聯(lián)測(cè)試指令等，經(jīng)LAN/WIFI發(fā)送給主控單元，由主控單元執(zhí)行相應(yīng)測(cè)試。上位機(jī)軟件接收主控單元上傳的測(cè)試數(shù)據(jù)，并以列表形式顯示每條測(cè)試結(jié)果。同時(shí)，上位機(jī)軟件具有數(shù)據(jù)報(bào)表功能，可隨時(shí)查看、檢索、導(dǎo)出歷史測(cè)試記錄，支持Excel、Word和PDF三種報(bào)表格式。

圖2 上位機(jī)軟件功能框圖

電纜表導(dǎo)入導(dǎo)出功能的核心是檢驗(yàn)電纜表格式的正確性。主要的格式檢驗(yàn)項(xiàng)包括：通道地址、激勵(lì)參數(shù)、合格判據(jù)。

通道地址格式采用五位數(shù)字表示，如01105。最左邊兩位表示箱號(hào)，箱號(hào)范圍為00～99；中間一位表示板號(hào)，板號(hào)范圍為0～9，分別表示第1塊繼電器板到第10塊繼電器板；最右邊兩位表示通道號(hào)，通道號(hào)范圍為00-49，表示每塊繼電器的通道號(hào)。通過(guò)對(duì)通道號(hào)的定義，保證每個(gè)測(cè)試通道都分配唯一的物理地址。通道地址格式檢驗(yàn)代碼如下：

Bool AddressChech (CString strAddr,CString &strErrMess)

{

CT2CA tempAddr(strAddr);

string strAddress(tempAddr);

//定義通道校驗(yàn)正則表達(dá)式

regex regPattern("(0{0,3}[0-4][0-9])");

if (regex_match(strAddress, regPattern))

return true;

strErrMess = "通道地址格式錯(cuò)誤";

return false;

}

流程解析引擎模塊作為上位機(jī)軟件的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行測(cè)試過(guò)程中將測(cè)試流程解析相應(yīng)的測(cè)試指令，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主控單元。在進(jìn)行測(cè)試流程解析時(shí)采用多線程機(jī)制，提高解析速度，保障測(cè)試的實(shí)時(shí)性要求。流程解析關(guān)鍵代碼如下。

CString m_strWorkpath = GetWorkPath();//獲得文件路徑

CString tmp = m_strWorkpath + _T("ConfigChildHost.ini");//*.ini文件中包含IP地址和端口

//解析網(wǎng)絡(luò)地址和端口

ReadNethostAddress(tmp,m_IpAddress,m_strPort);

//連接服務(wù)器

m_InstruSocket.Create();

if(!m_InstruSocket.Connect(m_IpAddress,atoi(m_strPort)) == TRUE)

AfxMessageBox(_T("主控單元網(wǎng)絡(luò)連接失敗"));

//讀取通道列表信息

CString m_strCurWorkPath = GetWorkPath() + _T("ConfigChannelsList.ini");

pRunParam->m_pChannelsList->ReadCardList(m_strCurWorkPath);

//流程解析引擎循環(huán)執(zhí)行解析任務(wù)

while (nCurStep <= nEndStep)

{

//取出當(dāng)前步驟

pCurItem = pRunParam->m_pFlow->m_pItem[nCurStep];

//處理當(dāng)前步驟數(shù)據(jù)，解析成規(guī)定的傳輸格式，發(fā)送給主控單元

strCmd = parseItem(pCurItem);

if ( m_InstruSocket.Send(strCmd,len,0) != len) return ERROR_FORCE_EXIT;

//接收并處理要采集的數(shù)據(jù)

m_InstruSocket.Receive(&RecBuf,sizeof(RecBuf),0);

if (pCurItem->DataProcess(&RecBuf,m_Error) == ERROR_FORCE_EXIT)

return ERROR_FORCE_EXIT;

}

2.2 主控單元軟件

主控單元軟件無(wú)界面后臺(tái)運(yùn)行在WinXP系統(tǒng)中，通過(guò)LAN/WIFI與上位機(jī)軟件通訊，通過(guò)CAN總線與開(kāi)關(guān)單元通訊。主控單元軟件作為整個(gè)系統(tǒng)軟件最核心的部分，主要功模塊包括：主控單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)、LAN/WIFI通訊、CAN通訊、測(cè)量指令解析引擎和安全控制。其主要功能框圖如圖3所示。

圖3 主控單元軟件框圖

主控單元軟件接收上位機(jī)發(fā)送的測(cè)試指令，由測(cè)量指令解析引擎調(diào)用主控單元中高壓激勵(lì)控制、恒流激勵(lì)控制、電流/電壓采集、二極管測(cè)試等模塊的驅(qū)動(dòng)，并向開(kāi)關(guān)單元發(fā)送開(kāi)關(guān)動(dòng)作指令(閉合或斷開(kāi))。待采集完成，將測(cè)量結(jié)果上傳給上位機(jī)軟件。

主控單元狀態(tài)監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)采集測(cè)試回路的電壓和電流值、板卡的狀態(tài)信息，如果存在異常，將調(diào)用安全控制模塊。安全控制模塊控制硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，確保測(cè)試系統(tǒng)安全。

測(cè)量指令解析引擎模塊作為主控單元軟件的核心，負(fù)責(zé)高壓激勵(lì)控制、恒流激勵(lì)控制、電壓/電流采集、測(cè)量功能切換、并聯(lián)掃描、二極管測(cè)試等。以導(dǎo)通測(cè)試為例，展開(kāi)介紹導(dǎo)通測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)方法。導(dǎo)通測(cè)試流程主要分為：①測(cè)試系統(tǒng)初始化，包括初始化AD采集，初始化CAN，獲取開(kāi)關(guān)箱狀態(tài)，加載校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表；②下發(fā)通道閉合指令，閉合測(cè)試通道；③控制恒流源，施加激勵(lì)，并進(jìn)行AD信號(hào)采集；④下發(fā)通道復(fù)位指令；⑤測(cè)試數(shù)據(jù)回傳上位機(jī)。其關(guān)鍵代碼如下。

// 測(cè)試系統(tǒng)初始化

if (!MakesureInstrumentHasInited(TF_FUNC_RS2, strErrorInfo))

{

SetLastErrorInfo(_T("初始化相關(guān)設(shè)備失?。?) + strErrorInfo, session);

return false;

}

// 判斷輸入點(diǎn)地址和輸出點(diǎn)地址是否在線。paramAry表示從上位機(jī)接收并解析的測(cè)試指令。

if (!CSwitchBoxStatus::GetInstance().CanOperTargetSwitch(paramAry.GetAt(0)) ||

!CSwitchBoxStatus::GetInstance().CanOperTargetSwitch(paramAry.GetAt(1)))

{

SetLastErrorInfo(_T("開(kāi)關(guān)地址無(wú)效，所屬開(kāi)關(guān)箱不在線"), session);

return false;

}

// 發(fā)送開(kāi)關(guān)閉合指令到開(kāi)關(guān)單元，閉合相應(yīng)通道開(kāi)關(guān)。

if (!ConnectSwitch(paramAry.GetAt(2),paramAry.GetAt(0), paramAry.GetAt(1), strErrorInfo))

{

SetLastErrorInfo(_T("閉合開(kāi)關(guān)失敗：") + strErrorInfo, session);

return false;

}

// 施加激勵(lì)信號(hào)并采集，采集完成復(fù)位AD板卡

double fCurrent = 0,fVolt = 0;

if (!DoEncourage(paramAry.GetAt(3), fVolt, fCurrent, strErrorInfo))

{

SetLastErrorInfo(_T("激勵(lì)采集失敗：") + strErrorInfo, session);

return false;

}

// 開(kāi)關(guān)箱開(kāi)關(guān)復(fù)位

if(!ResetNeededSwitch(paramAry.GetAt(0),paramAry.GetAt(1),strErrorInfo))

{

SetLastErrorInfo(_T("開(kāi)關(guān)箱復(fù)位失?。?) + strErrorInfo, session);

return false;

}

//計(jì)算碼值

fCodeValue = fVolt / fCurrent;

//碼值轉(zhuǎn)換為實(shí)際值

fRealValue = CCalibrationManager::GetInstance().GetCalibrationData().GetDiandaoValue(fCodeValue, nCurr);

// 減去開(kāi)關(guān)本身阻值

double fCorrectRes = 0;

SwitchCorrect::GetInstance().GetMinResistance(paramAry.GetAt(0), paramAry.GetAt(1), fCorrectRes);

fRealValue-= fCorrectRes;

// 判斷采集結(jié)果合格與否

if ((fRealValue <= _ttof(paramAry.GetAt(6))) && (fRealValue >= _ttof(paramAry.GetAt(5))))

{

nResult = 1;

}

// 把測(cè)試值和測(cè)試結(jié)果回傳上位機(jī)

CString strInfoBack;

strInfoBack.Format(_T("%.2fΩ,%d|"), fRealValue, nResult);

SendBackTestResult(strInfoBack, session);

CAN通訊作為主控單元和開(kāi)關(guān)單元數(shù)據(jù)交互的橋梁，需初始化CAN配置和定義數(shù)據(jù)幀格式，確保數(shù)據(jù)收發(fā)的可靠性。CAN通訊的參數(shù)配置如下所示，其中波特率為100 Kbps，可實(shí)現(xiàn)最大通訊距離620米。

include "ControlCan.h"http://包含CAN頭文件

VCI_INIT_CONFIG init_config;//定義CAN初始化結(jié)構(gòu)體

DWORD code = 0,mask = 0xFFFFFFFF,timing0 = 0x04,timing1 = 0x1C;

init_config.AccCode=code;//設(shè)置CAN的驗(yàn)證碼

init_config.AccMask=mask;//設(shè)置CAN的掩碼

init_config.Filter=0;//設(shè)置CAN的濾波方式，1 表示單濾波，0 表示雙濾波

init_config.Mode=0;//設(shè)置CAN的模式，0 表示正常模式，1 表示只聽(tīng)模式

//設(shè)置CAN 波特率，由Timing0 和Timing1兩個(gè)定時(shí)器組成

init_config.Timing0=(UCHAR)timing0;

init_config.Timing1=(UCHAR)timing1;

本系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)幀作為數(shù)據(jù)幀格式。CAN標(biāo)準(zhǔn)幀信息為11個(gè)字節(jié)，包括兩部分：信息和數(shù)據(jù)部分。前3個(gè)字節(jié)為信息部分，后8個(gè)字節(jié)為數(shù)據(jù)部分。CAN數(shù)據(jù)幀格式定義如表3所示。通過(guò)該數(shù)據(jù)幀格式定義，可實(shí)現(xiàn)多路輸入-多路輸出通道控制。

2.3 開(kāi)關(guān)單元軟件

開(kāi)關(guān)單元軟件無(wú)界面運(yùn)行在WinXP系統(tǒng)中。通過(guò)CAN總線與主控單元通訊，由指令解析引擎調(diào)用開(kāi)關(guān)控制驅(qū)動(dòng)，完成任意通道的閉合和斷開(kāi)，可同時(shí)閉合兩路通道和多路通道。主要功能如圖4所示。

圖4 開(kāi)關(guān)單元功能框圖

由于開(kāi)關(guān)單元由主控板和繼電器板組成，每個(gè)繼電器都被定義了唯一的驅(qū)動(dòng)地址。開(kāi)關(guān)指令解析引擎需將CAN接收到的通道地址解析成繼電器地址，再下發(fā)給硬件板卡，實(shí)現(xiàn)任意通道的切換。在進(jìn)行通道解析過(guò)程中，需先解析箱號(hào)信息，在解析板號(hào)信息，最后解析通道信息，根據(jù)通道地址的奇偶性，分別執(zhí)行不同的控制程序。開(kāi)關(guān)單元閉合任意通道關(guān)鍵代碼如下。

//獲取輸入通道地址，strParamArray為主控單元通過(guò)CAN發(fā)送給開(kāi)關(guān)單元的控制指令

m_strAddrIN = strParamArray.GetAt(1)+strParamArray.GetAt(2);

//判斷輸入通道地址是否屬于該箱號(hào)

if(theApp.m_oThisBox.Care(m_strAddrIN))

{

//解析通道的板號(hào)信息

int Box_id = m_strAddrIN.GetAt(0)-'0'+1;

_outp(Box_id << 12,0xFF);

if (_inp(0xFFFF) == 0x01)

{

//判斷輸入通道地址是偶地址還是奇地址

if ((atoi(m_strAddrIN)%2==0))

{

//偶地址，選擇偶輸入通道

InEVEN();

//閉合輸入通道地址對(duì)應(yīng)的繼電器

int board_id = m_strAddrIN.GetAt(1)-'0';

int relay_id = atoi(m_strAddrIN.Right(2));

int tmp = (((board_id >> 1) +1+((board_id > 5)<<1))<<8)+(board_id & 1)*100+((relay_id>>1)<<1);

_outp(tmp+1,0x01);

}

else

{

//奇地址，選擇奇輸入通道

InODD();

//閉合輸入通道地址對(duì)應(yīng)的繼電器

int board_id = m_strAddrIN.GetAt(1)-'0';

int relay_id = atoi(m_strAddrIN.Right(2));

int tmp = (((board_id >> 1) +1+((board_id > 5)<<1))<<8)+(board_id & 1)*100+((relay_id>>1)<<1);

_outp(tmp+1,0x01);

}

}

}

2.4 系統(tǒng)校準(zhǔn)

為確保導(dǎo)通電阻與絕緣電阻的精度，需對(duì)導(dǎo)通測(cè)試和絕緣測(cè)試阻值進(jìn)行校準(zhǔn)。通過(guò)繪制AD采集到的碼值與標(biāo)準(zhǔn)阻值的擬合曲線，得到不同激勵(lì)量程下的擬合方程。將擬合方程的參數(shù)填入校準(zhǔn)參數(shù)表中，每當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)功能測(cè)試時(shí)，校準(zhǔn)程序自動(dòng)調(diào)取擬合參數(shù)進(jìn)行特性方程計(jì)算，換算成真值。

導(dǎo)通電阻校準(zhǔn)按照恒流電流大小分50、100、200、300、500 mA等幾個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，通過(guò)接入標(biāo)準(zhǔn)電阻箱(電阻范圍0 Ω～1 MΩ)，改變標(biāo)準(zhǔn)電阻值，并記錄測(cè)試系統(tǒng)采集到的碼值，以碼值作為自變量x，標(biāo)準(zhǔn)值作為因變量y，進(jìn)行線性或者二次方程擬合，根據(jù)擬合方程：y=y0+A1*x，得到擬合參數(shù)y0、A1值。為獲得更精確的導(dǎo)通電阻值，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)下最多可分10段擬合曲線。導(dǎo)通電阻擬合曲線如圖5(a)所示，導(dǎo)通電阻校準(zhǔn)參數(shù)界面如圖5(b)所示。

圖5 導(dǎo)通電阻校準(zhǔn)設(shè)計(jì)

絕緣電阻校準(zhǔn)按照高壓直流電壓大小分50、100、250、400、500 V等幾個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，通過(guò)接入標(biāo)準(zhǔn)高阻箱(電阻范圍100 KΩ～1 GΩ)，改變標(biāo)準(zhǔn)電阻值，并記錄測(cè)試系統(tǒng)采集到的碼值。以碼值作為自變量x，標(biāo)準(zhǔn)值作為因變量y，根據(jù)絕緣電阻輸入-輸出特性，采用三階指數(shù)衰減函數(shù)進(jìn)行擬合。

三階指數(shù)衰減函數(shù)如下：

(1)

式中，x為AD采集碼值，T為電阻真值。

由擬合曲線，得到擬合參數(shù)y0、A1、t1、A2、t2、A3、t3值。為獲得更精確的絕緣電阻值，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)下最多可分10段擬合曲線，通常采取三、四段數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。絕緣電阻擬合曲線如圖6(a)所示，絕緣電阻校準(zhǔn)參數(shù)界面如圖6(b)所示。

圖6 絕緣電阻校準(zhǔn)設(shè)計(jì)

3 實(shí)現(xiàn)結(jié)果

為驗(yàn)證測(cè)試軟件功能的完好性及運(yùn)行的可靠性，搭建動(dòng)車組自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試系統(tǒng)，并安裝自動(dòng)測(cè)試軟件，以標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組整車線纜為被測(cè)對(duì)象開(kāi)展測(cè)試軟件的功能驗(yàn)證工作。

3.1 電纜表導(dǎo)入導(dǎo)出功能

上位機(jī)軟件的“生成TP”模塊將實(shí)現(xiàn)電纜表自動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出。按照流程化操作步驟，上位機(jī)軟件加載Excel電纜表文件，進(jìn)行語(yǔ)法分析、解析配置、自動(dòng)生成測(cè)試流程(.TPS)。Excel表如果有語(yǔ)法錯(cuò)誤，在保存時(shí)彈出錯(cuò)誤信息對(duì)話框。如果沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，則提示導(dǎo)入成功。同時(shí)，“生成TP”模塊具有新建、打開(kāi)、編輯、刪除、刷新測(cè)試流程功能，其中編輯流程具有追加步驟、刪除步驟、插入步驟等操作。電纜表自動(dòng)導(dǎo)入界面如圖7所示。

圖7 電纜表自動(dòng)導(dǎo)入界面

通過(guò)新建測(cè)試流程，導(dǎo)入并解析Excel電纜表，保存生成測(cè)試流程等一系列操作，結(jié)果表明電纜表自動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出功能完善，語(yǔ)法解析正確，操作簡(jiǎn)單快捷。

3.2 自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試功能

將自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試系統(tǒng)推到整車線纜測(cè)試區(qū)域，根據(jù)整車線纜分布情況，配備4000路通道的3輛移動(dòng)小車分別放在車頭、車尾和中間3個(gè)位置。連接轉(zhuǎn)接工裝線纜，確保自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試系統(tǒng)與整車內(nèi)部被測(cè)線纜有效連接。

測(cè)試系統(tǒng)上電，主控單元軟件和開(kāi)關(guān)單元軟件自啟動(dòng)，并執(zhí)行初始化程序，檢測(cè)自身狀態(tài)，回傳至上位機(jī)。上位機(jī)軟件可根據(jù)收集到的狀態(tài)信息，分析整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的健康狀況。

啟動(dòng)“執(zhí)行測(cè)試”模塊，進(jìn)入執(zhí)行測(cè)試運(yùn)行主界面，如圖8所示。執(zhí)行測(cè)試主界面分3個(gè)區(qū)域：功能區(qū)、狀態(tài)區(qū)和測(cè)試結(jié)果顯示區(qū)。

圖8 執(zhí)行測(cè)試運(yùn)行主界面

功能區(qū)包括運(yùn)行、暫停、停止、導(dǎo)出Excel、導(dǎo)出Word、導(dǎo)出PDF等操作。狀態(tài)顯示區(qū)用于顯示當(dāng)前測(cè)試步驟、技術(shù)要求、測(cè)試數(shù)值、當(dāng)前系統(tǒng)日期、當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間、開(kāi)始測(cè)試時(shí)間、測(cè)試?yán)塾?jì)時(shí)間等。測(cè)試結(jié)果顯示區(qū)實(shí)時(shí)顯示測(cè)試信息和測(cè)試結(jié)果。

通過(guò)執(zhí)行測(cè)試流程(M3車自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試.TPS)，上位機(jī)軟件、主控單元軟件和開(kāi)關(guān)單元軟件協(xié)調(diào)工作，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的板卡進(jìn)行激勵(lì)、采集、通道切換，快速完成整車線纜的導(dǎo)通性能測(cè)試。為確保驗(yàn)證的合理性，選擇經(jīng)過(guò)人工導(dǎo)通測(cè)試、線纜連接關(guān)系正確的車輛執(zhí)行五次自動(dòng)測(cè)試，從整個(gè)測(cè)試過(guò)程和測(cè)試結(jié)果可以看出，測(cè)試軟件運(yùn)行穩(wěn)定，測(cè)試結(jié)果滿足測(cè)試要求。

4 結(jié)論

為了解決動(dòng)車組整車線纜自動(dòng)化測(cè)試需求，基于動(dòng)車組自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試系統(tǒng)展開(kāi)測(cè)試軟件的設(shè)計(jì)。該測(cè)試軟件由上位機(jī)軟件、主控單元軟件和開(kāi)關(guān)單元軟件組成。上位機(jī)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思想，具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。上位機(jī)軟件與主控單元軟件采用C/S架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。主控單元與開(kāi)關(guān)單元采用CAN通訊模式，可實(shí)現(xiàn)分布式管理。

通過(guò)與實(shí)車對(duì)接測(cè)試，驗(yàn)證了測(cè)試軟件的電纜表導(dǎo)入導(dǎo)出功能和自動(dòng)導(dǎo)通測(cè)試功能，表明該測(cè)試軟件運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單便捷，各模塊功能完善，符合整車線纜自動(dòng)化測(cè)試要求。