CN111722969B - Leu整机自动化测试*** - Google Patents

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Abstract

本发明的LEU整机自动化测试***，整机测试软件通过控制程控电源、继电切换装置、C接口切换装置为LEU提供各种输入条件之间的切换；LEU输出通过示波器采集信息并应用高级语言分析软件进行分析、通过监测软件监控；最终通过所述整机测试软件汇总各项测试结果形成报告，实现LEU整机自动化测试。本发明优势在于：可以用于LEU‑P、LEU‑S进行检测，且各项测试均自动完成，并生产测试报告，大大提高了测试效率以及测试的可靠性；通过MATLAB软件分析方法自动分析C接口数据，可对C接口数据进行量化。

Description

LEU整机自动化测试***
技术领域
本发明涉及铁路信号通信领域，特别是一种LEU整机自动化测试***。具体的说是一种适用于地面电子单元(并口型)(Lineside Electronic Unit-Parallel，缩写LEU-P)和地面电子单元(串口型)(Lineside Electronic Unit-Serial，缩写LEU-S)的自动化整机功能、性能测试***。
背景技术
地面电子单元(Lineside Electronic Unit，缩写LEU)目前广泛引用于CTCS及CBTC列控***、动车段(所)调车防护***、京津城际列控***，与应答器(含有源应答器及无源应答器)、列车控制***以及列控车载查询器共同组成点式应答器***。
在LEU在生产组装完成需要进行整机测试，传统的LEU整机测试***由列控模拟***、应答器以及BTM(或BP)组成，其中列控模拟***根据LEU类型不同分为LEU-S列控模拟***和LEU-P列控模拟***，其中LEU-S列控模拟***是通过PC软件完成，而LEU-P列控模拟***通过电气方式实现，连接方式如图1所示，其具体实现方式：DC24V通过P接口为LEU供电并依靠测量仪表完成对LEU整机功耗测试；列控模拟***将模拟数据通过S接口为LEU提供模拟信息，同时C接口将模拟数据发送应答器并用BTM或BP将信息进行读取，并与M接口的对信息进行监测的数据对比，由人工比较检验是否合格。
此种测试方式存在弊端：(1)无法精确测量C接口相关参数；(2)所需测试设备数量较大，且连接复杂；(3)测试环境搭建及测试时间较长；造成测试效率低下且关键参数缺失；(4)大多数采用专用设备，设备的维护性较差。
故而需要一种新的设备来保证LEU的整机测试的可靠性和可操作性。
发明内容
本发明提供的一种LEU整机自动化测试***的实现方案。
本发明提供一种LEU整机自动化测试***，该自动化测试***包括程控电源、继电切换装置、C接口切换装置、示波器、整机测试软件、高级语言分析软件以及监测软件；
其特征在于，所述整机测试软件通过控制程控电源、继电切换装置、C接口切换装置为LEU提供各种输入条件之间的切换；
LEU输出通过示波器采集信息并应用高级语言分析软件进行分析、通过监测软件监控；
其中，LEU-S列控模拟***直接在所述整机测试软件中集成，而LEU-P列控模拟***通过所述整机测试软件控制上述继电切换装置实现，均通过S接口为LEU的整机测试提供输入条件；
所述整机测试软件输出控制信号使上述程控电源工作，通过P接口向LEU整机提供能量，同时将功耗数据返回至整机测试软件，并与自动化测试***中的数据进行对比；
所述监测软件通过M接口与LEU相接以实时监控LEU状态信息，并通过测试内容反馈至所述整机测试软件，进行对比分析；
所述示波器通过上述C接口切换装置采集LEU整机的C接口数据，并通过所述高级语言分析软件对数据进行分析、处理；
最终通过所述整机测试软件汇总各项测试结果形成报告，实现LEU整机自动化测试。
本发明优势在于：可以用于LEU-P、LEU-S进行检测，且各项测试均自动完成，并生产测试报告，大大提高了测试效率以及测试的可靠性；通过MATLAB软件分析方法自动分析C接口数据，可对C接口数据进行量化。
附图说明
图1为既有LEU的测试***示意图；
图2为本发明的LEU整机测试***示意图；
图3为本发明的自动化测试***的构架实现原理图；
图4为本发明的报文测试一致性测试原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不已任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
LEU整机自动化测试***由程控电源、继电模拟装置、C接口切换装置、示波器、LEU整机测试软件、高级语言分析软件(基于适于机器学习或数据科学工作的高级编程语言，例如Matlab/Python等设计的分析软件)以及监测软件等7部分组成，能实现LEU功能、性能的全自动化测试，其连接方式如图2所示。
具体实现方式为：整机测试软件通过控制程控电源、继电模拟装置、C接口切换装置为LEU提供各种输入条件之间的切换，LEU输出通过示波器采集信息并应用高级语言分析软件(以下以MATLAB分析软件为例)进行分析、通过监测软件监控，最终通过整机测试软件汇总各项测试结果形成报告保存到电脑本地。同时可通过扫码枪对LEU序列号的自动读取或手动输入以及测试人员信息输入，实现对测试结果的追溯。
此方案可以用于LEU-P、LEU-S整机进行检测，且测试过程中除LED灯位指示状态需人为观察外，其余各项测试均可自动完成，并生产测试报告，大大提高了测试效率以及测试的可靠性。
本发明首先涉及一种LEU整机自动化测试***方案，自动化测试***的架构实现原理如图3所示。
LEU整机测试软件通过控制程控电源、列控模拟***以及C接口切换装置等控制***完成对LEU整机的测试条件输入、输出变化，同时通过扫码枪、程控电源、示波器、监测软件采集相关测试信息与LEU整机测试软件中的标准值进行对比、分析、判断，最终生成LEU整机测试报告及测试结论，实现LEU整机自动化测试。
具体实现方式为：(1)LEU整机测试软件：启动中枢控制功能，为LEU整机测试提供输入条件、可加载测试条件(可变)、可加载判断标准(可变)以及测试过程中相关信息的采集、人员的录入、结果判断以及报告生成；
(2)功耗测量：根据LEU整机测试软件输出控制信号使程控电源工作，通过P接口向LEU整机提供能量，同时将功耗数据返回至整机测试软件，并与LEU整机测试***中的数据进行对比，完成测试；
(3)列控模拟***：此列控模拟***兼容LEU-P、LEU-S(包括透明传输、非透明传输)，可根据测试需求进行选择，其中LEU-S列控模拟***直接在LEU整机测试软件中集成，而LEU-P列控模拟***通过LEU整机测试软件控制继电切换装置实现，均通过S接口为LEU整机测试提供输入条件；
(4)C接口切换装置：通过C接口与LEU整机相连接，此装置切换开路及短路、170Ω负载、120Ω负载，根据测试需要通过LEU整机测试软件对其进行控制，完成相应条件转换；
(5)监测软件：通过M接口与其相接实时监控LEU状态信息，并通过测试内容反馈至LEU整机测试软件，进行对比分析，完成测试；
(6)示波器：通过C接口切换装置采集LEU整机的C接口数据，通过MATLAB分析软件对数据进行分析、处理，其可测量C1接口：幅值、DBPL码速率、抖动时间、DBPL眼图阴影区裕量等；及测量C6接口：幅值、频率等信息；并通过逻辑算法将LEU报文数据进行解析实现报文自动测试功能；
(7)扫码枪：可通过扫码枪自动识别LEU整机序列号信息，并回执到LEU整机测试软件中；
(8)结果判定：LEU整机测试软件可以自动判定测试结果是否合格；
(9)报告自动生成：LEU整机测试软件可根据测试情况自动生成测试报告，报告中测试人员、测试时间、序列号、测试项目、各测试项目的测量值量化以及各项结果单独判定、整机测试结果整体判定等信息。
本发明的LEU整机自动化测试***与既有LEU整机测试***相比主要优点：(1)通用化测试：整机测试***中的所有参数、报文均可通过配置进行调整，可满足不同参数LEU-P、LEU-S的透明报文传输、及LEU-S非透明报文传输的LEU产品的功能测试；(2)自动化测试：可自动识别主机序列号减少人员录入工作，可实现报告自动生成功能减少人员录入工作，可自动实现检验结果的判定；(3)指标可量化：通过MATLAB软件分析方法自动分析C接口数据，可对C接口数据进行量化；(4)可追溯性：通过扫码枪可实现对LEU整机序列号的自动识别(同时可手动输入)以及测试人员录入，自动生成带有测试时间的报告，实现对测试结果的可追溯。
实施例一C接口信号可量化测试方案。
LEU C接口可量化测试方法与既有LEU C接口测试方法相比：实现了LEU C接口数据的量化测试，解决既有测试方法中的无法对C接口测试点量化的弊端，可提高产品的测量的准备性与可靠性。
其实现原理为：LEU C接口信号处理：通过C接口切换装置、示波器、高级语言分析软件(如MATLAB分析软件)共同组成LEU C接口信号处理机制，通过示波器测量不同C接口数据，并应用MATLAB分析软件将测量数据建模分析最终生成所需测试点的具体参数，完成测试。
具体实现方式为：(1)C6接口指标量化：通过C接口切换装置将模拟负载切换到170Ω电阻，示波器采集170Ω电阻的测量参数，并通过MATLAB分析软件采集示波器测量数据、建立模型对数据进行分析、实现对C6信号的分析处理，可分解C6幅值、频率等指标完成C6幅值量化测试；
(2)C1接口指标量化：通过C接口切换装置将模拟负载切换到120Ω电阻，示波器采集120Ω电阻的测量参数，并通过MATLAB分析软件采集示波器测量数据、建立模型对数据进行分析、实现对C1信号的分析处理，幅值、平均数据速率、抖动时间、DBPL眼图阴影区裕量、上升下降沿时间等信息，完成C1幅值量化测试。
实施例二LEU整机测试的报文一致性测试方案
既有的报文测试方式：S接口向LEU提供报文信息，并通过C接口输出给应答器，通过应答传输给车载设备进行DBPL码进行对比，此种测试方式需要大量专用***设备进行支持，不方便于设备维护；而LEU整机测试的报文一致性通用化测试方案，采用标准设备进行分析，方便与设备维护。
其实现原理为：LEU整机测试的报文一致性测试由示波器、C接口切换装置和MATLAB分析软件、LEU整机测试软件组成；通过示波器采集120Ω电阻两端波形并经MATLAB分析软件进行数据分析，最终与LEU整机测试软件中的S接口报文信息进行一致性比较，完成测试。
其具体实现方式为：LEU整机测试软件通过S接口向LEU输入测试报文，并将C接口输出端经C接口切换装置切换到120Ω负载，应用示波器采集120Ω负载电阻两端的波形(详见图4)；应用MATLAB软件把DBPL码波形逆向分解成二进制报文，并进行校验，在校验通过的二进制报文中截取1023位的数据(仅对报文长度有相关要求、对报文内容不做要求)，传至LEU整机测试软件实现报文对比，进行一致性判断，完成测试。
实施例三适用于兼容LEU-P、LEU-S透明传输、及LEU-S非透明传输的LEU整机测试S接口模拟***设计方案。
既有LEU整体S接口测试需要用LEU-P、LEU-S两套不同***进行测试，增加了测试工装数量以及维护成本，此次LEU整机测试采用S接口通用化模拟***测试方案设计，将LEU-P、LEU-S的S接口测试进行集成，可满足LEU-P、LEU-S透明传输、及LEU-S非透明传输等不同LEU类型的测试，同时减少LEU测试工装数量及维护成本。
其实现原理为：LEU_S接口通用化模拟***即列控模拟***，LEU_S接口通用化模拟***由LEU整机测试软件与继电器切换装置组合而成，可通过选择LEU类型选择以及加载不同的输入条件，完成对LEU_S接口测试；为了适用于不同LEU类型的测试，此模拟***加载的输入条件为可变。
其具体实现方式为：根据LEU整机测试软件选择的不同LEU类型以及加载条件，启动不同的装置进行测试。若LEU类型为LEU-P型，则启动继电器切换装置为LEU整机提供S接口测试条件；若LEU类型为LEU-S型则由LEU整机测试软件中的模拟数据为LEU整机提供S接口测试条件，此时可选择LEU-S透明传输型或LEU-S报文存储型，通过选择不同类型LEU进而完成对不同类型LEU的测试。
本发明的有益效果在于：
1、可提高测试效率：减少人工搭建环境、减少人工记录，全部实行自动化测试、自动化记录，减少人工干预，大大的提高了测试效率。
2、兼容性：可兼容LEU-P、LEU-S报文传输、LEU-S非透明传输型LEU测试。
3、可量化：通过MATLAB软件分析方法自动分析C接口数据，可对C接口数据进行量化。
4、可维护性：本次设计硬件较少，多数采用标准仪器仪表，设备维护简单方便。
以上所述仅为本新方案的较佳实施案例而已，并非用于限定本新方案的保护范围。凡在本新方案的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本新方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LEU整机自动化测试***，该自动化测试***包括程控电源、继电切换装置、C接口切换装置、示波器、整机测试软件、高级语言分析软件以及监测软件；
其特征在于，所述整机测试软件通过控制程控电源、继电切换装置、C接口切换装置为LEU提供各种输入条件之间的切换；
LEU输出通过示波器采集信息并应用高级语言分析软件进行分析、通过监测软件监控；
其中，LEU-S列控模拟***直接在所述整机测试软件中集成，而LEU-P列控模拟***通过所述整机测试软件控制上述继电切换装置实现，均通过S接口为LEU的整机测试提供输入条件；
所述整机测试软件输出控制信号使上述程控电源工作，通过P接口向LEU整机提供能量，同时将功耗数据返回至整机测试软件，并与自动化测试***中的数据进行对比；
所述自动化测试***中的所有参数、报文均可通过配置进行调整，能满足不同参数LEU-P、LEU-S的透明报文传输、及LEU-S非透明报文传输的LEU产品的功能测试；
所述监测软件通过M接口与LEU相接以实时监控LEU状态信息，并通过测试内容反馈至所述整机测试软件，进行对比分析；
所述示波器通过上述C接口切换装置采集LEU整机的C接口数据，并通过所述高级语言分析软件对数据进行分析、处理；
最终通过所述整机测试软件汇总各项测试结果形成报告，实现LEU整机自动化测试。
2.根据权利要求1所述的自动化测试***，其特征在于，还包括扫码枪，可通过该扫码枪自动识别LEU整机序列号信息，并回执到上述整机测试软件中。
3.根据权利要求1所述的自动化测试***，其特征在于，所述整机测试软件可自动判定测试结果是否合格。
4.根据权利要求1所述的自动化测试***，其特征在于，所述C接口切换装置通过C接口与LEU整机相连接，以切换开路及短路、170Ω负载、120Ω负载，根据测试需要通过上述整机测试软件对其进行控制，完成相应条件转换。
5.根据权利要求4所述的自动化测试***，其特征在于，所述高级语言分析软件是MATLAB分析软件，通过该MATLAB分析软件自动分析C接口数据，能对C接口数据进行量化，即实现C1、C6接口指标量化；
还可将LEU报文数据进行解析实现报文自动测试功能，通过示波器采集120Ω电阻两端波形并经MATLAB分析软件进行数据分析，即应用MATLAB软件把DBPL码波形逆向分解成二进制报文，并进行校验，最终与上述整机测试软件中的S接口报文信息进行一致性比较，完成测试。
6.根据权利要求1所述的自动化测试***，其特征在于，测试过程中除LED灯位指示状态需人为观察外，其余各项测试均可自动完成，并生产测试报告。
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