摘 要：ZPW-2000A型自動閉塞系統(tǒng)是在法國UM71無絕緣軌道電路技術(shù)引進(jìn)、國產(chǎn)化基礎(chǔ)上，結(jié)合國情進(jìn)行的技術(shù)再開發(fā)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵路信號產(chǎn)品。該系統(tǒng)中的變壓器，是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要組件。文章圍繞ZPW-2000A型自動閉塞系統(tǒng)變壓器的自動測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。通過分析生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際需求，利用當(dāng)前的相關(guān)技術(shù)，制訂了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和目標(biāo)。該自動測試系統(tǒng)主要包括上位機(jī)和下位機(jī)。

關(guān)鍵詞：上位機(jī)；下位機(jī)；自動測試；變壓器

隨著鐵路跨越式發(fā)展，鐵路運(yùn)輸已經(jīng)向著高速、高密和重載的方向發(fā)展，鐵路信號作為鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的一個(gè)生產(chǎn)部門，在鐵路現(xiàn)代化建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著極其重要的作用。ZPW-2000A型自動閉塞系統(tǒng)中的重要部件變壓器的測試環(huán)節(jié)將更顯重要，其質(zhì)量不僅關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，更關(guān)系到鐵路的行車安全。提高鐵路列車運(yùn)行的安全性、舒適性，不僅需要可靠性高的列車和質(zhì)量高的線路，還需要有可靠、安全的信號設(shè)備來指導(dǎo)列車的運(yùn)行。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

根據(jù)總體需求分析和總體系統(tǒng)規(guī)劃，變壓器自動測試系統(tǒng)功能總體設(shè)計(jì)分為：分析實(shí)現(xiàn)部分與控制采集部分。分析實(shí)現(xiàn)部分由上位機(jī)組成，用來發(fā)出測試指令、接收結(jié)果數(shù)據(jù)并提供測試結(jié)果統(tǒng)計(jì)及輸出。控制采集部分為兩部分：下位機(jī)和測試儀表。下位機(jī)用來接受上位機(jī)發(fā)出的測試指令，完成對測試通路的檢測；測試儀表用來通過接收上位機(jī)的指令，并將所得測試結(jié)果反饋至上位機(jī)。總體框架圖如圖1所示。

圖1 變壓器自動測試系統(tǒng)總體框架圖

上位機(jī)即人可以直接發(fā)出控制命令的計(jì)算機(jī)。采用高級語言Visual Basic6.0作為本測試系統(tǒng)的上位機(jī)開發(fā)軟件，上位機(jī)軟件可以分為三個(gè)層面，即：表示層、中間層、數(shù)據(jù)層。

下位機(jī)由控制板和接口板組成?？刂瓢逋ㄟ^串口接受由上位機(jī)發(fā)出的指令，通過繼電器電路板完成控制動作及測試通路的檢測?？刂瓢鍨楦咝詢r(jià)比、低耗能的RSIC處理器即為ARM，接口板接收上位機(jī)發(fā)送的測試指令。

測試儀表選用Agilent 33220A型萬用表，帶USB通訊口；Agilent 34401A型萬用表，帶串行通訊口。

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 上位機(jī)的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)軟件設(shè)計(jì)，將上位機(jī)劃分為：表示層、中間層、數(shù)據(jù)層。

2.1.1 表示層實(shí)現(xiàn)：表示層即人機(jī)界面。

2.1.2 中間層實(shí)現(xiàn)：中間層可以分為兩個(gè)部分：設(shè)備管理和測試管理。設(shè)備管理部分功能是完成設(shè)備參數(shù)設(shè)置和初始化；測試管理主要完成對于對應(yīng)產(chǎn)品的測試，給出對應(yīng)測試結(jié)果。

2.1.3 數(shù)據(jù)層實(shí)現(xiàn)：該層主要負(fù)責(zé)管理測試數(shù)據(jù)的存儲及統(tǒng)計(jì)及用戶的管理。通過ADO data控件實(shí)現(xiàn)與ACCESS數(shù)據(jù)庫的連接，然后使用SQL命令語句完成對數(shù)據(jù)庫的測試數(shù)據(jù)的存儲、查詢、統(tǒng)計(jì)、打印功能。

2.2 下位機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)

2.2.1 控制板的實(shí)現(xiàn)

控制板的硬件核心平臺采用處理器S3C440box。下位機(jī)的SDRAM采用HY57V281620芯片。主要負(fù)責(zé)接收上位機(jī)發(fā)送的指令，依據(jù)指令控制接口繼電器動作。

2.2.2 接口板的實(shí)現(xiàn)

接口板由自行設(shè)計(jì)的繼電器陣列組成，主要完成由控制板發(fā)出的各項(xiàng)指令，完成對應(yīng)變壓器測試通路的檢測。

2.2.3 串行接口的實(shí)現(xiàn)

上位機(jī)串口通信通過在窗體界面中加入MSComm控件。通過系統(tǒng)設(shè)定1位停止位、8位數(shù)據(jù)位、傳輸參數(shù)為9600、緩沖區(qū)為1024、無校驗(yàn)；下位機(jī)串口通信通過ARM的串口通信硬件部分的電平轉(zhuǎn)換芯片采用MAX-3232。

3 系統(tǒng)的測試

測試方案如表1所示。

表1 系統(tǒng)測試方案

業(yè)務(wù)描述測試重點(diǎn)用例描述測試準(zhǔn)備工作測試數(shù)據(jù)。通過連接變壓器及電感與上位機(jī)交互并分析輸出結(jié)果來驗(yàn)證應(yīng)用程序。測試輸入數(shù)據(jù)、程序及輸出是否都是正確的。查看系統(tǒng)資源占用情況及測試結(jié)果。通過SQL Server準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)文件。生產(chǎn)變壓器和電感系統(tǒng)測試的主要內(nèi)容：正確性測試，程序可持續(xù)性，可控性，符合性，易用性。

性能評價(jià)也是性能測試，它對事務(wù)處理速率、響應(yīng)時(shí)間和與時(shí)間相關(guān)的其他需求進(jìn)行評測。性能評價(jià)的目標(biāo)是核實(shí)性能需求是否都已經(jīng)滿足。

4 結(jié)束語

自動測試技術(shù)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件及硬件技術(shù)的完美結(jié)合，更多應(yīng)用于社會的各種產(chǎn)品測試中，ZPW-2000A型自動閉塞系統(tǒng)變壓器感自動測試系統(tǒng)緊密結(jié)合需求，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。并且自行研制的測試系統(tǒng)下位機(jī)也可以應(yīng)用于其他相同類產(chǎn)品的自動測試系統(tǒng)中，為提高鐵路信號產(chǎn)品的質(zhì)量和安全提供了保障。

參考文獻(xiàn)

[1]李行善，于勁松.ATS（自動測試系統(tǒng)）及ATE技術(shù)[J].電子產(chǎn)品世界，2002（3）：30-32.

[2]范逸之，廖錦棋.Visual Basic硬件設(shè)計(jì)與開發(fā)—數(shù)據(jù)采集卡控制[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[3]于明.ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

作者簡介：姜洋（1976-），男，天津市，沈陽鐵路信號有限責(zé)任公司工程師，研究方向：電子新產(chǎn)品的研發(fā)與測試。