技术摘要：
本发明公开了一种列车运行控制记录装置的信号模拟诊断仪，包括主体包装壳，且主体包装壳内部设有主控模块、隔离单元、ARM核心板、显示模块、通信接口模块、电源模块、信号模拟诊断模块和航空插头，所述主控模块内设有FPGA，所述主控模块通过高速模拟转换器与隔离单元连  全部
背景技术：
随着技术的发展，列车的运行速度不断提升，在安全方面为了提高列车行驶中的 安全问题，需要对列车的运行状态进行模拟监控和记录，一方面，不能真正的在列车运行时 再对其性能进行评估，如果出现问题会带来很大的麻烦，另一方面在能耗上，需要对列车运 行中的各种参数进行模拟检测和诊断，所以需要一种能够对列车的性能进行模拟诊断的仪 器。 目前的技术一般采用信号模拟器来产生特殊格式的复杂信号，用于模拟仿真列车 运行时的实际电磁工作环境，对列车的电源电压和速度等进行性能评估，通过性能评估来 诊断列车运行时的实际问题，但是目前的模拟器还没有做到从电流信号、电压信号、速度信 号、轨道信号、柴速信号、制动信号、手柄信号、数字量信号和平调信号模拟和诊断多方位的 对列车性能进行评估。
技术实现要素：
本发明是为了提供了一种列车运行控制记录装置的信号模拟诊断仪，解决目前技 术无法全面的从电源、速度、压力、轨道信号、柴速、手柄、数字量输出、平调和制动等方面进 行模拟仿真和诊断的问题。 在一些可选实施例中，为解决上述技术问题，本发明提供了一种列车运行控制记 录装置的信号模拟诊断仪，包括主体包装壳，且主体包装壳内部设有主控模块、隔离单元、 ARM核心板、显示模块、通信接口模块、电源模块、信号模拟诊断模块和航空插头； 所述主控模块内设有FPGA，所述主控模块通过高速模拟转换器与隔离单元连接， 且隔离单元包括隔离运放、隔离通信器件和隔离电源组成，且隔离单元设有隔离通信芯片， 且隔离单元通过磁的形式与信号模拟诊断模块相隔离，所述FPGA通过串口与ARM核心板电 连接，所述ARM核心板内部设有NAND  FLASH存储器和DDR3存储条，且ARM核心板外侧通过IIC 接口连接按键板，所述ARM核心板与显示模块电连接，所述显示模块包括液晶屏和触摸屏， 且显示模块的右端外侧设有菜单栏，其中触摸屏安装于液晶屏的外侧，所述通信接口模块 包括CAN总线接口、USB  Device(USB从设备)、USB  Host(USB主设备)、RS485通信接口、RS422 通信接口、Ethernet(以太网)通信接口和WIFI通信接口，且通信接口模块集成安装在ARM核 心板上，且WIFI通信接口设置在主体包装壳的后侧左端。 采用该可选实施例，通过FPGA作为主控制器用于控制和产生信号波形，并控制各 个模块的稳定运行，并通过ARM核心板控制显示模块的波形显示，通信接口模块的WIFI接口 用于与电脑通信，实现对信号模拟器的无线远程控制功能，USB  Device通信接口和USB  Host通信接口用于外接U盘或键盘，显示模块自带彩色液晶显示屏，且触摸屏具备触摸功 3 CN 111610770 A 说　明　书 2/7 页 能，能快速响应用户触摸输入，按键板用于接收用户输入操作。 可选的，所述显示模块的液晶屏和触摸屏设置在主体包装壳的前侧的左上端，所 述显示模块的右侧设有控制面板，且控制面板主要包括信号灯按键、调节旋钮和工况按键 三个部分，所述调节旋钮包括数值调节旋钮、压力调节旋钮和速度调节旋钮， 可选的，所述液晶屏上显示压力信号显示、柴速信号显示、速度信号显示、轨道信 号显示、制动信号显示、手柄信号显示、数字量信号显示和BTM(应答传输)报文八个部分。 采用该可选实施例，用于在液晶屏上显示各个模块信号的具体模拟数值，以便于 观察模拟数值，且通过控制面板上的按键和旋钮调节参数，以至于更加准确的对各个模块 产生的信号的性能进行评估。 可选的，所述电源模块包括5V、50V和110V电源输出模块，所述电源模块分别与主 控模块、隔离单元、ARM核心板、显示模块、通信接口模块、信号模拟诊断模块电连接。 可选的，所述电源模块的总开关设置在主体包装壳的左下角，且总开关的右侧设 有USB接口。 采用该可选实施例，用于多方面选择5V、50V和110V电源输出给各个模块供电，使 得用户能够根据实际情况选择电源电压输出等级类型，使得用户使用时更加的方便，避免 的只有一种电压电源输出的局限性，保证被测设备的主机单元、扩展单元和控制器正常运 行，所述的电源模块的总开关设置在主体包装壳的左下角，使用方便。 可选的，所述航空插头设置在主体包装壳的后侧，且航空插头主要包括X1、X2、X3 和X4四个插头，且X1航空插头电连接电源模块，且X2航空插头电连接数字量信号模块，且X3 航空插头电连接电流信号模块、电压信号模块、速度信号模块和柴速信号模块，X4航空插头 电连接轨道信号模块和通信接口模块。 采用该可选实施例，使用航空插头的X1、X2、X3和X4四个插头分别连接各个模块， 彼此分工明确，有效的避免插头连接错乱而导致对仪器的损坏。 可选的，所述信号模拟诊断模块包括电流信号模块、电压信号模块、速度信号模 块、轨道信号模块、柴速信号模块、制动信号模块、手柄信号模块、数字量信号模块、平调信 号模块和。 采用该可选实施例，通过信号模拟诊断模块模拟产生电流信号、电压信号、速度信 号、轨道信号、柴速信号、制动信号、手柄信号、数字量信号和平调信号。 可选的，速度信号模块设有速度信号仿真功能，且设有模拟机车和列车速度传感 器输出的方波信号，采用上述实施例，通过该方波信号的波形图能够模拟诊断出列车在运 行时的速度，并通过方波信号的波动情况对速度性能进行模拟评估。 可选的，轨道信号模块设有三种交计、四种移频和四种UM制式和过机功能，仿真交 计设有25、交计50和交计65三个等级，且每个等级数值相差25交计，且移频设有移频550、移 频650、移频650和移频850四个等级，且每个等级数值相差100移频，且UM设有UM611600、 UM612000、UM612300和UM612600四种等级，且每个等级数值相差300UM，采用上述实施例，通 过不同等级的交计、移频和UM对列车的轨道信号进行仿真模拟测试和诊断，极大的确保了 轨道信号模拟检测诊断的有效性。 可选的，手柄信号模块设有手柄仿真功能，且设有模拟机车手柄零位、向前、向后 的工况信号和机车电压等级的识别信号，采用上述实施例，通过信号对手柄的前、后和原位 4 CN 111610770 A 说　明　书 3/7 页 运动进行仿真模拟，且搭配电压识别信号，能够充分的对手柄的性能进行评估和诊断。 可选的，数字量信号模块设有非安全数字量输出仿真功能，且设有模拟鸣笛和ND5 信号，采用上述实施例，通过该模块的ND5信号仿真功能，能够有效的模拟测试接近轨道区 段时的情况，并通过模拟鸣笛进行模拟提示前方工作人员做好相关准备。 可选的，速度信号模块设有检测监控装置双针表输出信号的功能，且双针表包括 实速、限速和里程计，采用上述实施例，有效的模拟了列车运行时的实速、限速和里程计，并 在显示模块上模拟显示出来。 本发明的总体有益效果：本发明在实现的功能方面，对外能够提供稳定的DC110V 电源，充分保证被测设备正常稳定的运行，本发明设有速度信号模块提供速度信号仿真功 能，模拟机车和列车速度传感器输出的方波信号，且设有电流信号模块和电压信号模块提 供电压型和电流型压力传感器输出的管压信号，且设有平调信号模块提供平调信号仿真功 能，具备DC5V平调信号模拟，且设有制动信号模块检测监控装置制动输出信号并显示的功 能，设有柴速信号模块提供柴速信号仿真功能，模拟内燃机车柴油机转速传感器输出的柴 速信号，从而多方面的对电压信号、速度信号、轨道信号、柴速信号、制动信号、手柄信号、数 字量信号和平调信号模拟和诊断，更加全面的对列车的性能进行评估、模拟检测和诊断。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明的总体设计结构框图； 图2是本发明前侧的整体结构图； 图3是本发明的ARM核心板的外围通信结构框图； 图4是本发明的显示模块中的液晶屏上的显示图； 图5是本发明后侧的WIFI接口和航空插头结构图； 图6a是本发明的电流信号模块设计框图； 图6b是本发明的电压信号模块设计框图； 图6c是本发明的速度信号模块设计框图； 图6d是本发明的制动信号模块设计框图； 图6e是本发明的轨道模块设计框图； 图6f是本发明的手柄信号、平调信号及其数字量信号模块设计框图；