《交通運輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２０）—第四部分 裝備《應(yīng)答器產(chǎn)品測試技術(shù)研究及應(yīng)用》

本期項目簡介

完成單位: 通號 (北京) 軌道工業(yè)集團有限公司軌道交通技術(shù)研究院、 中國鐵路廣州局集團有限公司、 中國鐵路太原局集團有限公司

主要完成人: 徐清、 孫亮、 房海云、 馬韌、吉建國、 游柳、 左林華、 葉軻、 李新磊、 李岳峰

項目簡介

　　(一)項目背景

　　應(yīng)答器傳輸系統(tǒng)是一種點式傳輸系統(tǒng),應(yīng)用于CTCS1至4級列車運行控制系統(tǒng),實現(xiàn)列車和軌旁設(shè)備之間安全相關(guān)控車信息的傳輸,是列車定位和車地通信的核心設(shè)備。設(shè)備包含應(yīng)答器、地面電子單元(LEU)、電纜檢測盒(ECI)等。目前,應(yīng)答器傳輸系統(tǒng)已在國內(nèi)應(yīng)用十多年,在國家鐵路和城市軌道交通中大面積安裝,累計幾十萬臺,范圍覆蓋高寒、沙漠和濕熱地區(qū),氣候差異顯著、環(huán)境復(fù)雜多樣。在使用過程中暴露出一些性能指標(biāo)問題,急需性能指標(biāo)測試,提升產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo),以滿足復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用需求。同時產(chǎn)品的出廠測試、返修測試和維護(hù)測試等工作也越發(fā)重要。

　　項目立項時,上述測試均依賴進(jìn)口的測試設(shè)備,性能指標(biāo)測試甚至需要到國外實驗室進(jìn)行。這種情況不僅測試成本極大,也制約了我國自主化應(yīng)答器傳輸系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)度。

　　本項目系統(tǒng)性地開展了應(yīng)答器關(guān)鍵測試技術(shù)研究,研發(fā)了性能指標(biāo)測試系統(tǒng)、生產(chǎn)測試系統(tǒng)、維護(hù)測試設(shè)備,促進(jìn)了行業(yè)內(nèi)射頻類及模擬類電子產(chǎn)品測試研發(fā)能力,形成了完全獨立自主的應(yīng)答器產(chǎn)品系列測試系統(tǒng),滿足了產(chǎn)品生命周期內(nèi)的測試需求,打破了長期依賴國外實驗室和國外進(jìn)口測試設(shè)備的情況。

　　(二)技術(shù)概況

　　(1)攻克了應(yīng)答器功能性能測試系統(tǒng)關(guān)鍵測試算法和射頻系統(tǒng)設(shè)計的難題。

　　(2)攻克了基于二次擬合的應(yīng)答器諧振頻率測試及優(yōu)化方法的難題。

　　(3)提出了負(fù)載板模擬電纜參數(shù)算法,攻克了不同長度、不同開短路條件下的電纜參數(shù)的仿真和測試問題。

　　(4)集成了地鐵LEU設(shè)備ELB標(biāo)簽讀寫電路和模擬聯(lián)鎖輸出電路,滿足了現(xiàn)場維護(hù)測試需求。

　　(三)適用范圍

　　適用于國家鐵路及城市軌道交通領(lǐng)域應(yīng)答器產(chǎn)品生產(chǎn)及測試。

　　(四)獲獎情況

　　本項目獲中國交通運輸協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎二等獎。

項目創(chuàng)新點

(1) 針對應(yīng)答器功能性能測試問題, 創(chuàng)新提出了測試系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)和天線校準(zhǔn)補償修正算法, 攻克了關(guān)鍵測試算法和射頻系統(tǒng)設(shè)計的難題,實現(xiàn)了全功能性能指標(biāo)測試。

(2) 針對應(yīng)答器生產(chǎn)全過程測試問題, 創(chuàng)新提出了系統(tǒng)軟硬件架構(gòu), 攻克了基于二次擬合的應(yīng)答器諧振頻率測試及優(yōu)化方法的難題, 實現(xiàn)了集成化應(yīng)答器生產(chǎn)測試。

(3) 針對 ECI 生產(chǎn)全過程測試問題, 創(chuàng)新提出了負(fù)載板模擬電纜參數(shù)算法, 攻克了不同長度、不同開短路條件下的電纜參數(shù)的仿真和測試難題,實現(xiàn)了 ECI 生產(chǎn)自動測試。

(4) 針對應(yīng)答器和 LEU 的現(xiàn)場維護(hù)問題, 在滿足高鐵應(yīng)用的基礎(chǔ)上, 創(chuàng)新集成了地鐵 LEU 設(shè)備 ELB 標(biāo)簽讀寫電路和模擬聯(lián)鎖輸出電路, 實現(xiàn)了小型化和輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計, 攻克了多種功能集成的難題, 滿足了現(xiàn)場維護(hù)測試需求的全覆蓋。

同類項目比較

　　(一)應(yīng)答器性能指標(biāo)測試系統(tǒng)

　　應(yīng)答器性能指標(biāo)測試系統(tǒng)是國內(nèi)獨立自主設(shè)計開發(fā)的能夠測試全部環(huán)境條件的應(yīng)答器測試系統(tǒng),且其參考環(huán)校準(zhǔn)方法有效提高了測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。測試系統(tǒng)較國外測試系統(tǒng),測試效率有大幅提高。測試系統(tǒng)具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán),填補國內(nèi)空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　(二)應(yīng)答器生產(chǎn)測試系統(tǒng)

　　應(yīng)答器生產(chǎn)測試系統(tǒng)是國內(nèi)獨立自主設(shè)計開發(fā)的主要應(yīng)用于應(yīng)答器產(chǎn)品出廠測試及返修測試的測試系統(tǒng),測試項目全面,與進(jìn)口生產(chǎn)測試系統(tǒng)相比,激勵天線諧振頻率檢測范圍大、可擴展性強。測試系統(tǒng)具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán),填補國內(nèi)空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　(三)ECI生產(chǎn)測試系統(tǒng)

　　ECI生產(chǎn)測試系統(tǒng)是國內(nèi)獨立自主設(shè)計開發(fā)的主要應(yīng)用于ECI產(chǎn)品出廠測試及返修測試的測試系統(tǒng),較原來進(jìn)口測試系統(tǒng)測試效率提高,測試集成化和自動化程度高,可擴展性強。測試系統(tǒng)具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán),填補國內(nèi)空白。

　　(四)信標(biāo)讀寫設(shè)備

　　信標(biāo)讀寫設(shè)備是自主設(shè)計開發(fā)的應(yīng)用國家鐵路和地鐵應(yīng)答器及LEU產(chǎn)品的維護(hù)設(shè)備,較進(jìn)口維護(hù)設(shè)備和已有維護(hù)設(shè)備,信標(biāo)讀寫設(shè)備集成度高,功能全面,應(yīng)用范圍廣,體積小、重量輕,方便攜帶。維護(hù)設(shè)備具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán),填補國內(nèi)空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平。

應(yīng)用案例

　　(1)應(yīng)答器性能指標(biāo)測試系統(tǒng)已應(yīng)用于中國通號公司內(nèi)部多家企業(yè)應(yīng)答器性能指標(biāo)測試。

　　(2)應(yīng)答器生產(chǎn)測試系統(tǒng)已應(yīng)用于北京鐵路信號有限公司生產(chǎn)車間,投入使用以來,支撐應(yīng)答器累計測試約5郾6萬臺產(chǎn)品,有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

　　(3)ECI生產(chǎn)測試系統(tǒng)已投入使用,累計測試約500臺產(chǎn)品,有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

　　(4)信標(biāo)讀寫設(shè)備已經(jīng)開始在多條地鐵線路廣泛應(yīng)用,已完全替代進(jìn)口的應(yīng)答器讀寫工具,實現(xiàn)對地鐵信標(biāo)和LEU的測試維護(hù)

社會效益與經(jīng)濟效益

　　項目形成的系列測試/維護(hù)產(chǎn)品已應(yīng)用于產(chǎn)品認(rèn)證測試、生產(chǎn)/返修測試及現(xiàn)場維護(hù)測試中,取代進(jìn)口設(shè)備,產(chǎn)品測試能力達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流水平,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。項目形成的射頻測試技術(shù)成果可推廣至類似射頻類產(chǎn)品全生命周期的測試,有極大的推廣價值。