本发明属于城市轨道、铁路交通管理的机电设备安装调试和联调联试领域，特别涉及一种应用于地铁轨道交通管理的机电系统联调仿真测试系统及方法。
背景技术：
1、地铁轨道交通建设期间，在进行轨道交通管理时，针对地铁各个系统及设备的调试检验是至关重要的一环。目前城市轨道交通的调试专业分为单体调试、系统调试、综合调试三个阶段。单体调试是针对单个具体设备的功能调试；系统调试是在某个控制子系统下，对具体设备的监控功能的调试；综合调试是在控制系统终端对设备的监控功能调试。
2、现有调试方案是调试人员依次通过三个阶段，逐步检测设备、设备与系统、系统与系统之间的功能完整性，所以在前两个调试阶段都没有涉及到具体的终端上位监控系统，并且在单体调试阶段只是针对设备本身是否完好，所需的功能是否完善。并且在调试过程中形成的数据则通过现场人员在纸质表格内进行书写记录，调试结束后再通过人工将调试记录转录至电脑。
3、现有城市轨道交通设备单体调试阶段均为单系统设备调试，如风系统、水系统、电系统等机电设备的单体调试状态仅能保证自身控制箱、控制柜到末端设备实现启停及反馈等功能，无法与上位监控系统(bas、fas)实现通信接口测试，而无法确认设备是否按照设计接口协议生产，是否全部满足设计接口功能需求。如果等到上位系统完成安装，具备有调试条件后，发现设备接口或安装问题，则需通过逐步向下排查，需要消耗大量的时间，将造成资源的浪费，并对工期带来不必要的延误。
4、特别是在车辆段和停车场作为单独招标项目，设备采购容易忽略设计接口功能需求，仅考虑自身功能的实现，往往与设计接口功能要求不匹配，造成在联调过程中才能发现设备接口存在问题，施工单位需重新按照接口协议进行设备采购或现场整改，耗费物资、时间。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机电系统联调仿真测试系统及方法，能够避免上位系统安装完成后出现接口功能要求不匹配的问题。
2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
3、本发明提供一种机电系统联调仿真测试系统，包括：
4、工业计算机，用于人机交互；
5、数据管理系统，用于仿真测试、调试数据的收集、存储、查看；
6、多接口协议通信控制系统，用于对现场设备的接口通信功能进行仿真测试及调试；
7、所述数据管理系统搭载于工业计算机，所述多接口协议通信控制系统与所述工业计算机连接，并与所述数据管理系统交互。
8、在本技术中，相比于原有的现场调试只能依靠设备厂商借助专门的设备接口通信软件进行通信功能调试，本仿真测试系统采用了多接口协议通信控制系统，通过收集汇总地铁车站设备常见的通信监控接口文件，并录入至测试仪的数据管理系统，测试人员在设备采购阶段就可以对现场设备的接口通信功能调试，能够脱离对设备厂商的依赖性，避免上位系统安装完成后出现接口功能要求不匹配的问题；同时，还可以降低对现场调试人员的专业知识需求、提高接口调试效率。
9、进一步地，所述多接口协议通信控制系统包括多接口通信控制模块、协议转换模块、以太网接口模块、硬线接口模块、通讯接口模块，所述多接口通信控制模块搭载于工业计算机，且所述多接口通信控制模块与所述数据管理系统交互；所述协议转换模块、以太网接口模块均与多接口通信控制模块连接，所述硬线接口模块、通讯接口模块通过所述协议转换模块与所述多接口通信控制模块连接。在本技术中，通讯接口模块用于采集外部通讯设备的接口信息和发送命令，以对通讯设备进行仿真测试、调试；硬线接口模块用于采集外部硬线接口设备的接口信息和发送命令，以对硬线接口设备进行仿真测试、调试；协议转换模块用于将不同接口信息转换为统一的协议信息，以便于对具有不同接口的外部设备进行仿真测试、调试；所述多接口通信控制模块用于将采集到的外部接口信号的类型和内容传输给数据管理系统，数据管理系统进行检索，显示出可能的接口设备，方便调试人员快速选择，同时调用数据管理系统内存储的设备信息进行发送。
10、进一步地，所述多接口协议通信控制系统还包括以太网接口模块，所述机电系统联调仿真测试系统还包括有光纤交换机，所述以太网接口模块搭载于所述光纤交换机，且所述以太网接口模块与所述多接口协议通信控制系统连接。在本技术中，以太网接口模块用于连接外部网络，为多接口协议通信控制系统提供网络支持。
11、进一步地，所述多接口协议通信控制系统还包括电源控制模块，所述机电系统联调仿真测试系统还包括电源，所述电源控制模块与所述电源连接，且所述电源控制模块与所述硬线接口模块、多接口通信控制模块连接。在本技术中，电源控制模型用于为部分接口提供电源，协助多接口通信控制模块发送命令。
12、进一步地，所述通讯接口模块包括rs485接口、rs422接口、rs232接口。
13、进一步地，所述机电系统联调仿真测试系统还包括有采集测试硬线接口控制板、通讯转换器，所述硬线接口模块搭载于所述采集测试硬线接口控制板，所述协议转换模块搭载于所述通讯转换器。
14、进一步地，所述工业计算机上配置有电子签字板与触控屏，在仿真测试时实现人机交互。在本技术中，相比于原有的纸质化的调试数据收集整理的方式，本机电系统联调仿真测试系统通过配备电子签字板和触控屏，调试数据可以直接在测试仪的人机交互界面完成填写，能够有效减少资源浪费，提高现场调试效率。
15、进一步地，所述数据管理系统包括有线路模块、站点模块、设备模块、测试记录模块、测试详情模块、测试命令模块，所述线路模块、站点模块、设备模块、测试记录模块、测试详情模块、测试命令模块均与多接口通信控制模块交互。在本数据管理系统中，不同的功能模块用于存储不同的数据，且各功能模块之间即相互独立，又存在包含与被包含关系，从而实现数据库的轻量化，为多接口协议通信控制系统提供数据支持。从调试结束后的数据整理来看，相对于原有的人为翻阅纸质调试记录并录入电脑表格的方式，本技术采用数据库技术，通过在测试仪内引入msql技术开发了一款设备调试和联调数据管理系统，现场人员按照预设的表格完成数据填写后，便完成了数据收集整理，存储于数据库，方便灵活查看，取消了人为的二次整理上传，节约了人力成本、提高了工作效率。
16、进一步地，所述测量命令模块由类别、系统、命令组成。
17、本发明还提供一种机电系统联调仿真测试方法，包括以下步骤：
18、s1：测试人员将外部设备接入通讯接口模块或硬线接口模块的接口上，多接口协议通信控制系统自动检测设备；
19、s2：多接口协议通信控制系统根据系统默认参数，发送数据；
20、s3：多接口协议通信控制系统接收数据、分析数据特征；
21、s4：工业计算机查询数据管理系统；
22、s5：数据管理系统显示对应设备；
23、s6：测试人员判断是否修改通讯参数，如果不修改通讯参数，则进入s7；如果修改通讯参数，则进入s8；
24、s7：开始检测，保存或展示测试结果，然后导出测试记录或结束测试；
25、s8：进行设备的调试，修改参数，访问数据库，列出设备参数。
26、进一步地，所述多接口协议通信控制系统还包括一种集成有多种通信串口的电路，该电路包括rs485、rs232、rs422、以太网口，所述rs485、rs232、rs422、以太网口均与工业计算机连接。
27、进一步地，所述多接口协议通信控制系统还包括一种应用于所述硬线接口模块的硬线接口采集电路，所述硬线接口采集电路包括：有源通断发送模块、无源通断发送模块、通断采集模块、可控电流发送模块、电流采集模块、电源输出模块，所述有源通断发送模块、无源通断发送模块、通断采集模块、可控电流发送模块、电流采集模块、电源输出模块均与工业计算机连接。
28、进一步地，所述有源通断发送模块包括发光二极管led4、电阻r5、二极管d5、继电器k5、三极管d4、电容c3、电容c4、电阻r4、发光二极管led3、继电器k6；所述发光二极管led4、电阻r5相串联后与二极管d5相并联，并形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k5，且其中一个公共端与工业计算机连接；所述电阻r4、发光二极管led3相串联后与电容c3、电容c4相并联，并形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k6，且两个公共端均接入三极管d4；所述三极管d4与继电器k5连接；所述继电器k6与工业计算机连接。
29、进一步地，所述无源通断发送模块包括电阻r13、发光二极管led5、二极管d11、接口j4，所述电阻r13、发光二极管led5、二极管d11的一端形成一公共端与接口j4、工业计算机连接，电阻r13、二极管d11的另一端形成一公共端与接口j4连接。
30、进一步地，所述通断采集模块包括发光二极管led5、二极管d5、继电器k5、三极管d5、集成单元u1、电容c5、电容c6、发光二极管led6、继电器k6；所述发光二极管led4、二极管d5相并联，并形成两个公共端，两个公共端均与继电器k5、继电器k6连接，且其中一个公共端与工业计算机连接；所述三极管d5、集成单元均与继电器k5连接；所述电容c5、电容c6、发光二极管led6相并联，形成两个公共端，两个公共端均与三极管d5、继电器k6连接。
31、进一步地，所述可控电流发送模块包括发光二极管led17、二极管d18、继电器k17、三极管d17、电容c17、电容c18、发光二极管led18、继电器k18；所述发光二极管led17与二极管d18相并联，形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k17，且其中一个公共端与工业计算机连接；所述发光二极管led18、电容c17、电容c18相并联，并形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k18，且两个公共端均接入三极管d17；所述三极管d17与继电器k17连接；所述继电器k18与工业计算机连接。
32、进一步地，所述电流采集模块包括发光二极管led5、二极管d6、继电器k5、三极管d5、电容c5、电容c6、发光二极管led6、继电器k6；所述发光二极管led5与二极管d6相并联，形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k5，且其中一个公共端与工业计算机连接；所述发光二极管led5、电容c5、电容c6相并联，并形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k6，且两个公共端均接入三极管d5；所述三极管d5与继电器k5连接；所述继电器k6与工业计算机连接。
33、进一步地，所述电源输出模块包括发光二极管led1、电阻r3、二极管d2、继电器k1、三极管d1、电容c1、电容c2、电阻r2、发光二极管led2、继电器k2；所述发光二极管led1、电阻r3相串联后与二极管d2相并联，并形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k1，且其中一个公共端与工业计算机连接；所述电阻r2、发光二极管led2相串联后与电容c1、电容c2相并联，并形成两个公共端，两个公共端均接入继电器k2，且两个公共端均接入三极管d1；所述三极管d1与继电器k1连接；所述继电器k2与工业计算机连接。
34、与现有技术相比：
35、(1)相比于原有的现场调试只能依靠设备厂商借助专门的设备接口通信软件进行通信功能调试，本仿真测试系统采用了多接口协议通信控制系统，通过收集汇总地铁车站设备常见的通信监控接口文件，并录入至测试仪的数据管理系统，测试人员在设备采购阶段就可以对现场设备的接口通信功能调试，能够脱离对设备厂商的依赖性，避免上位系统安装完成后出现接口功能要求不匹配的问题；同时，还可以降低对现场调试人员的专业知识需求、提高接口调试效率；
36、(2)将电子签字功能录入功能应用到联调业务和机电施工业务当中，通过签字程序和触控屏硬件结合的技术，对设备调试过程文件进行签字导出，形成有效的记录文件，方便联调业务内部管理与工作交接资料的流转，实现调试过程无纸化办公。
37、(3)通过将嵌入式开发技术，实现对接入串口设备的通信协议及设备类型的自动识别功能，能够在短时间内完成接口类型筛选，减低对调试人员的使用需求，有效节约调试时间。
38、(4)采用数据库技术，将设备调试过程数据和设备命令报文信息建立成统一数据库，方便进行存储管理维护，人员通过软件只需要少量的维护更新，节约了设备维护的相关工作成本。
1.一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，所述多接口协议通信控制系统包括多接口通信控制模块、协议转换模块、以太网接口模块、硬线接口模块、通讯接口模块，所述多接口通信控制模块搭载于工业计算机，且所述多接口通信控制模块与所述数据管理系统交互；所述协议转换模块、以太网接口模块均与多接口通信控制模块连接，所述硬线接口模块、通讯接口模块通过所述协议转换模块与所述多接口通信控制模块连接。
3.如权利要求2所述的一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，所述多接口协议通信控制系统还包括以太网接口模块，所述机电系统联调仿真测试系统还包括有光纤交换机，所述以太网接口模块搭载于所述光纤交换机，且所述以太网接口模块与所述多接口协议通信控制系统连接。
4.如权利要求2所述的一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，所述多接口协议通信控制系统还包括电源控制模块，所述机电系统联调仿真测试系统还包括电源，所述电源控制模块与所述电源连接，且所述电源控制模块与所述硬线接口模块、多接口通信控制模块连接。
5.如权利要求2所述的一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，所述机电系统联调仿真测试系统还包括有采集测试硬线接口控制板、通讯转换器，所述硬线接口模块搭载于所述采集测试硬线接口控制板，所述协议转换模块搭载于所述通讯转换器。
6.如权利要求2所述的一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，所述工业计算机上配置有电子签字板与触控屏，在仿真测试时实现人机交互。
7.如权利要求2所述的一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，所述数据管理系统包括有线路模块、站点模块、设备模块、测试记录模块、测试详情模块、测试命令模块，所述线路模块、站点模块、设备模块、测试记录模块、测试详情模块、测试命令模块均与多接口通信控制模块交互。
8.如权利要求2所述的一种机电系统联调仿真测试系统，其特征在于，所述多接口协议通信控制系统还包括一种集成有多种通信串口的电路，该电路包括rs485、rs232、rs422、以太网口，所述rs485、rs232、rs422、以太网口均与工业计算机连接。
9.一种应用于权利要求2-8任一项所述的机电系统联调仿真测试系统的机电系统联调仿真测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
