花义峰 中国铁路上海局集团有限公司科研所
路信号设备电气特性测试是信号设备维护工作的重要内容之一，通过对设备的电气特性进行测试，可掌握和分析设备运行状态，预防设备故障，保证设备正常运行，从而保障铁路的安全、高效生产。铁路信号设备电气特性测试要求测试方法应符合《测试信号维护规则（业务管理）》，测试数据应真实准确，测试数据的真实准确是其它后续各项工作的基础，因此对测试仪表的检定工作显得尤为重要。
系统研制中采用郑州市北信电子产品有限公司的CD96-3Z 型移频在线测试记录表作为测试仪表。该仪表广泛用于ZPW-2000系列无绝缘移频号等铁路信号设备的开通调试及日常维护，操作简便，对铁路信号设备的适用性强。目前，上海局集团公司各电务段共配置CD96-3Z 型移频在线测试记录表1 000多台，按照《JJG(铁道)702-2021铁路轨道信号在线测试设备检定规程》要求，该表至少需要一年一次定期检定，由于检定项目多、需要用到多种仪器，目前人工手动检定每块表需要4 h，耗时耗力，效率低，而且检定数据手工记录容易出错。
同时集团公司除郑州市北信电子产品有限公司的CD96-3Z 型移频在线测试记录表外，还有别的厂商的仪表，在研制智能检定装置同时也需要做到对此类仪表的智能检定。
因此，为了提高检定的效率和质量，增加“高压脉冲轨道信号参数测量”检定项目，需要研制一套移频在线测试记录表智能自动检定装置，实现对多台仪表同时进行智能化检定。
移频在线测试记录表智能检定装置由检测机柜和控制机柜组成，检测机柜由LCR 数字电桥、可编程直流源、数字多用表、函数信号发生器、移频表检测工装、功率放大器组成，其中LCR 数字电桥、可编程直流源、数字多用表、函数信号发生器通过标准仪器选型购买，移频表检测工装、功率放大器需要北信电子公司试制。控制机柜由打印机、显示器、工控机组成，实现对标准仪器仪表的控制功能。
本智能检定装置采用C++语言开发，适用于Windows 10操作系统。具有以下功能：
（1）实现计算机通过USB（或RS-232）接口，自动控制多台校准设备的各项功能，并读取相关标准数据；
（2）实现计算机通过无线蓝牙接口，自动控制多台被测CD96-3Z 移频在线测试记录表设备的各项功能，并读取相关测试数据；
（3）通过计算机人机界面，实现设备登记、各个测项的自动检测流程、测试数据的分析、测试报告的生成等。
智能检定软件界面，采用功能项下拉菜单方式，及常用测试项热键直观展现，选中某功能项，可以方便的进行相应的功能操作或测试。
运行测试软件之前，首先打开标准仪器直流电源、多用数字表，信号发生器、移频测试表检测接口条件箱的电源开关，运行软件将首先显示本软件版本，然后进行本智能检定装置系统自检，并弹出窗口，显示自检结果。
2.1 系统设置
2.1.1 系统自检
“系统自检”选项，检定系统在任何情况中断后，点击“系统自检”按键，在保证已测数据有效的情况下，进行检定系统内各标准仪器的初始化及各测试通道的确认。系统自检如图1所示。
图1 系统自检
2.1.2 仪器管理
“仪器管理”选项，本检定系统使用的标准仪器，在检定之前，应进行完整的登记，在检定完成后，检定报告上，将列出已经登记的标准仪器目录。仪器管理如图2所示。
图2 仪器管理
2.1.3 测试方案管理
“测试方案管理”选项，检定系统出厂时，已经根据JJG(铁道)702-2021 铁路轨道信号在线测试设备检定规程，设定了标准检定项目default_set；
若用户需要更改或者增加测试项，可以新建测试方案，并自己设定测试项目的多少。
新建测试方案，是以系统中已有的测试方案为蓝本，通过增加或者减少蓝本中某测试列表中测试项中的参数，设计自己需要的方案。
新建测试方案的方法如下：
首先，选中“测试方案名称”选项，选择default_set 测试方案，或者其下列的其它测试方案，选中此测试方案后，将调出本测试方案
然后，更改此测试方案的名称，为自己设计的测试方案名称，选中“测试项目选择”中某项目，可以增加、减少及更改其中的参数；
最后，点击“保存测试方案”，系统将以更改的名称保存此参数方案；
点击“删除测试方案”，将把当前的测试方案删除。
测试方案管理如图3所示。
图3 测试方案管理
2.1.4 电阻电容校准
“电阻电容校准”选项，检定系统出厂时，条件箱内标准电阻电容已经校准，并产生了校准记录；
用户使用了一段时间后，若怀疑条件箱内电阻电容值偏差，可以运行本选项，自动校准电阻电容，并形成新的电阻电容校准记录；
在检定移频表的电阻电容测项时，将按照新的电阻电容校准记录作为标准值进行比对。
一般情况下，条件箱内电阻电容，需要每年校准一次。
运行“电阻电容校准”选项时，仅需要打开LCR 数字电桥，和检测接口条件箱电源开关即可，其它的标准仪器、功率放大器等电源开关，不需要打开。
2.2 检定项目屏
2.2.1 整机检测
本选项中，可填写待检表外观检查结果、绝缘耐压结果及备注信息。
2.2.2 直流电压幅值测量(正直流)
本选项中，检定系统设定正直流信号，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表电压值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.3 直流电压幅值测量(负直流)
本选项中，检定系统设定负直流信号，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表电压值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.4 单频交流信号-频率测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压的正弦信号，变换各种频率，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表频率值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.5 单频交流信号-电压测量
本选项中，检定系统设定某一固定频率的正弦信号，变换各种电压，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表电压值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.6 单频交流信号-电流测量
本选项中，检定系统设定某一固定频率正弦信号，变换各种电流，送给待检仪表电流钳，计算机读取标准仪表和待检表电流值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.7 交流信号-移频电压测量
本选项中，检定系统设定某一固定频率移频信号，变换各种电压，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表电压值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.8 交流信号-移频电流测量
本选项中，检定系统设定某一固定频率移频信号，变换各种电流，送给待检仪表电流钳，计算机读取标准仪表和待检表电流值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.9 相敏轨道电路-25/50周相敏轨道信号电压测量
本选项中，检定系统设定25 Hz/50 Hz 频率信号，变换各种电压，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表电压值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.10 相敏轨道电路-25/50周基波幅值电流测量
本选项中，检定系统设定25 Hz/50 Hz 频率信号，变换各种电流，送给待检仪表电流钳，计算机读取标准仪表和待检表电流值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.11相敏轨道电路-25/50周电压相位差测量
本选项中，检定系统设定某一固定的电压下，输出两路相位可控的25 Hz/50 Hz 频率信号，送给待检仪表电压、电流端口，计算机读取标准仪表和待检表相位差值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.12 国内移频信号-上下边频测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压下输出国内移频信号，变换移频信号的上下边频，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表的上下边频值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.13 国内移频信号-中心频率、调制频率测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压下输出国内移频信号，变换移频信号的中心频率、调制频率，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表的中心频率和调制频率值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.14 ZPW-2000信号-上下边频测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压下输出ZPW-2000 移频信号，变换移频信号的上下边频，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表的上下边频值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.15 ZPW-2000信号-中心频率、调制频率测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压下输出ZPW-2000移频信号，变换移频信号的中心频率、调制频率，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表的中心频率和调制频率值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.16 站内脉冲轨道电路-脉冲频率测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压下输出脉冲信号，变换脉冲信号的频率，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表的脉冲频率值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.17 站内脉冲轨道电路-脉冲电压测量
本选项中，检定系统设定某一固定脉冲频率信号，变换各种脉冲电压，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表脉冲电压值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.18 轨道补偿电容容值在线测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压下，变换信号的频率，送给待检仪表电压端口、电流端口（通过卡接到电流检测箱的电流钳），计算机读取标准仪表和待检表显示的在线电容容值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.19 在线阻抗测量
本选项中，检定系统设定某一固定电压下，变换信号的频率，送给待检仪表电压端口、电流端口（通过卡接到电流检测箱的电流钳），计算机读取标准仪表和待检表显示的在线阻抗值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.20 交流计数轨道信号电压测量
本选项中，检定系统设定某一固定交流计数信号频率及码型，变换交流计数信号的输出电压，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表电压值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
2.2.21 交流计数轨道信号时间间隔测量
本选项中，检定系统设定某一固定交流计数信号输出电压，变换交流计数信号的频率及码型，送给待检仪表电压端口，计算机读取标准仪表和待检表显示的频率及时间间隔值，进行比对，计算误差，并进行结果判定。
检定项目屏如图4所示。
图4 检定项目屏
2.3 测试操作
“测试操作”菜单项，检定系统在系统自检成功，并进行测试登记后，可以进行后续的检定，点击“开始测试”虚拟按键，检定系统将按照“检定项目屏”中，自动进行自“整机检测”以后的各个项目检定操作，直至最后检定完成。
在自动检定过程中，可以随时点击“停止测试”虚拟按键，暂停自动检定过程。
在当前测试屏中，可以点击“任意点测试”虚拟按键，增加需要增测的参数点。
在自动检定过程中断后，在当前测试屏中，可以点击“开始测试”虚拟按键，自动检测从当前屏开始的后续各个检定项目。
在手动停止自动检定过程，或者因计算机与各个标准仪器，由于某种原因造成检定过程中断，都可以通过点击“开始测试”虚拟按键，自动检测从当前屏开始的后续各个检定项目。
整个检定过程结束后，会弹出，记录保存窗口，提示保存检定记录；
检定过程中，也可以中断检定过程，点击“保存记录”虚拟按键，手动保存已经检定的记录。
2.4 检定记录表
“检定记录表”菜单项，在本菜单项中，选中“查看记录”虚拟按键，可以检索、查看、打印等操作，对以前的检定记录进行管理。
“补测记录”选项，对由于各种原因中断检定测试，并保存的记录，调取后，可以通过本虚拟按键，进行补测，形成一个完整的记录。
本智能检定装置校准项目和校准方法，依据《铁路轨道信号在线测试设备 计量检定规程》（JJG（铁道）702-2021）制定。本智能检定装置，开机后，在进行检定使用之前，首先进行自检，判断各个标准仪表的工作状态、各个测试通道是否正常。标准仪表需要根据计量器具的管理规定，定期送到有资质的计量部门进行检测并取得证书。
3.1 针对郑州北信具有蓝牙功能的仪表
可以单台CD96-3Z 移频表检定，也可以多台（最多接7台）CD96-3Z 移频表同时检定；
每台CD96-3Z 移频表的出厂编号，作为移频表的唯一身份识别，也即是蓝牙链接的唯一蓝牙号，出厂时已经确认，是不能更改的，检定时，蓝牙号（出厂编号）作为本仪表上传数据的唯一身份识别。检定过程中，各个检测项目的校准过程是逐一进行的。
3.2 针对北信无蓝牙功能的仪表和非北信的仪表
对于不带蓝牙接口的CD96-3Z 移频表，或其它厂家的移频表，其校准项目和校准方法是一样的，对各种标准仪器的操作和数据读取也是通过通信接口自动进行。需要手动操作移频表进入各个测项，人为观察并填写移频表的测试数据，再与标准值进行自动比对，计算出误差值并判断是否超差。
CD96-3Z 型移频在线测试记录表智能检定装置实现了自动控制CD96-3Z型移频在线测试记录表的各项项目测试，并读取测试记录，并与标准仪表相应的测试结果进行比对，计算误差，实现对多台仪表同时进行智能化检定，提高了检定效率，避免了人为检定过程中人为失误，提升了数据的准确性与真实性，具有很高的实用价值。
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