fep模拟器、工控机及轨道交通综合监控模拟系统
技术领域
1.本发明属于轨道交通技术领域，尤其涉及一种fep模拟器、工控机及轨道交通综合监控模拟系统。


背景技术：

2.工业监控软件的开发在业务层面需要进行大量的测试工作，为了能够在开发过程中对监控软件进行测试，需要实现对应的终端模拟器。模拟器的实现通常有硬件和软件两种方式，硬件的成本高且开发周期长，所以多采用基于pc的软件的方式来实现被监控对象的功能模拟。同时，现有技术中的模拟器通常只能实现故障注入功能，功能较为单一，导致部署现场的测试量和测试周期较高，进而导致测试成本的提高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种fep模拟器、工控机及轨道交通综合监控模拟系统，旨在解决现有技术中列车自动监控系统测试成本高和测试周期长的问题。
4.一方面，本发明提供一种fep模拟器，所述fep模拟器用于模拟真实设备和/或所述真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，所述真实设备包括车载控制器、计算机联锁和/或区域控制器，所述fep模拟器包括手动模拟模块和程控模拟模块，其中，
5.所述手动模拟模块，用于接收用户输入的模拟数据，使用所述输入的模拟数据对所述真实设备和/或所述通讯网络进行模拟；
6.所述程控模拟模块，用于根据已编写的程控脚本调用预设的模拟数据，使用所述预设的模拟数据对所述真实设备和/或所述通讯网络进行模拟。
7.优选地，所述fep模拟器还包括故障注入模块，所述手动输入模块和所述程控模拟模块还分别用于触发所述故障注入模块注入故障数据，使用所述故障数据对所述真实设备的故障和/或所述通讯网络的故障进行模拟。
8.优选地，所述fep模拟器还包括随机故障注入模块，所述随机故障注入模块用于触发所述故障注入模块随机注入所述故障数据，使用随机注入的所述故障数据对所述真实设备的随机故障和/或所述通讯网络的随机故障进行模拟。
9.优选地，所述故障数据包括通讯故障数据、设备故障数据和/或操作故障数据。
10.优选地，所述fep模拟器还包括历史数据保存模块，所述历史数据保存模块用于当所述fep模拟器关闭时自动保存当前已使用的数据，或当接收到数据保存请求时保存与所述数据保存请求对应的历史数据，当所述fep模拟器打开或接收到历史数据加载请求时，加载全部历史数据或与所述历史数据加载请求对应的历史数据。
11.优选地，所述fep模拟器还包括故障重现模块，所述故障重现模块用于通过已保存的预设时间段内发送的模拟数据重现所述真实设备的故障和/或所述通讯网络的故障。
12.优选地，所述手动模拟模块还用于对所述用户输入的模拟数据进行有效性检测。
13.优选地，所述fep模拟器还用于模拟多种通讯接口同步发送多路数据。
14.另一方面，本发明提供了一种工控机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的fep模拟器。
15.另一方面，本发明还提供了一种轨道交通综合监控模拟系统，包括上位机，所述上位机上设置有列车自动监控系统，其特征在于，还包括如上所述的工控机，所述上位机与所述工控机连接。
16.本发明通过fep模拟器模拟真实设备和/或该真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，该fep模拟器包括手动模拟模块和程控模拟模块，其中，该手动模拟模块用于接收用户输入的模拟数据，使用该输入的模拟数据对真实设备和/或通讯网络进行模拟，该程控模拟模块用于根据已编写的程控脚本调用预设的模拟数据，使用预设的模拟数据对真实设备和/或上述通讯网络进行模拟，从而通过fep模拟器实现了轨道交通综合监控系统中真实设备和/真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络的模拟，进而通过该fep模拟器实现了列车自动监控系统的测试，缩短了测试周期，降低了测试成本。
附图说明
17.图1是本发明实施例一提供的fep模拟器的结构示意图；
18.图2是本发明实施例二提供的工控机的结构示意图；以及
19.图3a和3b是本发明实施例三提供的轨道交通综合监控模拟系统的结构示意图。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
22.实施例一：
23.图1示出了本发明实施例一提供的fep模拟器的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：
24.本发明实施例提供的fep(front-end processor，前端处理器)模拟器适用于轨道交通综合监控系统的模拟，fep模拟器用于模拟真实设备，fep模拟器还用于模拟该真实设备与列车自动监控系统(ats，automatic train supervision system)之间的通讯网络，fep模拟器还用于模拟真实设备以及该真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，以通过该fep模拟器实现列车自动监控系统的开环和闭环测试。其中，fep模拟器模拟的真实设备包括车载控制器(vobc，vehicle on-board controller)、计算机联锁(ci，computer interlocking)或区域控制器(zc，zone controller)中的一种或者多种，fep模拟器的具体模拟对象可根据实际测试需要进行灵活配置，当轨道交通综合监控模拟系统中包含上述全部真实设备时，fep模拟器可用于模拟一个或者多个真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，例如，车载控制器、区域控制器和计算机联锁与列车自动监控系统之间的通讯网络；当轨道交通综合监控模拟系统中不包含上述全部真实设备或者仅包含上述部分真实设备时，fep模拟器还可以用于模拟缺少的一个或者多个真实设备，例如，当轨道交通综合监
控模拟系统中不包含真实的区域控制器时，fep模拟器用于模拟区域控制器及区域控制器与列车自动监控系统之间的通讯。
25.该fep模拟器1包括手动模拟模块10和程控模拟模块11，其中，该手动模拟模块10用于接收用户输入的模拟数据，使用输入的模拟数据对真实设备和/或真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络进行模拟，该程控模拟模块11用于根据已编写的程控脚本调用预设的模拟数据，使用该预设的模拟数据对真实设备和/或与真实设备列车自动监控系统之间的通讯网络进行模拟。
26.在本发明实施例中，该手动模拟模块可提供一手动输入操作界面，通过该手动输入操作界面接收用户输入的模拟数据，在接收到用户输入的模拟数据的数据之后，可将该输入的模拟数据发送给列车自动监控系统，以对真实设备和/或真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络进行模拟，在数据发送之后，通过列车自动监控系统查看数据和图像是否符合预期，以实现对列车自动监控系统的手动模拟测试。该程控模拟模块可具体用于通过脚本解析器解析程控脚本中的测试任务点和时间点，并比对测试配置文件中预设的模拟数据的触发任务点和时间点，在特定的任务点和时间点对预设的数据进行发送，以对真实设备和/或真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络进行模拟，在数据发送之后，通过列车自动监控系统查看数据和图像是否符合预期，以实现对列车自动监控系统的自动模拟测试。其中，程控脚本可通过python来进行编写。
27.优选地，该手动模拟模块还用于对该用户输入的模拟数据进行有效性检测，以避免无效数据的发送。具体地，可以预先配好有效性检测配置文件，当fep模拟器启动时，将该有效性检测配置文件加载至内存中，当接收到用户输入的模拟数据时，通过该有效性检测配置文件对用户输入的模拟数据进行有效性检测。考虑到用户输入的模拟数据的多样性，当输入的模拟数据比较复杂时，就需要对应的解析器对输入的数据进行解析，此时，就要保证输入的模拟数据的合法性，因此，该有效性检测可以包括合法性检测，例如，使用json与xml文件的方式输入模拟数据时，需要满足相应的语法规则。另外，考虑到输入的模拟数据需要满足业务层面上的逻辑一致性，因此，该有效性检测也可以包括逻辑一致性检测，例如，因同时开关机无法实现，检测是否同时发送开关机指令。当然，该有效性检测也可以包括二者的结合。
28.优选地，该fep模拟器还包括故障注入模块，该手动输入模块和该程控模拟模块还分别用于触发该故障注入模块注入故障数据，使用故障数据对真实设备的故障和/或真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络的故障进行模拟，例如，计算机联锁与列车自动监控系统之间的信号传输故障、区域控制器与列车自动监控系统之间的信号传输故障，车载控制器与列车自动监控系统之间的信号传输故障等，又如，信号中断故障，真实设备故障导致的传输信息不完全等故障，从而通过故障模拟检测真实设备和/或自动测试系统对故障的应对能力。在实际测试过程中，故障数据的注入可以由该手动输入模块触发，也可以由该程控模拟模块触发，故障数据可以由该手动输入模块发送，也可以由该程控模拟模块发送。其中，故障数据可以通过故障数据生成小工具来设计，设计好的故障数据另存为xml格式的文件，故障配置文件可以在fep模拟器运行的过程中通过该手动模拟模块手动加载，或者在程控脚本运行过程中自动加载。故障可以通过json文件描述，描述内容可以包括一种或者多种，例如，故障号、故障等级、故障码和/或故障对象，当需要添加一种故障类型时，可
直接在json文件中进行添加，故障脚本内容同样可以包括一种或者多种，例如，故障点、故障编号、故障触发条件、故障触发时间和/或故障使能开关，该故障的触发时间和触发条件可以通过手动编辑进行配置。
29.优选地，该故障数据包括通讯故障数据、设备故障数据和/或操作故障数据，从而保证了故障数据的全面性，进而提高了故障测试的全面性和准确性。其中，通信故障是指由于通信线路老化等原因造成的通信异常，通讯故障通常是硬件故障，可以手动断开线路连接来模拟，或者通过该fep模拟器控制停止发送某个被模拟设备的采集信息；设备故障是指设备老化造成的停机等故障；操作故障是指工作人员误操作导致的故障。
30.考虑到实际工况中故障的出现具备随机性，优选地，该fep模拟器还包括随机故障注入模块，该随机故障注入模块用于触发该故障注入模块随机注入故障数据，通过程控测试模块发送随机注入的故障数据，以对真实设备的随机故障和/或真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络的随机故障进行模拟，进而通过对随机故障的模拟来检测列车自动监控系统的故障检测和纠错能力。其中，该随机包括时间的随机和故障的随机。
31.优选地，该fep模拟器还包括历史数据保存模块，该历史数据保存模块用于当该fep模拟器关闭时自动保存当前已使用的数据，或当接收到数据保存请求时保存与该数据保存请求对应的历史数据，当该fep模拟器打开时，自动加载全部历史数据，或当接收到历史数据加载请求时，加载与该历史数据加载请求对应的历史数据，以便于用户随时查看与使用历史数据。其中，该已使用的数据可以是fep模拟器的配置数据，也可以是通过手动模拟模块发送的模拟数据，还可以是通过程控模拟模块发送的模拟数据，当然，还可以是上述多种数据的结合，具体可根据实际需要进行设定。具体实现中，可以将已使用的全部或者部分数据保存到本地数据库中。数据库文件可以通过模拟器编辑，也可以脱离模拟器编辑，若脱离模拟器则可以通过对应的数据库工具来编辑，例如，保存为文本文件的数据可以使用记事本等文本编辑器来编辑，又如，保存为excel格式的数据可以使用excel来编辑。
32.优选地，该fep模拟器还包括故障重现模块，该故障重现模块用于通过已保存的预设时间段内发送的模拟数据重现真实设备的故障和/或真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络的故障，该故障重现模块可具体用于保存预设时间段内发送的模拟数据，或从历史数据保存模块中调用预设时间段内发送的模拟数据，并根据需要再次发送，以复现测试过程中列车自动监控系统出现的情况，从而提高了fep模拟器的智能性。其中，该预设时间段可以是固定的，例如，三个月，该预设时间段也可以由用户根据需要自行设定，该预设时间段内发送的模拟数据可以是预设时间段内通过手动模拟模块发送的模拟数据，和/或预设时间段内通过程控模拟模块发送的模拟数据。
33.优选地，该fep模拟器还用于模拟多种通讯接口同步发送多路数据，以实现数据的同步多路发送。该fep模拟器可以包含多种通讯接口，例如网口、串口和/can口等，各种通信接口的切换只需要在该fep模拟器的配置文件中设置即可。
34.在本发明实施例中，fep模拟器用于模拟真实设备和/或该真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，该fep模拟器包括手动模拟模块和程控模拟模块，其中，该手动模拟模块用于接收用户输入的模拟数据，使用该输入的模拟数据对真实设备和/或通讯网络进行模拟，该程控模拟模块用于根据已编写的程控脚本调用预设的模拟数据，使用预设的模拟数据对真实设备和/或上述通讯网络进行模拟，从而通过fep模拟器实现了轨道交通综
合监控系统中真实设备和/真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络的手动和自动模拟，进而通过该fep模拟器实现了列车自动监控系统的开环测试和闭环测试，缩短了测试周期，降低了测试程本。
35.实施例二：
36.图2示出了本发明实施例二提供的工控机的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
37.本发明实施例的工控机2包括处理器20、存储器21以及存储在存储器21中并可在处理器20上运行的计算机程序22，该处理器20执行计算机程序22时实现上述实施例一中描述的fep模拟器，例如图1所示的fep模拟器。
38.在本发明实施例中，fep模拟器用于模拟真实设备和/或该真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，该fep模拟器包括手动模拟模块和程控模拟模块，其中，该手动模拟模块用于接收用户输入的模拟数据，使用该输入的模拟数据对真实设备和/或通讯网络进行模拟，该程控模拟模块用于根据已编写的程控脚本调用预设的模拟数据，使用预设的模拟数据对真实设备和/或上述通讯网络进行模拟，从而通过fep模拟器实现了轨道交通综合监控系统中真实设备和/真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络的模拟，进而通过该fep模拟器实现了列车自动监控系统的测试，缩短了测试周期，降低测试程本。
39.实施例三：
40.图3a和3b示出了本发明实施例三提供的轨道交通综合监控模拟系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
41.本发明实施例的轨道交通综合监控模拟系统3包括上位机30，该上位机上设置有列车自动监控系统，其特征在于，还包括实施例二描述的工控机31，该上位机与该工控机连接。
42.进一步地，轨道交通综合监控模拟系统3还包括真实设备32，该真实设备包括车载控制器、计算机联锁或区域控制器中的一种或者多种，该真实设备与工控机连接。当轨道交通综合监控模拟系统中包含上述全部真实设备时，fep模拟器用于模拟一个或者多个真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，例如，区域控制器和计算机联锁与列车自动监控系统之间的通讯；当轨道交通综合监控模拟系统中不包含上述全部真实设备或者仅包含上述部分真实设备时，fep模拟器还可以用于模拟缺少的一个或者多个真实设备，例如，当轨道交通综合监控模拟系统中不包含真实的区域控制器时，fep模拟器用于模拟区域控制器及区域控制器与列车自动监控系统之间的通讯。
43.在本发明实施例中，fep模拟器用于模拟真实设备和/或该真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络，该fep模拟器包括手动模拟模块和程控模拟模块，其中，该手动模拟模块用于接收用户输入的模拟数据，使用该输入的模拟数据对真实设备和/或通讯网络进行模拟，该程控模拟模块用于根据已编写的程控脚本调用预设的模拟数据，使用预设的模拟数据对真实设备和/或上述通讯网络进行模拟，从而通过fep模拟器实现了轨道交通综合监控系统中真实设备和/真实设备与列车自动监控系统之间的通讯网络的模拟，进而通过该fep模拟器实现了列车自动监控系统的测试，缩短了测试周期，降低了测试程本。