解析区间信号系统测试平台专用数据库
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摘 要 介绍了城市轨道交通区间信号系统测试评估平台的研制背景,给出平台的硬件分布式系统和软件系统结构。简要介绍了平台软件系统各个子系统的功能。阐述了平台专用数据库的设计过程,以及前台VC 6 开发的应用程序与后台数据库服务器SQL Server 接口的实现方法。
关键词 安全管理,区间信号,数据库设计,计算机辅助测试
城市轨道(简称城轨) 交通区间信号系统是安全性苛求系统。在区间安全性控制和防护设备的研制、生产、使用过程中,运用现代技术手段对设备的可靠性和安全性进行科学、高效、全面、按标准的检测和评估,以取代目前国内主要依靠专家经验进行的手工测试和实际线路试运行的非完善的方法,是十分迫切和必需的。在我国城市轨道交通领域,这方面的研究尚处于起步阶段。本文的研究正是基于这一背景。文中所建测试平台对城际铁路同样适用。
1 区间信号系统测试平台的结构
城轨交通区间信号系统测试评估平台(以下简称平台) 硬件采用分布式结构,如图1 所示。平台由主控机、数据库机和仿真机组成[ 1 ] 。被测系统通过网络与平台互联。网络通信采用TCP/ IP 协议。
图1 平台分布式硬件结构示意图
平台软件系统结构框图如图2 所示。其中:主控及测试案例自动生成子系统一方面向仿真子系统发送区间状态的仿真设置命令,另一方面动态监控现场信号状态等,实现测试案例的动态扩展和连续加载、测试结果的动态判定,并将测试结果存入数据
图2 区间信号测试系统的软件结构库。传输信道仿真及区间现场仿真子系统为被测系统提供了一个模拟的传输仿真及现场环境。数据采集与处理子系统在被测系统与仿真信道之间进行数据处理及转换。测试用基础数据生成子系统通过读取区间拓扑数据文件,生成区间测试用基础数据。专用数据库子系统负责存储各种测试用基础数据和测试结果。本文重点阐述平台专用数据库子系统的研究与实现。
2 平台专用数据库设计
平台的数据库不仅是一般意义上的数据库应用,它还负责协调各个子系统之间的数据联系。平台数据的类型与结构在一定程度上反映了整个平台的测试水平。基于对平台数据以及平台分布式结构的考虑,经过深入的比较,选择SQL Server 作为平台的数据库开发工具。数据库设计一般分为四步:需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。应用数据库设计理论,平台专用数据库设计的具体步骤如图3 所示。
图3 数据库的设计过程
2. 1 需求分析
平台的数据按其对时效性的不同要求可以分为动态数据和静态数据两大类[2] 。动态数据是指具有严格时效性的数据,并且随着时间推移而动态刷新;静态数据则指相对稳定,不随时间变化的数据。
2. 1. 1 动态数据及其传输
平台动态数据是维持平台正常运行的基础,主要包括下列3 类数据:
·列车运行仿真命令、故障及干扰仿真命令。由主控机发出,用于控制仿真子系统进行相应仿真活动。
·区间信号设备状态及动作信息。指仿真机所模拟的实际区间信号设备的状态(如轨道区段是否有车占用等),主控机采集这些信息用于动态判定及显示测试过程的实际状态。
·测试结果信息。平台的测试结果记录是一种比较特殊的动态数据,包括经信道传输前后的实时电信号(数据) 。它们是评价被测系统的重要依据, 必须完整、正确地记录。
动态数据传输首先必须满足实时性要求,当不能及时传送时,根据数据特性的不同,或丢弃,或重发。例如被测系统发送的数据如不能及时传送,或数据有误,则该数据必须丢弃。主控机发给仿真子系统的故障及干扰仿真命令、列车运行仿真命令,在网络传输出现差错的情况下,为了确保命令被正确执行,必须重发。
2. 1. 2 静态数据及其复制
生成和校验正确后的静态数据,在平台对被测系统进行测试的过程中不再变化,具有相对的稳定性。同样需要对静态数据进行存储、查询、校验和修改等操作。平台静态数据可分为以下几类:
·信号设备数据。记录发送端、接收端、闭塞分区的排序序列号与设备名称之间的映射关系,设备的一些属性特征。例如:闭塞分区的编号、名称、位置、长度,道岔的编号、名称、位置、类型等。
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