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方德轨道交通解决方案


试验与仿真协同分析及管理方案

1、方案简介

实验与仿真协同分析及管理方案是基于集成Abaqus,Ansys等有限元分析软件,通过对结构强度、噪声、流体力学等多学科仿真分析,实现仿真和实验协同,仿真指导实验,实验可以验证仿真,最终建设成一个基于统一数据源的集成设计仿真和制造管理的协同工作平台,避免多系统的非兼容性和重复工作,大量节约硬件投资、用户/系统管理培训、系统升级或日常维护等成本。

 

2、方案功能

◆ 提供统一平台对设计模型、分析模块进行管理方案中构建结构准则创建不同分析类型模块,实现设计、分析的联合统一变更管理。

◆ 实验与仿真数据关系管理方案包括仿真工程数据管理、试验工程数据管理、数据对比工程管理、标准工况数据管理等,建立了实验和仿真分析数据流程规范。

◆ 丰富的可视化展示功能使用表格化工具、曲线展示工具、通道数据与视频和地图的同步和三维数据显示等实现对各种试验的仿真结果的三维显示和布点设计。

◆ 集成仿真分析流程实验与仿真协同分析及管理方案中实现数据解析、数据匹配和提取、数据对比计算分析等功能集成。

◆ 集成仿真与试验协同分析实例库和基准库实现实例库和基准库数据的存储、维护、查询、数据关系管理、数据授权、归档等基本管理功能。

 

   

 

3、方案优势  

◆ 提高生产力:方案消除了在不同学科间需要重新创建不同模型的制约,大大提高了分析效率,建立了可靠的、可重复的最佳的实践环境。

◆ 缩短设计周期:方案最大程度的实现协同,防止了数据丢失,使得分析师、设计师和供应商间三者之间更加顺畅。

◆ 最大化商业效率:集成的模板创建器和执行器使手动或重复的作业实现最佳自动化,集成的仿真数据管理方案提供了方便的数据谱系追踪功能。

◆ 提高精度和产品质量:在方案统一的环境中,分析师进行不同的学科仿真时采用同一数值模型,大大提高了仿真真实世界的准确性。

 

4、应用案例 

◆ 试验与仿真协同分析及管理平台项目

◆ 电磁兼容性指标控制和优化设计仿真软件

 

列车运行数据分析与预警方案

1、方案简介

高速列车是现在社会非常重要的交通工具,列车的安全性对人民生命健康的重要性不言而喻。本方案通过物联网云平台的网关模块实现数据接入,并基于工业物联网云平台服务端接口实现对车辆运行状况的全程跟踪及故障报警预警。通过数据的积累,逐步建立起完整的车辆运营、检修、故障履历大数据中心,通过统计分析和数据挖掘,提供车辆维修与快捷服务的决策支持,有效实现车辆维护信息化、现代化。

 

2、方案功能

◆ 在线监测功能

可实时读取列车运行原始数据和故障报警,通过可视化展示功能监控各辆列车的运行数据和故障信息。

◆ 数据挖掘、分析功能

可帮助分析用户的结构化和非结构化数据中的趋势、模式和关系,运用这些指标来洞察预测将来事件,并做出相应的措施。

◆ 故障预警和故障诊断功能

系统通过指标计算、二次分析等功能,将在保障地铁列车的运行安全、提高维修效率和降低维护成本等方面发挥重要作用。  

 

  

 

3、应用案例

◆ 转向架线路实时测试分析系统研发-线路测试分析系统集成

◆ 下一代地铁列车转向架动力学检测系统开发

◆ 下一代车地无线传输及检修维护系统开发

◆ 转向架自感知系统开发-系统软件开发

◆ 转向架监控系统项目

◆ CRH3型动车组售后服务故障诊断系统

◆ 列车数据分析与预警系统

 

列车网络控制系统半实物仿真方案

1、方案简介

基于数字化列车开发平台,搭建列车网络控制系统半实物仿真试验台。通过软件仿真技术,模拟列车相关子系统主要逻辑,为列车网络控制系统核心设备的控制逻辑及车载诊断功能的地面联调提供支撑。对各子系统采用模块化仿真,实现控制单元和子系统设备虚实互换。

 

2、方案功能

方案整体框架如下图所示,包括平台管理配置模块、受控子系统交互界面模块、受控网络设备逻辑仿真模块、真实网络设备工作环境模拟模块、MVB通讯模块和电气仿真模块六个部分。 

 

 平台管理配置模块

平台管理配置模块负责对各功能模块进行配置和运行管理,用户通过该模块对网络中真实设备和模拟设备进行配置,启动相应功能模块。  

◆ 受控子系统交互界面模块

通过模拟各受控子系统中控制设备(开关、按钮等)和状态显示设备(指示灯、显示屏等),为用户提供交互界面。

交互界面中仿真设备状态交互通过电气仿真OPC Server进行,真实设备状态显示和操作通过真实网络设备工作环境模拟模块完成。

◆ 受控网络设备逻辑仿真模块

通过分析各网络设备的MVB接口协议、I/O表和其他相关技术资料,分析其基本逻辑,并在LabView中完成仿真。

受控网络设备逻辑仿真模块MVB数据交互通过MVB通讯模块完成,通过连接电气仿真模块的OPC Server实现与I/O信号交互。

◆ 真实网络设备工作环境模拟模块

根据各子系统技术方案、电气原理图和网络设备技术资料,基于NI主机,采用I/O板、各类总线接口卡等硬件设备,设计并实现各网络设备工作环境的模拟,使其可以正常工作起来,并为交互界面与设备交互提供接口。

◆ MVB通讯模块

MVB通讯模块基于之前开发的MVB网卡OPC Server驱动实现,增加用于仿真设备间的MVB通讯的共享变量,可根据仿真设备增减自动生成配置文件功能,并提供为管理模块提供调用接口。

◆ 电气仿真模块

电气仿真模块基于之前开发的数字化列车开发仿真平台实现,增加对管理配置模块的支持接口,还需要对电气原理图进行分析,完成必要的配置。 

 

  

 

3、方案优势

◆ 电气原理图直接导入:可直接导入电气设计文件,节省大量电路绘制时间。

◆ 图形化操作界面:提供图形化操作界面,方便用户操作。

◆ 模块化设备仿真设计:模块化设备仿真设计,相同设备可直接复用,也便于替换真实设备。

◆ 支持真实设备接入:提供真实设备接入环境,支持网络设备虚实互换。

 

4、应用案例

◆ 福州1号线地铁

◆ 天津1号线地铁

◆ 天津5号线地铁

◆ 石家庄1号线地铁

◆ 孟加拉内燃机米轨列车

◆ 阿根廷内燃机米轨列车

◆ 加纳内燃机列车

 

基于仿真的电气专业化设计方案

、产品简介

面向解决E3.Senes现有电气设计系统和电气仿真系统间存在的数据信息共享难、交互差和系统功能无法互补的问题,开发基于电气仿真系统的电气设计专用工具,形成完善的电气设计平台。

 

2、产品功能

◆ 电路图数据解析:仿真软件能够通过配置解析E3电路图文件提取仿真所需数据,动态捕捉设计师对电路图的操作,并对修改后的电路图进行实时解析。提供设计人员人工修正仿真数据、负载参数的批量导出/导入和黑盒设备逻辑开发及其它功能。

◆ 电路图仿真验证:能够对电气原理图进行逻辑导通验证,实现标准元件的逻辑仿真;通过记录用户操作生成测试文件,并提供测试文件编辑工具,实现电路图逻辑验证。 

◆ 参数获取及计算:根据电路导通情况、负载电压、负载功率和功率因数等进行参数计算,可记录不同工况计算结果及各元器件状态参数;可实现以计算报告的形式输出。

◆ 元器件选型:能够根据计算所得的电流值等参数,综合系统推送的信息及设计提供的选型条件,选型元器件类型及相关参数可通过配置进行扩展。

◆ 选型校验:能够根据电路供电情况和当前工况,对电路中标准元件的选型结果进行校验,输出校验报告。

◆ 软件集成方式:仿真软件采用嵌入方式与E3软件集成,支持E3 2010-952及维护期内的升级版本,提供与Windcill的数据接口。 

  

   

 

 

3、产品特点

电气专业化设计工具是基于电气系统的数字化开发及仿真平台开发的一款较为智能的元器件选型工具,通过建立及完善电气元器件库等,固化电气设计流程和方法,规范电气设计,减少设计错误,提高设计效率,増强设计规范性和管理统一性。其中黑盒逻辑设计插件为工程师提供可调试接口,方便用户在使用过程中检验电路逻辑的正确性以及准确性。

电气专业化设计工具实现工程师操作E3的正确性保证,并能够有效仿真出问题所在,确保工程师能够直观了解需要操作修改的地方。实现电气化设备操作有效性和实效性。

 

4、产品优势

◆ 提供电气元件选型参数录入工具,方便新增元器件的参数录入;

◆ 规范设计师电气原理图设计中元件选型流程和方法,并保存选型依据; 

◆ 对电气原理图中元器件选型进行自动校验,减少设计错误,提高设计效率;

◆ 输出电气原理图设计报表和校验报表,増强设计规范性和管理统一性。

 

5、应用案例

◆ 中车唐山机车车辆有限公司

 

便携式MVB分析设备协议分析仪方案

1、方案简介

便携式MVB分析设备协议分析仪方案,结合工业物联网云平台,实现协议数据的离线解析、数据查询、统计分析,并通过网关模块实现物联网云平台的工业总线数据接入。

软件基于系统软件层、中间层、硬件层进行数据的采集和控制。离线数据模块主要实现对列车MVB协议分析仪中的历史数据进行解析、展示、统计;查询分析模块主要包括主帧数据过滤、消息数据查询、过程数据查询以及链路层、网络层数据分析;数据存储模块主要实现对采集的网络数据以及分析结果数据进行存储的功能;配置管理模块主要实现主帧配置、前置过滤配置、后置过滤配置、过程数据和数据的导入和导出操作等功能。设置模块主要包括界面语言、系统时间及其他辅助功能配置;整个系统分为BA模式(主设备)和非BA(从设备)模式两种。

 

2、方案功能

该软件主要功能包括:离线数据模块、查询分析模块(包括消息数据查询和过程数据查询以及链路层、网络层数据分析)、数据存储模块、配置管理模块、设置模块。 

 

软件架构图

MVB协议分析仪设备。主要包括4部分:MVB网卡模块、MVB协议分析仪模块、ARM及外围模块、触摸式人机界面HMI。MVB接口总线能够通过一致性测试要求,该设备的接入不影响列车MVB总线的通信质量 

 MVB协议分析仪设备图

MVB网络协议分析软件。主要包括3部分:MVB协议数据的分析、子系统测试、SIMIT功能。除了3大主要的模块,还能够对软件和系统的其他信息进行显示和监控如电池电量、系统容量等信息。  

      

 MVB网络协议分析软件效果图

 上位机MVB数据分析软件。数据解析模块,能够解析离线数据文件;数据展示模块,对离线数据进行简单信息的展示;数据查询模块,对离线数据的展示模块进行条件筛选和查询结果显示。

  

  上位机MVB数据分析软件效果图

 

3、方案特点

◆ 数据过滤对解析后的离线数据,进行筛选,与下位机软件的离线分析中后置过滤功能相同。可以对过滤器进行维护包括过滤器的增加、删除、修改等功能点。可以对过滤后的数据进行选择性保存。

◆ 统计分析对离线MVB数据统计及设备统计功能,可以通过统计信息来了解数据的格式和内容。

◆ 系统配置用于生成子系统配置文件,可对子系统配置文件进行增加、删除等操作。子系统配置文件分为测试、控制两个版本,皆能根据用户需求生成。

◆ 数据传输实现将计算机端的文件通过FTP协议上传到设备端和将设备端数据下载到计算机上。连接时填写设备IP地址,保证通信的设备之间处于同一网段,且能互相ping通。客户端与服务器端连接后,选择上传或下载的文件和目录,可完成数据上传下载。

 

4、应用案例

◆ 中车唐山机车车辆有限公司

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