CRH2A型動車組和CRH1A型動車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的技術(shù)特點

1、CRH2A型動車組和CRH1A型動車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的技術(shù)特點 一、CRH2A型動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：1、網(wǎng)絡(luò)控制概述：CRH2動車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用貫穿全車的總線來傳送信息，從而減輕了列車的重量，并且通過對列車運行以及車載設(shè)備動作的運行信息進行集中管理，可以有效地實現(xiàn)對司機和乘務(wù)員的輔助作用，加強對設(shè)備的保養(yǎng)和提高對乘客的服務(wù)質(zhì)量。2、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的組成：CRH2動車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由監(jiān)控器和控制傳輸部分兩部分組成。硬件一體化裝置，但各自獨立構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)為自律分散型?？刂苽鬏敳糠譃殡p重系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的冗余性。通信采用ARCNET網(wǎng)絡(luò)標準。頭車設(shè)置的中央裝置為雙重系統(tǒng)構(gòu)成，確保其可靠性

2、。前后中心的控制單元采用母線仲裁。CRH動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中引用額車載信息裝置和類車信息終端裝置構(gòu)成，同時還有監(jiān)控顯示器以及顯示控制器、車內(nèi)信息顯示器、IC讀卡器等附屬設(shè)施。3、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的功能：1）牽引、制動指令傳輸； 2）設(shè)備啟動、關(guān)閉指令的傳輸；3）顯示燈/蜂鳴器控制指令傳輸；4）乘務(wù)員支持信息傳輸；5）服務(wù)設(shè)備控制信息傳輸；6）數(shù)據(jù)記錄功能；7）車上試驗；8）自我診斷傳送線；9）遠程裝載功能；10）列車信息裝置的自我診斷功能；11）信息顯示功能。4、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)：CRH2動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用列車和車輛兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。列車網(wǎng)絡(luò)為連接編組各車輛的通信網(wǎng)絡(luò)，以列車運行控制為目的，

3、以光纖和雙絞線為傳輸介質(zhì)，連接各中央裝置和終端裝置，采用雙重環(huán)結(jié)構(gòu)。車輛級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為連接車廂內(nèi)設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)，主要傳輸介質(zhì)為光纖和電流環(huán)傳輸線。1）列車總線列車總線有兩種類型：其一為列車信息傳輸線，以光纖為傳輸介質(zhì)，連接所有中央裝置和終端裝置，采用ARCNET協(xié)議，傳送速度為2.5Mb/s;其二為自我診斷傳輸網(wǎng)，以雙絞線作為傳輸介質(zhì)，連接中央裝置和終端裝置，采用HLC作為通信協(xié)議。列車總線的設(shè)備由中央裝置、終端裝置、顯示器、顯示控制裝置、IC卡架以及車內(nèi)信息顯示器構(gòu)成。在光纖網(wǎng)中，中央裝置和終端裝置由雙重環(huán)形構(gòu)成的光纖連接，采用不易發(fā)生故障的雙向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)方式。它具有向左和向右兩條線路，是一種分

4、散型的系統(tǒng)。如果在一個方向的環(huán)繞中檢測到?jīng)]有應(yīng)答的情況，就向另一個方向的環(huán)繞傳送，即使在2處以上的線路發(fā)生故障，環(huán)路網(wǎng)絡(luò)斷開時，也可以繼續(xù)有其他連接著的正常線路進行傳送，避開故障部位。2)車輛總線： 車輛總線是指中央裝置/終端裝置與車輛內(nèi)設(shè)備之間信息交換通道。各車的中央/終端裝置與車輛設(shè)備之間的接口以光傳送、電流環(huán)傳送，DIO等形式傳送，他們構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與車載設(shè)備的聯(lián)系通道，車載設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)節(jié)點之間愛用點對點通信方式，有多種通信規(guī)格，總結(jié)如下：終端裝置設(shè)備（牽引變流器/制動控制裝置）之間的傳送：通過點對點連接進行的光纖2線式半雙工傳送；輪詢方式；ATC檢查記錄部和車內(nèi)引導(dǎo)顯示器、空調(diào)

5、顯示器、自動播放裝置、輔助電源裝置監(jiān)視器部之間的傳送。點對點連接的4線式雙重傳送；輪詢方式；側(cè)面到達顯示器-監(jiān)視器之間的傳送通過點對點連接進行的2線式單向傳送；輪詢方式；5、信息傳輸及其冗余特性：1）、信息傳輸路徑列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通過貫穿列車的光纖雙重環(huán)形網(wǎng)絡(luò)及由多股絞合線組成的備份傳送線傳輸信息?？刂浦噶顐魉蛣t采用獨立于監(jiān)視器部分的雙重CPU方式名具有故障導(dǎo)向安全功能，傳輸通道包括環(huán)形光纖網(wǎng)及備份傳送線。兩端頭車設(shè)置有控制傳送部和監(jiān)視器構(gòu)成的中央裝置，具有全列車整體信息管理和向司機臺顯示器傳送數(shù)據(jù)的功能，每節(jié)車廂分貝設(shè)置有一臺終端裝置，實現(xiàn)車廂車載設(shè)別的控制和信息傳輸功能，中央裝置與終端裝置

6、之間有環(huán)形網(wǎng)及備份傳送線連接，具有向左和向右兩條傳輸通道，具有較強的傳輸可靠性。2）傳輸通道冗余性切換信息系統(tǒng)傳輸路徑，因為傳輸路徑具備向左和向右兩個方向，對于控制指令有應(yīng)答性要求的數(shù)據(jù)，通過兩個方向同時傳送可實時回避故障點，不會產(chǎn)生信號切換延時，對于其他信息，發(fā)送方在無法接收到接收方的應(yīng)答時，可從發(fā)送方的光傳輸節(jié)點中重獲信息，用于其他方向的通道傳輸信息以避開故障點； 中央裝置內(nèi)部的控制傳輸部切換，控制傳輸部1系、2系采用雙CPU結(jié)構(gòu)，運行時有內(nèi)部冗余措施，1故障時使用2的數(shù)據(jù)；備份傳送：備份傳送線為獨立結(jié)構(gòu)，正常運行時對數(shù)傳送系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)視，一旦光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，可不通過光傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)控制傳輸

7、部之間數(shù)據(jù)通信。二、CRH1A型動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)概述TCMS（Train Control Management System）是CRH1上分布式計算機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。列車在運行過程中，可通過TCMS傳輸各種信息或控制命令，從而實現(xiàn)對列車各主要設(shè)備的控制和監(jiān)管。2、TCMS的組成：TCMS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架基于TCN標準（IEC61375-1）系統(tǒng)主要包括：1）智能設(shè) 備及其相應(yīng)列車控制應(yīng)用軟件2）接口硬件裝置，用于把TCMS連接到列車上的其他系統(tǒng)3）列車網(wǎng)絡(luò)總線，用于將不同的硬件裝置連成列車控制系統(tǒng)3、TCMS的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：根據(jù)對CRH1的列車基本單元的劃分，整個列車控制管理系統(tǒng)在網(wǎng)

8、絡(luò)通信上也分為三段MVB總線區(qū)段：TUB1段、TUB2段和TUB3段?；镜谋镜乜刂萍氨O(jiān)控在每個TBU的MVB區(qū)段進行。對于TBU和TBU2段，MVB區(qū)段控制和監(jiān)控范圍為兩動一拖，3個MVB區(qū)段之間的所有通信通過列車總線(WTB)進行的。網(wǎng)關(guān)作為兩總線之間不同物理介質(zhì)和不同通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換接口，還能起到WTB節(jié)點自動配置的作用。在MVB區(qū)段內(nèi)部，TC CCU是控制和監(jiān)控功能的核心。由TC CCU控制和監(jiān)視所有模塊（如列車診斷、制冷空調(diào)、充電機等）。綜合起來就是一些對TC CCU輸入或從TC CCU輸出的模塊，由于這些模塊本身具有完整的控制作用，即具有智能，所以可以看做是能I/O。致謝智能I/O由

9、TC CCU來激活、關(guān)閉。MVB區(qū)段并不是完全孤立的，基本的司機操作控制功能、高壓（網(wǎng)側(cè)）控制功能在列車兩端的Mc車之間可互為冗余，該功能是通過列車內(nèi)部貫穿整車的冗余MVB總線來實現(xiàn)的。當處于工作狀態(tài)的司機室發(fā)生故障時，列車不會停止下來，司機的操作通過冗余總線由另一個司機室的控制設(shè)備自動接管，此時司機可以在屏幕上看到故障情況，但不影響列車運行。掛在Tb車MVB總線上的遠程模塊AXS CCU可以通過GSM建立與地面之間的通信通道，貫穿整車的以太網(wǎng)為乘務(wù)員提供列車維護、服務(wù)等方面的通信與接口。值得注意的是本地MVB種還有一個功能獨立的重要系統(tǒng)，就是牽引控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)又自稱一個獨立的牽引MVB總

10、線，對其下的單元，如牽引控制單元、制動控制單元、模擬輸入/輸出單元、數(shù)字輸入/輸出單元等，按分布式總線控制的方式實施控制與監(jiān)視。4、TCMS的MITRAC網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備CRH1動車組的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)基于MITRAC系統(tǒng)。MITRAV計算機系統(tǒng)是由龐巴迪公司為動車和輕軌車設(shè)計的通用計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)是喲中分布式的計算機控制系統(tǒng)，控制單元可位于被監(jiān)視設(shè)備的附近。1）中央控制單元中央控制單元的硬件是處理器VCU-Lite，配置如下：Motorola 68040處理器。VCU-Lite供電：直接蓄電池供電，內(nèi)置的DC/DC變化器能夠支持多種蓄電池配置。MVB通信介質(zhì)。MVB服務(wù)端口：可以講編程器或者電筒用

11、一條MVB電纜，通過對MVB服務(wù)端口直接連接到VCU-Lite上，對VCU-Lite進行編程或者測試。專用的RS-485串口。VCU-Lite配置兩個專用的RS485的串行通道COM3和COM4，COM3可以用于半雙工通信，COM4可用于全雙工通信，RS-232串口，使用時需有終端電纜，電纜的RJ12端連接到VCU-Lite的X8上，另一端連接到PC機的串口上。以太網(wǎng)，主要用于提哦啊是、下載應(yīng)用程序及其開發(fā)。2）網(wǎng)關(guān)：列車總線WTB網(wǎng)關(guān)是多功能車輛總線MVB和列車總線WTB之間不同物理介質(zhì)和不同協(xié)議的轉(zhuǎn)換接口。網(wǎng)關(guān)在兩種總線的通信協(xié)議之間進行數(shù)據(jù)的管理、分析和過濾。網(wǎng)關(guān)能夠支持強、弱主機的概念

12、，也能在列車編組改變的時自動標志、配置列車總線上的激活節(jié)點。網(wǎng)關(guān)包括2個MVB連接、2個冗余WTB連接、一個帶EEPROM的地址編程插頭和EEPROM內(nèi)存。網(wǎng)關(guān)中含有每個動車組項目特備指定的應(yīng)用軟件，在CRH1車組中，制定了網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件。網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件的作用是建立起不同物理層上采用不同通信協(xié)議的MVB和WTB總線之間的互聯(lián)，網(wǎng)關(guān)可操縱、分析和過濾兩種總線之間的數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)關(guān)的主要功能由標準的軟件和固件來實現(xiàn)，CRH1的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件與通過WTB的不同數(shù)據(jù)報文數(shù)量有關(guān)，如：主機到從機報文。從機到主機報文，當列車編組改變或者強弱主機功能切換時，在WTB上市別和配置節(jié)點的功能也由網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)。3）GSMR遠程訪問控制單元(AXS)AXS遠程訪問單元用于列車上的TCMS和地面站點之間的無線通信。4）COMC通信控制器：COMC是實現(xiàn)MVB與 RS485、RS232總線之間的通信轉(zhuǎn)換的設(shè)備?？偨Y(jié)：以上即CRH2A型動車組和CRH1A型動車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的介紹思考題：1、動力分散方式與黏著利用的關(guān)系？動力分散方式的粘著較為穩(wěn)定,一是