CRH2輔助供電網(wǎng)絡(luò)控制課題中期報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告

題目：CRH2動(dòng)車(chē)組幫助電路系統(tǒng)限制數(shù)據(jù)通信模型分析一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）概述二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）整體支配及進(jìn)度三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分四、下一部分的工作支配五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作中存在的問(wèn)題書(shū)目（1）現(xiàn)代列車(chē)正朝著高速化、自動(dòng)化和舒適化的方向發(fā)展。由此產(chǎn)生了越來(lái)越多的信息并且迫切須要在車(chē)載設(shè)備限制計(jì)算機(jī)之間相互傳輸。（2）列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)是面對(duì)列車(chē)監(jiān)控的一種連接車(chē)載智能設(shè)備的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，是分布式列車(chē)限制系統(tǒng)的核心組成部分。它以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、限制技術(shù)、設(shè)備故障診斷技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái)。（3）本課題是列車(chē)限制網(wǎng)絡(luò)仿真探討的一部分，主要分析CRH2型動(dòng)車(chē)組幫助電路系統(tǒng)限制原理，在此基礎(chǔ)上建立其網(wǎng)絡(luò)化限制環(huán)境下的數(shù)據(jù)通信模型，為列車(chē)通信仿真網(wǎng)絡(luò)的研制打下基礎(chǔ)

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）概述

1、論文的整體支配依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)上的支配，已經(jīng)老師和我自己的實(shí)際學(xué)習(xí)工作支配，有如下的論文整體進(jìn)度支配。第一部分查找國(guó)內(nèi)外列車(chē)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用資料(1周)其次部分學(xué)習(xí)總結(jié)ARCNET列車(chē)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體內(nèi)容(2周)第三部分熟悉CRH2型動(dòng)車(chē)組列車(chē)限制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及工作原理(3周)第四部分CHR2動(dòng)車(chē)組幫助電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理分析建模(4周)第五部分模型編程、調(diào)試及及相關(guān)參數(shù)測(cè)試(4周)第六部分論文寫(xiě)作(2周）二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）整體支配及進(jìn)度

2、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度狀況論文探討進(jìn)展已經(jīng)到了第四部分的后半程：CRH2動(dòng)車(chē)組幫助電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理分析建模中的建模部分。（1）已經(jīng)列出了本論文的提綱，大體寫(xiě)作已經(jīng)完成。文章的輪廓已經(jīng)完成。對(duì)于文章的格式要點(diǎn)寫(xiě)作已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，初稿大致完成。（2）網(wǎng)絡(luò)建模這一部分的內(nèi)容探討確定要大精力投入。接下來(lái)時(shí)間解決這個(gè)最關(guān)鍵問(wèn)題，為論文的寫(xiě)作工作掃清最終的障礙。保證可以順當(dāng)完成本次課題畢設(shè)的論文寫(xiě)作工作。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）整體支配及進(jìn)度

（1）第一部分，關(guān)于國(guó)內(nèi)外列車(chē)網(wǎng)絡(luò)的了解。1）70年頭末至80年頭初，車(chē)載微機(jī)的雛形分別在西門(mén)子公司和BBC公司出現(xiàn)。列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)在初期的串行通信總線的基礎(chǔ)上產(chǎn)生。2）1988年IEC第9技術(shù)委員會(huì)TC9成立了第22工作組WG22，其任務(wù)是制訂一個(gè)開(kāi)放的通信系統(tǒng)，從而使得各種鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛能夠相互聯(lián)掛，車(chē)上的可編程電子設(shè)備能夠互換。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分

1992年6月,TC9WG22以委員會(huì)草案CD（committeeDraft）的形式向各國(guó)發(fā)出列車(chē)通信網(wǎng)TCN（TrainCommunicationNetwork）的征求看法稿。1999年6月，TCN標(biāo)準(zhǔn)草案正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即IEC61735。還有其他工業(yè)協(xié)議，如應(yīng)用于TGV高速列車(chē)ARGAT限制系統(tǒng)的WorldFIP網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用于日本新干線高速列車(chē)的ARCNET網(wǎng)絡(luò)等。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分我國(guó)列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以追溯到1991年，株洲電力機(jī)車(chē)探討所在購(gòu)買(mǎi)ABB公司的牽引限制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具特殊是軟件開(kāi)發(fā)工具的基礎(chǔ)上，聯(lián)合路內(nèi)高被開(kāi)發(fā)出了建國(guó)第一套力機(jī)車(chē)微機(jī)限制裝置，安裝于SS40038電力機(jī)車(chē)上。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分90年頭中期，隨著動(dòng)車(chē)組在我國(guó)升溫，對(duì)列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)特殊是機(jī)車(chē)的重聯(lián)限制通信的需求特殊迫切。一方面，鐵道部開(kāi)展了列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)探討課題，另一方面路內(nèi)外很多單位也先后自發(fā)地開(kāi)展了自我開(kāi)發(fā)、聯(lián)合開(kāi)發(fā)或技術(shù)引進(jìn)工作，這些工作主線局域網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、TCN、通信介質(zhì)、基于RS485的通信協(xié)議等領(lǐng)域綻開(kāi)。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分（2）其次部分，關(guān)于CRH2型動(dòng)車(chē)組及其幫助供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介。CRH2型動(dòng)車(chē)組由8輛車(chē)組成，其中4輛動(dòng)車(chē)4輛拖車(chē)。車(chē)上的幫助供電系統(tǒng)在1號(hào)、8號(hào)車(chē)分別設(shè)置一套幫助電源裝置（APU），為空氣壓縮機(jī)、照明、限制、廣播、列車(chē)無(wú)線等設(shè)備供應(yīng)電源；在2、4、6號(hào)車(chē)上分別設(shè)有一個(gè)蓄電池箱。CRH2動(dòng)車(chē)組幫助供電系統(tǒng)由牽引變壓器的幫助供電繞組供應(yīng)電源。幫助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次繞組的AC400V供應(yīng)電源，AC25kV的高壓電輸入牽引變壓器，經(jīng)過(guò)降壓變成AC400V，再輸入幫助電源裝置，經(jīng)過(guò)處理后，從幫助電源裝置輸出4路溝通和1路直流電源，為列車(chē)的各設(shè)備供電。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分CRH2動(dòng)車(chē)組幫助供電系統(tǒng)工作原理示意圖

CRH2動(dòng)車(chē)組幫助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次幫助繞組供應(yīng)電源，接受干線供電方式，按各電源系統(tǒng)貫穿全列車(chē)。和牽引變壓器3次線圈干脆連接的系統(tǒng)中，連接有空調(diào)裝置、換氣裝置以及ATP主控電源。CRH2動(dòng)車(chē)組幫助供電系統(tǒng)圖a非穩(wěn)壓?jiǎn)蜗郃C100V系統(tǒng)，由幫助變壓器（ATr）僅將牽引變壓器幫助繞組的AC400V電壓干脆降壓至AC100V，向熱水器的加熱器等容許電壓變動(dòng)的負(fù)荷供電。b穩(wěn)壓AC100V、AC220V系統(tǒng)和穩(wěn)壓DC100V系統(tǒng)，運(yùn)用幫助電源裝置與AC400V實(shí)現(xiàn)隔離，并且降壓和穩(wěn)壓。c穩(wěn)壓三相AC400V與牽引系統(tǒng)相關(guān)的幫助設(shè)備（牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機(jī)用各送風(fēng)機(jī)等）連接。d穩(wěn)壓DC100V系統(tǒng)向車(chē)輛的限制電源、車(chē)廂照明、蓄電池等供電（3）第三部分，關(guān)于ARCnet協(xié)議。ARCNET網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、牢靠性等諸多優(yōu)點(diǎn)使其成為了一種志向的工業(yè)限制網(wǎng)絡(luò)。具有如下的優(yōu)點(diǎn)。1)接受優(yōu)化的令牌傳輸協(xié)議，避開(kāi)了CSMA／CD方式的訪問(wèn)沖突，使得網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率大大提高；2)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性好；3)退網(wǎng)操作簡(jiǎn)潔；

三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分4)每個(gè)數(shù)據(jù)幀中都含有一個(gè)CRC．16的幀校驗(yàn)序列；5)令牌丟失，將引發(fā)重構(gòu)，自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；6)供應(yīng)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)故障診斷功能；7)節(jié)點(diǎn)因沒(méi)有空閑緩沖區(qū)而引起接收信息的丟失，設(shè)置了“空閑緩沖區(qū)查詢"幀，通過(guò)查詢可以削減必要的數(shù)據(jù)重發(fā)，提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率和牢靠性；8)網(wǎng)絡(luò)的信息流量大、牢靠性好。9)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快，通信距離長(zhǎng)，總線接法也比較靈敏。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分正如上所述，ARCNET網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、牢靠性等諸多優(yōu)點(diǎn)使其成為了一種志向的工業(yè)限制網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)CRH2列車(chē)的結(jié)構(gòu)，接受ARCNET協(xié)議搭建的總線式網(wǎng)絡(luò)從理論上完全可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的限制需求，也能夠符合列車(chē)運(yùn)行過(guò)程的平安性的牢靠性的要求。

三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分（4）第四部分，CRH2型動(dòng)車(chē)組限制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與幫助電路限制模型的建立。

CRH2動(dòng)車(chē)組列車(chē)信息限制系統(tǒng)主要由列車(chē)信息中心裝置、列車(chē)信息終端裝置、列車(chē)信息顯示器、顯示器限制裝置、IC卡讀寫(xiě)裝置及乘客信息顯示器等組成。分為兩個(gè)部分，上下兩層，為雙重環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。兩個(gè)部分分別為列車(chē)級(jí)和車(chē)輛級(jí)結(jié)構(gòu)。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分車(chē)輛編號(hào)T1c-1M2-2M1-3T2-4T1k-5M2-6M1s-7Tc2-8中央裝置11終端裝置11111111顯示器212顯示控制裝置212IC卡讀卡器22平安冗余：雙重光纖環(huán)形網(wǎng)；自我診斷傳送線的備份傳輸。1）、列車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。上層網(wǎng)絡(luò)以列車(chē)運(yùn)行限制計(jì)算機(jī)為核心，連接各中心裝置和終端裝置，接受雙重環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。列車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)接受的總線有2種類(lèi)型。其一為光纖環(huán)網(wǎng)，連接全部中心裝置與終端裝置，接受ANSI/ATA-878.1(ARCNET)協(xié)議；其二是作為光纖環(huán)網(wǎng)的備用總線自我診斷傳輸線（屏蔽雙絞線），以總線方式連接中心裝置與終端裝置，接受HDLC作為數(shù)據(jù)交換協(xié)議。光纖環(huán)網(wǎng)故障時(shí)，限制指令可以運(yùn)用自我診斷傳輸線完成限制傳送部間的傳送。

三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分雙重光纖網(wǎng)適用標(biāo)準(zhǔn)：ANSI878.1“ARCNET”傳送速度：2.5Mbps傳輸介質(zhì)：光纖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)形冗余措施：雙向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，故障導(dǎo)向平安設(shè)計(jì)編組聯(lián)掛時(shí)，中心裝置之間由2對(duì)電線(雙絞屏蔽線)連接，聯(lián)掛條件成立時(shí)，聯(lián)掛前兩編組中獨(dú)立的環(huán)線回路結(jié)合形成大編組環(huán)線回路限制指令傳輸延遲在50ms以內(nèi)（編組聯(lián)掛時(shí)照舊如此）自我診斷傳送線適用標(biāo)準(zhǔn)：HDLC，固定幀長(zhǎng)度的輪詢?cè)L問(wèn)傳送速度：38.4Kbps傳輸介質(zhì)：雙絞線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線信號(hào)編碼：基帶方式24VP-P(120Ω平衡電路)編組聯(lián)掛時(shí)，自我診斷傳送線連接整個(gè)列車(chē)限制指令傳輸周期10ms列車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)限制結(jié)構(gòu)框圖CRH2網(wǎng)絡(luò)限制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖2）車(chē)輛級(jí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。下層網(wǎng)絡(luò)用于各車(chē)廂，是面對(duì)限制的一種連接車(chē)載設(shè)備的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。車(chē)輛級(jí)網(wǎng)絡(luò)指中心裝置/終端裝置與車(chē)廂內(nèi)設(shè)備之間信息交換的通道。中心裝置/終端裝置與各車(chē)載設(shè)備之間接受點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，主變流器、制動(dòng)限制單元與終端裝置接受光纖連接，其他設(shè)備與中心裝置、終端裝置接受電流環(huán)方式連接。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分3）引入高牢靠性的列車(chē)網(wǎng)絡(luò)限制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)車(chē)組的限制及動(dòng)車(chē)組的狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，使動(dòng)車(chē)組限制的牢靠性和智能化得到極大提高。列車(chē)網(wǎng)絡(luò)限制系統(tǒng)對(duì)各子系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視和管理，使司機(jī)對(duì)動(dòng)車(chē)組的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)掌控、操作及故障處理變得更為簡(jiǎn)潔。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分（5）整理、分析前一階段查閱到的相關(guān)資料。在進(jìn)行論文撰寫(xiě)之前，我通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、書(shū)籍等渠道起先論文材料的收集整理工作，關(guān)于CRH2動(dòng)車(chē)組的限制網(wǎng)絡(luò)的探討，國(guó)內(nèi)外都有相當(dāng)成熟的探討成果，通過(guò)閱讀他人的探討資料，學(xué)習(xí)其問(wèn)題分析方法，了解其論文邏輯結(jié)構(gòu)并結(jié)合我的探討題目對(duì)我的論文結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)，收效良好。查閱英文資料，通過(guò)整理，找出相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行翻譯。依據(jù)學(xué)校論文寫(xiě)作要求，我通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、書(shū)籍等多種渠查閱了與論文相關(guān)的外文文獻(xiàn)。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）已完成的探討部分前面一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和總結(jié)使我大體完成了該論文的結(jié)構(gòu)及探討重點(diǎn)。但是對(duì)于如何建立限制網(wǎng)絡(luò)模型還是比較模糊，并且對(duì)很多重要概念，比如ARCnet協(xié)議內(nèi)容還是模糊。針對(duì)以上的缺陷，下一部分的工作支配如下