高速列车网络与控制技术第3章 (3.6-3.8)
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高速列车网络与控制技术(车辆三班整理版)第一章1.列车网络和普通计算机相比有何特点?参考第三章第2题2.目前应用在我国铁路和机车上的网络有哪些,各有什么特点?一种是国产化的MICAS-S微机系统,用于SS4B等电力机车一种是基于美国GE公司20世纪80年代的C39-8机车上所用的微机控制系统,用于DF11和DF8B等内燃机车详细的我国列车通信网络在机车车辆的应用情况见p16见表1.23.CRH1,CRH2,CRH3,CRH5动车组所用的列车网络是什么?CRH1用的WTB/MITRAC系统;CRH2用的ARCNET系统;CRH3用的WTB/SIBAS32系统;CRH5用的是WTB系统(均指的是列车总线)4.HXD1,HXD2,HXD3以及HXN3,HXN5机车所使用的列车网络是什么?HXD1用的是WTB/SIBAS32;HXD2用的是WorldFIP/AGATE;HXD3用的是Ethernet(以太网);HXN5用的是:Ethernet(以太网)第二章1.通信系统的组成及特点?(p23)通信系统是传递信息所需的一切技术设备和信道的总和。
一般是由信息源和信息接收者,发送设备,接收设备。
传输介质等几部分组成。
2.通信系统给的主要性能指标?(p24)信息传输的有效性和可靠性是通信系统最主要的性能指标。
有效性是指信息传输的“速度”,即快慢。
对数字通信系统,常用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性是指信息传输的“质量”,及好坏,常用误码率来度量。
3.数据编码技术:曼彻斯特编码,差分曼彻斯特码(p31)曼彻斯特编码:这是一种常用的基带信号编码。
它具有内在的时钟信息,因而能使网络上的每一个系统保持同步。
在曼彻斯特编码中,时间被划分为等间隔的小段,其中每一小段代表一个比特。
每一小段时间本身又分为两半,前半个时间所传信号是该时间段传送比特值的反码,后半个时间段传送的又是比特值本身。
因此,从高电平跳变到低电平表示0;从低电平跳变到高电平表示1.可见在一个时间周期内,其中间点总有一次信号电平的变化。
《机车网络控制》课程标准适用专业:铁道机车运用与维护课时:60一、课程概述《机车网络控制》是铁道机车运用与维护专业的一门专业核心课程。
机车网络系统操作与维护是机车司机、地勤司机等岗位的核心技能。
通过本课程的学习,使学生掌握机车网络系统操作与维护的相关知识及技能,培养学生熟练运用所学知识和技能完成职业岗位所需工作任务的方法能力和社会能力,培养学生的职业素质,提高学生机车网络操作技能和应急故障处理能力。
学生在完成全部工作任务后,应达到如下要求:熟悉机车网络系统的结构及原理;按照规定的程序和标准,对机车网络系统进行日常检查、维护保养和应急故障处理;能根据运用保养规程要求,对机车网络系统故障检修任务进行评价和分析;能采取行动导向确定机车网络系统调试与维护的步骤;能使用专用设备、仪器对机车网络系统进行试验与检测;能阅读机车维修资料,从中获取有效信息;遵守安全规章,安全检修的工作能力。
二、教学目标1.知识目标(1)掌握数据通信网络的组成、原理、特点及应用。
(2)掌握TCN列车通信网络系统的组成、原理、特点及应用。
(3)掌握WorldFIP总线网络系统的组成、原理、特点及应用。
(4)掌握工业以太网系统的组成、原理、特点及应用。
(5)掌握LonWorks控制网络系统的组成、原理、特点及应用。
(6)掌握CAN总线与ARCNET总线系统的组成、原理、特点及应用。
(7)掌握典型机车网络控制系统的检查及故障排除。
(8)掌握典型机车网络控制系统故障的应急处理措施。
(9)掌握安全操作规范。
2.能力目标(1)能够识别机车网络控制系统各类设备的名称及作用。
(2)能够规范操作机车网络控制系统。
(3)能够简单调试机车网络控制系统。
(4)能够对机车网络控制系统进行常规检查。
(5)能够对典型机车网络控制系统进行常规检查及故障排除。
(6)能够对典型机车网络控制系统故障进行应急处理。
3.素质目标(1)坚定理想信念,增强“四个自信”;(2)厚植爱国主义情怀,树牢“四个意识”;(3)加强品德修养,具备良好的职业道德,培养爱岗敬业、认真负责、精益求精的素质和认真、细心、严谨的工作作风;(4)增长知识见识,具有较强的学习能力、信息处理能力和应变能力;(5)增强综合素质,具有发现问题、分析问题和归纳总结问题的能力,具备良好的团队协作能力。
高速铁路CPⅢ控制网测量与数据处理培训教材西南交通大学2009年4月目录第1章基础知识 (1)1.1概念或术语 (1)1.2CPⅢ控制网的网形 (2)1.2.1 平面控制网测量网形 (2)1.2.2 高程控制网测量网形 (3)1.3CPⅢ控制网的特点 (4)1.4CPⅢ控制网测量的一般规定 (4)1.5CPⅢ平面控制测量要求 (6)1.6CPⅢ高程控制测量要求 (10)第2章 CPⅢ数据采集软件(DMS)安装与使用说明 (13)2.1CPⅢDMS的安装 (13)2.1.1 软件安装需求 (13)2.1.2 软件安装步骤 (13)2.2CPⅢDMS功能和适用范围 (18)2.3硬件设备 (18)2.4CPⅢDMS使用说明 (19)2.4.1 CPⅢ DMS测量准备 (19)2.4.2 CPⅢ DMS测量实施 (21)2.5CPⅢDMS文件说明 (29)2.5.1 观测参数文件 (29)2.5.2 通信参数文件 (29)2.5.3 测量成果文件 (30)第3章 CPⅢ数据处理软件(DAS)安装与使用说明 (31)3.1CPⅢDAS的安装 (31)3.1.1 CPⅢ DAS的安装需求 (31)3.1.2 CPⅢ DAS的安装步骤 (31)3.2CPⅢDAS功能和适用范围 (32)3.3硬件设备 (33)3.4CPⅢDAS使用说明 (33)3.4.1 “工程项目”菜单 (33)3.4.2 “平面数据处理”菜单 (35)3.4.3 “平面平差计算”菜单 (40)3.4.4 “高程数据处理”菜单 (45)3.4.5 “高程数据平差”菜单 (47)3.4.6 “结果显示”菜单 (50)3.5CPⅢDAS文件说明 (51)3.5.1 工程文件 (51)3.5.2 平面数据处理 (51)3.5.3 平面平差计算 (51)3.5.4 高程数据处理 (51)3.5.5 图形文件 (51)第4章典型CPⅢ网测量与数据处理结果分析与对策 (52)4.1CPⅢ网测量误差来源 (52)4.2CPⅢ网测量过程的问题及对策 (52)4.2.1 测站超限频繁 (52)4.2.2 目标错误寻找 (52)4.3CPⅢ网数据处理结果分析与对策 (52)4.3.1 平面网数据处理结果分析与对策 (52)4.3.2 高程网数据处理结果分析与对策 (55)参考文献 (56)第1章CPⅢ控制网测量与数据处理的基础知识1.1 概念或术语1)工程独立坐标系:为满足铁路工程建设要求采用的以任意中央子午线和高程投影面进行投影而建立的平面直角坐标系。
列车车辆控制与通信网络系统技术条件1 范围本技术条件规定了客运列车车辆控制与通信网络系统的基本配置、网络系统与设备的连接方式、网络上数据传送及故障诊断原则。
对车辆控制与通信网络系统,采用缩写VCCS(V ehicle C ontrol and C ommunication network S ystem)。
本技术条件适用于范围:铁道旅客运输列车的非固定车辆编组和固定车辆编组。
2 引用标准下列标准包含的条文,通过本技术条件引用而成为本技术条件的条文。
TB/T 3021-2001 铁道机车车辆电子装置IEC 61375-1:1999 铁道电气设备列车总线第1部分:列车通信网络(TCN)TB/T3035 -2002 列车通信网络GB/T1287 -91 铁路客车通用技术条件3 基本配置3.1遵循铁标TB/T3035-2002《列车通信网络》第5条“选用原则”规定。
由于铁道旅客运输列车绝大多数采用非固定编组方式,客运列车通信网络采用遵循IEC61375-1标准的列车通信网络。
3.2客车VCCS是车载分布式计算机网络系统,它是由列车总线和车辆总线构成的两级网络系统。
列车总线连接各车辆的节点;车辆总线连接本车(或本单元)内各个由计算机控制的部件。
3.3列车总线采用WTB,通信波特率为1Mbps。
通信介质为符合UIC558规定的双绞屏蔽电缆,双份冗余,自动转换。
3.4车辆总线采用MVB、通信波特率为1.5Mbps。
通信介质:应采用光纤或符合UIC558要求的双绞屏蔽电缆。
光纤介质不设冗余,电缆介质应考虑冗余。
3.5节点设置:原则上每节车辆应设置一个节点。
3.6显示屏设置:每个车辆总线上应设置一个显示屏。
3.7除了列车总线和车辆总线外,不应有其它跨车辆连接的通信线。
3.8列车通信网络系统中的各个组件,其环境条件(海拔、湿度、温度、冲击、振动、防护等)、供电电源的波动范围及电磁兼容性要求应符合TB/T3021-2001的要求。
高速铁路信号与控制系统高速铁路的信号与控制系统,是高速列车安全、高密度运行的基本保证。
因此,世界各国发展高速铁路,都十分重视行车安全及其相关支持系统的研究和开发。
高速铁路的信号与控制系统是集微机控制与数据传输于一体的综合控制与管理系统,是当代铁路适应高速运营、控制与管理而采用的最新综合性高技术,一般通称为先进列车控制系统(Advanced Train Control Systems)。
如北美的先进列车控制系统(ATCS)和先进铁路电子系统(ARES),欧洲列车控制系统(ETCS),法国的实时追踪自动化系统(ASTREE),日本的计算机和无线列车控制系统(CARAT),等等。
先进列车控制系统是铁路在技术上的一次突破,它将使铁路和整个国民经济取得巨大的经济效益。
从80年代初开始研究的先进列车控制系统,现仍处于研究、试验与完善之中。
近年来,许多国家为先进列车控制系统研制了多种基础技术设备,如列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决策支持系统、分散式微机联锁安全系统、列车微机自动监测与诊断系统等。
世界上许多国家如美国、加拿大、日本和西欧各国都将在20世纪末到21世纪初,逐步推广应用这些新技术。
目前一些国家已经开始分层次的实施。
ARES系统是为了提高铁路运输的安全和效率而研制的两种基本控制系统之一。
它采用全球定位卫星接收器和车载计算机,通过无线通信与地面控制中心连接起来,实现对列车的智能控制。
中心计算机根据线路状态信息和机车计算机报告的本身位置和其他列车状态信息等,随时计算出应采取的措施,使列车有秩序地行驶,并能控制列车实现最佳的制动效果。
全球定位卫星系统定位精确,误差不超过1m。
ARES并利用全球定位卫星来绘制实时地图,使司机能在驾驶室的监视器上清楚地了解列车前方的具体情况,从而解决了夜间和雨雾天气时的观察困难。
ATCS,即先进列车控制系统则采用设在地面上的查询应答器(Transponder),而不用全球定位卫星。
试析高速铁路信号系统的网络安全与统一管控赵妮【摘要】现阶段我国社会经济发展较快,城市化进程不断加快,交通行业发展较快.近些年我国高速铁路建设项目建设范围在逐步扩大,高速铁路信号系统在促进高速铁路稳定运行发展具有重要作用,为了使得高速铁路信号系统的网络处于安全运行状态,相关部门需要对当前信号系统中存在的各项问题进行分析,提出相应的管控方案,对网络系统实行精细化管理,逐步提升信号系统的网络安全,解决网络系统管理工作中的各项问题.%At this stage, China's social and economic development is rapid, the process of urbanization is accelerating, and the transportation industry is developing rapidly. In recent years, China's high-speed railway construction project is gradually expanding the scope of construction. The high-speed railway signal system plays an important role in promoting the stable operation of high-speed railway development. In order to make the high-speed railway signal system in the safe operation of the network, the relevant departments need to analyze the problems existing in the signal system, put forward the corresponding management and control schemes and implement the fine management on the network system to gradually improve the network security of the signal system and solve various problems in the network system management.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)011【总页数】2页(P73-74)【关键词】高速铁路;信号系统;网络安全;管控【作者】赵妮【作者单位】中铁一局集团电务工程有限公司,西安710025【正文语种】中文【中图分类】U2840 引言目前我国高速铁路信号系统在安全防护方面还是选用一般信息网络的防火墙设备,通过外部访问控制和隔离以及病毒扫描技术来提升系统网络安全,没有根据高速铁路实际情况采取相应措施进行全面防御,未从根本上提升铁路通信的安全性。
高速列车牵引网络控制系统列车牵引网络控制系统是列车网络控制系统的子集,通过列车网络完成列车牵引和传动的分布式实时控制,其工作过程为:列车控制单元通过列车网络获得各车辆单元设备的状态数据,根据这些数据,按预先设想的策略向各车辆控制单元发出转矩指令值等控制命令,经车辆控制单元处理后,由传动控制单元控制驱动装置来实现列车牵引与动力制动等功能。
(1)列车牵引网络控制系统的基本构成。
采用交流传动的高速列车,列车牵引由分散在多个车辆单元的牵引控制单元和驱动单元构成。
列车牵引网络控制系统分为列车级、车辆级和传动级。
列车级完成列车的综合信息管理和控制决策,给出与整个列车有关的给定目标和控制策略。
由主司机室采集到的司机控制指令、ATP运行控制指令和重联信号,经过列车级处理后,用于完成列车运行速度、加速度、牵引/制动力等运行目标的优化,产生列车牵引控制指令,并经列车总线传送到车辆级控制单元,实现列车的统一指挥。
(2)列车牵引网络控制系统的功能。
①控制功能。
动力车重联控制。
对高速列车的动力设备(包括其他设备)进行远程自动控制及故障监测,信息通道为列车总线、车辆总线及贯穿全列车的少许硬连线。
动力车重联控制主要包括以下内容:a.高速列车操作权的选取,即列车总线主节点的产生及中央控制单元的确立。
b.牵引运行时,判断全列车的状态是否解锁牵引逻辑。
c.判断全列车的动力系统状态,进行全列车牵引力的计算与分配。
d.传送操作车控制指令及反馈各车的状态信息,如控制主断路器、受电弓等远端设备。
牵引特性和制动特性控制。
驱动控制。
定速控制。
辅助系统控制。
过分相控制。
列车控制与监测。
空电联合制动(联合空气制动与电制动)。
②故障检测与故障处理功能。
控制系统基于各传感器信号,利用各种判定条件,通过相关分析确定故障点和故障等级;然后采取故障报警、故障隔离、处理建议、自动恢复、故障导向安全和故障记录等措施,保证列车安全。
故障检测与故障处理主要分为信息采集、信息处理、综合判断、故障安全恢复及导向、故障存储5个方面。