列车控制和管理系统列车控制和管理系统(TCMS)-精品文档共23页
- 格式:ppt
- 大小:2.22 MB
- 文档页数:23
列车控制及监控系统第一节列车控制及监控系统概述一、功能概述列车控制及监控系统(Train Control and Management System,简称TCMS)是集列车的控制、监控和诊断为一体的集成控制系统,为列车各系统提供实时控制信号,完成对列车的控制,同时,TCMS 也可实现对列车主要设备的运行状态和故障信息进行采集、记录、显示,为司机对车辆的正确驾驶提供信息参考,为车辆检修提供信息提示和数据提取的途径。
二、青岛地铁2号线列车控制及监控系统架构(一)TCMS设备清单表1-1 TCMS设备清单(二)列车网络拓扑结构青岛地铁2号线列车网络拓扑结构如下图所示,EGWM表示TCMS 主机,DDU表示TCMS显示器,DIMe表示数字量输入模块,DXMe表示数字量输入/输出模块,AXMe表示模拟量输入/输出模块,REPA/B 表示中继器,EDRM表示事件记录仪,RCMe表示485-MVB网关,DCU 表示牵引控制单元,BCU表示制动控制单元,SIV表示辅助逆变器,ATC表示信号车载控制单元,PIS表示乘客信息系统,HVAC表示空调控制器,FDS表示烟火报警装置,EDCU7/8表示门控器。
图1-1 列车网络拓扑结构第二节列车控制及监控系统通信接口协议及功能一、与牵引系统的通信接口协议及功能(一)TCMS向DCU发送如下信息:●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●DCU自检命令●列车运行模式●列车牵引力、制动力设定值●限速值●轴速度●制动电阻风机测试命令●DCU隔离命令●蓄电池牵引●电制动切除●运行工况●运行方向●车辆有效轮径●车辆有效载荷(二)DCU向TCMS发送如下信息:●DCU生命信号●DCU故障信息●VVVF状态●空转●自检状态●车辆实际牵引、电制动力●电制动回馈能耗●牵引能耗●制动电阻能耗●主断状态(三)TCMS可以配合牵引系统实现以下功能:●DCU通信状态监视●电制动切除功能●驾驶方向选择功能,确定列车的方向选择●DCU隔离功能●时间同步●DCU自检功能●诊断功能,在DDU上显示的DCU的状态和故障信息●轮径值设置功能,通过DDU设置,由TCMS发给各DCU ●激活高加速模式二、与辅助电源系统的通信接口协议及功能(一)TCMS向SIV发送如下信息:●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●SIV自检命令●蓄电池牵引(二)SIV向TCMS发送如下信息:●SIV生命信号●SIV故障信息●自检状态●SIV能耗●逆变器状态●线路输入电压●逆变电路输出电压●充电机电路输出电压●蓄电池充电电流●蓄电池温度(三)TCMS可以配合辅助电源系统实现以下功能:●SIV通信状态监视●时间同步●SIV自检功能●诊断功能,在DDU上显示SIV的状态和故障信息三、与信号系统的通信接口协议及功能(一)TCMS向ATC发送如下信息:●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●紧急制动施加状态●所有空气制动已施加●牵引、制动指令反馈●空转滑行检测●左/右侧车门全关闭(二)ATC向TCMS发送如下信息:●ATC生命信号●ATC运行模式●ATC触发紧急制动●站点信息(三)TCMS可以配合信号系统实现以下功能:●ATC通信状态监视●时间同步●执行ATO驾驶模式的自动列车控制●站点信息设置四、与制动系统的通信接口协议及功能●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●保持制动缓解●运行工况●BCU自检命令(二)BCU向TCMS发送如下信息:●BCU生命信号●BCU故障信息●网关阀状态●自检状态●保持制动施加反馈●轴速度●电制动切除●各架制动风缸、制动缸、空簧、制动管压力(三)TCMS可以配合制动系统实现以下功能:●BCU通信状态监视●时间同步●紧急制动施加检测●保持制动缓解●空压机管理●BCU自检功能●诊断功能,在DDU上显示BCU的状态和故障信息五、与PIDS的通信接口协议及功能●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●PIDS自检命令●左、右门全关闭●各车门紧急解锁状态●各车门隔离状态●ATO模式●TCMS紧急广播命令(二)PIDS向TCMS发送如下信息:●PIS生命信号●PIS故障信息●PIS主机主/从状态●自检状态●客室报警器状态●PIS站点信息(三)TCMS可以配合PIDS实现以下功能:●PIS主机通信状态监视●站点信息设置●紧急广播功能●乘客紧急呼叫状态在DDU上显示●烟火报警视频联动●车门紧急解锁视频联动●时间同步●PIS自检功能●诊断功能,在显示器上显示PIS的状态和故障信息六、与空调系统的通信接口协议及功能(一)TCMS向HVAC发送如下信息:●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●空调自检命令●停止紧急通风●空调工作模式设置●手动温度设置●空压机启动●各车实际载荷●减载指令(二)HVAC向TCMS发送如下信息:●HVAC生命信号●HVAC故障信息●空调运行模式●空调控制温度●室内、外界温度●减载成功反馈●通风机工作状态●压缩机工作状态●冷凝风机工作状态(三)TCMS可以配合空调系统实现以下功能:●HV AC通信状态监视●HV AC模式设置●HV AC温度设置●控制空调系统顺序启动●时间同步●HV AC自检功能●诊断功能,在显示器上显示HV AC的状态和故障信息七、与车门系统的通信接口协议及功能(一)TCMS向EDCU发送如下信息:●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●EDCU自检命令(二)EDCU向TCMS发送如下信息:●EDCU生命信号●EDCU故障信息●EDCU自检状态●各车门状态(三)TCMS可以配合车门系统实现以下功能:●EDCU通信状态监视●各车门状态显示●时间同步●诊断功能,在DDU上显示EDCU的状态和故障信息八、与烟火报警系统的通信接口协议及功能(一)TCMS向FDS发送如下信息:●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●全列静音●全列火警复位●自检命令(二)FDS向TCMS发送如下信息:●FDS生命信号●FDS故障信息●自检状态(三)TCMS可以配合烟火报警系统实现以下功能:●FDS通信状态监视;、●火灾警报功能●火警静音功能●火警复位功能●火警探测器状态●时间同步;●自检功能;●诊断功能,在显示器上显示FDS的状态和故障信息第三节列车控制及监控系统设备一、中央控制单元(EGWM:Ethernet GateWay Module)(一)EGWM概述EGWM位于TC车司机室电气柜内,EGWM用来处理列车各系统和模块的通信数据,从而向列车各系统和模块发出控制指令。
摘要:介绍了动车组列车控制管理系统的基本构成以及主要功能,阐述了动车组列车控制管理系统的冗余设计要点,为动车组列车控制管理系统设计提供了参考。
关键词:动车组;列车控制管理系统;TC CCU;TDS CCU引言列车控制管理系统(TCMS)是用于控制、监督和管理列车及各子系统的分布式电脑系统,可直接或间接地通过离散的输入输出单元(MIO)监控随车系统以及与列车通信网络连接的子系统。
TCMS系统由带车辆控制应用软件的智能硬件装置组成,它通过列车控制网络(TCN)实施控制和监管功能;TCMS系统为列车及其子系统主要提供以下功能:网络通信功能、控制功能、监测功能、诊断功能、可视化功能、远程数据传输功能。
TCMS系统网络控制如图1所示。
TCMS系统的优势:(1)可以降低动车运行成本;(2)系统整合容易,安装简单,可以快速被动车组工作人员所掌握;(3)系统所用材料少;(4)动车组可以根据运行需求,进行TCMS系统功能的变更与添加,提高了动车组运行操作的便捷性;(5)重量轻;(6)系统可靠性强,可保障动车组的安全运行。
TC CCU(控制系统)和TDS CCU(诊断系统)是TCMS系统的重要组成部分,二者可以根据不同的设计需求设计不同的系统功能,TC CCU是负责控制列车运行中各种数据的系统,既负责整合车辆车载设备信息,又控制动车组各系统的运行模式。
TDS CCU对动车组各系统的运行进行监控,并进行系统故障诊断,提高了动车组运行的可靠性、安全性,保障了动车组列车运行的稳定性。
TC CCU和TDS CCU具有平台分割机制,可以为动车组提供安全保障、操作保障与舒适度保障。
安全保障是指TC CCU和TDS CCU可以提高整个动车运行安全水平,例如通过控制或监视功能,对动车组的运行进行控制与监视,保障动车组的安全运行。
操作保障是指通过控制功能、车载设备监视功能以及相关的辅助功能,保障动车组操作的科学化与便捷化。
舒适度保障是指在有需要时通过控制车辆所有非关键功能、车辆诊断功能、车载车辆管理功能以及相关辅助功能,为动车组运行提供更多的便利,提升乘客的舒适度。
时速200公里铁路动车组项目投标文件招标编号:ITC-04N306006第四部分:铁路动车组总体技术方案长春轨道客车股份有限公司CHANGCHUN RAILWAY VEHICLES CO.,LTD.第四部分–铁路动车组总体技术方案(下)4.2 A-250 技术说明书附件 19TCMS索引1.通用性 (3)2.列车说明 (3)3.多组联挂 (4)4. TCMS体系结构 (4)4.1.列车总线 (5)4.2.网关 (5)4.3.MPU-LT,MPU-LC (6)4.4.车辆总线 (6)4.4.1. MVB信号总线规范 (7)4.4.2. MVB牵引总线规范 (8)4.4.3. MVB车内设施总线规范 (9)4.5.中继器 (10)4.6.RS485诊断总线 (10)4.7.监视器 (10)4.7.1.驾驶台监视器 (10)4.7.1.1.TS监视器 (10)4.7.1.2.TD监视器 (10)4.7.2.本地监视器 (10)4.8.RIOM (12)5.冗余性 (13)5.1.网关冗余性 (13)5.2.MPU冗余性 (13)5.3.RIOM冗余性 (13)5.4.监视器冗余性 (13)5.4.1.驾驶台监视器冗余性 (13)5.4.2.本地监视器冗余性 (13)5.5.中继器冗余性 (13)5.6.非冗余功能 (14)6.功能和系统性能要求 (14)7.诊断功能 (24)7.1.司机诊断 (24)7.2.列车组人员 (24)7.3.维护 (24)7.4.下载诊断数据 (25)8. TCMS性能目标 (26)9.可靠性目标 (27)10.工具 (27)11.供货范围 (28)1.通用性所提供的TCMS系统是从新的Pendolino项目派生而来,它基本上将会尽可能的多使用相同类型的体系结构和软件。
2.列车说明本动车组是由分布式交流电源(25 kV)驱动的动车组。
其列车编组固定为8节车编组。
本列车为对称式(4 + 4节车)。
中国列车运行控制系统( CTCS)CTCSCTCS 是(Chinese Train Control System)的英文缩写,中文意为中国列车运行控制系统。
CTCS 系统有两个子系统,即车载子系统和地面子系统。
CTCS 根据功能要求和设配置划分应用等级,分为0~4 级。
1. CTCS 概述TDCS 是铁路调度指挥信息管理系统,主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能,换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由 TDCS 自动完成。
中国铁路调度指挥系统参考欧洲ETCS规范,中国逐步形成了自己的CTCS ( Chinese Train Control System )标准体系。
如何吸收 ETCS 规范并结合中国国情更好地再创新,是值得深入研究的课题。
铁路是国民经济的大动脉,是中国社会和经济发展的先行产业,是社会的基础设施,铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门,它肩负着国民经济各种物资运输的重任,对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。
为了满足国民对铁路运输的要求,进入二十一世纪以后,铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设,并取得了骄人的成绩。
为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要,铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”(即:铁路列车控制系统,是Chinese Train Control System的缩写“ CTCS”)2.产生背景由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多,且各国信号制式复杂、互不兼容,为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题,保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行,1982 年 12 月欧洲运输部长会议做出决定,就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。
2001 年欧盟通过立法形式确定ETCS ( European Train Control System)为强制性技术规范。