第七章 CRH3列车网络控制系统
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基于CRH3型动车组的列车通信网络系统构架分析CRH3型动车组每列车上一共有2个牵引单元,每个牵引单元内又包括多个设备、模块,这些设备和模块通过MVB连在一起,MVB通过中央控制单元CCU中的网关GW实现了与WTB 的连接,实现了整组列车的互联互通。
列车通信网络;TCN;列车网络控制系统;SIBAS32随着我国铁路客运专线和既有线提速的运输要求,列车动车组在我国日益得到关注与重视,而列车通信网络作为动车组监控管理的重要组成部分,其重要性非常显著。
一、车组通信网络组成及系统结构1.动车组通信网络拓扑结构。
在目前已经投入运行的系统中,基本上采用了总线型网络拓扑结构。
每一节车厢作为一个独立的监控单元,各车厢之间通过列车总线(Train Bus)通信。
每一监控单元内根据需求不同,所需节点数量也不同,同一单元内各节点通过车辆总线(Vehicle Bus)相连。
通过在每一监控单元内安装一个代理节点来完成本单元内网络节点的管理,同时也提供本单元同列车总线及其他单元的接口。
在司机室或发电车内有一监控主机,通过网卡模块与列车总线相连,负责数据的显示、存贮等工作。
2.通信网络控制结构。
机车计算机控制装置与人机交互部分(一般采用显示器LCD)组成动车组通信网络。
动车的机车计算机控制单元是整个控制系统的核心,完成全部信号采集、控制与通信管理功能。
机车计算机控制装置按功能又可分为机车计算机控制单元LCU(Locomotive Control Unit)、通信网络和人机接口三部分。
二、CRH3型动车组列车通信网络架构1.牵引单元。
每列CRH3型动车组都由8辆车编组而成,可进一步分为两个分别由4辆车组成的牵引单元。
牵引单元一包括EC01/TC02/IC03/BC04,牵引单元二包括EC08/TC07/IC06/FC05,车厢号为01一08。
每个牵引单元内用车辆总线MVB连接单元内4辆车及同一车厢内的车内设备、传感器、执行机构,牵引单元内各车的拓扑结构固定不变。
动车组网络控制系统分析与探究摘要:随着动车组运营里程的增加,运行时间的增长,动车组网络控制系统的可靠性、稳定性更加变得尤为重要。
本文主要以CRH3型动车组的网络控制系统为模型,对动车组网络系统进行分析与研究,重点阐述CRH3型动车组使用的TCN网络通讯系统,并以此为基础展望列车网络控制系统的未来。
关键词:可靠性 CRH3型动车组 TCN现代列车正朝着高速化、自动化、舒适化和智能化的方向发展。
随着列车高速化的快步提升,与之相生的安全性问题也必然得到有效的保障,与传统的列车相比,为了保障高速化下的列车安全,在列车上设置了多种设备,这些设备需要在机车车辆及车载设备各网络部件之间实现信息的传输与交换。
如何将这些诸如列车状态、控制、故障诊断、旅客信息系统等信息安全、快速、可靠、准确地在整个列车上传输,是一个关键性问题。
而列车通讯网络(TCN)技术就是使这个庞大而繁杂的网络正常运行的的有效途径。
1.TCN网络概述列车通讯网络(TCN)是指一个具有双现场总线的分级构造系统,专为铁路车辆研发,用以替代模拟远程控制系统和掌握列车的运行状态。
TCN是一个二级的通讯网络,由列车总线WTB(绞线式列车总线)和车辆总线MVB(多功能车辆总线)组成。
这两个系统都包含一个带有冗余传输线的串行数据总线。
MVB总线一般用于车辆级的设备总线,WTB总线用于列车级的总线。
每个牵引单元有一个WTB/MVB网关节点,每个牵引单元的网关节点通过WTB列车总线互相联接起来;每个牵引单元内部的设备通过MVB总线互联起来。
每个牵引单元可以单独通过MVB总线主进行控制,又可以通过网关控制别的牵引单元或者接受别的车辆运营命令。
只要协调好每个牵引单元车辆之间的控制关系,就可以实现整列车的控制。
列车通讯网络(TCN)存在以下特点,(1)工作环境恶劣,可靠性要求高。
动车组网络系统能实现连续工作运行,且能抵抗恶劣的工作环境,即使在出现故障或不当操作的情况下,列车网络也能保障列车正常运行,这是列车网络系统在设计时兼顾硬件和软件两个方面对列车运行的保障,列车实时系统也是基于列车运行时的最坏情况,最后期限、最大运营时间、最长延迟等极端情况下设计的。