CRA型動(dòng)車組和CRA型動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

1、CRH2A型動(dòng)車組和CRH1A型動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)一、 CRH2A型動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：1、網(wǎng)絡(luò)控制概述：CRH2動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用貫穿全車的總線來(lái)傳送信息，從而減輕了列車的重量，并且通過(guò)對(duì)列車運(yùn)行以及車載設(shè)備動(dòng)作的運(yùn)行信息進(jìn)行集中管理，可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)司機(jī)和乘務(wù)員的輔助作用，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)和提高對(duì)乘客的服務(wù)質(zhì)量。2、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的組成：CRH2動(dòng)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(dú)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(biāo)準(zhǔn)。頭車設(shè)置的中央裝置為雙重系統(tǒng)構(gòu)成，確保其可靠

2、性。前后中心的控制單元采用母線仲裁。CRH動(dòng)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，時(shí)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。同3、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的功能：1）牽引、制動(dòng)指令傳輸； 2 ）設(shè)備啟動(dòng)、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(yàn)； 8）自我診斷傳送線； 9）遠(yuǎn)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)：CRH2動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用列車和車輛兩級(jí)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)

3、絡(luò)，以列車運(yùn)行控制為目的，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(jí)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

4、向右兩條線路，是一種分散型的系統(tǒng)。如果在一個(gè)方向的環(huán)繞中檢測(cè)到?jīng)]有應(yīng)答的情況，就向另一個(gè)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(kāi)時(shí)，也可以繼續(xù)有其他連接著的正常線路進(jìn)行傳送，避開(kāi)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(diǎn)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(diǎn)之間愛(ài)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(dòng)控制裝置）之間的傳送：通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行的光纖2 線式半雙工傳送；輪詢方式；A

5、TC檢查記錄部和車內(nèi)引導(dǎo)顯示器、空調(diào)顯示器、 自動(dòng)播放裝置、 輔助電源裝置監(jiān)視器部之間的傳送。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的4 線式雙重傳送；輪詢方式；側(cè)面到達(dá)顯示器 - 監(jiān)視器之間的傳送通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)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(guò)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。控制指令傳送則采用獨(dú)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(jī)臺(tái)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(tái)終端裝置，實(shí)現(xiàn)車廂

6、車載設(shè)別的控制和信息傳輸功能，中央裝置與終端裝置之間有環(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(qiáng)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?yàn)閭鬏斅窂骄邆湎蜃蠛拖蛴覂蓚€(gè)方向，對(duì)于控制指令有應(yīng)答性要求的數(shù)據(jù)，通過(guò)兩個(gè)方向同時(shí)傳送可實(shí)時(shí)回避故障點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)切換延時(shí)，對(duì)于其他信息，發(fā)送方在無(wú)法接收到接收方的應(yīng)答時(shí)，可從發(fā)送方的光傳輸節(jié)點(diǎn)中重獲信息，用于其他方向的通道傳輸信息以避開(kāi)故障點(diǎn)；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(yùn)行時(shí)有內(nèi)部冗余措施，1 故障時(shí)使用2 的數(shù)據(jù)；備份傳送：備份傳送線為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，正常運(yùn)行時(shí)對(duì)數(shù)傳送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

7、監(jiān)視，一旦光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，可不通過(guò)光傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制傳輸部之間數(shù)據(jù)通信。二、 CRH1A型動(dòng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。列車在運(yùn)行過(guò)程中，可通過(guò)TCMS傳輸各種信息或控制命令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(biāo)準(zhǔn)（ 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)

8、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：根據(jù)對(duì) CRH1的列車基本單元的劃分，整個(gè)列車控制管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)通信上也分為三段 MVB總線區(qū)段： TUB1段、 TUB2段和 TUB3段。基本的本地控制及監(jiān)控在每個(gè) TBU的 MVB區(qū)段進(jìn)行。對(duì)于 TBU和 TBU2段， MVB區(qū)段控制和監(jiān)控范圍為兩動(dòng)一拖，3 個(gè) MVB區(qū)段之間的所有通信通過(guò)列車總線(WTB)進(jìn)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(diǎn)自動(dòng)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(jī)等） 。綜合起來(lái)就是一些對(duì) TC CCU輸入或從 TC

9、 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 TC CCU來(lái)激活、關(guān)閉。 MVB區(qū)段并不是完全孤立的，基本的司機(jī)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(guò)列車內(nèi)部貫穿整車的冗余MVB總線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)處于工作狀態(tài)的司機(jī)室發(fā)生故障時(shí)，列車不會(huì)停止下來(lái)，司機(jī)的操作通過(guò)冗余總線由另一個(gè)司機(jī)室的控制設(shè)備自動(dòng)接管，此時(shí)司機(jī)可以在屏幕上看到故障情況，但不影響列車運(yùn)行。掛在 Tb 車 MVB總線上的遠(yuǎn)程模塊AXSCCU可以通過(guò) 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(hù)、服務(wù)等方

10、面的通信與接口。值得注意的是本地MVB種還有一個(gè)功能獨(dú)立的重要系統(tǒng)，就是牽引控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)又自稱一個(gè)獨(dú)立的牽引MVB總線，對(duì)其下的單元，如牽引控制單元、制動(dòng)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(shí)施控制與監(jiān)視。4、 TCMS的 MITRAC網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備CRH1動(dòng)車組的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)基于MITRAC系統(tǒng)。 MITRAV計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由龐巴迪公司為動(dòng)車和輕軌車設(shè)計(jì)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是喲中分布式的計(jì)算機(jī)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。

11、 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一條MVB電纜，通過(guò)對(duì) MVB服務(wù)端口直接連接到VCU-Lite 上，對(duì) VCU-Lite 進(jìn)行編程或者測(cè)試。專用的 RS-485 串口。 VCU-Lite 配置兩個(gè)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(shí)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(jī)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(kāi)發(fā)。2）網(wǎng)關(guān)：

12、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(jìn)行數(shù)據(jù)的管理、分析和過(guò)濾。網(wǎng)關(guān)能夠支持強(qiáng)、弱主機(jī)的概念，也能在列車編組改變的時(shí)自動(dòng)標(biāo)志、配置列車總線上的激活節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)包括 2 個(gè) MVB連接、 2 個(gè)冗余 WTB連接、一個(gè)帶EEPROM的地址編程插頭和EEPROM內(nèi)存。網(wǎng)關(guān)中含有每個(gè)動(dòng)車組項(xiàng)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(guò)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(biāo)準(zhǔn)的軟件和固件來(lái)實(shí)現(xiàn)， CRH1的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件與通過(guò) WTB的不同數(shù)據(jù)報(bào)文數(shù)量有關(guān)，如：主機(jī)到從機(jī)報(bào)文。從機(jī)到主機(jī)報(bào)文，當(dāng)列車編組改變或者強(qiáng)弱主機(jī)功能切換時(shí)，在 WTB上市別和配置節(jié)點(diǎn)的功能也由網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)。3）GSMR遠(yuǎn)程訪問(wèn)控制單元 (AXS)AXS遠(yuǎn)程訪問(wèn)單元用于列車上的 TCMS和地面站點(diǎn)之間的無(wú)線通信。4）COMC通信控制器：COMC是實(shí)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(dòng)車組和 CRH1A型動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的介紹思考題：1、動(dòng)力分散方式與黏著利用的關(guān)系動(dòng)力分散方式的粘著較為穩(wěn)定 , 一是因動(dòng)軸數(shù)量多 , 每軸的牽