CRH2輔助供電網(wǎng)絡控制課題中期報告

畢業(yè)設計（論文）中期報告

題目：CRH2動車組幫助電路系統(tǒng)限制數(shù)據(jù)通信模型分析一、畢業(yè)設計（論文）概述二、畢業(yè)設計（論文）整體支配及進度三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分四、下一部分的工作支配五、畢業(yè)設計（論文）工作中存在的問題書目（1）現(xiàn)代列車正朝著高速化、自動化和舒適化的方向發(fā)展。由此產(chǎn)生了越來越多的信息并且迫切須要在車載設備限制計算機之間相互傳輸。（2）列車通信網(wǎng)絡是面對列車監(jiān)控的一種連接車載智能設備的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，是分布式列車限制系統(tǒng)的核心組成部分。它以計算機網(wǎng)絡為核心，把計算機技術、限制技術、設備故障診斷技術、網(wǎng)絡通信技術緊密結合起來。（3）本課題是列車限制網(wǎng)絡仿真探討的一部分，主要分析CRH2型動車組幫助電路系統(tǒng)限制原理，在此基礎上建立其網(wǎng)絡化限制環(huán)境下的數(shù)據(jù)通信模型，為列車通信仿真網(wǎng)絡的研制打下基礎

一、畢業(yè)設計（論文）概述

1、論文的整體支配依據(jù)畢業(yè)設計任務書上的支配，已經(jīng)老師和我自己的實際學習工作支配，有如下的論文整體進度支配。第一部分查找國內(nèi)外列車網(wǎng)絡應用資料(1周)其次部分學習總結ARCNET列車網(wǎng)絡協(xié)議的具體內(nèi)容(2周)第三部分熟悉CRH2型動車組列車限制網(wǎng)絡結構及工作原理(3周)第四部分CHR2動車組幫助電路系統(tǒng)結構及工作原理分析建模(4周)第五部分模型編程、調(diào)試及及相關參數(shù)測試(4周)第六部分論文寫作(2周）二、畢業(yè)設計（論文）整體支配及進度

2、畢業(yè)設計進度狀況論文探討進展已經(jīng)到了第四部分的后半程：CRH2動車組幫助電路系統(tǒng)結構的結構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，大體寫作已經(jīng)完成。文章的輪廓已經(jīng)完成。對于文章的格式要點寫作已經(jīng)準備完畢，初稿大致完成。（2）網(wǎng)絡建模這一部分的內(nèi)容探討確定要大精力投入。接下來時間解決這個最關鍵問題，為論文的寫作工作掃清最終的障礙。保證可以順當完成本次課題畢設的論文寫作工作。二、畢業(yè)設計（論文）整體支配及進度

（1）第一部分，關于國內(nèi)外列車網(wǎng)絡的了解。1）70年頭末至80年頭初，車載微機的雛形分別在西門子公司和BBC公司出現(xiàn)。列車通信網(wǎng)絡在初期的串行通信總線的基礎上產(chǎn)生。2）1988年IEC第9技術委員會TC9成立了第22工作組WG22，其任務是制訂一個開放的通信系統(tǒng)，從而使得各種鐵道機車車輛能夠相互聯(lián)掛，車上的可編程電子設備能夠互換。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分

1992年6月,TC9WG22以委員會草案CD（committeeDraft）的形式向各國發(fā)出列車通信網(wǎng)TCN（TrainCommunicationNetwork）的征求看法稿。1999年6月，TCN標準草案正式成為國際標準，即IEC61735。還有其他工業(yè)協(xié)議，如應用于TGV高速列車ARGAT限制系統(tǒng)的WorldFIP網(wǎng)絡，應用于日本新干線高速列車的ARCNET網(wǎng)絡等。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分我國列車通信網(wǎng)絡的發(fā)展可以追溯到1991年，株洲電力機車探討所在購買ABB公司的牽引限制系統(tǒng)開發(fā)工具特殊是軟件開發(fā)工具的基礎上，聯(lián)合路內(nèi)高被開發(fā)出了建國第一套力機車微機限制裝置，安裝于SS40038電力機車上。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分90年頭中期，隨著動車組在我國升溫，對列車通信網(wǎng)絡特殊是機車的重聯(lián)限制通信的需求特殊迫切。一方面，鐵道部開展了列車通信網(wǎng)絡探討課題，另一方面路內(nèi)外很多單位也先后自發(fā)地開展了自我開發(fā)、聯(lián)合開發(fā)或技術引進工作，這些工作主線局域網(wǎng)、現(xiàn)場總線、TCN、通信介質、基于RS485的通信協(xié)議等領域綻開。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分（2）其次部分，關于CRH2型動車組及其幫助供電系統(tǒng)簡介。CRH2型動車組由8輛車組成，其中4輛動車4輛拖車。車上的幫助供電系統(tǒng)在1號、8號車分別設置一套幫助電源裝置（APU），為空氣壓縮機、照明、限制、廣播、列車無線等設備供應電源；在2、4、6號車上分別設有一個蓄電池箱。CRH2動車組幫助供電系統(tǒng)由牽引變壓器的幫助供電繞組供應電源。幫助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次繞組的AC400V供應電源，AC25kV的高壓電輸入牽引變壓器，經(jīng)過降壓變成AC400V，再輸入幫助電源裝置，經(jīng)過處理后，從幫助電源裝置輸出4路溝通和1路直流電源，為列車的各設備供電。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分CRH2動車組幫助供電系統(tǒng)工作原理示意圖

CRH2動車組幫助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次幫助繞組供應電源，接受干線供電方式，按各電源系統(tǒng)貫穿全列車。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動車組幫助供電系統(tǒng)圖a非穩(wěn)壓單相AC100V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的負荷供電。b穩(wěn)壓AC100V、AC220V系統(tǒng)和穩(wěn)壓DC100V系統(tǒng)，運用幫助電源裝置與AC400V實現(xiàn)隔離，并且降壓和穩(wěn)壓。c穩(wěn)壓三相AC400V與牽引系統(tǒng)相關的幫助設備（牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機用各送風機等）連接。d穩(wěn)壓DC100V系統(tǒng)向車輛的限制電源、車廂照明、蓄電池等供電（3）第三部分，關于ARCnet協(xié)議。ARCNET網(wǎng)絡的實時性、牢靠性等諸多優(yōu)點使其成為了一種志向的工業(yè)限制網(wǎng)絡。具有如下的優(yōu)點。1)接受優(yōu)化的令牌傳輸協(xié)議，避開了CSMA／CD方式的訪問沖突，使得網(wǎng)絡的傳輸效率大大提高；2)網(wǎng)絡的實時性好；3)退網(wǎng)操作簡潔；

三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分4)每個數(shù)據(jù)幀中都含有一個CRC．16的幀校驗序列；5)令牌丟失，將引發(fā)重構，自動重構網(wǎng)絡；6)供應強大的網(wǎng)絡故障診斷功能；7)節(jié)點因沒有空閑緩沖區(qū)而引起接收信息的丟失，設置了“空閑緩沖區(qū)查詢"幀，通過查詢可以削減必要的數(shù)據(jù)重發(fā)，提高了網(wǎng)絡的運行效率和牢靠性；8)網(wǎng)絡的信息流量大、牢靠性好。9)網(wǎng)絡傳輸速度快，通信距離長，總線接法也比較靈敏。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分正如上所述，ARCNET網(wǎng)絡的實時性、牢靠性等諸多優(yōu)點使其成為了一種志向的工業(yè)限制網(wǎng)絡。依據(jù)CRH2列車的結構，接受ARCNET協(xié)議搭建的總線式網(wǎng)絡從理論上完全可以實現(xiàn)相應的限制需求，也能夠符合列車運行過程的平安性的牢靠性的要求。

三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分（4）第四部分，CRH2型動車組限制網(wǎng)絡結構與幫助電路限制模型的建立。

CRH2動車組列車信息限制系統(tǒng)主要由列車信息中心裝置、列車信息終端裝置、列車信息顯示器、顯示器限制裝置、IC卡讀寫裝置及乘客信息顯示器等組成。分為兩個部分，上下兩層，為雙重環(huán)網(wǎng)結構。兩個部分分別為列車級和車輛級結構。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分車輛編號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）、列車級網(wǎng)絡拓撲結構。上層網(wǎng)絡以列車運行限制計算機為核心，連接各中心裝置和終端裝置，接受雙重環(huán)網(wǎng)結構。列車級網(wǎng)絡接受的總線有2種類型。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，限制指令可以運用自我診斷傳輸線完成限制傳送部間的傳送。

三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分雙重光纖網(wǎng)適用標準：ANSI878.1“ARCNET”傳送速度：2.5Mbps傳輸介質：光纖拓撲結構：環(huán)形冗余措施：雙向環(huán)形網(wǎng)絡，故障導向平安設計編組聯(lián)掛時，中心裝置之間由2對電線(雙絞屏蔽線)連接，聯(lián)掛條件成立時，聯(lián)掛前兩編組中獨立的環(huán)線回路結合形成大編組環(huán)線回路限制指令傳輸延遲在50ms以內(nèi)（編組聯(lián)掛時照舊如此）自我診斷傳送線適用標準：HDLC，固定幀長度的輪詢訪問傳送速度：38.4Kbps傳輸介質：雙絞線拓撲結構：總線信號編碼：基帶方式24VP-P(120Ω平衡電路)編組聯(lián)掛時，自我診斷傳送線連接整個列車限制指令傳輸周期10ms列車級網(wǎng)絡限制結構框圖CRH2網(wǎng)絡限制系統(tǒng)構成示意圖2）車輛級網(wǎng)絡拓撲結構。下層網(wǎng)絡用于各車廂，是面對限制的一種連接車載設備的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。車輛級網(wǎng)絡指中心裝置/終端裝置與車廂內(nèi)設備之間信息交換的通道。中心裝置/終端裝置與各車載設備之間接受點對點通信方式，主變流器、制動限制單元與終端裝置接受光纖連接，其他設備與中心裝置、終端裝置接受電流環(huán)方式連接。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分3）引入高牢靠性的列車網(wǎng)絡限制系統(tǒng)可實現(xiàn)對動車組的限制及動車組的狀態(tài)實時監(jiān)控，使動車組限制的牢靠性和智能化得到極大提高。列車網(wǎng)絡限制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)設備的狀態(tài)實時監(jiān)視和管理，使司機對動車組的運行狀態(tài)實時掌控、操作及故障處理變得更為簡潔。三、畢業(yè)設計（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資料。在進行論文撰寫之前，我通過網(wǎng)絡、書籍等渠道起先論文材料的收集整理工作，關于CRH2動車組的限制網(wǎng)絡的探討，國內(nèi)外都有相當成熟的探討成果，通過閱讀他人的探討資料，學習其問題分析方法，了解其論文邏輯結構并結合我的探討題目對我的論文結構進行針對性改進，收效良好。查閱英文資料，通過整理，找出相關文獻，并進行翻譯。依據(jù)學校論文寫作要求，我通過網(wǎng)絡、書籍等多種渠查閱了與論文相關的外文文獻。三、畢業(yè)設計（論文）已完成的探討部分前面一段時間的學習和總結使我大體完成了該論文的結構及探討重點。但是對于如何建立限制網(wǎng)絡模型還是比較模糊，并且對很多重要概念，比如ARCnet協(xié)議內(nèi)容還是模糊。針對以上的缺陷，下一部分的工作支配如下