動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

1、2022-3-1512022-3-152 北京交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院測(cè)控系 Email: TEL:2022-3-153動(dòng)車組招標(biāo)技術(shù)條件中對(duì)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的要求 動(dòng)車組上設(shè)控制、監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)可由邏輯控制電路和列車控制微機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩局部組合完成信息傳輸功能，也可僅由列車控制微機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成。 列車通信和控制微機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)為車載分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。可由多級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。通訊協(xié)議應(yīng)有兼容性，應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2022-3-154 列車前后兩個(gè)中央控制單元中，只有一個(gè)中央控制單元管理器作為總線仲裁器運(yùn)行，通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)選擇實(shí)現(xiàn)。一臺(tái)被選為總線仲裁器后，另一臺(tái)那么作為備份的總線仲裁器運(yùn)行。 速度調(diào)節(jié) 列

2、車按運(yùn)行圖規(guī)定速度運(yùn)行。車上設(shè)有速度給定裝置。 列車運(yùn)行速度受車載列車速度控制系統(tǒng)控制。該系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)線路允許的速度信號(hào)控制列車運(yùn)行速度，確保列車運(yùn)行平安。當(dāng)列車超過(guò)規(guī)定速度運(yùn)行時(shí)將通過(guò)制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)減速運(yùn)行。 2022-3-155 故障對(duì)策 控制系統(tǒng)重要局部應(yīng)作冗余設(shè)計(jì)，保證在工作層失效時(shí)冗余層能頂替工作。 各控制層均應(yīng)有故障自診斷、保存故障信息、必要的故障自排除及重要故障信息向上一級(jí)傳送的功能。 投標(biāo)文件中應(yīng)清楚地描述該系統(tǒng)的原理、功能、結(jié)構(gòu)、層次、介質(zhì)和控制的對(duì)象及內(nèi)容等，應(yīng)明確地列出所采用的技術(shù)要求。 2022-3-1562022-3-1571.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

3、是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。 任何一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)均可以看成是由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩局部組成。前者提供網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理能力，后者由于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)通信。2022-3-158計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類最常用的分類方法：按覆蓋地域大小分類。 1.廣域網(wǎng) 2.局域網(wǎng) 3.城域網(wǎng)2022-3-159局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.總線型結(jié)構(gòu)這種總線結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)間采用播送方式進(jìn)行通信，每個(gè)節(jié)點(diǎn)這種總線結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)間采用播送方式進(jìn)行通信，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能收到總線上傳播的信息，每次只允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信都能收到總線上傳播的信息，每次只允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，布線簡(jiǎn)單，本錢低，主要缺點(diǎn)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)要競(jìng)用息，布線簡(jiǎn)單，本錢低

4、，主要缺點(diǎn)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)要競(jìng)用總線，容易引起沖突?？偩€，容易引起沖突。2022-3-1510 2.環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)也采用播送通信的方式，從每一節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息均環(huán)形網(wǎng)也采用播送通信的方式，從每一節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息均可為環(huán)上其他節(jié)點(diǎn)接受，但它采用令牌傳遞的方式代替總可為環(huán)上其他節(jié)點(diǎn)接受，但它采用令牌傳遞的方式代替總線網(wǎng)的互相競(jìng)爭(zhēng)。線網(wǎng)的互相競(jìng)爭(zhēng)。2022-3-1511 3.星型結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)是以中央節(jié)點(diǎn)為中心，經(jīng)傳輸線路將它分別同外這種結(jié)構(gòu)是以中央節(jié)點(diǎn)為中心，經(jīng)傳輸線路將它分別同外圍的節(jié)點(diǎn)連接而成，中央節(jié)點(diǎn)一般采用集線器或交換機(jī)，圍的節(jié)點(diǎn)連接而成，中央節(jié)點(diǎn)一般采用集線器或交換機(jī)，外圍節(jié)點(diǎn)為外圍節(jié)點(diǎn)為PC，

5、優(yōu)點(diǎn)為點(diǎn)到點(diǎn)通信，通信協(xié)議簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：，優(yōu)點(diǎn)為點(diǎn)到點(diǎn)通信，通信協(xié)議簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：網(wǎng)上傳遞的信息全部要經(jīng)中心轉(zhuǎn)發(fā)，一旦中央節(jié)點(diǎn)失效，網(wǎng)上傳遞的信息全部要經(jīng)中心轉(zhuǎn)發(fā)，一旦中央節(jié)點(diǎn)失效，全網(wǎng)癱瘓。全網(wǎng)癱瘓。2022-3-15121.2 數(shù)據(jù)通信技術(shù)數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式 1.串行通信和并行通信 2.同步通信和異步通信 3.單工通信和雙工通信2022-3-15131.3 網(wǎng)絡(luò)通信的硬件與軟件網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 傳輸介質(zhì)是通信子網(wǎng)中溝通發(fā)送方和接收方的物理通路，可傳輸模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，使用點(diǎn)到點(diǎn)連接或多點(diǎn)連接。1.同軸電纜 分為兩類。一類是50電纜，用于在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)；另一類是75 電

6、纜，常用于傳輸視頻信號(hào)。2022-3-1514 2.雙絞線 最廉價(jià)的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，每對(duì)由兩根相互絕緣的銅線扭絞而成。扭絞的作用是減小對(duì)外的電磁輻射和外部電磁波對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母蓴_。 3.光纜 光纜由一根或多根極細(xì)的玻璃或塑料纖維鑲嵌在護(hù)套中構(gòu)成。一根光纜中可以包含多至數(shù)百根光導(dǎo)纖維，每根光纖又可傳輸一路或多路數(shù)字信號(hào)。 4.無(wú)線傳輸 網(wǎng)絡(luò)通信可利用空間電磁波等實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸，如微波、衛(wèi)星傳送、紅外線傳輸。2022-3-1515網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備1.1.網(wǎng)卡又稱網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)卡又稱網(wǎng)絡(luò)適配器充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)之間的物充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)之間的物理接口。理接口。2.2.調(diào)制解

7、調(diào)器調(diào)制解調(diào)器當(dāng)計(jì)算機(jī)利用公用當(dāng)計(jì)算機(jī)利用公用 線與網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)。線與網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)。3.3.中繼器中繼器通常在局域網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。它具有信通常在局域網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。它具有信號(hào)放大作用，能對(duì)弱信號(hào)進(jìn)行再生；因號(hào)放大作用，能對(duì)弱信號(hào)進(jìn)行再生；因此在傳輸線上使用后，能彌補(bǔ)信號(hào)的衰此在傳輸線上使用后，能彌補(bǔ)信號(hào)的衰減，延伸可傳播的距離。減，延伸可傳播的距離。2022-3-1516 4.集線器hub與交換器 都是局域網(wǎng)中常用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。二者有區(qū)別。在集線器中，各節(jié)點(diǎn)共享集線器的額定帶寬；而交換器中各節(jié)點(diǎn)可獨(dú)享交換器的額定帶寬。 5.網(wǎng)橋與路由器 二者均使用于局域網(wǎng)局域網(wǎng)互聯(lián)。二者同屬“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。

8、路由器通常具有比網(wǎng)橋更高的智能。 6.網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)常用于兩個(gè)或多個(gè)異種網(wǎng)之間的連接，允許兩個(gè)被連接的網(wǎng)絡(luò)具有不同的通信協(xié)議，又稱為“協(xié)議轉(zhuǎn)換器。2022-3-15171.4 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 為使通信子網(wǎng)有效地工作，參加通信的各方均須遵守一些共同的規(guī)那么，包括通信的內(nèi)容、格式、步驟以及對(duì)通信設(shè)備與線路的要求。 ISO于1984年公布了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的參考模型，全名開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)根本參考模型，簡(jiǎn)稱ISO-OSI/RM。 在ISO-OSI/RM中，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)自下而上被分成7個(gè)層次，每層各完成一定的功能。2022-3-15187 應(yīng)用層6 表示層5 會(huì)話層4 運(yùn)輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層applica

9、tionpresentationsessiontransportnetworkData link physical2022-3-1519 1物理層第1層 物理層提供用于建立、保持和斷開(kāi)物理連接的機(jī)械的、電氣的、功能的和過(guò)程的條件。簡(jiǎn)而言之，物理層提供有關(guān)同步和比特流在物理媒體上的傳輸手段，其典型的協(xié)議有EIA-232-D等。 2數(shù)據(jù)鏈路層第2 層 數(shù)據(jù)鏈路層用于建立、維持和撤除鏈路連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)過(guò)失傳輸?shù)墓δ?。在點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)的鏈路上，保證信息的可靠傳遞。其典型的協(xié)議有OSI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議集中的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC。2022-3-1520 3網(wǎng)絡(luò)層第3 層 網(wǎng)絡(luò)層規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)連接的建立、維持和

10、撤除的協(xié)議。它的主要功能是利用數(shù)據(jù)鏈路層所提供的相鄰節(jié)點(diǎn)間的無(wú)過(guò)失數(shù)據(jù)傳輸功能，通過(guò)路由選擇和中繼功能，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)之問(wèn)的連接。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)層還具有多路復(fù)用的功能。 4傳輸層第4 層 傳輸層完成開(kāi)放系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送控制。主要功能是開(kāi)放系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的收發(fā)確認(rèn)。同時(shí)，還用于彌補(bǔ)各種通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量差異，對(duì)經(jīng)過(guò)下三層之后仍然存在的傳輸過(guò)失進(jìn)行恢復(fù)，進(jìn)一步提高可靠性。2022-3-15212022-3-1522 基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，現(xiàn)代列車普遍配置了基于網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，提供整列車的控制、監(jiān)測(cè)、診斷等功能。列車通信網(wǎng)絡(luò)就是應(yīng)用于列車上的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。 2022-3-152

11、3 對(duì)列車通信網(wǎng)的要求為： 1實(shí)時(shí)性； 2協(xié)議簡(jiǎn)單性； 3短幀信息傳送； 4信息交換的頻繁性、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的穩(wěn)定性； 5較高的平安性、容錯(cuò)能力； 6低本錢需要。 2022-3-1524分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l如果沒(méi)有計(jì)算機(jī)，一些功能很難實(shí)現(xiàn)l - 異步電機(jī)控制l - 車輛診斷l(xiāng)本錢低，重量低，體積小，使用的電纜數(shù)量少/長(zhǎng)度短l容易變更，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)更多的功能要比硬件容易l設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)時(shí)間短l可靠性提高2022-3-1525分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念 輸入/輸出單元分布在被監(jiān)測(cè)和控制的對(duì)象附近。所需的電纜數(shù)量少。 軟件集中在中央單元CPU。CPUI/O unitC

12、PUI/OI/OI/OCPUProcessI/O unitVehicle bus2022-3-1526TCN TCN列車通信網(wǎng)絡(luò)于1999年6 月正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即IEC61735。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)列車通信網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)、連接各車輛的列車總線、連接車輛內(nèi)部各智能設(shè)備的車輛總線及過(guò)程數(shù)據(jù)等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。 它分為上、下兩層，上層為列車總線，下層為車輛總線。列車總線由各個(gè)車廂內(nèi)固定安裝的物理傳輸介質(zhì)雙絞線或同軸電纜通過(guò)車廂之間的互連而構(gòu)成。每個(gè)車廂內(nèi)設(shè)一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，列車總線通過(guò)節(jié)點(diǎn)與車輛總線相連。車輛總線分別設(shè)置在各節(jié)車廂內(nèi)，連接該節(jié)車廂的各個(gè)控制單元與設(shè)備。2022-3-15272022-3-1

13、528WTB Wire Train Bus列車總線列車總線 連接列車上MVB區(qū)段的雙絞線 可以通過(guò)自動(dòng)車鉤實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，允許多重操作 由網(wǎng)關(guān)控制3EST0002040237001.cgmDX62SSEN61MVB-WSPVCULite 82SSEN61DX62VCULite 84DX30DX34DX32RoofMVB-WSPSSEN61DX62VCULite 83DCU/M48ABVD68DCU/M4DDX20DX24DX22DCU/M4CGW85:TDSVCULite 80DX13DX15DX17DX10DX12DX14DCU/A51AX65ABVD66DCU/M49MVB C&CWTB

14、PISRS422DX52RoofDX54AX19RoofCabDX11RS485COMC81ABVD64MVB-WSPAX67AX69RMMPRMPMSSEN61DX62VCULite 84DX30DX34DX32RoofMVB-WSPSSEN61DX62VCULite 83DCU/M48ABVD68DCU/M4DDX20DX24DX22DCU/M4CGW85:TDSVCULite 80DX13DX15DX17DX10DX12DX14DCU/A51AX65ABVD66DCU/M49MVB C&CWTBPISRS422DX52RoofDX54AX19RoofCabDX11RS485SSE

15、N61DX62MVB-WSPVCULite 82COMC81ABVD64MVB-WSPAX67AX69 MVB ATPCTIUMMIBTIUCOMC30COMC20VDXSDUCOMC40RS485 MVB ATPCTIUMMIBTIUCOMC30COMC20VDXSDUCOMC40RS485WSPWSPWSPWSPWSPWSP2022-3-1529WTB Wire Train Bus WTB 列車總線列車總線l WTB有動(dòng)態(tài)配置功能，也就是說(shuō)連接的車輛數(shù)可以變化。例如當(dāng)兩列由8節(jié)車輛組成的動(dòng)車組連掛時(shí)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重新配置，即給網(wǎng)關(guān)重新編號(hào)。l 符合IEC標(biāo)準(zhǔn)l 通訊速率1.0 Mbps l

16、 WTB采用屏蔽雙絞線，要求有較高的機(jī)械連接性能。使用該種介質(zhì)可以到達(dá)1Mbit/s通信速率，長(zhǎng)度為860m，對(duì)應(yīng)22節(jié)26m長(zhǎng)的UIC列車?？蛇B接至少32個(gè)節(jié)點(diǎn)。2022-3-1530MVB Multifunction Vehicle BusMVB 多功能車輛總線多功能車輛總線l MVB是進(jìn)行幾個(gè)車輛之間通信的數(shù)據(jù)總線。l MVB只有靜態(tài)配置功能，也就是說(shuō)，掛接在MVB總線上的單元數(shù)量不能改變。如果需要在MVB上連掛更多的單元，需要為TCMS裝置下載新的軟件。l 符合IEC標(biāo)準(zhǔn)l 使用屏蔽雙絞電纜或光纜l 通信速率為1.5 Mbps(X3) (X2)M F M F M F M F MVBT

17、T T = Terminator2022-3-1531 MVBMVB提供三種通信介質(zhì)，工作速率相同。提供三種通信介質(zhì)，工作速率相同。 1 1電氣短距離介質(zhì)電氣短距離介質(zhì)ESDESD，在無(wú)需電氣隔離的情，在無(wú)需電氣隔離的情況下傳輸距離況下傳輸距離20m20m，最多連接，最多連接3232個(gè)設(shè)備；個(gè)設(shè)備； 2 2電氣中距離介質(zhì)電氣中距離介質(zhì)EMDEMD，采用屏蔽雙絞線，距，采用屏蔽雙絞線，距離離200m200m，最多，最多3232個(gè)設(shè)備；個(gè)設(shè)備； 3 3光纖介質(zhì)，距離光纖介質(zhì)，距離2000m2000m，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接或星形，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接或星形連接。連接。2022-3-1532ARCNET Datapoin

18、tDatapoint公司公司7070年代末推出年代末推出ARCNET ARCNET ，最初規(guī)，最初規(guī)劃為局域網(wǎng)，其可靠性高、通信速率高、能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距劃為局域網(wǎng)，其可靠性高、通信速率高、能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的特點(diǎn)使其成為一種理想的現(xiàn)場(chǎng)總線。離通信的特點(diǎn)使其成為一種理想的現(xiàn)場(chǎng)總線。 ARCNETARCNET位于位于OSIOSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，能參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。節(jié)點(diǎn)包括實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)一個(gè)ARCNET ARCNET 控制芯片和一個(gè)電纜收發(fā)器。每一個(gè)節(jié)控制芯片和一個(gè)電纜收發(fā)器。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)有一個(gè)MAC

19、MAC地址，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中地址，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中MACMAC地址必須唯一，地址必須唯一，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多有255255個(gè)節(jié)點(diǎn)。個(gè)節(jié)點(diǎn)。 ARCNETARCNET支持長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)幀支持長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)幀0 0507507個(gè)字節(jié)，傳個(gè)字節(jié)，傳輸速率通?？蛇_(dá)，內(nèi)置輸速率通常可達(dá)，內(nèi)置1616位位CRCCRC校驗(yàn)，支持包括光纖校驗(yàn)，支持包括光纖在內(nèi)的多種電纜連接介質(zhì)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議固化在在內(nèi)的多種電纜連接介質(zhì)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議固化在ARCNETARCNET控制芯片內(nèi)部?？刂菩酒瑑?nèi)部。2022-3-15332022-3-15342022-3-15352022-3-1536 在列車網(wǎng)絡(luò)控制方面，三菱電機(jī)

20、、日立和東在列車網(wǎng)絡(luò)控制方面，三菱電機(jī)、日立和東芝公司均為新干線動(dòng)車組設(shè)計(jì)制造了列車網(wǎng)芝公司均為新干線動(dòng)車組設(shè)計(jì)制造了列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。其中日立公司生產(chǎn)的系統(tǒng)稱之絡(luò)控制系統(tǒng)。其中日立公司生產(chǎn)的系統(tǒng)稱之為為ATIATI，即自動(dòng)列車信息系統(tǒng)；而三菱電機(jī)和，即自動(dòng)列車信息系統(tǒng)；而三菱電機(jī)和東芝公司的系統(tǒng)稱之為東芝公司的系統(tǒng)稱之為TISTIS，即列車信息系統(tǒng)。，即列車信息系統(tǒng)。各公司的產(chǎn)品功能和水平根本相當(dāng)，所采用各公司的產(chǎn)品功能和水平根本相當(dāng)，所采用的標(biāo)準(zhǔn)也是統(tǒng)一的，系統(tǒng)中的大局部部件如的標(biāo)準(zhǔn)也是統(tǒng)一的，系統(tǒng)中的大局部部件如顯示屏等可以實(shí)現(xiàn)互換。該系統(tǒng)在車載試驗(yàn)、顯示屏等可以實(shí)現(xiàn)互換。該系統(tǒng)在車載試

21、驗(yàn)、系統(tǒng)檢查和故障診斷等方面所表現(xiàn)出的性能系統(tǒng)檢查和故障診斷等方面所表現(xiàn)出的性能較強(qiáng)。較強(qiáng)。2022-3-1537 CRH2CRH2動(dòng)車組列車信息控制裝置采動(dòng)車組列車信息控制裝置采用貫穿全列車的總線來(lái)傳送信息，用貫穿全列車的總線來(lái)傳送信息，從而減輕了列車的重量，并且通從而減輕了列車的重量，并且通過(guò)對(duì)列車運(yùn)行及車載設(shè)備動(dòng)作的過(guò)對(duì)列車運(yùn)行及車載設(shè)備動(dòng)作的相關(guān)信息進(jìn)行集中管理，可以有相關(guān)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)和提高作用、加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)和提高對(duì)乘客的效勞質(zhì)量。對(duì)乘客的效勞質(zhì)量。 列車信息控制系統(tǒng)具有控制指令列車信息控制系

22、統(tǒng)具有控制指令傳輸、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷傳輸、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷三大功能。三大功能。2022-3-1538 列車信息控制系統(tǒng)主要由列車信息中列車信息控制系統(tǒng)主要由列車信息中央裝置簡(jiǎn)稱中央裝置、列車信息央裝置簡(jiǎn)稱中央裝置、列車信息終端裝置簡(jiǎn)稱終端裝置、列車信終端裝置簡(jiǎn)稱終端裝置、列車信息顯示器、顯示控制裝置、息顯示器、顯示控制裝置、ICIC卡讀寫卡讀寫裝置以及乘客信息顯示器等組成。裝置以及乘客信息顯示器等組成。 頭車中設(shè)置由控制傳輸部和監(jiān)視器部頭車中設(shè)置由控制傳輸部和監(jiān)視器部組成的中央裝置，具有列車信息管理組成的中央裝置，具有列車信息管理和向列車信息終端裝置傳輸數(shù)據(jù)的功和向列車信息終端裝置

23、傳輸數(shù)據(jù)的功能。各車輛分別設(shè)置一臺(tái)終端裝置，能。各車輛分別設(shè)置一臺(tái)終端裝置，實(shí)現(xiàn)各車廂中車載設(shè)備的信息傳輸。實(shí)現(xiàn)各車廂中車載設(shè)備的信息傳輸。2022-3-1539車號(hào)車號(hào)12345678車種車種T1c-1M2-2M1-3T2-4T1k-5M2-6M1s-7T2c-8中央裝置中央裝置MS-A94011終端裝置終端裝置MS-A941-G1/21*11*111*11*11*111*1列車信息列車信息顯示器顯示器MS-A942212顯示控制顯示控制裝置裝置MS-A943212ICIC卡讀寫卡讀寫裝置裝置MS-A94422乘客信息乘客信息顯示器顯示器222222222022-3-1540中央裝置中央裝置

24、2022-3-1541 MDM8-1MDM8-1板：中央裝置的光信號(hào)傳輸卡。板：中央裝置的光信號(hào)傳輸卡。中央裝置用該卡收發(fā)光信號(hào)，它是信息中央裝置用該卡收發(fā)光信號(hào)，它是信息控制系統(tǒng)的主要傳輸電路?？刂葡到y(tǒng)的主要傳輸電路。 TRCTRC板：信號(hào)傳輸卡。該卡有板：信號(hào)傳輸卡。該卡有8 8個(gè)傳輸通個(gè)傳輸通道，包含道，包含20mA20mA電流環(huán)與電流環(huán)與HDLCHDLC同步通信電同步通信電路。路。 CPUCPU板：中央裝置主處理板。板上板：中央裝置主處理板。板上CPUCPU字字長(zhǎng)長(zhǎng)3232位相當(dāng)于位相當(dāng)于MC68360MC68360，具備，具備4MBROM4MBROM存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器，2MBRAM2MB

25、RAM存儲(chǔ)器。該板實(shí)際上是存儲(chǔ)器。該板實(shí)際上是為中央裝置設(shè)計(jì)的專用嵌入式計(jì)算機(jī)，為中央裝置設(shè)計(jì)的專用嵌入式計(jì)算機(jī)，用于信息的處理、計(jì)算及信息記錄。用于信息的處理、計(jì)算及信息記錄。2022-3-1542 DISDIS板：光電隔離數(shù)字信號(hào)輸入卡。用于板：光電隔離數(shù)字信號(hào)輸入卡。用于處理處理24V24V、100V100V開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)。開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)。 DIODIO板：光電隔離或繼電器隔離數(shù)字信號(hào)板：光電隔離或繼電器隔離數(shù)字信號(hào)輸出卡。用于處理輸出卡。用于處理24V24V、100V100V開(kāi)關(guān)輸出信開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)。號(hào)。2022-3-1543 PSPS板：電源卡。該板為板：電源卡。該板為DC/DCDC/DC

26、電源調(diào)整卡，輸入電源調(diào)整卡，輸入為為100VDC100VDC，輸出電壓為，輸出電壓為24VDC24VDC與與5VDC5VDC。輸出電流。輸出電流有兩種規(guī)格，其中有兩種規(guī)格，其中PSBPSB型容量較大，型容量較大，24V24V輸出輸出2A2A，5V5V輸出輸出8A8A，作為中央裝置供電電源，其中，作為中央裝置供電電源，其中PSAPSA型型容量較小，容量較小，24V24V輸出輸出2A2A，5V5V輸出輸出3A3A，作為終端裝，作為終端裝置供電電源。置供電電源。 TXCTXC板：控制指令發(fā)送卡。中央裝置用該卡可將板：控制指令發(fā)送卡。中央裝置用該卡可將控制指令發(fā)送到車輛設(shè)備。控制指令發(fā)送到車輛設(shè)備。

27、中央裝置第二塊中央裝置第二塊CPUCPU卡卡CPU3-1CPU3-1上裝有四個(gè)選上裝有四個(gè)選擇開(kāi)關(guān)，用來(lái)選擇列車信息控制系統(tǒng)的運(yùn)行模擇開(kāi)關(guān)，用來(lái)選擇列車信息控制系統(tǒng)的運(yùn)行模式：一般、檢修、診斷與備用。式：一般、檢修、診斷與備用。 2022-3-1544終端裝置終端裝置2022-3-1545顯示控制裝置顯示控制裝置2022-3-1546 每個(gè)操縱臺(tái)上設(shè)置兩臺(tái)司機(jī)用列車信每個(gè)操縱臺(tái)上設(shè)置兩臺(tái)司機(jī)用列車信息顯示器，另外在息顯示器，另外在7 7號(hào)車廂號(hào)車廂M1s-7M1s-7設(shè)置一臺(tái)乘務(wù)員列車信息顯示器，共設(shè)置一臺(tái)乘務(wù)員列車信息顯示器，共5 5臺(tái)。列車信息顯示器為觸摸式，通過(guò)臺(tái)。列車信息顯示器為觸摸式

28、，通過(guò)操作觸摸屏，可以進(jìn)行畫(huà)面切換。操作觸摸屏，可以進(jìn)行畫(huà)面切換。 顯示畫(huà)面：彩色顯示畫(huà)面：彩色LCD 8LCD 8色色( (黑、紅、綠、黑、紅、綠、紫、藍(lán)、黃、白紫、藍(lán)、黃、白) ) 分辨率：分辨率：640640480 dot480 dot點(diǎn)點(diǎn) 顯示文字?jǐn)?shù)：顯示文字?jǐn)?shù)：4040文字文字2424行行 輸入：阻抗模式觸摸輸入方式輸入：阻抗模式觸摸輸入方式2022-3-1547 ICIC卡讀寫裝置安裝在頭尾車廂卡讀寫裝置安裝在頭尾車廂T1c-1T1c-1、T2c-8T2c-8，車上系統(tǒng)與地面系統(tǒng)之間的通信，車上系統(tǒng)與地面系統(tǒng)之間的通信采用采用ICIC存儲(chǔ)卡。讀取存儲(chǔ)卡。讀取ICIC卡：從卡：從IC

29、IC卡上讀取卡上讀取告示文、?？空?、公里里程的信息。寫入告示文、?？空尽⒐锢锍痰男畔?。寫入ICIC卡：將列車信息控制裝置上記錄的各種卡：將列車信息控制裝置上記錄的各種信息和牽引變流器上記錄的故障數(shù)據(jù)寫入信息和牽引變流器上記錄的故障數(shù)據(jù)寫入ICIC卡中?？ㄖ?。 由于中央裝置能讀寫由于中央裝置能讀寫ICIC卡，告示文可以由卡，告示文可以由地面人員通過(guò)計(jì)算機(jī)編輯寫入地面人員通過(guò)計(jì)算機(jī)編輯寫入ICIC卡，這樣卡，這樣就可以通過(guò)讀取就可以通過(guò)讀取ICIC卡將信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)到中央裝卡將信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)到中央裝置的非易失性存儲(chǔ)器里。置的非易失性存儲(chǔ)器里。2022-3-1548 系統(tǒng)涉及的功能主要有：牽引控制、系統(tǒng)涉及的

30、功能主要有：牽引控制、制動(dòng)控制、系統(tǒng)平安聯(lián)鎖、動(dòng)車組制動(dòng)控制、系統(tǒng)平安聯(lián)鎖、動(dòng)車組過(guò)分相控制、車門控制、空調(diào)控制、過(guò)分相控制、車門控制、空調(diào)控制、設(shè)備的開(kāi)啟設(shè)備的開(kāi)啟/ /復(fù)位、顯示燈復(fù)位、顯示燈/ /蜂鳴器蜂鳴器控制、操縱臺(tái)故障顯示燈的控制、控制、操縱臺(tái)故障顯示燈的控制、發(fā)生故障或異常時(shí)報(bào)警等。發(fā)生故障或異常時(shí)報(bào)警等。2022-3-1549 中央裝置及終端裝置間通過(guò)光纖雙重中央裝置及終端裝置間通過(guò)光纖雙重環(huán)路及自我診斷傳輸線雙絞線連環(huán)路及自我診斷傳輸線雙絞線連接，控制指令通過(guò)光纖雙重環(huán)路及自接，控制指令通過(guò)光纖雙重環(huán)路及自我診斷傳輸線雙絞線傳輸?？刂莆以\斷傳輸線雙絞線傳輸?？刂浦噶顐鬏斚到y(tǒng)采

31、用獨(dú)立于監(jiān)視器部的指令傳輸系統(tǒng)采用獨(dú)立于監(jiān)視器部的雙雙CPUCPU方式，具有故障導(dǎo)向平安和備份方式，具有故障導(dǎo)向平安和備份作用。并且列車信息控制系統(tǒng)可以區(qū)作用。并且列車信息控制系統(tǒng)可以區(qū)分重大故障和輕微故障，如果重大故分重大故障和輕微故障，如果重大故障需要處理，此系統(tǒng)就會(huì)將故障內(nèi)容障需要處理，此系統(tǒng)就會(huì)將故障內(nèi)容及處理方案通知給司乘人員。及處理方案通知給司乘人員。2022-3-1550 列車信息控制系統(tǒng)對(duì)車載設(shè)備進(jìn)行列車信息控制系統(tǒng)對(duì)車載設(shè)備進(jìn)行檢查，檢查時(shí)設(shè)備本身具有診斷功檢查，檢查時(shí)設(shè)備本身具有診斷功能，列車信息控制系統(tǒng)只發(fā)出對(duì)設(shè)能，列車信息控制系統(tǒng)只發(fā)出對(duì)設(shè)備的檢查指令及收集檢查結(jié)果。系

32、備的檢查指令及收集檢查結(jié)果。系統(tǒng)將檢查結(jié)果和參數(shù)顯示在顯示器統(tǒng)將檢查結(jié)果和參數(shù)顯示在顯示器上，司機(jī)或維修人員可以根據(jù)該結(jié)上，司機(jī)或維修人員可以根據(jù)該結(jié)果確定動(dòng)車組的系統(tǒng)是否需要檢修。果確定動(dòng)車組的系統(tǒng)是否需要檢修。 2022-3-1551TMS的組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2022-3-15522022-3-1553(1) (1) 光節(jié)點(diǎn)之間的傳輸光節(jié)點(diǎn)之間的傳輸 通過(guò)光纖雙重環(huán)路結(jié)構(gòu)傳輸通過(guò)光纖雙重環(huán)路結(jié)構(gòu)傳輸 固定長(zhǎng)度的循環(huán)傳輸方式固定長(zhǎng)度的循環(huán)傳輸方式( (傳輸控制指令傳輸控制指令) ) 令牌傳遞方式令牌傳遞方式( (傳輸監(jiān)控信息傳輸監(jiān)控信息) ) 傳輸周期傳輸周期10ms 10ms

33、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 適用光纖適用光纖 GI50/125GI50/125 傳輸速度：傳輸速度：2022-3-1554(2) (2) 光節(jié)點(diǎn)與設(shè)備光節(jié)點(diǎn)與設(shè)備( (牽引變流器、制動(dòng)控牽引變流器、制動(dòng)控制裝置制裝置) )之間的傳輸之間的傳輸 通過(guò)光纖進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通過(guò)光纖進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接 2 2線式半雙線式半雙工傳輸工傳輸 輪詢選擇方式輪詢選擇方式 傳輸周期傳輸周期10ms 10ms 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 適用光纖適用光纖 H-PCF200/230H-PCF200/230 HDLC HDLC方式方式192kbps192kbps2022-3-1555(3) (3) 自我診斷的傳輸自我診斷的傳輸 通過(guò)多站總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行單向傳輸通

34、過(guò)多站總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行單向傳輸( (控制控制發(fā)送部發(fā)送部控制接收部控制接收部) ) 固定長(zhǎng)度的循環(huán)傳輸方式固定長(zhǎng)度的循環(huán)傳輸方式 傳輸周期傳輸周期10ms 10ms 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 符號(hào)化基帶方式符號(hào)化基帶方式24VP-P(12024VP-P(120平衡電平衡電路路) ) HDLC HDLC方式方式 由由Dual-CPUDual-CPU方式進(jìn)行平安確保式傳輸方式進(jìn)行平安確保式傳輸2022-3-15564 4設(shè)備設(shè)備( (乘客信息顯示器、空調(diào)顯示設(shè)乘客信息顯示器、空調(diào)顯示設(shè)定器、自動(dòng)播送裝置、輔助電源裝置、定器、自動(dòng)播送裝置、輔助電源裝置、LKJ-2000LKJ-2000裝置裝置)監(jiān)視器部之間的傳輸監(jiān)視器

35、部之間的傳輸 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的4 4線式雙向傳輸線式雙向傳輸 輪詢選擇方式輪詢選擇方式 20mA 20mA 電流環(huán)路方式電流環(huán)路方式2424 起止同步方式起止同步方式 9600bps9600bps2022-3-1557(5)(5)側(cè)面目的顯示器僅接收信號(hào)側(cè)面目的顯示器僅接收信號(hào)監(jiān)監(jiān)視器部之間的傳輸視器部之間的傳輸 通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的2 2線式單向傳輸線式單向傳輸 20mA 20mA 電流環(huán)路方式電流環(huán)路方式2424 起止同步方式起止同步方式9600bps9600bps2022-3-1558(6) (6) 距離檢測(cè)裝置距離檢測(cè)裝置( (僅發(fā)送信號(hào)僅發(fā)送信號(hào))監(jiān)視器監(jiān)視器部之

36、間的傳輸部之間的傳輸 通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的2 2線式單向傳輸線式單向傳輸 30mA 30mA 電流環(huán)路方式電流環(huán)路方式2424 HDLC HDLC方式方式9600bps9600bps2022-3-1559(7) (7) 收音機(jī)播送裝置收音機(jī)播送裝置( (僅接收信號(hào)僅接收信號(hào))監(jiān)監(jiān)視器部之間的傳輸視器部之間的傳輸 通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的2 2線式單向傳輸線式單向傳輸 30mA 30mA 電流環(huán)路方式電流環(huán)路方式2424 HDLC HDLC方式方式4800bps4800bps2022-3-1560 傳輸線有列車信息傳輸線傳輸線有列車信息傳輸線( (光纖光纖) )及自我及自我診

37、斷信息傳輸線診斷信息傳輸線( (雙絞線雙絞線) )二種。列車信二種。列車信息傳輸線為環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)路，如果在環(huán)路息傳輸線為環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)路，如果在環(huán)路的一個(gè)方向沒(méi)有檢測(cè)到應(yīng)答時(shí)，就向環(huán)的一個(gè)方向沒(méi)有檢測(cè)到應(yīng)答時(shí)，就向環(huán)路的另一個(gè)方向發(fā)送信息，因此能夠避路的另一個(gè)方向發(fā)送信息，因此能夠避開(kāi)故障部位開(kāi)故障部位 2022-3-1561 中央裝置和終端裝置由光纖連接，采用中央裝置和終端裝置由光纖連接，采用不易發(fā)生故障的雙向環(huán)形環(huán)路傳輸信息。不易發(fā)生故障的雙向環(huán)形環(huán)路傳輸信息。當(dāng)發(fā)生兩處以上的線路故障時(shí)，可以繼當(dāng)發(fā)生兩處以上的線路故障時(shí)，可以繼續(xù)由其他連接線路進(jìn)行傳輸。另外，還續(xù)由其他連接線路進(jìn)行傳輸。另外，還

38、設(shè)有備份傳輸線設(shè)有備份傳輸線( (自我診斷傳輸線自我診斷傳輸線) )，當(dāng)，當(dāng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)可以傳輸控制指令，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)可以傳輸控制指令，對(duì)各設(shè)備進(jìn)行控制。對(duì)各設(shè)備進(jìn)行控制。2022-3-1562 列車信息控制系統(tǒng)采用列車級(jí)和車輛級(jí)列車信息控制系統(tǒng)采用列車級(jí)和車輛級(jí)兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。列車級(jí)網(wǎng)絡(luò)為連接編組兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。列車級(jí)網(wǎng)絡(luò)為連接編組各車輛的通信網(wǎng)絡(luò)，以列車運(yùn)行控制為各車輛的通信網(wǎng)絡(luò)，以列車運(yùn)行控制為目的，連接各中央裝置和終端裝置，采目的，連接各中央裝置和終端裝置，采用雙重環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。車輛級(jí)網(wǎng)絡(luò)為連接車用雙重環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。車輛級(jí)網(wǎng)絡(luò)為連接車廂內(nèi)設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)。廂內(nèi)設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)。2022-3

39、-1563 控制信息傳送 2022-3-1564終端4-6間傳送障礙2022-3-1565中央1系故障2022-3-1566中央1系、2系故障2022-3-1567列車信息控制裝置功能列車信息控制裝置功能牽引、制動(dòng)器的指令傳送牽引、制動(dòng)器的指令傳送設(shè)備的控制、復(fù)位指令傳輸設(shè)備的控制、復(fù)位指令傳輸顯示燈、蜂鳴器控制指令傳輸顯示燈、蜂鳴器控制指令傳輸司乘人員支持功能司乘人員支持功能 效勞設(shè)備控制功能效勞設(shè)備控制功能 數(shù)據(jù)記錄功能數(shù)據(jù)記錄功能 車上試驗(yàn)功能車上試驗(yàn)功能 2022-3-15688.8.自我診斷傳輸線自我診斷傳輸線 9.9.遠(yuǎn)程控制功能遠(yuǎn)程控制功能 10.10.列車信息控制裝置的自我診斷

40、功能列車信息控制裝置的自我診斷功能 11.11.畫(huà)面顯示功能畫(huà)面顯示功能 列車信息控制裝置功能列車信息控制裝置功能2022-3-15692022-3-15702022-3-15714.1 TCMS4.1 TCMS的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu) CRH5CRH5動(dòng)車組配有一套基于多臺(tái)微機(jī)的系統(tǒng)，可動(dòng)車組配有一套基于多臺(tái)微機(jī)的系統(tǒng)，可控制并監(jiān)控所有列車和車輛的相關(guān)功能控制并監(jiān)控所有列車和車輛的相關(guān)功能( (列車列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)TCMS) TCMS) 。 其結(jié)構(gòu)基于其結(jié)構(gòu)基于TCN TCN 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) (IEC 61375-1) (IEC 61375-1) ，具有，具有WTB (WTB (列車總線列

41、車總線) ) 和和MVB (MVB (車輛總線車輛總線) )串行接口，串行接口， 該體系結(jié)構(gòu)使用該體系結(jié)構(gòu)使用2 2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的TCMSTCMS模塊，每半列模塊，每半列車稱為車組一個(gè)。車稱為車組一個(gè)。2022-3-1572 兩個(gè)動(dòng)力單元通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行動(dòng)力單元間兩個(gè)動(dòng)力單元通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行動(dòng)力單元間和連掛列車間的通訊。和連掛列車間的通訊。 此外還有一個(gè)此外還有一個(gè)CANCAN總線標(biāo)準(zhǔn)的車輛總線，總線標(biāo)準(zhǔn)的車輛總線，僅用于次要設(shè)備的診斷。僅用于次要設(shè)備的診斷。 系統(tǒng)具有完善的冗余和控制、診斷和監(jiān)系統(tǒng)具有完善的冗余和控制、診斷和監(jiān)視以及故障存儲(chǔ)功能。視以及故障存儲(chǔ)功能。2022-3-1573GWGWM

42、PUMPUMc2M2STPM2T2TPBMHMc1Train bus列列車車總總線線Vehicle bus車車輛輛總總線線Vehicle bus車車輛輛總總線線Vehicle name車車輛輛名名稱稱2022-3-1574 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的TCMS模塊可以控制4節(jié)車輛，并且包括兩個(gè)不同的等級(jí)： 牽引主要功能 支持次要功能 從兩個(gè)MPU中冗余設(shè)計(jì)對(duì)每條總線進(jìn)行控制。 根據(jù)設(shè)備的數(shù)量或線路的長(zhǎng)度，可利用“中繼器來(lái)增加MVB總線的長(zhǎng)度。2022-3-1575 網(wǎng)關(guān)被用于在TCMS模塊之間交換信息。以下圖中顯示的主要設(shè)備連接在MVB總線上。非智能設(shè)備通過(guò)遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊RIOMS與TCMS系統(tǒng)接口。RIO

43、M被分布在每輛車中，從而減少配線和相應(yīng)的重量。在每個(gè)重要位置上均預(yù)留冗余的RIOM。2022-3-1576注：有注：有重影的重影的設(shè)備表設(shè)備表示冗余。示冗余。2022-3-1577ACU:Auxiliary Control Unit輔助控制單元PIS:Passenger Information System乘客信息系統(tǒng)BCU: Brake Control Unit 制動(dòng)控制單元REP:Repeater 中繼器CGA:Automatic Coupler central unit自動(dòng)車鉤中央單元RIOM CAB:Remote I/O Modules (drivers cab)遠(yuǎn)程 I/O模塊 (司

44、機(jī)室)CLT:Local Traction Control本地牽引控制RIOM LQ:Remote I/O Modules (BT panel)遠(yuǎn)程 I/O模塊(BT面板)EXT. DOORSExternal Doors外部門TCU:Traction Control Unit 牽引控制單元GW:Gateway WTB/MVB 網(wǎng)關(guān) WTB/MVBTD:Drivers Diagnostic display司機(jī)診斷顯示器HVAC:Air Conditioning 空調(diào)TS:Drivers Instruments display司機(jī)儀器顯示器LT:Train Logic display 列車邏輯顯示

45、器WCToilet 廁所MPU LC:Microprocessor Unit Comfort Line微處理器單元車內(nèi)設(shè)施線路CB Battery Charger充電機(jī)MPU LT:Microprocessor Unit Traction Line微處理器單元牽引線2022-3-1578 TCMS主要零部件可以按照以下分組： 列車控制與監(jiān)視單元： MPU(主處理單元) WTB/MVB網(wǎng)關(guān) RIOM遠(yuǎn)程I/O模塊 MVB 中繼器2022-3-1579 人機(jī)接口設(shè)備: 司機(jī)室主監(jiān)視器 司機(jī)室診斷監(jiān)視器 本地監(jiān)視器(在列車長(zhǎng)室) 控制桿、開(kāi)關(guān)、按鈕、燈 位于低壓配電柜和司機(jī)臺(tái)上的低壓零部件繼電器、二

46、極管。2022-3-1580 與原型車SM3的改變之處： 診斷線采用CAN總線替代RS485 充電機(jī)連接到CAN總線上 將自動(dòng)車鉤控制單元連接到CAN總線上 司機(jī)室 RIOM在 MVB-A 和 MVB-B上分開(kāi) “本地牽引控制(CLT)與 HV箱RIOM集成在一起2022-3-1581列車總線列車總線 兩個(gè)動(dòng)車組之間的連接通過(guò)穿過(guò)頭車自動(dòng)車鉤的“WTB列車總線型冗余鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 此總線是TCN網(wǎng)絡(luò)的一局部，它在長(zhǎng)度因掛鉤/摘鉤操作而發(fā)生變化時(shí)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重組網(wǎng)關(guān)重新編號(hào)。 該總線使用具有可控阻抗的冗余介質(zhì)，其傳輸?shù)男畔⑺俾始s為1 Mb/s。傳輸距離為860米，22個(gè)節(jié)點(diǎn)，備用節(jié)點(diǎn)有4 個(gè)

47、。 網(wǎng)關(guān)的輪詢周期約為50 ms。同一總線還用于兩個(gè)單元之間的通信。2022-3-1582 每次列車重新編組或列車連掛初運(yùn)行，要進(jìn)行列車總線即WTB總線的配置，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的列車總線WTB，本身具有自動(dòng)配置功能,操作人員只要按規(guī)程操作，最后檢查配置狀態(tài)以確認(rèn)配置是否正確。如果配置不正確，列車總線將不能正常通信。2022-3-1583網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)列車總線與車輛總線之間的雙向信息交換。 每個(gè)網(wǎng)關(guān)與列車線路之間以128字節(jié)的報(bào)文周期數(shù)據(jù)交換與其車組相關(guān)的信息，并接收來(lái)自整個(gè)列車編組中其他所有網(wǎng)關(guān)的同類信息。 網(wǎng)關(guān)為完全冗余電路板、連接器、電源等。2022-3-1584MPU-LT, MPU-L

48、CMPU-LT, MPU-LC MPUMain Processing Unit，主處理單元，負(fù)責(zé)對(duì)相應(yīng)車輛輸出指令和控制。 在每一車組中4輛車有2對(duì)MPU。其中的2個(gè)MPU-LT控制牽引和信號(hào)設(shè)備總線上的所有設(shè)備，而另外2個(gè)MPU-LC那么控制車內(nèi)設(shè)施和CAN總線上的所有設(shè)備。 MPU功能任務(wù)周期可認(rèn)為不超過(guò)100 ms目標(biāo)值為50 ms。2022-3-1585車輛總線車輛總線 車輛總線為MVBMultifunction Vehicle Bus，多功能車輛總線。 該總線使用阻抗受控的冗余介質(zhì)，其傳輸?shù)男畔⑺俾始s為1.5 Mb/s。最大傳輸距離200米，32個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。 備用節(jié)點(diǎn)至少每段為20%

49、。用于處理數(shù)據(jù)的備用帶寬約為30%。 在此總線上可以使用不同的輪詢周期：從用于快速信息的32 ms到用于較次要信息的512 ms。 每個(gè)車組有3條總線：牽引、車內(nèi)設(shè)施和信號(hào)。2022-3-1586中繼器中繼器 中繼器是一種主要為硬件的專用設(shè)備，用于擴(kuò)展MVB在長(zhǎng)度和節(jié)點(diǎn)方面的容量。事實(shí)上，通過(guò)中繼器連接的MVB總線的兩個(gè)不同區(qū)段在MPU層次上看來(lái)只是一個(gè)有32+32個(gè)節(jié)點(diǎn)、200+200米長(zhǎng)的一條MVB總線。中繼器引起的數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)非常微小。2022-3-1587監(jiān)視器監(jiān)視器 一司機(jī)臺(tái)監(jiān)視器 駕駛臺(tái)上有2個(gè)分別名為TS和TD的監(jiān)視器。 監(jiān)視器為彩色TFT顯示器。 屏幕尺寸為英寸，其分辨率為80

50、0 x 600SVGA。 監(jiān)視器帶有加熱器和風(fēng)扇，可在低和高環(huán)境溫度下使用。 監(jiān)視器具備“節(jié)電模式功能，可以延長(zhǎng)壽命。 監(jiān)視器所使用的語(yǔ)言為中文。2022-3-1588二 TS監(jiān)視器 TS監(jiān)視器以圖形化方式向司機(jī)顯示主要駕駛信息值即線電壓、線電流、力矩等。 司機(jī)可以用屏幕周圍設(shè)置的一組按鍵與監(jiān)視器進(jìn)行交互。 也可以使用這些按鍵向設(shè)備發(fā)送全局性或選擇性命令。 司機(jī)還可以在專門畫(huà)面中通過(guò)監(jiān)視器手動(dòng)排除掉某些設(shè)備。2022-3-15894.2 TCMS4.2 TCMS的功能與系統(tǒng)性能的功能與系統(tǒng)性能TCMSTCMS通過(guò)以下方法執(zhí)行自己的功能：通過(guò)以下方法執(zhí)行自己的功能： cabling and re

51、lays cabling and relays 布線和繼電器布線和繼電器 integrated software integrated software 集成軟件集成軟件 pneumatic commands pneumatic commands 氣動(dòng)命令氣動(dòng)命令 2022-3-1590Main involved functions can be classified as follows: 主要涉及的功能可以劃分為以下幾類：主要涉及的功能可以劃分為以下幾類： traction 牽引牽引 brake 制動(dòng)制動(dòng) auxiliary power supply system 輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)

52、 auxiliary pneumatic system 輔助氣動(dòng)系統(tǒng)輔助氣動(dòng)系統(tǒng) signalling 信號(hào)信號(hào) bogie monitoring 轉(zhuǎn)向架監(jiān)視轉(zhuǎn)向架監(jiān)視 passenger saloon air conditioning 乘客客室空調(diào)乘客客室空調(diào) drivers cab air conditioning 司機(jī)室空調(diào)司機(jī)室空調(diào) passenger information system 乘客信息系統(tǒng)乘客信息系統(tǒng) external (side) doors 外部外部(側(cè)側(cè))門門 internal doors 內(nèi)部門內(nèi)部門 man machine interface (driving

53、desk) 人機(jī)接口人機(jī)接口(司司機(jī)臺(tái)機(jī)臺(tái)) diagnostic 診斷診斷2022-3-1591司機(jī)臺(tái)狀態(tài)由TCMS通過(guò)RIOMs進(jìn)行檢測(cè)，并且直接通過(guò)WTB/MVB網(wǎng)關(guān)輸出數(shù)字信號(hào)來(lái)執(zhí)行以下功能:1當(dāng)司機(jī)臺(tái)鑰匙激活時(shí)，將網(wǎng)關(guān)從待機(jī)狀態(tài)喚醒2管理TCN初始化序列和頭車的選取2022-3-1592 1.Leading Vehicle 正常操作中(當(dāng)兩列車聯(lián)掛時(shí)也是一樣)，TCMS選出一個(gè)頭車來(lái)正確地管理牽引指令，防止在發(fā)布牽引命令時(shí)產(chǎn)生沖突。這節(jié)車定義為主牽引控制traction master)。 每一次，頭車識(shí)別結(jié)果不能超過(guò)一輛，并且，如果存在，應(yīng)該是插入司機(jī)臺(tái)鑰匙并啟動(dòng)的那節(jié)車。 主牽引控

54、制選擇的過(guò)程(叫做TCN初始化)是根據(jù) IEC-61375標(biāo)準(zhǔn)的要求在列車總線級(jí)進(jìn)行管理的;在選擇結(jié)束時(shí)，應(yīng)僅有一節(jié)車被選為頭車，并且相應(yīng)的 WTB/MVB網(wǎng)關(guān)將成為列車的主牽引控制節(jié)點(diǎn)。 只有頭車才有權(quán)限發(fā)布牽引指令。2022-3-1593 2.“Standstill mode “靜止模式是EMU的一個(gè)特殊操作狀態(tài)，即使沒(méi)有啟動(dòng)司機(jī)臺(tái)，列車HV (受電弓升起、高壓電路供電、輔助變流器接通且板卡在正常操作中運(yùn)行，) 依然保持得電。這種操作模式用于在不切斷列車的供電而改變司機(jī)臺(tái)。 這種操作模式的啟用僅能通過(guò)從啟動(dòng)的司機(jī)臺(tái)的一個(gè)發(fā)光按鈕實(shí)現(xiàn)。2022-3-1594 TCMS MPUs檢查“靜止模式

55、所需要的條件，然后在本地通過(guò)MVB總線，在整列編組通過(guò)WTB總線發(fā)布恰當(dāng)?shù)拿睢?“靜止模式僅在以下條件都滿足時(shí)才能啟用： 列車靜止 有高壓 有中壓(不是來(lái)自外部插座而是來(lái)自輔助變流器) 有低壓 啟動(dòng)的司機(jī)臺(tái)上的運(yùn)行方向控制桿處于中間位置 供風(fēng)指令沒(méi)有啟動(dòng) 列車處于制動(dòng)狀態(tài) 主風(fēng)管壓力正常 WTB運(yùn)行2022-3-1595 3.Train coupling & uncoupling “列車聯(lián)掛狀態(tài)由TCMS MPUs 通過(guò)RIOMs讀取KAC繼電器的狀態(tài)檢測(cè)。 開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的翻開(kāi)命令受到一個(gè)最大速度閾值的限制在設(shè)計(jì)的階段將給予定義。這個(gè)功能由TCMS通過(guò)RIOMs進(jìn)行管理。 如果在正常的列

56、車運(yùn)行過(guò)程中，在未聯(lián)掛端的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)被忘記關(guān)閉而處于翻開(kāi)位置，當(dāng)超過(guò)閾值速度時(shí)，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。 自動(dòng)車鉤和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的監(jiān)視和診斷通過(guò)由 CAN 接口連接到 TCMS的專用控制單元來(lái)執(zhí)行。2022-3-15961st train status2nd train status Operation result HV enabledHV enabled當(dāng)車鉤的兩個(gè)連接器盒連接到一起時(shí)，列車網(wǎng)絡(luò)的重新初始化開(kāi)始工作；在WTB線上的沖突(2個(gè)司機(jī)臺(tái)鑰匙-2個(gè)牽引主控制)被識(shí)別，兩輛車都進(jìn)入主斷路器打開(kāi)且受電弓降下的狀態(tài)。 HV enabled Standstill 啟動(dòng)的車必須接近“靜止”的車輛，兩

57、個(gè)受電弓都升起。當(dāng)兩個(gè)車鉤的連接器盒連接到一起時(shí)，列車網(wǎng)絡(luò)重新初始化開(kāi)始工作；頭車保持不變，也就是說(shuō)，是先前啟動(dòng)的車。當(dāng)TCN初始化工作結(jié)束時(shí)，“靜止”列車保持在這個(gè)狀態(tài);司機(jī)也將另一列車置于“靜止”模式，以便于可以改變司機(jī)臺(tái)并移動(dòng)到一個(gè)端部司機(jī)室，與聯(lián)掛的列車離開(kāi)。 2022-3-15971st train status2nd train status Operation result HV enabled Disabled 當(dāng)車鉤的兩個(gè)連接器盒連接到一起時(shí)，如果未啟用車上的電池沒(méi)有接入，它們將自動(dòng)接入，并且列車網(wǎng)絡(luò)重新初始化。先前的頭車被確認(rèn)，且在先前未啟用的列車上，對(duì)應(yīng)的受電弓也自動(dòng)升起

58、。司機(jī)通過(guò)按下司機(jī)臺(tái)上按鈕發(fā)布“關(guān)閉DJ”命令來(lái)閉合不可用車輛上的DJ。然后，就可能將整列編組置于”靜止”模式中，來(lái)改變司機(jī)臺(tái)，并移動(dòng)到端部司機(jī)室，與聯(lián)掛的列車一起離開(kāi)。 2022-3-1598MBCUBCUBCUBCUTCUTCUBCUBCUBCUTCUTCUTCUInterlock valveCommand互鎖閥命令I(lǐng)nterlock valveCommand互鎖閥命令I(lǐng)nterlock valvecommand互鎖閥命令I(lǐng)nterlock valveCommand互鎖閥命令TCMSMPUInterlock valvecommand互鎖閥命令MBCUTCMSMPUBRAKE BUS制制動(dòng)動(dòng)

59、總總線線TCMS MVB BUSTCMS MVB總總線線2022-3-1599 制動(dòng)系統(tǒng)有一個(gè)專門的總線(制動(dòng)總線)并且列車上每個(gè)制動(dòng)控制單元(BCU)都與其接口。制動(dòng)總線可在整列編組上擴(kuò)展(例如兩列車聯(lián)掛-16輛車)。 帶司機(jī)室的車輛上的BCU起到制動(dòng)主控制的作用(MBCU)且與TCMS MVB總線接口; 獲得來(lái)自司機(jī)臺(tái)上制動(dòng)手柄和信號(hào)裝置的制動(dòng)請(qǐng)求電制動(dòng)和氣動(dòng)制動(dòng)請(qǐng)求。在編組中的主BCU通過(guò)司機(jī)臺(tái)鑰匙的插入進(jìn)行定義。 每個(gè)BCU控制本車氣動(dòng)管路。在每個(gè)動(dòng)車上，都有一個(gè)牽引控制單元(TCU)，與TCMS MVB總線接口;每個(gè)TCU執(zhí)行本車電動(dòng)制動(dòng)功能并且通過(guò)硬線連接驅(qū)動(dòng)互鎖閥。 2022-3

60、-15100數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流2022-3-15101 主BCU直接讀取制動(dòng)手柄位置和信號(hào)系統(tǒng)的制動(dòng)請(qǐng)求并處理這些信息，設(shè)定執(zhí)行制動(dòng)所需要的電制動(dòng)力和電空制動(dòng)力。 電空制動(dòng)命令通過(guò)制動(dòng)總線發(fā)送給列車編組的所有BCUs，相應(yīng)地執(zhí)行本地氣路的控制；TCMS不涉及此功能。 電制動(dòng)命令通過(guò)TCMS MVB總線傳送給牽引主控制的MPU 進(jìn)行處理并通過(guò)列車控制網(wǎng)絡(luò)(MVB和WTB)傳送給所有的TCUs。 2022-3-15102 停放制動(dòng) 每節(jié)車上的BCU通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)停放制動(dòng)狀態(tài)，并由主BCU通過(guò)MVB接口傳送給TCMS。 停放制動(dòng)上的診斷由BCU在本地進(jìn)行，并發(fā)送給主BCU而后發(fā)送給TCMS。 乘客報(bào)警 所有的車輛都配備有一個(gè)乘客報(bào)警制動(dòng)