《動車組網(wǎng)絡技術（第2版）》課件 第四節(jié) 絞線式列車總線WTB

動車組網(wǎng)絡技術第二章列車通信網(wǎng)絡標準（TCN標準）第二章列車通信網(wǎng)絡標準（TCN標準）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB一、絞線式列車總線（WTB）概述第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB被指定要符合UIC556的要求，該條款定義了最多含22個車廂的UIC列車的通信要求。絞線式列車總線（WTB）最初是為互連車輛而設計的串行數(shù)據(jù)通信總線，但非專用，日常運行中可以用于聯(lián)掛和解聯(lián)的車廂，如國際UIC列車。WTB的基本組成一、絞線式列車總線（WTB）概述第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB的特性二、絞線式列車總線（WTB）介質第四節(jié)

絞線式列車總線WTB1、WTB介質的機械穩(wěn)定性WTB運行在屏蔽雙絞線上，該介質提供了連接分開的車廂所需的高機械穩(wěn)定性。在動車組中總線有兩種類型：其一為列車信息傳輸線，以光纖為傳輸介質，連接所有中央裝置和終端裝置，采用ARCNET協(xié)議；其二為自我診斷傳輸網(wǎng)，以雙絞線作為傳輸介質，連接中央裝置和終端裝置，采用HDLC作為通信協(xié)議。二、絞線式列車總線（WTB）介質第四節(jié)

絞線式列車總線WTB2、WTB長度特定的電纜允許在860米的距離上以1Mbit/s的速率傳輸，相當于22節(jié)26米長的車廂的UIC組成，加上50%用于彎曲處長度。在動車組上：以光纖為傳輸介質，連接所有中央裝置和終端裝置，傳送速度為2.5Mbps，以雙絞線為介質連接所有中央裝置和終端裝置，傳送速度為38.4Kbps。二、絞線式列車總線（WTB）介質第四節(jié)

絞線式列車總線WTB3、總線節(jié)（1）沿車輛走線的干線電纜（連貫的車輛只有一根干線電纜）；（2）連接不同車輛干線電纜的跨接電纜；（3）為達各節(jié)點而對干線電纜進行延伸的擴展電纜。二、絞線式列車總線（WTB）介質第四節(jié)

絞線式列車總線WTB4、節(jié)點在常規(guī)操作中，每個節(jié)點將被插入到干線電纜中，連接兩個總線節(jié)：（1）位于總線末端的節(jié)點，或者說末端節(jié)點，將在電氣上終止連接它們的兩個總線節(jié)；（2）位于總線中間的節(jié)點，或者說中間節(jié)點，將在電氣上連接到它們的兩個總線節(jié)；在一列車的每個車輛中可以有一個或幾個節(jié)點。二、絞線式列車總線（WTB）介質第四節(jié)

絞線式列車總線WTB5、WTB節(jié)點數(shù)最多32個節(jié)點能附掛到該類雙絞線上，因為每個車廂可有不止一個節(jié)點。二、絞線式列車總線（WTB）介質第四節(jié)

絞線式列車總線WTB6、WTB在車廂間的連接方式為了連接不同的車廂，WTB可以使用自動車鉤上的電氣連接器（如市郊列車）進行連接或手動插拔電纜進行連接。因為車廂的朝向不可預測，WTB（如空氣管道）通常在車廂端接處斷開，通過兩個連接器把需要連接兩節(jié)車廂的WTB連通。兩個跨接電纜都應插好，每一個連接不同的WTB電纜，形成冗余線路。三、WTB介質附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTB介質附件（MAU）用于節(jié)點與總線的連接。收發(fā)器與線路的連接應采用變壓器隔離。三、WTB介質附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTB三、WTB介質附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質附掛單元由以下幾部分組成：（1）一個總線開關(Kb)：用于兩個方向的連接或斷開；（2）兩個端接器開關Kt1和Kt2：每個方向一個，在末端設定中通過它在節(jié)點中插入端接器（Zt1，Zt2），在中間設定中通過它斷開端接器；（3）兩個收發(fā)器（發(fā)送器/接收器）電路：每個方向一個。每個發(fā)送器由二進制信號TxS（信號）和TxE（使能）控制。接收器的輸出信號是RxS（一個數(shù)字信號或模擬信號）。收發(fā)器與線路間采用適當?shù)姆椒?，例如采用變壓器，實現(xiàn)與線路的電氣隔離；三、WTB介質附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質附掛單元由以下幾部分組成：（4）兩個曼徹斯特編碼、解碼器，每個收發(fā)器一個，它們可分別集成在各自的發(fā)送器或接收器內。曼徹斯特編碼/解碼器的輸出和輸入定義為一個調制解調器接口；（5）與隔離開關相連的過壓保護/短路保護電路（圖中未畫出）；（6）為避免車廂間的連接器上的觸點氧化和分叉，可選用加電清除電路。加電清除電路是利用在總線上附加一個大的脈沖直流電流，以此實現(xiàn)對連接器觸點的清理功能。三、WTB介質附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質附掛單元的狀態(tài)：總線開關斷開時，斷開總線節(jié)間的連接。端接器開關閉合時，插入端接器。方向開關的一個方向連接主信道（MainChannel），而另一個方向連接輔助信道（AuxiliaryChannel）。一個中間節(jié)點（IntermediateNode）（列車中部）連接總線節(jié)，并去除端接器。該節(jié)點僅使用主信道（MainChannel）而關閉了輔助信道（AuxiliaryChannel）。四、WTB幀格式第四節(jié)

絞線式列車總線WTB所有的幀都具有同樣的編碼，遵循HDLC（ISO/IEC3309）規(guī)范18WTB信號及其編碼五、WTB報文第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB規(guī)定了三種報文：1）過程數(shù)據(jù)報文；2）消息數(shù)據(jù)報文3）監(jiān)督數(shù)據(jù)報文。六、WTB介質訪問第四節(jié)

絞線式列車總線WTB在列車總線上，只有唯一的主節(jié)點控制媒體訪問，其它的所有節(jié)點均為從屬節(jié)點，只能在主節(jié)點問詢到它時才能發(fā)送回應幀。

常規(guī)操作中，主設備的操作循環(huán)進行。它把總線動作分配到若干基本周期，基本周期由一個周期相和一個偶發(fā)相組成，七、常規(guī)操作WTB幀（總結）第四節(jié)

絞線式列車總線WTB列車總線主設備控制WTB的配置，當列車的組成改變時，即車廂被連掛或解掛時（如果需要經常發(fā)生），主設備重新組織總線，這個過程叫做列車初運行。在初運行時，所有節(jié)點接收到一個唯一的標識它們在列車中的位置的地址,節(jié)點還必須能確定列車的定向，以便區(qū)分左右，例如門控制。在初運行結束時，所有節(jié)點都知道新的構形，并且總線進入常規(guī)操作。八、WTB列車初運行第四節(jié)

絞線式列車總線WTB在初運行過程中，節(jié)點和電纜段從電氣上連接起來，形成一條兩端都有終端連接器的單一總線。初始時，如果一個節(jié)點未被命名，它的介質連接裝置便通過打開總線開關，同時在與之相連的每段的末端插入一個終端連接器的方法，把總線斷開。介質連接裝置的兩個信道監(jiān)聽總線，每個信道監(jiān)聽一個方向。一個沒命名的從設備不能發(fā)送幀。第四節(jié)

絞線式列車總線WTB八、WTB列車初運行持續(xù)這一交換，直到這一方向上的所有節(jié)點都被命名。盡管導向車廂可能是推式車廂，這種情況下，由于可能的節(jié)點都位于司機室的前方，初運行時接63，62，···等給節(jié)點命名。當端節(jié)點在一定的時延之內不再向主設備報告檢測到其它節(jié)點時，主設備認為檢測到了列車的末端。但是沒有返回響應并不能安全地識別就是最后一節(jié)車廂、例如，下一節(jié)車廂可能沒有可操作的列車總線設備。應用必須用其它方法（打開自動耦合開關，人工開關）來識刻列車的末尾。另外，我們還希望司機對列車組成部分的完整性進行檢查。第四節(jié)

絞線式列車總線WTB八、WTB列車初運行

控制權的轉移盡管應用允許多個節(jié)點都成為主設備，但實際上一次只能有一個可操作的主設備，這些節(jié)點叫做弱節(jié)點。應用可以指定一個節(jié)點作為主設備，這個節(jié)點叫做強節(jié)點。在應用的控制下，充當主設備的節(jié)點可以改變。在終點站可逆向（推——拉）列車改變運行方向時，就要改變主節(jié)點；司機從司機室中取下鑰匙，走到列車的另一頭，把鑰匙插在這一端的司機室中；在取下鑰匙時，主設備還像以前一樣控制列車，但這時它是作為弱主設備，它僅僅通知其他的節(jié)點自己被降級。降級將禁止一些功能。在另一個節(jié)點插入鑰匙后，這個從設備便升級為強節(jié)點。當弱主設備檢測到有一個節(jié)點已經升級時，它取消對所有節(jié)點的命名，并退回到從設備狀態(tài)。然后新的主設備重新命名所有的節(jié)點。第四節(jié)

絞線式列車總線WTB八、WTB列車初運行

兩列車的連接當兩列初運行過的車連接時，末端節(jié)點識別出列車被加長了。由于節(jié)點在收到檢測幀時就已經被命名，它們只回答一個指明其組成部分個數(shù)的應答幀。下一步的工作取決于主設備的強度，如果兩列車都是