CRH5网络控制系统3.ppt

系统组成及功能 系统组成及功能 网络拓扑结构 两个动车组之间的连接通过穿过头车自动车钩的“WTB”（列车总线）型冗余链路来实现。 此总线是TCN网络的一部分，它在长度因挂钩/摘钩操作而发生变化时可以实现网络的动态重组（网关重新编号）。 该总线使用具有可控阻抗的冗余介质，其传输的信息速率约为1 Mb/s。传输距离为860米，22个节点，备用节点有4 个。 每次列车重新编组或列车连挂初运行，要进行列车总线即WTB总线的配置，对于规范的列车总线WTB，本身具有自动配置功能,操作人员只要按规程操作，最后检查配置状态以确认配置是否正确。如果配置不正确，列车总线将不能正常通信。 网络拓扑结构 在车辆级MVB总线上，该体系结构被分为两个不同的层次：牵引和服务设施, 每一层次均使用一对MPU进行管理。这两个层次的MVB总线通过第三条MVB总线（信号总线）连接在一起。此总线由牵引层的MPU控制。 系统冗余性 1. 网关冗余性 只有一个启用，而另一个处于待机模式，并且可在已启用的一个发生故障时立即自动开启。这一转换过程对应用而言是透明的。 为对这种情况进行管理，网关的两个部分通过一条内部串行总线（CAN）进行通信。同时还通过同一条串行线进行确定谁为主站、谁为从站的仲裁。 系统正常情况下，编组中存在的MPU 1 和2 均开启并运行。网关1（GW-MVB）工作，而WTB 线上的网关2 则不工作，但它在MVB 线上工作。在正常运行中，两者都采集信号、处理应用逻辑并发送其相应的指令。MPU（主处理单元）“1”是MVB 1 和2 线上的控制器（MASTER），它直接控制I/O“1”输出，而MPU“2”则直接对I/O“2”输出发送指令。每个MPU 均接收在线路1 和线路2 上由I/O 采集的所有信号。CRH5 型动车组网络控制系统中网关、MPU、I/O 模块等主要设备均采用冗余设计，当其中一个设备发生故障后，系统仍将正常运行，很大程度的提高了系统的稳定性。实际运用中，该系统偶有因多种原因导致单个网关或MPU 通讯故障，由于该系统具有良好的冗余性，局部的通讯不畅基本不影响动车组正常运。 2、 MPU冗余性 MPU的冗余类型为热备冗余。两个MPU均可管理其MVB总线（单条或多条）。它们读取相同的输入，并执行相同的任务。在故障情况下一个会自动接替另一个。同一总线上的所有设备均由同一MPU发送指令。 当MPU1故障时，MPU2替代了MPU1作为MVB“1”和MVB“2”线上的主控制器。 3、中继器冗余性 只有一个启用，而另一个处于待机模式，并且可在已启用的一个发生故障时立即自动开启。 自CRH5 型动车组开行以来，其网络监控系统在动车组运行中充分发挥了其实时监控设备状态、收集跟踪数据、重大故障引导处理的功能，极大的提高了动车组的操作性，和司乘人员的故障处理能力，有力的保证了动车组的安全运行。CRH5 型动车组网络控制系统在实际运用也暴露了一些问题，如动车组运行途中，司机室监控屏轴温报警，经调查分析导致该现象的原因多为信号传输线系干扰所致，故建议对今后动车组网络控制系统设计从多个角度出发，使其功能更加全面，进一步提高系统可靠性。 CRH5与CRH2通信网络比较 CRH5与CRH2通信网络比较 经济性 由于CRH2采用ACRNET，因此其芯片生产，产品研发等方面具有更好的市场环境，控制系统总体经济性要好于基于专用的TCN标准的CRH5，也更利于实现设备的国产化。 总结： 日系CRH2动车组中央装置和终端装置由光纤连接，采用不易发生故障的双向环形环路传输信息。当发生2处以上的线路故障时，可继续由其他连接线路传输。另外，还设有备份传输线(自我诊断传输线)，当环形网络发生故障时传输控制指令，控制各设备。 欧洲系列CRH5动车组中，2个动车组之间的连接通过穿过头车自动车钩的WTB（列车总线）型冗余链路来实现。此总线是TCN网络的一部分，它在长度因挂钩/摘钩操作而发生变化时实现网络的动态重组（网关重新编号）。车辆总线MVB使用阻抗受控的冗余介质，每个车组有3条总线：牵引、车内设施和信号。专用协议应用性能稳定完备，系统组织灵活、功能强大。两种动车组通信网络在使用中其性能各有优势。 CRH5列车网络控制系统 CRH5列车网络控制系统 系统组成及功能 网络拓扑结构 冗余性分析 CRH5与CRH2通信网络比较 4 1 2 3 系统组成及功能 CRH5 型动车组网络控制系统是采用ALSTOM 公司AGATE 系统设计，通过贯穿整个列车的WTB 列车总线来采集和传输信息、命令管理着动车组各个子系统设备，为实时统一管理动车组各部分状态及乘务员操作提供了可靠信息，确保了动车组运行安全。 网络