《CRH380BL动车组信息网络》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CRH380BL动车组信息网络（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章动车组信息网络为实现车载数据通信的国际标准化，国际电工技术委员会IEC于1999年通过了一项列车通信网络专用标准TCN（IEC-61375-1）。该标准将列车通信网络分为列车级通信网络WTB（绞接式列车总线）和车辆级通信网络MVB（多功能车辆总线）。第一节信息及网络系统一、通信与网络原理CRH380B（L油车组列车通信和控制网络以及子系统和传统电路技术形成了列车总体网络控制系统。列车控制网络TCNfe括列车级通信网络WTB（绞接式列车总线）和车辆级通信网络MVB（多功能车辆总线），这两个系统都采用了双路冗余线传输。列车级通信网络WTEffi于经常联挂和解编的重联车辆，具有可变的拓扑结构。
2、多功能车辆总线MVER于每辆车或一个牵引单元内设备之间的数据通信，具有固定的拓扑结构。为了提高可用性，使用一个主链结构实现车辆总线MVB的拓扑结构，MV盼支段通过中继器连接至主链上。该结构的优点在于如果车内一个MV的支段出现故障，不会对本牵引单元其他车的通信产生影响。CRH380B（L油车组网络拓扑结构如图6-1所示。ECO1图6-1CRH380B（L）动车组网络拓扑结构示意图（头车）二、列车通信网络的构成与功能CRH380B（L浑网络控制系统设备包括：中央控制单元、人机接口显示屏、牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元、输入输出模块及温度采集单元、中继器等，如图6-2所示。图6-2动车组网
3、络系统设备示意图（局部）（一）中央控制单元（CCU1.CCU的组成CRH380B(L陶车组每个牵引单元内有两个CCU其中一个CCUA主控CCUT式工作，另一个以从控CCUT式工作。中央控制单元(CCU由MVB32板卡、各控制板卡及网关板卡等元件组成，如图8-3所示。图6-3动车组中央控制单元CCU(1)网关：每个牵引单元有两个网关，但只有加载在主CCU上的网关参与WT街口MVB通讯，从CCUlq网关不工作。网关负责从列车总线(WTB到车辆总线(MVB的处理数据的信号编辑和信息数据发送，反过来也一样。此外，网关还进行列车命名工作，包括“TCN命名”和“逻辑命名”，以及提供确定出来的配置。(2)C
4、PU莫块：它由一个中央处理单元构成，配置了一个586CPU通过两个基座插头与S旧AS系统连接。在插头X1上S旧AS总线接口被引了出来，在插头X2上是外围信号和CANg口。(3)输入输出模块(IOM):输入/输出模块用于中央处理单元和S旧AS32的所有输入/输出模块的接口，其通过数据总线和地址总线与中央处理单元相连接，此模块可以实现23个外部模拟信号和2个内部模拟信号的模拟/数字转换。(4)MVB莫块：它是一个与TCN标准一致的通讯记录的子处理单元。除了微处理器和一个MV蜕制器之外，在模块上还有不同的存储器和外围元件。(5)输入输出模块(IOA):此输入/输出模块用于处理不同的模拟和数字/二进制
5、信号。(6)变流器110V二进制输入模块：用于110V电压信号输入。(7)接触器驱动110V二进制输出模块：用于W110V电压信号的输出。(8)抗干扰110V滤波器模块：该模块可在高干扰电压下保护SIBAS32控制装置，消除短时间的电压波动影响。(9)电源启动模块：该模块用于一、二次电源低电压监控和控制系统的接通和断开，一次电源通过模块前面插头连接，并提供了20A和10A两种电源接线。在CCUO动过程中，接通电源的瞬间启动电流较大，但时间很短。该模块允许出现瞬间的过流，但对正常工作后产生的过流，模块将作为不稳定的电源供应，并切断电源。(10)一次电流监控模块：该模块作为变压器保护系统安装在SI
6、BAS32的控制装置中，其运行模式通过软件进行设置。(11)变流器模块：为SIBAS机箱提供电源。2.CCU的功能在占用司机室里的主CCU列车主控CCU除了主控CCU的功能外，它还接管整个车组更高级的控制。主CCU责本牵引单元的车辆控制，从列车总线(WTB读取指令和信息，并向列车总线(WTB和外围发送控制信号和反馈信息。CCU过收集分布式输入/输出设备和连接到MVB总线上的其他设备信号，进行逻辑判断后发布指令，对动车组实施控制。(1)管理WT序口MVB每个MV帆络段的主CCU匀形成一个网关；配备WT豉术的CRH3总是采用相邻MV啊络段重联的方式运行；主CC虚MVB总线管理器；主CCU寸总线参与
7、者及MVB1道A及通道B进行通信监控及诊断。(2)控制列车及本车MVB总线主CCUO车组发出命令(牵引/制动命令、门释放、空调开/关、主电路接通/断开等等)，在本MVB内发送控制命令，采集所有MV畛与者的状态信息并通过MVBS行分析，采集车组所有MVB犬态并为整列车组进行分析。(3)控制主电路部件动作主CC阴集在整个动车组范围内有效的关于主电路的司机指令，并通过列车总线WTB发送；每个车辆总线MV睬集列车主CCU的指令及主电路部件的通电状态；根据各个主电路部件的开关指令及通电状态诊断主电路部件。(4)处理牵引控制单元(TCU、制动控制单元(BCU、辅助变流器单元(ACU、门控单元(DCU与空调
8、控制(HVAC单元的指令。(5)控制信号灯与室内照明。(6)实现车辆诊断功能。(7)控制自动安全装置。(8)可视化显示通过WTE传输的状态数据实现。除此之外，主CCUa具有以下作用：设定牵引控制单元牵引点设置；变压器保护；控制车载电源；前端连接和前端活动阀门的控制；监控安全回路、火警系统和转向架的诊断情况；通过分散的输入输出站(SIBAS-KLIP,MVB-CompactI/O)对数字和模拟输入和输出进行控制；停放制动控制；通过所属网关连接到列车总线(WTB,确定和检测动车组和重联车组的配置。从CCUT主CCLUi行相同的程序，其不能对过程主动进行控制。从CCUT以监控主CCU工作状态，并在主
9、CC侬生故障时随时接替主CCU的工作。主、从CCLO有对高压设备进行主动保护功能。所有由CCU监控的部件的故障状态都储存在CCU中并传送至动车组的显示界面。2 .人机接口显示屏人机接口显示屏是动车组的信息显示和输入设备，也是动车组的中央诊断系统。人机界面HMI位于司机室和乘务员室，主要承担的任务有：动车组的人机操作接口；为动车组和牵引单元提供诊断系统；通过发出声音信号，通知司机有关列车控制方面的特殊信息。3 .牵引控制单元牵引控制单元主要由中央控制单元、信号处理器、信号输入输出模块、MVBa信模块和电源模块等组成。信号处理器实现所有实时牵引控制功能，以减轻中央控制单元的数据处理任务。4 .制动
10、控制单元每辆头车各设有两个相互冗余的制动控制单元，其它拖车各有两个制动控制单元，中间动车各有一个制动控制单元。制动控制单元用于实现制动装置的控制和诊断，包括防滑控制等功能。5 .辅助控制单元CRH380B(L油车组拖车上的辅助变流器控制单元与MVBF目连。辅助变流器用于提供三相440VAC60Hz电压，也可以通过外接插座得到三相400VAC50Hz电源。6 .输入输出模块及温度采集单元(1)分布式输入/输出设备KLIP站KLIP站是由许多不同模块组成的数字分布式输入、输出设备。通过车辆总线(MVB与CCUS行通讯，可以将被监控设备的状态信息传输给CCU或执行CCU的指令。如图6-4所示。总滤他
11、堪图6-4分布式输入/输出设备KLIP站(2)紧凑式I/O模块MVB-CompactI/O是许多固定的输入和输出通道的集成装置，用于接收司机室发出的专门信号，例如，来自按钮、开关、指示器、断路器、编码插头和主控制器。如图6-5所示。图6-5紧凑式I/O模块(3)紧凑式PT100紧凑式PT100是许多固定的输入和输出通道的集成装置，具有对模拟量进行输入输出的功能，主要用于接收来自温度传感器的信号，例如轴温报警、牵引电机轴承温度、齿轮箱大小齿轮温度等信号，通过检测值限定列车运行速度。如图6-6所示。图6-6紧凑式PT100（4）中继器6-7中继器是连接网络线路的一种装置，主要功能是通过对数据信号的
12、重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离。它的作用是放大信号，补偿信号衰减，支持远距离通信。如图所示。面蕾一事产工E.图6-7中继器7 .其他CRH380B（L油车组网络控制系统设备还包括充电机控制单元、车门控制单元、HAVC控制单元、PIS系统、火警控制单元。三、安全环路为进一步提高动车组运行的安全性和可靠性，设计了以“故障导向安全”为原则的安全环路，它将影响动车组安全运行的各种不安全因素串入到安全环路中，使动车组在特殊情况下能够安全停车。（一）安全环路结构安全环路由环路中断器（LIA）、环路控制线（LCD、环路状态线（LSL）及环路状态继电器（LP）组成。动车组安全环路结构如图6-8所示。D
13、D安全环路结构示意图图6-8（二）安全环路作用原理当动车组蓄电池电源打开，110V于整列车直到尾部端车的监控接触元件LIA电源向列车环路控制线供电，列车环路控制通过布置（环路中断器）实现，环路控制线的信息传递到尾部端车环路状态线中，该控制线按顺序将信息传递到整列车，并由环路状态评估元件（环路状态继电器）执行一个实际环路状态探测。在环路断电时环路控制线及状态线也会失电，环路状态继电器失电，各车的环路状态继电器响应控制线及状态线的变化，对列车或单车执行对应操作。（三）动车组安全环路简介1 .紧急制动环路紧急制动环路的任务是将动车组运行途中不安全因素诱发的紧急制动请求传递给列车内各制动部件，各制动组
14、件通过评估紧急制动环路状况，触发紧急制动动作，为动车组提供最大制动力，确保动车组能够安全停车。2 .转向架监控环路（运行平稳性转向架监控环路监测轴端轴承的温度以及动车组所有转向架的运行平稳性监测），当限值被超出且紧急制动未生效时，可断开转向架监测回路，进而通过串联在紧急制动环路中的转向架监控环路状态继电器触发紧急制动停车。3 .停放制动监控环路停放制动监控环路负责监控停放制动的施加状态，在列车行驶过程中如果错误施加了停放制动，司机室HMI屏会发出声音信号，同时停放制动状态继电器还会通过中断的紧急制动回路触发紧急制动停车，此举可确保停放制动盘不会被过度磨损或过热。4 .制动缓解环路制动缓解环路负
15、责监控空气制动的施加状态，在列车行驶过程中如果错误施加了空气制动，可通过封锁牵引的方式确保制动盘不会被过度磨损或过热。5 .火灾报警环路如果通过环路报告了火警信息，司机当动车组出现火灾时，火警环路将发出火警信号。室中将出现视讯信号。6 .旅客紧急制动环路进而向司机室发出旅客紧急制旅客通过客室旅客紧急制动手柄断开旅客紧急制动环路,动请求，并使头车的制动控制单元（中央制动管理）输出最大常用制动。第二节终端装置CRH380B（L浑网络控制终端装置主要包括：牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元、人机接口显示屏，其他还包括充电机控制单元、车门控制单元、HAVCS制单元、PIS系统、火警控制单元。各设备之间通过加载在主CCUk的网关参与WT序口MVB!讯。指令的收集和反馈通过凑式I/O模块中的固定输入和输出通道，接收司机室发出的专门信号，例如,来自按钮、开关、指示器、断路器、编码插头和主控制器。终端装置的各设备是网络设备的组成部分，通过网络控制能够实现对全列车的牵引控制、制动控制、高压系统控制、辅助系统控制、及空调控制等控制功能。一、终端装置主要设备组成（一）牵引控制单元
