列车通讯系统-陈振波

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1、列车通信控制系统第一节概述列车通信系统控制系统是将列车的各个子系统及相关外部控制电路的信息进行读取、编码、通信传递、数据逻辑运算及输出控制的一个计算机网络系统。该系统就好比人类的神经系统，能通过手和眼睛对自身所处的状态、外部环境进行感知和控制，并对不同情况作出一定反映。而在列车上，该系统则是对列车的供电状况、速度、列车运行模式等状态信息进行实时监控和识别，并根据读取到的列车驾驶人员发出的指令信息，对列车上各个子系统发出相关控制指令，进而使各子系统产生相应的调整控制，以符合设定的功能要求，则实现了对列车的有效控制。第二

2、节列车通信控制系统（TCMS）结构深圳地铁一期续建工程列车采用由两个完全一样的单元车组对称编组而成，每个单元编组又由1节拖车、2节动车构成。对应于列车编组结构，其列车通信控制（TCMS）系统与列车控制配置原则：u对于有微机控制的子系统应尽量通过MVB接口与MVB车辆总线直接连接，用于传递控制、诊断及辅助信息。u对于没有微机控制的子系统可通过SKS与MVB车辆总线相连接，传递I/O控制和状态信号。MVB总线系统由MVB主干线和MVB车辆总线组成。车辆间的通讯由MVB主干线实现，位于同一节车上的设备之间的通讯由MVB车辆

3、总线实现。具体见下图：7具体到A、B、C三节车TCMS系统主要部件配置如下（参见表12-2-1）。表12-2-1A、B、C三节车TCMS系统主要部件配置表系统A-车B-车C-车列车自动控制（ATC）1--车辆控制单元(VCU)1--MVB服务接口1--人机界面(HMI)1--SIBAS-KLIP站111制动控制单元(BCU)1-　1辅助逆变器111门控制单元222空调(控制单元)111MVB–中继器111逆变器控制单元-117第一节列车通信控制系统（TCMS）功能及原理总线系统将采用全冗余的总线连接方式，仅有一根MV

4、B电缆故障将不会导致总线通讯故障。MVB主干线和MVB车辆总线通过MVB中继器相连以构成完整的列车网络控制系统，完成列车的各种控制功能。为了达到列车控制系统的冗余要求，总线系统的方案提升了MVB系统的性能。两组相互独立布置的MVB电缆可充分保证列车控制系统的可靠性。每一组MVB电缆（参见下Error!Referencesourcenotfound.）承载通道A或通道B。这样可以确保即使在某一个部件的两个接头完全断开的情况下也不会干扰MVB的通信。如果MVB的某个节点通信完全中断，那么该节点与其他部件的通信会中断，然而

5、基于并行设计的其余部件的通信会正常工作。与以前的MVB设计相比，新设计的单个插头接有两根电缆，第二根MVB电缆能够取代列车控制系统的硬连线。用第二根即冗余的MVB电缆代替了通常使用的硬线列车控制系统。在某车辆里的两根电缆里的两个通道全部中断的极端情况下，列车依旧能够运行。这是因为在每个车辆里都有一个转发器，它能够从MVB总线上断开故障车辆。其他零部件之间的通信仍然不受影响，列车仍能在限制很少的情况下继续运行。转发器自身具有冗余设计，即使一个VCU失效，另一个VCU会接管其操作。报文的准确性通过两种检测途径：其一是计算

6、报文的检验和,其二是始终对两个通道信号进行比较。与硬线系统相比具有重量轻，接口资源少和高可靠性。图3：子系统连接原理MVB总线符合IEC61375-11999标准。MVB基本技术参数见表1。7拓扑电气总线长度：200米，32单元/段，可容纳128节点介质：-双绞屏蔽线（两条路线）-隔离（变压器）信号形成：曼彻斯特编码II，9位帧起始分界符信号速率：1.5Mbit/s,帧长度（有用的数据）16，32，64，128，256位周期性发送：1ms...1024ms（典型值：32ms，64ms，128ms，...1024ms）

7、介质分配：由一个中央主控决定主控权的转移：通过令牌传递来转移主控权，几个总线管理器依次转变为主控设备通信：-周期性（主要用于过程数据）-偶发性（主要用于消息数据）-监督性（主要用于监控数据）表1：MVB主要技术数据一、MVB总线主要传输三种类型的数据：1)过程数据：如司机指令、列车速度、电机电压和电流等。过程数据是长度较短但比较紧迫的数据，它们传送时间必须是确定的，因而采用周期性传送。2)消息数据：如故障数据。消息数据是偶然出现的、时限不太紧迫但长度较长的数据，通常采用事件驱动的偶发性传送。长的数据可以分包在不同周期

8、中传送。3)监视数据：如用于设备状态检查、监视的数据。监视数据是比较短的数据，有的需要周期性传送，有的采用偶发性传送。二、MVB总线的网络拓扑原理图A车（带司机室的拖车）网络拓扑原理图如图4所示：A车的其他通信方式：7PIS乘客信息系统通过RS485总线与司机显示器HMI相连，完成信号的传输，实现PIS的功能。CCTV视频监控系统通过以太网与司