[實用新型]用于電力機車制動系統的同步控制通信裝置

有效

• 申請號: 200820053803.3
• 申請日: 2008-07-22
• 公開（公告）號: CN201287733Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 劉豫湘;鄧李平;劉泉;高風;高殿柱;方長征
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: B61L3/00
• 分類號: B61L3/00;H04L12/40
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙 洪

技術領域

本實用新型主要涉及到電力機車上制動系統的設計領域，特指一種用于電力機車制動系統的同步控制通信裝置。

背景技術

為滿足長大重載貨物列車運用的需要，需通過無線通訊網絡實現各機車間的同步操縱。為實現各機車間的制動同步作用，要求與之配套的機車制動機應具備網絡通訊功能。目前國內電力機車采用的DK-1型機車電空制動機，由于不具備網絡通訊功能，因此不能適應同步控制要求。在原DK-1型機車電空制動機基礎上，開發和研制出具備完善網絡通訊功能的機車制動系統同步控制通信裝置，使之與機車制動機配套使用，使其適應同步控制系統是非常有意義的。同時通過同步控制通信裝置，使制動系統中的組成部分如電空制動控制器和制動系統顯示屏能和制動控制單元通過現場總線通信，提高其先進性和信息化程度。

電力機車空氣制動系統是實現列車操縱和控制的必需組成部分，它是采用電信號傳遞控制指令。通常所說的空氣制動系統是指單節機車或1-2臺機車通過內重聯線或外重聯線進行電氣連接，通過列車管、平均管和總風管進行氣路連接以實現電力機車制動功能的系統。由于目前市場上有擴大列車運能的需求，即將列車的運載能力從五千噸增加到一萬噸，為了保證電力機車牽引和制動兩方面的性能要求，列車采用諸如2臺機車+53節車輛+2臺機車+53節車輛的編組方式，這就要求后2臺機車通過無線通信接收前2臺機車中操縱節的指令，達到指令一致和同步控制的目的，這就要求制動系統前2臺機車中操縱節首先將控制指令通過直接或間接通信方式發送到本節機車的無線設備，后2臺機車中控制節接收到來自于本節機車無線設備通過直接或間接通信方式發送的指令后，執行操縱節發送的制動指令，從而實現最終的同步控制。但現有的通信系統一般間接的通信方式，即制動指令需通過其他設備中轉才能才能和無線設備建立通信，通信方式的單一，造成了其具有功能單一、適用范圍窄、可擴展性差等不足。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、具有多種總線接口、適用范圍廣、可擴展性好、控制精度高、抗干擾能力強的用于電力機車制動系統的同步控制通信裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的解決方案為：一種用于電力機車制動系統的同步控制通信裝置，其特征在于：它包括主控制單元、存儲單元、高速存儲單元、可編程邏輯單元CPLD、CAN總線接口單元、MVB接口單元、同步RS422接口單元以及USART接口單元，所述存儲單元和高速存儲單元分別與主控制單元相連，所述主控制單元通過CAN總線接口單元與電空制動控制器和制動系統顯示屏相連，所述主控制單元通過MVB接口單元與電力機車的中央控制單元相連，所述主控制單元通過同步RS422接口單元與電力機車的無線同步裝置相連，所述主控制單元通過USART接口單元與電力機車的制動控制單元相連。

所述主控制單元包括第一微處理器和第二微處理器，所述第一微處理器用于鏈路層以下低層的管理與調度，第二微處理器用于與電力機車上和制動系統相關的應用層程序的處理。

所述CAN總線接口單元包括CAN控制器、光耦隔離單元和CAN收發器，所述CAN控制器的一端依次通過光耦隔離單元和CAN收發器與CAN總線相連，CAN控制器的另一端與主控制單元相連。

所述MVB接口單元包括處理器模塊、通信存儲器模塊、通信控制器模塊和存儲器模塊，所述處理器模塊通過數據線、地址線分別與通信存儲器模塊、通信控制器模塊和存儲器模塊相連，所述通信控制器模塊與MVB總線單元相連。

所述同步RS接口單元包含數據發送模塊和數據接收模塊，所述接收模塊用于將通信總線差分電壓轉換成數字量傳送至主控制單元，數據發送模塊用于將主控制單元發送的數字量轉換成差分電壓輸出。

所述主控制單元與一看門狗電路單元相連。

與現有技術相比，本實用新型的優點就在于：

1、本實用新型的用于電力機車制動系統的同步控制通信裝置，由第一微處理器和第二微處理器雙CPU協調調度控制，具有響應時間快、延時較小的優點；整個裝置可制作成一塊電路板的形式嵌入制動控制單元中使用，也可制作成單獨的一個外置裝置，通過接口、連線和制動控制單元相連。由于具有CAN總線接口單元、MVB接口單元、RS422接口單元、USART接口單元等多種總線接口、適用范圍廣、可作為系統配置時的通用件等優點；

2、本實用新型的用于電力機車制動系統的同步控制通信裝置，由于具有USART接口單元、可與國內電力機車上主要使用的DK-1型制動機等產品通過USART總線進行通信；