[發明專利]適用于軌道交通車輛的跳接環網系統

在審

• 申請號: 201310386102.7
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103457816A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李慧鵬;楊永銘;何俊杰;張蕾;王莉;許妍琳;戴悅;朱娜;朱坤;陳亮亮;王云根
• 申請（專利權）人: 上海鐵路通信有限公司
• 主分類號: H04L12/42
• 分類號: H04L12/42;H04L12/437;H04N7/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種軌道交通車輛監控技術，尤其是涉及一種適用于軌道交通車輛的跳接環網系統。

背景技術

軌道交通車輛視頻監控系統需要在列車上構建通信網絡來傳送控制命令和視頻數據。因此，該通信網絡的設計既要滿足列車車輛的特點，又要滿足視頻監控系統本身的技術要求。

當今，視頻監控系統的視頻采集設備以及網絡存儲設備的高清化數字化發展使得系統對承載網絡的要求大大提高。現有的列車通信網絡是列車控制、診斷信息數據通信網絡。該通信網絡雖然適應列車惡劣環境、可靠性與實時性好，但是它與控制系統緊密相關，具有特殊性。因此，車載視頻監控網絡不適和與現有的列車通信網絡公用同一網絡。

現有的網絡的拓撲結構分為多種，有星形、總線形、樹形、環形等。對列車而言，每節車廂是相對獨立的個體，可以看做網絡的一個節點：車頭／尾兩端的司機室是列車的控制端，可以做為特殊的網絡節點。因此，整列車就變為多個節點組成的線形網絡。選擇使用總線形式網絡拓撲結構雖然符合列車的構造特點，但是考慮到兩端的司機室需要互相通信，只有一條鏈路通信，并且故障診斷和隔離較困難。因此，環形拓撲結構最適用于軌道交通車輛視頻監控系統。一般的連接方式為車頭連接中間車廂到車尾，然后再將車尾和車頭連接。雖然，此方式也構成環形網絡，但是兩端司機室相隔太遠，線路鋪設很困難，遠距離傳輸通信可靠性和實時生不好。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種擴展性能好、安全性好、維護管理方便、可靠性好、實現成本低的適用于軌道交通車輛的跳接環網系統，該系統采用車廂跳接方式避免車頭車尾直接相連，從而降低施工布線和增加系統的可靠性，該系統特別適合于軌道交通車輛特點，并能較好的實現列車監控的功能。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種適用于軌道交通車輛的跳接環網系統，其特征在于，包括車頭控制端、至少四個車廂數據采集存儲裝置和車尾控制端，所述的車頭控制端按照升序方式依次通過奇數序號車廂數據采集存儲裝置后與車尾控制端連接，所述的車尾控制端按照降序方式依次通過偶數序號車廂數據采集存儲裝置后與車頭控制端連接。

所述的車頭控制端和車尾控制端均包括相互連接的控制主機和具有通信功能的綜合電源，所述的車頭控制端的綜合電源與第一節車廂數據采集存儲裝置連接，所述的車尾控制端的綜合電源與最后一節車廂數據采集存儲裝置連接。

所述的車廂數據采集存儲裝置包括多功能連接器以及分別與多功能連接器連接的視頻服務器和攝像頭。

所述的多功能連接器包括8路以太網數據接口，其中四路分別與視頻服務器和攝像頭連接，其余4路作為環網接口，其中中間兩路環網接口物理連接。

所述的第一節車廂數據采集存儲裝置中的多功能連接器中的4路環網接口連接關系如下：第一環網接口和第二環網接口分別與車頭控制端的綜合電源連接，第二環網接口與第三環網接口物理連接，第三環網接口與第二節車廂數據采集存儲裝置中的第一個環網接口連接，第四個環網接口與第二節車廂數據采集存儲裝置中的第二個環網接口連接。

所述的中間節車廂數據采集存儲裝置中的多功能連接器中的4路環網接口連接關系如下：第一環網接口與上一節車廂數據采集存儲裝置中的第三環網接口連接，第二環網接口與上一節車廂數據采集存儲裝置中的第四環網接口連接，第二環網接口與第三環網接口物理連接，第三環網接口與下一節車廂數據采集存儲裝置中的第一環網接口連接，第四個環網接口與下一節車廂數據采集存儲裝置中的第二個環網接口連接。

所述的最后一節車廂數據采集存儲裝置中的多功能連接器中的4路環網接口連接關系如下：第一環網接口與上一節車廂數據采集存儲裝置中的第三環網接口連接，第二環網接口與上一節車廂數據采集存儲裝置中的第四環網接口連接，第二環網接口與第三環網接口物理連接，第三環網接口和第四環網接口分別與車尾控制端的綜合電源連接。

所述的多功能連接器還設有12V和5V的電源輸出以及供電狀態信號輸出接口，，其中12V電源輸出接口與視頻服務器連接，5V電源輸出接口與攝像頭連接。

所述的綜合電源具有生成樹協議的功能，可以抑制網絡廣播風暴，并且網絡節點設備單點故障不影響其他網絡節點設備的相互通信。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1)系統網絡擴展性能好，增加和移動車廂基本不影響整個網絡；

2)系統網絡中某個網絡節點故障，不至于整個網絡中斷和癱瘓，對其他網絡節點設備沒有影響；

3)系統的網絡節點故障診斷較對容易，維護和管理網絡設備方便；