[實用新型]一種機車車載通用數據通信網關

有效

• 申請號: 201420765583.2
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN204231391U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 杜海賓;姜正;王超
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大連機車研究所有限公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 楊威;李洪福

技術領域

本實用新型涉及機車車載網關領域，尤其涉及一種可應用于多種機車通信總線的車載通用數據通信網關。

背景技術

車載控制網絡技術作為現代機車的關鍵技術，在世界范圍內得到了越來越廣泛的應用。目前世界上主要列車電氣部件供應商都推出了基于網絡的控制系統，比如SIEMENS的SIBAS32鐵路自動化通信和控制系統、Bombardier公司的MITRAC列車通信和控制系統、ALSTOM公司的A-GATE控制系統以及日本三菱、東芝公司的TCMS列車控制監視系統等。于此同時，隨著用戶對車載控制網絡的開放性和性價比等要求的提高，以及基于網絡的遠程診斷與維護、旅客信息與舒適性支持等新需求的提出，TCN列車通信網絡、WorldFIP、Lonworks、CAN、工業以太網以及無線網絡等技術都在車載控制系統中找到了它們最合適的應用場合，控制網絡在列車上的應用將呈現出多種技術并存、相互競爭和融合的局面。但由于現階段不同型號機車采用總線方式和數據交互方式的差異，以及實際需求中對于通信交互接口的特殊要求，又對這種需求的實現增加了難度。因此，對于一種將多種機車網絡總線轉換成其它通信總線接口的通用性網關設備的開發變得非常迫切。

發明內容

鑒于已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種機車車載通用數據通信網關，該網關應用于車載通信總線為WorldFIP、MVB、HDLC、CAN的機車上，實現將機車多種通信數據的監測、轉換處理和本地存儲等功能，同時，也能夠實現了以CAN通信總線、RS232和RS485串口通信總線、以太網通信總線中的一種或多種方式通過數據通信接口輸出，達到了雙向交互和端口可配置。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種機車車載通用數據通信網關，其特征在于：

包括主控制器板卡、網絡擴展板卡、總線轉換板卡、電源板卡；

所述主控制器板卡通過PC104總線和以太網總線分別同網絡擴展板卡和總線轉換板卡連接，用于實現將機車總線數據進行采集處理及轉換，并將機車數據信息進行實時存儲；

所述網絡擴展板卡配置有PC104和PCI兩種總線接口，用于實現與多種機車總線網卡的擴展兼容；

所述總線轉換板卡用于將主控制器板卡的數據通過RS232和RS485串口總線、以太網通信總線、CAN通信總線輸出。

所述主控制器板卡采用FPGA芯片作為中央處理器，同時具有PC104總線接口。

所述網絡擴展板卡還包括總線線路驅動器、線路升壓器和冗余管理器；所述總線線路驅動器和線路升壓器用于通過對所述網絡擴展板卡內置總線的功率和電壓匹配、調制解調實現網絡擴展板卡對機車總線的對接；所述冗余管理器用于實現所述網絡擴展板卡與機車總線對接后的信號多路冗余處理。

進一步的，所述網絡擴展板卡預留有多個對外輸入接口，用于同時提供WorldFIP、MVB、HDLC、CAN多種機車總線的連接和數據輸入并將輸入的數據實時傳輸給主控制器板卡的接口。

所述總線轉換板卡集成有RS232和RS485串口驅動管理模塊、CAN總線驅動管理模塊、以太網總線驅動管理模塊，用于將主控制器板卡的數據通過RS232和RS485串口總線、CAN通信總線、以太網通信總線輸出。

進一步的，所述總線轉換板卡還設置有DB9接口、RJ45網絡接口、D編碼M12接口、USB2.0多種外圍數據通信接口。

所述電源板卡設置有過流電路、過壓電路、欠壓電路、防雷擊浪涌保護電路和穩壓電路。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

(1)接入機車總線網絡中不會對機車總線網絡通信產生任何不良影響；

(2)實現了對基于PC104和PCI總線接口的WorldFIP、MVB、HDLC、CAN多種機車通信總線板卡的通用連接；

(3)實現了對多種不同機車總線所有數據的監測和采集功能；

(4)能夠將采集的數據進行轉換處理并以多種不同總線通信接口輸出；

(5)該通信網關輸出支持CAN、RS232、RS485、以太網；

(6)能夠將所有的機車數據信息進行實時本地保存，為實現數據準確溯源分析提供保障。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型實例結構示意圖一；

圖3為本實用新型實例結構示意圖二。

具體實施方式