[發明專利]中低速磁浮列車多總線混合網絡列車控制和管理系統

在審

• 申請號: 201711434321.2
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108156244A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 曾云峰;于延霞;敖建安;丁鋒;王嵩淞;張曉雨
• 申請（專利權）人: 中車大連機車車輛有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;B61L15/00
• 代理公司: 大連萬友專利事務所 21219
• 代理人: 王麗新

本發明公開了一種中低速磁浮列車多總線混合網絡列車控制和管理系統，包括兩級網絡和三個子系統，其中，所述的兩級網絡中的一級網絡由多功能車輛總線MVB和ECN雙總線組成冗余主干網，主要用于車輛級監視、控制和整個車輛控制網絡的管理，優先采用ECU通信，多功能車輛總線MVB作為冗余備份；另一級網絡由RS?485和CANopen總線構成設備級網絡，用于設備級數據通信，所述的三個子系統包括倒車影像子系統、無線上傳子系統和多功能監控平臺，與現有技術相比本發明取消了7個MVB網關、一個電源板卡和一個RIOM機箱。節約成本約14.6萬/列；由于減少了部分設備，降低了車重，實現了節能。

技術領域

本發明涉及中低速磁浮列車技術領域，具體涉及一種中低速磁浮列車多總線混合網絡列車控制和管理系統。

背景技術

目前國內新一代中低速磁浮列車正處于發展階段，其最重要的列車控制和監視系統TCMS(Train Control and Management System)主要采用輕軌、地鐵等車輛現有技術，大多采用MVB、CANopen等總線。由于新一代中低速磁浮列車尚未制訂相應的通信標準，其懸浮、牽引、制動、車門和測速定位等子系統采用的通信技術存在不兼容的問題。

如圖1所示，其中車輛控制單元VCU表示車輛控制單元，HMI表示人機接口，RIOM表示遠程輸入輸出模塊，GW表示MVB網關。現有列車控制和監視系統TCMS一般采用多功能車輛總線MVB(Multifunction Vehicle Bus)，而目前國內的大部分磁浮列車子系統采用通信技術并不是MVB，需要通過MVB網關將子系統發出的報文轉換成MVB數據幀。

現有列車控制和監視系統TCMS技術，為實現列車設備的互操作性需要增加網關設備進行數據報文的轉換，增加了信號傳輸的時延，降低了列車網絡系統的安全性、可操作性和可維護性等，增加了列車重量、成本和生產制造過程中通信線纜布線的復雜性。

發明內容

本發明提供一種,本發明解決了現有技術存在的信號傳輸時延大，安全性、可操作性和可維護性低等問題，減輕了列車重量。另外，本發明拓展了列車控制和監視系統TCMS功能，集成了列車倒車影像系統、實時監視系統和無線上傳系統，實現了遠程實時監控、倒車成像和無線上傳等功能。

本發明所采用的技術方案是中低速磁浮列車多總線混合網絡列車控制和管理系統，包括兩級網絡和三個子系統，其中，所述的兩級網絡中的一級網絡由多功能車輛總線MVB和ECN雙總線組成冗余主干網，主要用于車輛級監視、控制和整個車輛控制網絡的管理，優先采用ECU通信，多功能車輛總線MVB作為冗余備份；另一級網絡由RS-485和CANopen總線構成設備級網絡，用于設備級數據通信，所述的三個子系統包括倒車影像子系統、無線上傳子系統和多功能監控平臺，所述的倒車影像子系統包括位于列車后部的IP攝像頭、交換機、人機接口HMI和，人機接口HMI用于接收IP攝像頭通過以太網交換機傳輸的視頻流并在顯示頁面上顯示；所述的多功能監控平臺MCC包括由服務器和監控軟件、數據庫軟件、調試軟件、仿真軟件和專家診斷軟件，用于對運行中的列車的狀態進行實時監視，并可通過以太網TRDP協議對列車進行控制，實現自動化調試，所述的無線上傳系統包括多功能監控平臺MCC、無線接入點AP和以太網二層管理型交換機CS，用于收集列車數據，通過無線方式發送到地面數據集中服務器，并提供本地數據下載，為列車運行提供遠程專家技術支持和遠程診斷。

本發明的有益效果是：與現有技術相比本發明取消了7個MVB網關、一個電源板卡和一個RIOM機箱。節約成本約14.6萬/列；由于減少了部分設備，降低了車重，實現了節能；本發明相關軟件都為自主開發，實現了100％國產化。

附圖說明

圖1為現有技術TCMS網絡拓撲圖。

圖2為本發明多總線混合網絡拓撲圖。

圖3為CANopen協議轉換原理圖。

圖4為MVB協議轉換原理圖。