[發明專利]軌道車輛通用網絡控制器平臺及控制方法

有效

• 申請號: 201910220720.1
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109947579B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 蓋猛;張鵬;張相田;朱孟祥;畢京斌;林曉辰
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;G06F11/07;G06F13/16;G06F13/40
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 徐艷艷

本發明涉及一種軌道車輛通用網絡控制器平臺及控制方法，通用網絡控制器平臺包括主數據處理單元、以太網通信維護單元和通用IO采集單元，主數據處理單元包括主處理器和協處理器，主處理器與協處理器之間通過設于協處理器內部的共享內存進行數據交互；主處理器與以太網通信維護單元連接，協處理器與通用IO采集單元連接；通用IO采集單元包括多個背板硬件接口相同的IO板卡，每個IO板卡均包含多路相同功能的硬件模塊和IO板卡種類信息，IO板卡根據自身種類信息與協處理器發送的CAN通信節點進行通信。本發明能夠提高網絡控制器平臺的靈活性和通用性，降低網絡控制器平臺的調試維修成本。

技術領域

本發明屬于網絡控制技術領域，涉及網絡控制系統，具體地說，涉及一種軌道車輛通用網絡控制器平臺及控制方法。

背景技術

列車網絡控制系統是高速列車的控制中樞，列車的每一個動作都是由列車網絡控制系統發出指令調度，因此，列車網絡控制系統被稱為“高鐵之腦”和“神經系統”。基于軌道列車網絡控制系統的復雜性，為了控制整車平穩智能運轉，中央處理單元需要獲取每個車的速度信息、牽引狀態、制動狀態、軸溫和空調等各種車載設備的狀態，并控制受電弓、主斷路器、車門等大量的數字開關量，無論是動車組還是城軌，每個車都需要配備采集這些關鍵數據的網絡控制器。例如：遠程輸入/輸出模塊、高壓控制模塊、本地牽引控制模塊等都被稱作網絡控制器。同一車型中，動車和拖車需要的網絡控制器不同，不同車型由于生產廠家不同，網絡控制器也不同。

傳統的網絡控制器平臺，每個網絡控制器機箱內配置的板卡數量均是固定的，并且每個槽位的板卡功能也是固定的。例如：數字量輸入板卡只能放在槽位1位置，模擬量采集板卡只能放置在槽位2位置等。由于這類網絡控制器內部IO板卡都放置在固定槽位且功能固定，不能根據實際項目需要靈活配置IO板卡，適應動車和拖車的需求，適應動車組和城軌的要求。因此，需要更改網絡控制器背板硬件，增加所需功能的IO板卡槽位，還需要修改主控板和IO板卡的底層驅動軟件，且不同的項目需要不同的底層驅動軟件。不同功能的網絡控制器底層驅動軟件不同，網絡控制器背板硬件不同，種類繁多，工作量大，調試維護成本高，難以滿足網絡控制器平臺化、通用性的要求，不利于實際項目的調試、維護和產品的批量化應用。

發明內容

本發明針對現有網絡控制器平臺存在的靈活性、通用性差等上述問題，提供了一種靈活和通用性強的軌道車輛通用網絡控制器平臺及控制方法，能夠提高網絡控制器平臺的靈活性和通用性，降低網絡控制器平臺的調試維修成本。

為了達到上述目的，本發明提供了一種軌道車輛通用網絡控制器平臺，包括主數據處理單元、以太網通信維護單元和通用IO采集單元，其中：

主數據處理單元包括主處理器和協處理器，主處理器與協處理器之間通過設于協處理器內部的共享內存進行數據交互；所述主處理器與所述以太網通信維護單元連接，用于加載網絡控制器配置信息以及主處理器和協處理器的配置程序，所述協處理器與所述通用IO采集單元連接，用于讀出共享內存中的CAN通信節點信息，并依次向通用IO采集單元發送CAN通信節點；

通用IO采集單元包括多個背板硬件接口相同的IO板卡，每個IO板卡均包含多路相同功能的硬件模塊和IO板卡種類信息，IO板卡根據自身種類信息與所述協處理器發送的CAN通信節點進行通信。

進一步的，所述主數據處理單元還包括與所述主處理器連接的故障數據存儲模塊，當主處理器檢測到故障發生時，觸發故障數據存儲模塊，將主處理器的關鍵數據變量存儲至故障數據存儲模塊。

優選的，每種IO板卡均具有獨立的底層驅動軟件編碼，同種類型IO板卡的底層驅動軟件編碼相同。

優選的，所述配置信息包括當前網絡控制器機箱每個槽位的IO板卡分配的CAN通信節點以及和每個CAN通信節點對應的數據交互信息。

優選的，所述配置信息還包括設于主處理器的MVB端口的數據信息和診斷信息。