列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及軌道車輛控制領(lǐng)域，特別地涉及高速動車組網(wǎng)絡(luò)中的高壓控制單元。
【背景技術(shù)】
[0002]當今社會，人們出行范圍愈發(fā)廣泛，出行次數(shù)愈發(fā)頻繁，激發(fā)了軌道交通日益蓬勃的發(fā)展，逐漸形成了密布交織的列車網(wǎng)絡(luò)。同時，為了滿足快節(jié)奏出行的需求，高速列車技術(shù)也成為了研宄的熱點。
[0003]在這種情況下，列車網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)的重要性就愈發(fā)凸顯。列車網(wǎng)絡(luò)控制單元不僅為行車安全提供根本保障，而且在行車自動化控制、運營效率的提高及管理自動化等方面，也發(fā)揮了重要的作用，是現(xiàn)代化鐵路的重要標志之一。
[0004]在目前的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元通常采用自定義總線進行傳輸，可支持的數(shù)據(jù)采集設(shè)備數(shù)量非常有限，幾乎不具備可擴展性。另外，現(xiàn)有的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元也不具備與實時工業(yè)以太網(wǎng)進行通信的功能。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]隨著列車功能和構(gòu)件不斷地增加和復(fù)雜化，以及網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，需要提供一種具有高度可擴展性以及能夠?qū)崿F(xiàn)能與以太網(wǎng)通信的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元。同時，由于高速鐵路技術(shù)格局的發(fā)展與整合，也需要提供高速的、具有通用性的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元。
[0006]本申請的一個方面提供了一種列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元，包括電源模塊和中央處理單元模塊；其中，所述高壓控制單元還包括輸入輸出管理模塊，通過CPCI總線與所述中央處理單元模塊耦接；和MVB通信模塊以及數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊，分別通過自定義總線與所述輸入輸出管理模塊耦接；其中，所述輸入輸出管理模塊被配置為直接或協(xié)助所述中央處理單元模塊對所述MVB通信模塊以及數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊進行管理。
[0007]特別的，所述中央處理單元模塊具有CPCI架構(gòu)，并且包括高速接口和低速接口。
[0008]特別的，所述數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊被配置為通過外部接口采集列車高壓系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將所采集的數(shù)據(jù)傳輸給所述輸入輸出管理模塊，并從所述輸入輸出管理模塊接收相應(yīng)的管理指令。
[0009]特別的，所述MVB通信模塊被配置為通過MVB總線接口從位于列車上的其他控制模塊接收列車高壓系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，將所接收的數(shù)據(jù)傳輸給所述輸入輸出管理模塊，并從所述輸入輸出管理模塊接收相應(yīng)的管理指令。
[0010]特別的，所述中央處理單元模塊通過以太網(wǎng)總線與具有以太網(wǎng)接口的外部設(shè)備耦接。
[0011]特別的，所述數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊至少包括電流監(jiān)控、電壓/頻率轉(zhuǎn)換、溫度采集模塊中之一。
[0012]特別的，所述輸入輸出管理模塊還通過單一信號線與所述數(shù)字或模擬信號輸入輸出豐旲塊f禹接。
[0013]特別的，所述輸入輸出管理模塊被配置為對所述列車高壓系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析和處理并產(chǎn)生相應(yīng)的緊急控制指令并向所述中央處理單元模塊發(fā)送報告；或通過所述CPCI總線將所述列車高壓系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理單元模塊，由所述中央處理單元模塊對所述列車高壓系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析和處理并產(chǎn)生相應(yīng)的控制指令，并通過所述CPCI總線將所述控制指令指令發(fā)送至所述輸入輸出管理模塊；并且所述輸入輸出管理模塊還被配置為將其所產(chǎn)生的緊急控制指令或從所述中央處理單元模塊接收的所述控制指令通過所述自定義總線發(fā)送至所述MVB通信模塊或所述數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊并進而發(fā)送至外部設(shè)備。
【附圖說明】
[0014]下面，將結(jié)合附圖對本申請的優(yōu)選實施方式進行進一步詳細的說明，其中:
[0015]圖1所示為根據(jù)本申請的一個實施例的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元的示意框圖；
[0016]圖2所示為圖1所示的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元的硬件布局示意圖；以及
[0017]圖3所示為根據(jù)本申請的一個實施例的對列車網(wǎng)絡(luò)進行高壓控制的方法的示意流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本申請實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0019]下面的詳細描述中所提到的“上” “下” “左” “右”，是參照附圖中的方向進行描述的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠清楚理解其含義。
[0020]圖1所示為根據(jù)本申請一個實施例的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元100，其中控制系統(tǒng)100可以包括中央處理單元模塊104，輸入輸出管理模塊106，MVB通信模塊108以及數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊110。
[0021]根據(jù)一個實施例，中央處理單元模塊104具有CPCI架構(gòu)，并且具有高速和低速接口，中央處理單元模塊104通過CPCI總線122與輸入輸出管理模塊106耦接和通信。根據(jù)一個實施例，CPCI總線122可以包括低速總線。同時中央處理單元模塊104也預(yù)留了通用CPCI總線中的高速接口，可根據(jù)系統(tǒng)未來的需求，例如牽引控制單元中的數(shù)字信號處理可使用高速總線。中央處理單元模塊104還可以通過例如實時工業(yè)以太網(wǎng)總線152直接與外部設(shè)備200中具有ETH接口的設(shè)備202耦接通信。
[0022]根據(jù)一個實施例，輸入輸出管理模塊106是具有獨立處理能力的功能模塊，其通過自定義總線132與MVB通信模塊108和數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊110耦接通信。輸入輸出管理模塊106也可通過背板單一信號線134與數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊110進行數(shù)據(jù)交互，這種交互方式與自定義總線方式相比具有快速響應(yīng)功能。MVB通信模塊108通過多功能車輛總線142與外部設(shè)備200中具有MVB接口的設(shè)備202耦接通信。數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊110通過單一信號線144與外部接口中的例如車輛接口耦接。
[0023]根據(jù)一個實施例，數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊110可以包括一個或多個子模塊用于采集一個或多個參數(shù)數(shù)據(jù)，例如逆變器監(jiān)控模塊、電流監(jiān)控模塊、電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊、溫度采集模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊等等。輸入輸出管理模塊106的存在使高壓控制單元具備了可擴展性，例如可以至少通過自定義總線耦接至數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊110中的14個子模塊。
[0024]根據(jù)另一實施例，中央處理單元模塊104可以通過實時工業(yè)以太網(wǎng)總線152與外部設(shè)備200中具有ETH接口的設(shè)備耦接，從而實現(xiàn)高壓控制單元100的以太網(wǎng)通信功能。
[0025]根據(jù)另一實施例，高壓控制單元100還可以包括供電電源102，用于為系統(tǒng)中的各模塊供電。高壓控制單元100可以通過服務(wù)接口和接口電纜與外部操控設(shè)備300耦接通信。用戶可以通過外部操控設(shè)備300對該高壓控制單元100進行操作。
[0026]根據(jù)一個實施例，中央處理單元模塊104還具有高速接口，可以直接與例如DSP或數(shù)據(jù)監(jiān)視存儲模塊進行數(shù)據(jù)交互。
[0027]圖2所示為根據(jù)本申請一個實施例的列車網(wǎng)絡(luò)高壓控制單元的硬件布局圖。
[0028]中央處理單元模塊主要負責(zé)軟硬件資源的調(diào)度和通信。中央處理單元模塊可以具有CPCI架構(gòu)，通過CPCI總線與所有其它模塊進行數(shù)據(jù)交互。中央處理單元模塊具有實時工業(yè)以以太網(wǎng)接口功能，可實現(xiàn)實時工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0029]輸入輸出管理模塊在系統(tǒng)中是位于中央處理單元模塊和數(shù)字或模擬信號輸入輸出模塊之間的銜接，其通過包括數(shù)據(jù)總線和地址總線的CPCI總線耦接到中央處理單元模塊。
[0030]MVB通信模塊可以是依據(jù)例如TCN標準通信協(xié)議設(shè)計的子模塊，實現(xiàn)MVB數(shù)據(jù)的傳輸。
[0031]數(shù)字輸入模塊DIl和DI2用于例如把標稱電平DCllOV的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為處理器可以識別的二進制信號。其可以具有獨立的正電平和接地線纜的例如12路輸入通道，通過自定義總線或者單一信號線實現(xiàn)對輸入信號的采集。
[0032]數(shù)字輸出模塊DOl用于例如小于等于DCllOV的標稱電平的數(shù)字信號的輸出，可以具有獨立的正電平和接地線纜的例如8路輸出通道，通過自定義總線或者單一信號線實現(xiàn)對輸出信號的傳輸。
[0033]輸入溫度傳感器ITS可以為具有8路4線制