基于MVB和TRDP的列车主控双网冗余设计与实现

针对目前列车通信网中,一般以WTB、MVB作为主要通信方式的现状,以某动力集中型电动车组的研发设计作为依托,研究基于MVB和以太网的主控制单元列车总线控制方式,在机车应用中增加控制单元双总线冗余切换功能,增强了列车网络通信可靠性。运用考核表明,采用该方案的通信网络运行状态良好,具备较高的可靠性和实时性,完全满足列车数据传输的要求。     

中国标准地铁列车制动系统用TRDP通信模块方案研究

介绍了TRDP在OSI模型和TCP/IP模型中各层的对应关系以及对TCP/IP模型各层产生的影响，分析并说明了TRDP和SDTv2协议的帧格式以及时效保障机制等，提出了一种通过不用操作系统的微处理器基于TRDP的SDTv2协议的以太网通信方法，得到了一种可用于中国标准地铁列车制动系统的TRDP通信模块方案。经过地面联调测试和正线试验验证，结果表明，该方案能够满足中国标准地铁列车制动系统对安全数据实时以太网通信的要求。     

基于TCN网络的远程输入输出设备的研究

在研究列车控制网络(TCN)设备构架的基础上,研究了一种基于高可靠性VME背板总线、具有MVB接口的远程输入输出模块(RIOM)设计方案,实现了RIOM在列车控制网络的基本功能。在介绍RIOM整体架构和基本参数的基础上,详述了针对列车控制网络特殊条件下的VME从设备接口有限状态机、模拟信号/数字信号通信的实现机制,最后对RIOM进行联网调试,对RIOM完成功能性验证。     

城市轨道交通新型车载信号设备以太网网关的设计

目前轨道车辆常用的串行控制总线面临总线阻塞和控制时间延迟等问题,以太网通信总线是未来发展方向。对车载信号设备与不同车载网络总线间的通信进行了阐述,分析MVB(多功能车辆总线)和以太网的报文,完成了MVB-TCP/IP通信模块的设计,实现以太网通信协议与MVB间的数据传输。     

一种总线型和交换型网络并存的列车网络设计

为了满足列车网络日益增长的数据传输需求,同时保证列车网络数据传输的可靠性和实时性,提高列车网络的灵活性和互联互通性,设计了一种总线型和交换型网络并存的列车网络控制系统,将2种网络优势互补,并可根据列车网络的实际情况,按照故障导向安全原则自动选择网络形式。搭建了实验室仿真试验平台,进行了MVB/WTB通信和TRDP(Train Real-time Data Protocol)通信之间的转换和列车控制逻辑的测试,并通过了400 km/h跨国互联互通动车组项目验证。试验证明,总线型和交换型网络并存的列车网络系统性能优异,能够为承载更加多样化的数据和拥有更加高效传输性能的列车网络控制系统提供重要支撑。     

新型高可靠性列车运行监控装置

新型列车运行监控装置以控制器为中枢,在网络结构上分为控制层和通信层,通过网络分层保证控制功能的完整性;根据对冗余方式可靠性分析和比较,提出模块级冗余、硬件冗余切换电路和智能化模块式的输入输出模块设计方案;采用大容量CF卡作为地面基础数据转储的载体,运用MD5码校验技术和数据冗余存储技术,实现了一次性自动完成车载主机和显示器中地面基础数据的更新,提高了列车运行监控装置更新地面基础数据的安全性和易用性。地面测试和装车运行试验表明,该装置已基本满足现行列车运行需求,能保证控制列车运行安全。     

基于单片机的MVB网卡板的设计与实现

为满足目前列车网络控制系统的需要,设计开发了组态式的MVB与DPRAM背板总线通信互连的网卡板,并对基于单片机的MVB网卡板的软、硬件设计方案进行了重点介绍。该网卡板具有组态式应用软件编程特性,完全满足了MVB网关系统的要求,具有很高的可靠性和极强的实用性。     

MVB总线实时协议实现及其试验研究

通过对MVB及其实时协议的研究,自主开发了MVB实时协议栈软件,以MVB通信控制器构建了基于MVB总线的控制模块样机(采用MVBC01以及嵌入式ARM处理器),完成了2个模块之间的互连试验以及与国外产品的通信兼容性试验。     

Ⅰ类MVB板卡的研制

文章从系统结构、软硬件、试验及应用等方面介绍了Ⅰ类MVB板卡的设计和实现过程。     

基于Verilog HDL的多功能车辆总线编码器设计

讨论多功能车辆总线MVB以及目前国内外MVB网络产品的开发情况,阐述IP核的基本特征及其在SOPC设计中的重要性.在此基础上,设计MVB Encoder模块的总体方案,采用Veriiog硬件描述语言在QUARTUS Ⅱ 6.0上实现其IP核的设计,通过Modelsim SE 6.2 b仿真平台对MVB主帧进行仿真验证.仿真结果表明设计的正确性,可为MVB网络产品的开发提供一种有效的实现方法.     

新型事件记录单元的研究与应用

对目前应用的事件记录设备进行分析,针对存在的问题提出一种可直接从MVB总线上获取数据并进行记录的技术方案,所设计的事件记录单元为标准3U板卡大小,便于与其他列车控制板卡集成于工业控制机箱中。阐述了事件记录单元的设计过程,并最后进行测试,验证设计的正确性、可行性,可为今后事件记录设备的设计提供借鉴。     

列控车载设备高精度模拟量输入输出模块设计

论述了列控车载设备上使用的一种高精度模拟量输入输出模块的设计,该模块主要由模拟量输入电路、模拟量输出电路、故障无输出电路、处理器系统、通信子模块组成。阐述了模拟量输入输出模块的原理和实现过程。测试结果表明,该模块性能良好,采样精度高,完全满足列控车载设备对模拟量信号的采集和输出的设计要求。     

MVB网络接口单元的FPGA实现

介绍了列车通信网和多功能车厢总线(MVB),分析了国外先进的MVB网卡通信机制与特点,在此基础上,提出了一种主动式MVB网卡的FPGA实现方法,并采用了功能相关的模块分组验证方法,对MVB系统进行功能验证及时序验证。     

基于多功能车辆总线(MVB)的消息数据传输协议

介绍一种基于"确认"机制的消息性数据传输协议,以解决多功能车辆总线(MVB)采用过程数据通信方式与使用多功能车辆总线(MVB)的系统有发送事件触发的不确定的消息性数据的需求之间的矛盾。介绍基于"确认"机制的消息性数据传输协议的基本原理,消息性数据传输所需通信链路建立及维持的方法,并说明实现此协议所需的控制信息,消息子包的结构,以及成功传输一个消息性数据所需时间等。     

交流斩波控制在稳压电源设计中的应用

为了满足不同场合下精密仪器仪表对稳压电源的性能要求,采用全控型器件IGBT设计了一种基于TMS320F2812的交流稳压电源。对其系统的结构设计做出了说明,并且对斩波主电路、控制单元和相关模块进行了设计。通过实验验证了输入输出电压都接近正弦,具有良好的输入输出特性。     

一种基于MVB网络通信的中央控制设备设计方案及其实现

介绍中央控制设备CCU的功能和软、硬件设计方案和实现原理,该设备基于MVB网络通信,是TCN网络控制系统中的关键设备之一,集MVB网络通信功能、MVB总线管理功能、网络配置和监视功能、图形化编程功能于一体,支持用户网络通信配置、控制软件和诊断软件的开发。用户可利用网络配置监视软件NCMS对CCU的网络通信进行参数配置,并对连在MVB网络上的各类MVB设备状态进行远程监视。同时,用户可以利用符合IEC61131标准的OpenPCS图形化编程软件方便、可靠地开发列车级或者车辆级的各种控制和故障诊断程序。另外该设备还具有热备冗余功能,增强了设备运行的可靠性。该设备已应用于上海低速磁悬浮列车和西南交通大学磁浮中心等工程项目中,运行稳定,性能良好。     

具有以太网接口的地铁列车MVB数据侦听装置

文章设计了一种具有以太网接口的地铁列车MVB数据侦听装置。硬件由基于SOPC II的FPGA收发模块和TI的TM4C1294 ARM单片机组成,两者之间通过SPI方式连接,TM4C1294 ARM单片机通过以太网接口,以UDP协议发送数据至上位机;上位机应用c#语言编制数据接收程序,将MVB数据存储为数据文件。利用该装置在广州轨道交通三号线列车上进行了现车测试,能够实时获取列车MVB数据,实现了设计目标。后续进一步开发数据分析软件,即可进行列车技术状态分析、故障分析,为安全运行提供保障。     

基于MVB总线的机车安全监测系统设计

机车控制网络通过MVB总线实现机车内部各节点之间的数据交换,从而实现对机车安全高效的控制.在介绍一种基于MVB总线的机车网络的基础上,提出一种新的安全监测单元的设计构思,并阐述其中部分的设计实现.     

基于ARM核微处理器的MVB四类设备的研究

简要介绍了基于新一代ARM核微处理器和MVB通信控制器MVBC01的MVB四类设备软硬件体系结构、功能与系统调试方法，重点介绍了板级支持包(BSP)的设计方法以及MVB实时协议栈(RTP)消息数据通信软件的设计原理。试验表明：该MVB四类设备功能达到了设计要求。     

基于GPRS的客车远程监控系统设计

客车远程监控系统由监控中心、数据传输网络和车载终端3部分组成,采用GPRS和internet作为数据传输中介,实现车载终端与监控中心之间的数据传输。给出系统整体设计后,重点介绍了车载终端的硬件和软件设计方案。车载终端的上位机通过GPRS模块的一个串口发送AT指令控制GPRS模块与监控中心通信,同时使用单片机通过另外一个串口监控GPRS模块的状态,一旦出现异常就将其复位,保证车载终端始终在线。现场运行证明该系统具有良好的性能。