原创《CRH380CL型动车组网络系统架构和功能简析》：这是一篇与动车组论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：文章描述了CRH380CL型动车组网络系统的系统组成和总线架构,详细阐述了网络系统实现的功能,归纳了该网络系统融从理论角度分析了该网络系统的可靠性、安全性和可维护性.
关键词：CRH380CL；网络系统；列车总线；车辆总线
中图分类号：U266 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）31-0049-03
1 概述
CRH380CL型动车组网络控制系统是采用日立公司基于ISO/IEC 13239（HDLC）标准开发的ATI-C（Autonomous Train Integration-Control）系统.该系统与车载主要设备之间进行串口通信,I/O信号收发,并在车辆间实现信息高速傳输.实现列车状态、故障信息显示,控制指令传输、诊断指令输出,并将其结果进行记录等功能.能够对车上的司机、乘务员以及维修保养人员的业务进行支持[1].
2 系统组成
列车网络控制系统硬件由安装在两端头车的单元、安装在中间车的终端单元、安装在每节车的输入输出接口单元（IFU）、安装在头车和9车的显示屏组成[2].
司机室占用端的单元负责全列车的逻辑控制.中间车的终端单元负责本车网络信号的发送和接收,保证列车总线的正常通信.在必要时,可以由终端单元直接控制本车的重要设备.各车的输入输出接口单元具有数字量和模拟量的输入输出接口,进行信号的采集和发送.整车包括司机室和机械师室在内的共5台显示器,能够指导司机和乘务人员进行正确的行车操作.
3 主要功能
CRH380CL型动车组的列车网络控制系统的主要功能可分为三大类：控制逻辑的处理与传输,设备状态的监视,异常、故障的检测与处理[3,4].
3.1 牵引控制指令的传输
网络系统根据牵引手柄、方向手柄的输入信号,将牵引级位、牵引力大小、行驶方向、恒速控制等信息传送给牵引变流器,用于网络整车的牵引控制.
网络系统将高压部件的复位指令传输至各车牵引变流器和辅助变流器,用于对故障高压部件进行复位处理.
3.2 设备的监视信息的控制与传输
网络系统负责受电弓的优先弓选择,发出升降弓命令；负责主断路器的闭合使能,并通过断开主断实现牵引变压器的油流、油温、油位、油压的保护.
网络系统控制牵引变流器和牵引电机的冷却风机,实现高低速转换,为牵引系统在正常温度范围内提供保障.
网络系统根据速度设定值、车辆运行坡道等外部信息,调节牵引力或电制动力的输出百分比,实现整车的恒速控制.
网络系统进行全列中压负载和低压负载的顺序启动和负荷管理,当辅助变流器输出总功率降低时,自动切除部分负载,保持整车能够以最优的方案为各负载供电.
网络系统控制主空压机工作,实现全列总风压力在正常范围内.当列车检测到需要限速运行的故障发生时,网络系统自动发出最大常用制动命令或紧急制动命令,保证列车在预先设定的安全速度范围内运行.
网络系统对部分车辆服务设施进行控制,例如控制空调的开、关及温度调节.
3.3 司乘人员支持功能
当发生故障或异常时,在占用端司机室显示屏和乘务员室显示屏上显示报警及应急处理指导信息.
网络系统通过远程数据传输装置（G/WLAN）发送运行故障信息至地面应急指挥中心,指挥中心人员可以更直观、更便捷的获取列车当前状态,能够及时指导司机、机械师处理当前的故障,维持车辆继续运行.
机械师通过网络系统的人工故障录入功能,可以在车辆未回库前,就把一些故障发送至动车所,以便于动车所的地面维护人员提前准备好相关的测试仪器、工具、料件等,节省动车组在库内的维修检查时间.
3.4 数据记录功能
动车组发生影响行车安全的*、2级故障时,单元能够实时将其写入自身的存储器中进行记录.当发生不影响行车安全,只需回库处理的3级故障时,单元通过列车总线/车辆总线将故障信息发送给G/WLAN并记录.
网络系统能够计算并记录牵引变流器、辅助变流器的电力消耗,列车行驶距离,及各系统软件版本.
3.5 特殊模式的控制
网络系统具有网络、牵引、制动、辅助、空调等系统的车上检查功能,能够在车辆静止状态下,测试这些系统的工作状态和性能.
网络系统具有整备模式功能,能够在无司机控车且车辆未上线运营前,对制动系统进行测试,对空调系统进行自动调温,使得司机控车时已经自动完成例行检查,尽快投入运营.
网络系统具有出库检查功能,能够提示司机完成牵引系统、门系统的相关测试,并将测试结果发送给网络系统显示屏,便于司机判断列车状态是否具备出库条件.
4 网络拓扑结构
CRH380CL型动车组采用两层网络结构,上层网络为连接各编组车辆的列车级通信网络,下层为连接每节车辆内固定设备的车辆级通信网络.列车级网络以冗余主干网连接各单元和终端单元.下层网络用于各车厢,是面向各子系统的数据通信系统.
4.1 列车总线
列车总线采用ATI总线,传输速率是3.2Mbps,控制指令的传输周期是10ms,监视信息的传输周期是200ms.如图1所示,ATI总线作为列车总线采用了双重冗余的屏蔽双绞线,同时控制单元的传送系也采用了冗余设计,因此当其中的一条ATI总线发生故障或控制单元的某个传送系发生故障时,不会影响网络信息的正常传输.
ATI总线可以被看作是梯形连接的节点传送系统,总线上所有单元都带有微秒级延迟的传输中继器,可以传送数据到下一单元.因此,在每一传输周期内,只有一个单元可以发送数据到传输干线上,并且传输干线上的数据能够被所有的单元接收.
动车组论文参考资料：
结论：CRH380CL型动车组网络系统架构和功能简析为关于对写作动车组论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文动车组论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
