机车管理网络系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机车管理网络系统，所述网络系统包括：多个网络单元，设置于同一车厢或不同车厢中，用于获取机车的相关信息；以及网络交换机，分别与各所述网络单元连接，各所述网络单元通过所述网络交换机进行相关信息的交互。本实用新型机车管理网络系统利用机车现有的数据接口实现数据的共享，实时获取需要的信息，通用性强。
【专利说明】机车管理网络系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及网络系统，具体地，涉及一种基于以太网的机车管理网络系统。
【背景技术】
[0002]随着铁路运输的发展，同时因元器件停产、老化等原因导致的车载设备维护不便、故障率高等问题越发严重，系统层面的优化设计提上日程。
[0003]目前电力机车微机控制系统主要为11013微机控制系统和简统化微机网络控制系统，有专门的机车状态监测及数据记录方法:对于系统而言，故障监视的手段除了必要的灯显、018^187此丨七，信息显示单元)显示外，只有串口通信监视，但串口数据可读性不强，不能存储回放，不利于地面故障分析；所述101显示采用83485通信，并且不能实时读取并记录关键数据；对于简统化微机网络控制系统，除了类似IX八3系统处理方式外，有一些故障记录信息，但是其存储空间有限，每次故障发生时只能记录故障发生前后2秒的状态，记录数据量和数据长度有限不足以为检修提供足够的数据支持，但可以外接2應模块这种专门记录机车数据的装置，只是2應装置需要机车系统提供^8网络接口，而目前国内的交直电力机车仅3338固定重联机车实现
^6111016 8118，多功能车辆总线)机车通信，通用性不强。
[0004]虽然有专门的机车状态监测及数据记录装置，其通过数据采集模块、数据传输模块与数据监视记录模块组成，需对机车的相关信号重新布线，根据数据量需求要大量布线，对于客户而言，维护及建设成本大大增加。另外无法直接获取机车控制中的一些关键过程变量，查找一些瞬态故障还是比较困难的。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种机车管理网络系统，可利用机车现有的数据接口实现数据的共享，实时获取需要的信息。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种机车管理网络系统，所述网络系统包括:多个网络单元，设置于同一车厢或不同车厢中，用于获取机车的相关信息；以及网络交换机，分别与各所述网络单元连接，各所述网络单元通过所述网络交换机进行相关信息的交互。
[0007]优选地，各所述网络单元分别为传动控制单元、网络控制单元、信息显示单元以及机的其中任意两个及两个以上的组合；其中，所述传动控制单元用于采集机车的状态信息以及处理过程信号；所述网络控制单元用于获取机车的控制信号；所述信息显示单元用于显示机车的运行状态、故障信息以及对机车进行设置，所述机用于对机车的运行状态进行远程监控显示以及存储。
[0008]优选地，所述网络交换机为以太网交换机。
[0009]优选地，各所述网络单元上分别设有通用的以太网接口。
[0010]优选地，所述网络系统还包括:路由器，分别与所述网络交换机和网络单元连接，用于扩展所述网络交换机的网络接口。
[0011]本实用新型机车管理网络系统利用现有的网络单元以及数据接口构建以太网网络，生产成本低。将各网络单元数据在以太网交换机上实现共享，使得外扩单元可以方便的读取大量的机车运行数据，通用性强，并为机务信息化等后续项目开发提供数据基础。利用以太网读取机车的关键数据，通过机上进行存储及回放，充分利用以太网上的大量数据分析机车故障，极大提高机车维护效率与质量。
[0012]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0014]图1是本实用新型机车管理网络系统的模块结构示意图。
[0015]图2是本实用新型机车管理网络系统的实施例。
[0016]附图标记说明
[0017]1以太网交换机 2传动控制单元
[0018]3网络控制单元 4信息显示单元
[0019]5 机。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0021]本实用新型机车管理网络系统包括:多个网络单元，设置于同一车厢或不同车厢中，用于获取机车的相关信息；以及网络交换机，分别与各所述网络单元连接，各所述网络单元通过所述网络交换机进行相关信息的交互。
[0022]如图1所示，各所述网络单元可分别为传动控制单元2、网络控制单元3、信息显示单元4以及？机5等其中任意两个及两个以上的组合；其中，所述传动控制单元(11-811811118810111)1111:，I'⑶)2用于采集机车的状态信息以及处理过程信号；所述网络控制单元((^臟皿1(^1: 1011 00111:1-01 1)1111:，(111) 3用于获取机车的控制信号；所述信息显示单元101 4用于显示机车的运行状态、故障信息以及通过所述101对机车进行设置；所述？0机5用于对机车的运行状态进行远程监控显示以及存储。
[0023]如图2所示，所述网络单元还可以包括17^2(其中，I'为廿七11的简称，表示列车；八表示安全；X表示信息)、0(32(01)61^1:6 00111:1-01 2叫1卿6111:，操纵控制单元)以及0X1 (00111111111110&1: 10111: 10(11116，机车智能信息传输模块)等，并不以此为限。
[0024]其中，所述网络交换机为以太网交换机1，各所述网络单元上分别设有通用的以太网接口，用于与所述以太网交换机1连接。各所述网络单元通过各所述以太网接口，按照协议发送相关信息到以太网络，再通过以太网交换机1实现数据共享。
[0025]其中，所述传动控制单元1通过1乂8网络或传感器采集司控器指令、电机电压反馈、电机电流反馈、电机速度反馈、机车控制指令等信号，同时将处理后的保护指令、过程变量等关键信号通过机车控制插件以太网接口，按协议送到以太网网络，再通过以太网交换机1实现数据共享。
[0026]所述网络控制单元3 由1&7 10(11116，网关模块)和 0X1
011邙机10(11116，数字量输入输出模块)构成，所述训1用于管理与重联车的另一车厢中的(:⑶的118 (11^6 11-8111 8118，绞线式列车总线)通信以及与其他网络单元的,8通信；所述0X1用于采集关键的机车控制信号。作为列车网络的控制核心，几乎包含所有的机车控制及相关数据，管控着所有设备的端口数据，通过所述611上的以太网接口与以太网交换机1构成以太网网络，实现数据共享。
[0027]所述信息显示单元4作为机车重要的人机接口，通过1乂8网络从所述0⑶获取机车状态、故障等信息，然后将其显示出来，并可以通过显示屏设定轮径、记录故障事件等。所有的数据及相关设定命令可通过以太网网络传送到以太网交换机1，实现数据共享。
[0028]所述机5通过以太网交换机1与其他网络单元进行信息交互。其中，在所述机5上，可按照不同的I？地址通过以太网查找各网络单元，按照协议实时读取各网络单元的数据，并对其进行监控显示，还可记录存储各种故障及相关数据。
[0029]其中，以太网交换机1作为所有设备的数据中转站，可以直接通过以太网将所有数据传递给机5或者信息化系统设备等，为其提供大量的机车数据。所述机5通过以太网交换机1与各网络单元进行信息交互，从而可在所述？机上可对以太网网络上的各网络单元进行数据监视、数据记录等，对某些单元特定的参数可以进行调整，对各网络单元进行管理等。
[0030]本实用新型机车管理网络系统还包括路由器(图中未示出)，所述路由器分别与所述网络交换机和各网络单元连接，用于扩展所述网络交换机的网路接口。在本实施例中，通过以太网接口在以太网交换机1上连接有路由器，可实现多终端的数据交换，为011、机务信息化系统等提供硬件基础。
[0031〕 此外，重联车的其他车厢的微机网络控制数据也通过以太网网络送到本车厢的以太网交换机1，实现数据共享。
[0032]如图2所示，本实用新型机车管理网络系统设置在重联车中，所述重联车包括至少两个车厢，其中，在两个车厢中设有相同的网络单元，例如:101 ⑶等，各网络单元可通过以太网交换机实时进行信息交互。其中一个车厢的⑶共设置两个，即⑶-八和⑶-8，其中一个留作备用，在另一个出现故障后用使用。00111:1-01 1)1111:，逻辑控制单元)设置为1X11和1X12，分别实现不同的逻辑控制，其中的1X11又设置有两个1X114和[⑶1-8，其中一个留作备用。同理，I⑶的设置基本相同，在此不再赘述。
[0033]本实用新型机车管理网络系统充分利用现有网络单元和以太网接口构建以太网网络，建造成本低。将各网络单元数据在以太网交换机上实现共享，使得外扩单元可以方便的读取大量的机车运行数据，并为机务信息化等后续项目开发提供数据基础。
[0034]本实用新型机车管理网络系统利用以太网读取机车的关键数据，并通过机上的存储及回放，充分利用以太网上的大量数据分析机车故障，极大提高机车维护效率与质量。
[0035]本实用新型机车管理网络系统采用通用以太网构建以太网网络，接口通用性强，可在交换机处外接路由器，便可实现多个？机终端同时共享数据，便于各个以太网单元厂家同时调试及监控，极大缩短现场调试和维护的周期，提高调试效率。
[0036]本实用新型机车管理网络系统可以全面地、长时间地监测及记录机车运行的数据信息；可将存储的丰富数据，压缩成很小的数据包，发给厂家回放分析处理，在解决关键故障来说了极大缩短维护周期及成本。
[0037]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0038]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0039]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种机车管理网络系统，其包括: 多个网络单元，设置于同一车厢或不同车厢中，用于获取机车的相关信息； 其特征在于，所述网络系统还包括: 网络交换机，分别与各所述网络单元连接，各所述网络单元通过所述网络交换机进行相关信息的交互。
2.根据权利要求1所述的机车管理网络系统，其特征在于，各所述网络单元分别为传动控制单元(2)、网络控制单元(3)、信息显示单元(4)以及PC机(5)的其中任意两个及两个以上的组合；其中， 所述传动控制单元(2)用于采集机车的状态信息以及处理过程信号； 所述网络控制单元(3)用于获取机车的控制信号； 所述信息显示单元(4)用于显示机车的运行状态、故障信息以及对机车进行设置， 所述PC机(5)用于对机车的运行状态进行远程监控显示以及存储。
3.根据权利要求1或2所述的机车管理网络系统，其特征在于，所述网络交换机为以太网交换机(I)。
4.根据权利要求3所述的机车管理网络系统，其特征在于，各所述网络单元上分别设有通用的以太网接口。
5.根据权利要求1所述的机车管理网络系统，其特征在于，所述网络系统还包括: 路由器，分别与所述网络交换机和网络单元连接，用于扩展所述网络交换机的网络接□ O
【文档编号】H04L12/24GK204258834SQ201420642997
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】张全明, 郭钰泽, 李状, 李忠, 姚晓东, 熊艳, 乔小平, 马全军, 曾升, 罗继光 申请人:中国神华能源股份有限公司, 中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司, 株洲南车时代电气股份有限公司