一种列车通信控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及列车控制，尤其涉及一种列车通信控制系统。


背景技术：

2.现在的列车网络控制系统基本上是根据iec61375-1标准、采用tcn(train communication network，列车通信网络)的方式，列车控制网络tcn主要包括铰链式列车总线wtb和多功能车辆总线mvb，wtb完成列车级之间的数据通信，mvb完成车辆级内部功能设备的数据通信。而随着轨道交通产业的发展，为增加牵引能力，轨道工程车、调车机车等一般都将进行重联编组，以满足运营需求。在编组当中，往往具有较老的平板车，而较老的平板车重联线只有单芯硬线，如果需要与只有单芯硬线的平板车重联并进行机车间通信，则需要更换通信方式。
3.现有技术中的基于tcn网络的牵引控制系统(授权公告号：cn201193041y)，该发明的技术方案中包括与牵引控制系统有关的列车总线wtb、多功能车辆总线mvb、中央控制单元ccu，wtb总线与mvb总线之间通过wtb网关进行通信连接，但遇到只有单芯硬线的平板车时，则不能通过只有单芯硬线的平板车进行长距离通信控制。
4.因此，当机车外重联只有单芯硬线的平板车时，如何实现通信控制，是必须面对的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种列车通信控制系统，以当对机车外重联只有单芯硬线(非通信线)的平板车时，也能进行通信控制。
6.基于上述目的，本实用新型采用技术方案如下：
7.一种列车通信控制系统，包括机车若干及设于所述机车之间的平板车，所述机车包括头车、尾车，所述头车包括头车ccu、头车mvb、头车rcme模块，所述尾车包括尾车ccu、尾车mvb、尾车rcme模块，所述头车rcme模块通过所述头车mvb接收所述头车ccu的信息，所述尾车rcme模块通过所述尾车mvb接收所述尾车ccu的信息，所述列车通信控制系统还包括串行通信总线，所述串行通信总线通过所述平板车后分别与所述头车rcme模块和所述尾车rcme模块通信。
8.每台机车的rcme模块都通过各自的mvb接收各自的ccu信息，头车rcme模块通过串行通信总线将头车信息发给尾车rcme模块，尾车rcme模块通过串行通信总线将尾车信息发给头车rcme模块，串行通信总线可以兼容连接平板车的单芯硬线，从而实现头车和尾车的通信。其中头车和尾车可互换，rcme是表示串行通信模块，属于分布式电子列车控制系统中的一个模块，它起到列车各个车厢之间的网络通信作用，主要是串行通信功能，进行各种信息的传输。
9.作为进一步的方案，所述串行通信总线为rs485总线或rs422总线。
10.rs485总线和rs422总线不但都可以与mvb进行协议互换，还都可以直接连接双绞
线或单芯硬线(平板车线)。
11.作为进一步的方案，所述rs485总线的通信数据格式为“0xcc+0x11+生命信号+车位置信息+车号信息+主控车信息+数据流信息+crc校验信息”，所述rs422总线的通信数据格式为“0xcc+生命信号+车号+数据流+crc校验”，其中，生命信号为1个字节，车位置信息为1个字节，车号信息为2个字节，主控车信息为1个字节，数据流信息为n个字节，n为大于或等于1的自然数，crc校验信息为2个字节。
12.采用了带有crc校验的自定义通信协议，对机车进行通讯设置和协议设计。其中生命信号用于表示机车间的两个rcme模块通信是否正常，如果没有生命信号，证明机车间就没办法通信，crc(循环冗余校验，cyclic redundancy check)是一种根据网络数据包或计算机文件等数据产生简短固定位数校验码的一种信道编码技术，主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的。
13.作为进一步的方案，所述rs485总线或rs422总线的网络拓扑结构均为全双工总线型。
14.rs485总线可半双工通信，也可以是全双工通信，全双工通信相对于半双工通信，其通信效率更高，因为全双工允许数据在两个方向上同时传输，而半双工允许数据在两个方向上传输，但是半双工同一时间数据只能在一个方向上传输。rs485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,即采用一条总线将各个节点串接起来。
15.作为进一步的方案，所述列车通信控制系统还包括微机显示屏，所述微机显示屏设于机车司机室内，用于显示机车的通信信息。
16.作为进一步的方案，所述机车还包括中间车若干，所述中间车设于所述头车和尾车之间，所述中间车包括中间车ccu、中间车mvb、中间车rcme模块，所述中间车rcme模块通过所述中间车mvb接收所述中间车ccu的信息，所述中间车rcme模块通过所述串行通信总线分别与所述头车rcme模块和所述尾车rcme模块通信。
17.每台车rcme模块通过mvb接收ccu的信息，可以确认rcme模块的位置，从而确定机车的位置(头车/中间车/尾车)，头车rcme模块通过rs485的一个通道将头车信息发给中间车rcme模块，尾机车rcme模块通过rs485的另一个通道将尾车信息发给中间车rcme模块，中间车rcme模块将收到的首/尾车信息和中间车信息通过不同的通道周期性的发送给头/尾车，从而实现三车或多车外重联通信。
18.本实用新型所实现的有益效果：
19.本实用新型设计了一种列车通信控制系统，满足机车外重联、中间重联平板车为单芯硬线时，通过普通单芯硬线与rs485总线或rs422总线等串行通信总线进行机车间通信，同时，为满足三车或多车重联，通过设计中间机车的rcme模块交换头车与尾车信息，实现多机车外重联通信，此外，此方案无需考虑机车方向，可实现双路串行通信总线冗余，还有，rs485总线或rs422总线等串行通信总线成本更低、兼容性更好。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的两车外重联通信示意图；
21.图2为本实用新型实施例的三车外重联通信示意图；
22.图3为本实用新型实施例的多车外重联通信示意图；
23.图4为本实用新型实施例的mvb/rs485协议转换示意图。
具体实施方式
24.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
25.如图1所示的是两车外重联通信示意图，列车通信控制系统头车、尾车，头车和尾车为机车，平板车设于头车和尾车之间，头车包括头车ccu、头车mvb、头车rcme模块，尾车包括尾车ccu、尾车mvb、尾车rcme模块，头车rcme模块通过头车mvb接收头车ccu的信息，尾车rcme模块通过尾车mvb接收尾车ccu的信息，平板车上的单芯硬线通过插头插座连接rs485总线，rs485总线穿过平板车后分别与头车rcme模块和尾车rcme模块通信。
26.具体的，rs485总线的通信数据格式为“0xcc+0x11+生命信号+车位置信息+车号信息+主控车信息+数据流信息+crc校验信息”，其中，生命信号为1个字节，车位置信息为1个字节，车号信息为2个字节，主控车信息为1个字节，数据流信息为n个字节，n为大于或等于1的自然数，crc校验信息为2个字节。为了通信效率更高，rs485总线的网络拓扑结构为全双工总线型。为了显示机车的通信信息，机车上还设有微机显示屏。其中，mvb/rs485协议转换如图4所示，mvb/rs485网关的硬件主要由cpu主板、mvb板卡、电源板卡等组成，可实现mvb、rs485协议转换功能，cpu通过主板上的rs485接口电路获取/发送rs485的数据，主板还可以通过控制mvb板卡获取/发送mvb数据，运行于主板中的驱动程序将不同协议的数据进行转换，实现多协议之间的任意转换，最后通过收发器发送到各自的网络上。
27.如图2所示的是三车外重联通信示意图，三车指的是头车、尾车和中间车，头车、尾车和中间车都是机车，机车之间设有平板车，每台车rcme模块通过mvb接收ccu的信息，可以确认rcme模块的位置，从而确定机车的位置(头车/中间车/尾车)，头车rcme模块通过rs485的一个通道将头车信息发给中间车rcme模块，尾机车rcme模块通过rs485的另一个通道将尾车信息发给中间车rcme模块，中间车rcme模块将收到的头/尾车信息和中间车信息通过不同的通道周期性的发送给头/尾车，从而实现三车的外重联通信。
28.如图3所示的是多车外重联通信示意图，包括头车、尾车和m个中间车，m为大于2的自然数，头车、尾车和中间车都是机车，第1个中间车隔着平板车连接头车，第2个中间车隔着平板车连接第一个中间车，以此类推，第m个中间车隔着平板车连接第(m-1)个中间车，第m个中间车还隔着平板车连接尾车，每台车rcme模块通过mvb接收ccu的信息，可以确认rcme模块的位置，从而确定机车的位置(头车/中间车/尾车)，头车rcme模块通过rs485的一个通道将头车信息发给第一个中间车rcme模块，第一个中间车rcme模块与第二个中间rcme模块交换信息，第(m-1)个中间车rcme模块与第m个中间rcme模块交换信息，第m个中间rcme模块还与尾车交换信息，从而实现多车的外重联通信。
29.说明：实施例中只是以rs485总线为例，并不局限于rs485总线，其余能与平板车单芯硬线直接连接的串行通信总线均可，比如rs422总线。
30.最后需要说明的是，上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。