一种列车网络系统显示设备及列车网络系统信息显示方法
【专利摘要】本发明提供了一种列车网络系统显示设备及列车网络系统信息显示方法，涉及列车网络系统技术领域。该设备包括的主控制器通过外部交换机与以太网连接；主控制器通过第一计算机COM接口连接RS232接口，通过第二计算机COM接口连接RS485接口，通过音频放大器与音频输出装置连接，通过多功能车辆网络接口与多功能车辆网络系统连接，通过第三计算机COM接口与一触摸控制屏连接，通过第四计算机COM接口与环境控制器连接，还分别连接有USB接口、TFT显示屏、标准闪存卡电路以及电源电路；环境控制器连接有TFT背光电路，其与TFT显示屏配合形成显示电路；显示电路用于进行列车网络系统信息显示；环境控制器还连接电源电路。
【专利说明】
一种列车网络系统显示设备及列车网络系统信息显示方法
技术领域
[0001]本发明涉及列车网络系统技术领域，尤其涉及一种列车网络系统显示设备及列车网络系统信息显示方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着列车技术的不断发展，在高速动车组、地铁列车网络系统上均设置有人机接口显示屏，来进行列车网络信息的显示。当前的人机接口显示屏的性能一般为主处理器采用32位的X86CPU，主频为500MHz，内存为128M，数据存储可以采用512MB的工业级宽温CF卡，操作系统为WIND0WS3.1。
[0003]当前的人机接口显示屏可对列车高压、牵引、制动、辅变、空调和门等系统进行显示，然而当前的人机接口显示屏操作不便捷，还需要使用按键进行操作，且当前的人机接口显示屏不能对整个多功能车辆网络通讯进行监测。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种列车网络系统显示设备及列车网络系统信息显示方法，以解决当前的人机接口显示屏操作不便捷，还需要使用按键进行操作，且当前的人机接口显示屏不能对整个多功能车辆网络通讯进行监测的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种列车网络系统显示设备，包括:主控制器及环境控制器；
[0007]所述主控制器通过外部交换机与以太网连接;所述主控制器通过第一计算机⑶M接口连接RS232接口 ；所述主控制器通过第二计算机COM接口连接RS485接口 ；所述主控制器通过音频放大器与音频输出装置连接;所述主控制器通过多功能车辆网络接口与多功能车辆网络系统连接;所述主控制器通过第三计算机COM接口与一触摸控制屏连接;所述主控制器通过第四计算机COM接口与所述环境控制器连接;所述主控制器还分别连接有USB接口、TFT显示屏、标准闪存卡电路以及电源电路；
[0008]所述环境控制器连接有TFT背光电路;所述TFT背光电路与TFT显示屏配合形成显示电路;所述显示电路用于进行列车网络系统信息显示;所述环境控制器还连接所述电源电路。
[0009]具体的，所述环境控制器还连接亮度传感器、温度传感器、按键电路、状态指示灯电路、按键背光灯以及蜂鸣器电路。
[0010]—种列车网络系统信息显示方法，应用于上述的列车网络系统显示设备，所述方法包括:
[0011]从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息;所述列车子系统状态信息包括高压系统状态信息、牵引系统状态信息、制动系统状态信息、辅变系统状态信息、空调系统状态信息、门系统状态信息；
[0012]将所述列车子系统状态信息在TFT显示屏上进行显示；
[0013]接收用户通过触摸控制屏发出的控制指令；
[0014]根据所述控制指令对列车网络系统显示设备进行控制操作。
[0015]进一步的，所述的列车网络系统信息显示方法，还包括:
[0016]从列车故障诊断系统获取列车子系统故障信息;所述列车子系统故障信息包括高压系统故障信息、牵引系统故障信息、制动系统故障信息、辅变系统故障信息、空调系统故障信息、门系统故障信息；
[0017]将所述列车子系统故障信息在TFT显示屏上进行显示。
[0018]具体的，所述高压系统故障信息包括高压系统当前故障信息和高压系统历史故障信息；
[0019]所述牵引系统故障信息包括牵引系统当前故障信息和牵引系统历史故障信息；
[0020]制动系统故障信息包括制动系统当前故障信息和制动系统历史故障信息；
[0021 ]辅变系统故障信息包括辅变系统当前故障信息和辅变系统历史故障信息；
[0022]空调系统故障信息包括空调系统当前故障信息和空调系统历史故障信息；
[0023]门系统故障信息包括门系统当前故障信息和门系统历史故障信息。
[0024]此外，该列车网络系统信息显示方法，还包括:
[0025]根据所述列车子系统故障信息确定列车运行状态的受限情况信息；
[0026]将所述列车运行状态的受限情况信息在TFT显示屏上进行显示，并存储于标准闪存卡电路中的标准闪存卡中；
[0027]根据所述列车运行状态的受限情况信息，在标准闪存卡电路中的标准闪存卡中获取预先设置的操作说明信息，并将所述操作说明信息在TFT显示屏上进行显示。
[0028]本发明实施例提供的一种列车网络系统显示设备及列车网络系统信息显示方法，该列车网络系统显示设备的主控制器通过外部交换机与以太网连接;主控制器通过第一计算机COM接口连接RS232接口 ；主控制器通过第二计算机COM接口连接RS485接口 ；主控制器通过音频放大器与音频输出装置连接;主控制器通过多功能车辆网络接口与多功能车辆网络系统连接;主控制器通过第三计算机COM接口与一触摸控制屏连接;主控制器通过第四计算机COM接口与环境控制器连接;主控制器还分别连接有USB接口、TFT显示屏、标准闪存卡电路以及电源电路;环境控制器连接有TFT背光电路;TFT背光电路与TFT显示屏配合形成显示电路；显示电路用于进行列车网络系统信息显示;环境控制器还连接电源电路。可见，通过该触摸控制屏可以控制该列车网络系统显示设备，避免了当前的人机接口显示屏操作不便捷，还需要使用按键进行操作的问题。另外，该主控制器通过多功能车辆网络接口与多功能车辆网络系统连接，并通过显示电路进行列车网络系统信息的显示，避免了当前的人机接口显示屏不能对整个多功能车辆网络通讯进行监测的问题。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本发明实施例提供一种列车网络系统显示设备的结构示意图；
[0031]图2为本发明实施例中的显示屏软件架构示意图；
[0032]图3为列车网络系统显示设备的显示屏的显示界面示意图；
[0033]图4为本发明实施例提供一种列车网络系统信息显示方法的流程图一；
[0034]图5为本发明实施例提供一种列车网络系统信息显示方法的流程图二。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]如图1所示，本发明实施例提供一种列车网络系统显示设备，包括:主控制器101及环境控制器102。
[0037]所述主控制器101通过外部交换机103与以太网104连接;所述主控制器101通过第一计算机COM接口 105连接RS232接口 106;所述主控制器101通过第二计算机COM接口 107连接RS485接口 108;所述主控制器101通过音频放大器109与音频输出装置110连接;所述主控制器101通过多功能车辆网络接口 111与多功能车辆网络系统112连接;所述主控制器101通过第三计算机COM接口 113与一触摸控制屏114连接;所述主控制器1I通过第四计算机COM接口 115与该环境控制器102连接;所述主控制器101还分别连接有USB接口 116、TFT显示屏117、标准闪存卡电路118以及电源电路119。
[0038]所述环境控制器102连接有TFT背光电路120;所述TFT背光电路120与TFT显示屏117配合形成显示电路；所述显示电路用于进行列车网络系统信息显示；所述环境控制器102还连接所述电源电路119。
[0039]此外，如图1所示，该环境控制器102还连接亮度传感器121、温度传感器122、按键电路123、状态指示灯电路124、按键背光灯125以及蜂鸣器电路126。
[0040]值得说明的是，本发明实施例中的电源电路可以采用24VDC/DC高可靠车载隔离电源模块，外部电源输入范围可以为-30%至+25%，具有极高的转换效率与良好的热设计，满足GB/T 25119,GB/T 21563等电磁兼容的相关要求。
[0041 ] 该主控制器的中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)可以为满足COM-Express标准的高可靠嵌入式CPU模块，模块采用新一代Intel Pentium M/IntelCeleron M(Dothan)CPU,主频600M，表贴512M内存，32M共享显存最大支持分辨率至2048*1536、48bit。
[0042]该TFT显示屏可以采用高对比度、低反射的TFT显示屏，TFT背光电路可以采用LED背光，该LED背光外部有防眩晕玻璃面板保护。TFT显示屏的对角线为10.4inch，显示窗口为211mm*158mm，分辨率为1024*768(XGA)，不支持高于1024*768的分辨率，最大可显示262k色。TFT显示屏亮度可从4cd/m2调节到600cd/m2，其可以由该触摸屏通过应用程序进行亮度调节。
[0043]该标准闪存卡容量可以为4G，但不仅局限于此，可以用于存储操作系统和应用数据。
[0044]另外，该USB接口可以采用M8连接器，可以用于连接鼠标键盘等，以供用户对列车网络系统显示设备进行操作。此外，该主控制器还可以连接PS/2接口以及VGA(视频传输标准，Video Graphics Array)接口。
[0045]此外，该RS232接口和RS485接口为两路隔离串口，波特率可达115200，该RS232接口可以采用DB9-Male连接器，RS485接口可以采用DB9-Female连接器。
[0046]此外，该以太网可以为两路，采用10/100Base T以太网接口，一路采用M12D-coding female连接器，一路采用DB15_Male连接器。这样通过以太网接口，调试人员可以进行显示屏日志数据以及故障数据的下载。
[0047]值得说明的是，本发明实施例提供的列车网络系统显示设备相对于现有技术较优，其CPU为X86(32位)，主频为600MHz，内存为512M，存储容量为4GB，操作系统可以为QNX6.5，操作系统QNX6.5比WIND0WS3.1具有更高安全性、可靠性和实时性。
[0048]通过本发明实施例提供的列车网络系统显示设备可以实时输出多功能车辆网络系统(Multifunct1n Vehicle Bus，MVB)网络端口信息，即方便了显示屏软件的调试，又能协助进行整车MVB网络的监测，从而提高了 MVB网络的维护效率。
[0049]值得说明的是，此处的显示屏软件架构可以如图2所示，软件采用模块化设计，分为底层QNX操作系统、硬件驱动、数据通信层、数据逻辑层和用户视图层五部分。数据通信层主要处理对MVB数据和以太网数据的收发;数据逻辑层对接收的数据进行解析，将数据分类为状态、诊断、指令等，并对特定的状态和诊断数据做出相应的反馈；用户视图层通过页面的显示直接与司机或操作人员进行交互。
[0050]显示屏的软件界面设计可以通过“页面设计器”软件来实现。“页面设计器”是一款专门针对列车网络控制显示屏界面开发的软件，具有操作简单、开发效率高、界面修改灵活等特点。
[0051]图3为列车网络系统显示设备的显示屏的显示界面示意图，该显示界面具有简洁、可读性强等特点，并支持触摸操作。
[0052]本发明实施例提供的一种列车网络系统显示设备，该列车网络系统显示设备的主控制器通过外部交换机与以太网连接;主控制器通过第一计算机COM接口连接RS232接口 ；主控制器通过第二计算机COM接口连接RS485接口 ；主控制器通过音频放大器与音频输出装置连接;主控制器通过多功能车辆网络接口与多功能车辆网络系统连接;主控制器通过第三计算机COM接口与一触摸控制屏连接;主控制器通过第四计算机COM接口与环境控制器连接;主控制器还分别连接有USB接口、TFT显示屏、标准闪存卡电路以及电源电路;环境控制器连接有TFT背光电路;TFT背光电路与TFT显示屏配合形成显示电路;显示电路用于进行列车网络系统信息显示;环境控制器还连接电源电路。可见，通过该触摸控制屏可以控制该列车网络系统显示设备，避免了当前的人机接口显示屏操作不便捷，还需要使用按键进行操作的问题。另外，该主控制器通过多功能车辆网络接口与多功能车辆网络系统连接，并通过显示电路进行列车网络系统信息的显示，避免了当前的人机接口显示屏不能对整个多功能车辆网络通讯进行监测的问题。
[0053]对应于上述图1所示的列车网络系统显示设备，如图4所示，本发明实施例提供一种列车网络系统信息显示方法，应用于上述的列车网络系统显示设备，所述方法包括:
[0054]步骤201、从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息。
[0055]所述列车子系统状态信息包括高压系统状态信息、牵引系统状态信息、制动系统状态信息、辅变系统状态信息、空调系统状态信息、门系统状态信息。
[0056]步骤202、将所述列车子系统状态信息在TFT显示屏上进行显示。
[0057]步骤203、接收用户通过触摸控制屏发出的控制指令。
[0058]步骤204、根据所述控制指令对列车网络系统显示设备进行控制操作。
[0059]本发明实施例提供一种列车网络系统信息显示方法，其可以从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息，并将所述列车子系统状态信息在TFT显示屏上进行显示。还可以接收用户通过触摸控制屏发出的控制指令，根据所述控制指令对列车网络系统显示设备进行控制操作。可见，通过该触摸控制屏可以控制该列车网络系统显示设备，避免了当前的人机接口显示屏操作不便捷，还需要使用按键进行操作的问题。另外，从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息，并通过显示电路进行列车网络系统信息的显示，避免了当前的人机接口显示屏不能对整个多功能车辆网络通讯进行监测的问题。
[0060]为了使本领域的技术人员更好的了解本发明，下面列举一个更为详细的实施例，如图5所示，本发明实施例提供一种列车网络系统信息显示方法，应用于上述的列车网络系统显示设备，所述方法包括:
[0061]步骤301、从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息。
[0062]所述列车子系统状态信息包括高压系统状态信息、牵引系统状态信息、制动系统状态信息、辅变系统状态信息、空调系统状态信息、门系统状态信息。
[0063]步骤302、将所述列车子系统状态信息在TFT显示屏上进行显示。
[0064]步骤303、从列车故障诊断系统获取列车子系统故障信息。
[0065]其中，所述列车子系统故障信息包括高压系统故障信息、牵引系统故障信息、制动系统故障信息、辅变系统故障信息、空调系统故障信息、门系统故障信息。
[0066]此处，所述高压系统故障信息包括高压系统当前故障信息和高压系统历史故障信息。所述牵引系统故障信息包括牵引系统当前故障信息和牵引系统历史故障信息。制动系统故障信息包括制动系统当前故障信息和制动系统历史故障信息。辅变系统故障信息包括辅变系统当前故障信息和辅变系统历史故障信息。空调系统故障信息包括空调系统当前故障信息和空调系统历史故障信息。门系统故障信息包括门系统当前故障信息和门系统历史故障信息。
[0067]列车作为一个整体系统，任何一个子系统的故障都会影响总体功能。因此当某个子系统从可使用进入故障状态时，列车将从正常运行状态进入功能受限状态，如果子系统故障得不到及时正确处理，可能导致列车整体进入故障维护状态。因此，列车故障诊断系统主要目标和任务就是在列车及其子系统正常可使用时，维持这种状态，保证列车运行；当列车或子系统进入故障状态时，能够及时定位故障位置、分析故障原因、提供故障环境参数、提出故障处理建议，从而帮助检修部门快速处理和修复故障，从而使列车尽快恢复到正常运行状态。
[0068]步骤304、将所述列车子系统故障信息在TFT显示屏上进行显示。
[0069]步骤305、根据所述列车子系统故障信息确定列车运行状态的受限情况信息。
[0070]步骤306、将所述列车运行状态的受限情况信息在TFT显示屏上进行显示，并存储于标准闪存卡电路中的标准闪存卡中。
[0071]步骤307、根据所述列车运行状态的受限情况信息，在标准闪存卡电路中的标准闪存卡中获取预先设置的操作说明信息，并将所述操作说明信息在TFT显示屏上进行显示。
[0072]此处，值得说明的是，列车故障诊断系统对故障的诊断基本可分为在线故障诊断和检修部门故障诊断两个阶段，其中在线故障诊断主要识别故障、确定列车运行状态的受限制情况，以及对运行限制做出提示和通报，提供操作说明并保存数据，以供检修部门进一步诊断故障。检修部门故障诊断主要提出功能受限的零部件、描述零部件与正常功能时的状态偏差及处置建议、以及维护人员与故障的管理。
[0073]为了能高效的完成上述两个阶段的工作，列车故障诊断系统采用了分级诊断的设计思想。即将列车的整体故障诊断分为子系统层面、牵引单元层面和列车组层面。子系统层面主要诊断子系统和零部件故障，分布在各子系统控制单元，监控配置给该子系统的所有零部件和功能，诊断出故障原因和功能失效，进行本地存储，功能失效继续通报到中央控制单元故障诊断。主要涉及:空调控制单元、辅助控制单元、牵引控制单元、制动控制单元等。
[0074]牵引单元层面主要诊断中央控制单元故障，分布于各中央控制单元，控制必要报警的输出，存储由各个子系统所通报的功能限制，存储本单元的所有故障报警。
[0075]列车组层面主要诊断列车组综合故障，主要由显示屏承担中央诊断中心的功能。负责存储所有故障诊断报警，根据各单元单个事件，综合评定全列事件，为用户(司机、随车机械师)形成报警描述。
[0076]步骤308、接收用户通过触摸控制屏发出的控制指令。
[0077]步骤309、根据所述控制指令对列车网络系统显示设备进行控制操作。
[0078]本发明实施例提供一种列车网络系统信息显示方法，其可以从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息，并将所述列车子系统状态信息在TFT显示屏上进行显示。还可以接收用户通过触摸控制屏发出的控制指令，根据所述控制指令对列车网络系统显示设备进行控制操作。可见，通过该触摸控制屏可以控制该列车网络系统显示设备，避免了当前的人机接口显示屏操作不便捷，还需要使用按键进行操作的问题。另外，从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息，并通过显示电路进行列车网络系统信息的显示，避免了当前的人机接口显示屏不能对整个多功能车辆网络通讯进行监测的问题。
[0079]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0080]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0081]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0082]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0083]本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种列车网络系统显示设备，其特征在于，包括:主控制器及环境控制器； 所述主控制器通过外部交换机与以太网连接;所述主控制器通过第一计算机COM接口连接RS232接口 ；所述主控制器通过第二计算机COM接口连接RS485接口 ；所述主控制器通过音频放大器与音频输出装置连接;所述主控制器通过多功能车辆网络接口与多功能车辆网络系统连接;所述主控制器通过第三计算机COM接口与一触摸控制屏连接;所述主控制器通过第四计算机COM接口与所述环境控制器连接;所述主控制器还分别连接有USB接口、TFT显示屏、标准闪存卡电路以及电源电路； 所述环境控制器连接有TFT背光电路;所述TFT背光电路与TFT显示屏配合形成显示电路;所述显示电路用于进行列车网络系统信息显示;所述环境控制器还连接所述电源电路。2.根据权利要求1所述的列车网络系统显示设备，其特征在于，所述环境控制器还连接亮度传感器、温度传感器、按键电路、状态指示灯电路、按键背光灯以及蜂鸣器电路。3.—种列车网络系统信息显示方法，其特征在于，应用于权利I或2所述的列车网络系统显示设备，所述方法包括: 从多功能车辆网络系统获取列车子系统状态信息;所述列车子系统状态信息包括高压系统状态信息、牵引系统状态信息、制动系统状态信息、辅变系统状态信息、空调系统状态信息、门系统状态信息； 将所述列车子系统状态信息在TFT显示屏上进行显示； 接收用户通过触摸控制屏发出的控制指令； 根据所述控制指令对列车网络系统显示设备进行控制操作。4.根据权利要求3所述的列车网络系统信息显示方法，其特征在于，还包括: 从列车故障诊断系统获取列车子系统故障信息;所述列车子系统故障信息包括高压系统故障信息、牵引系统故障信息、制动系统故障信息、辅变系统故障信息、空调系统故障信息、门系统故障信息； 将所述列车子系统故障信息在TFT显示屏上进行显示。5.根据权利要求4所述的列车网络系统信息显示方法，其特征在于，所述高压系统故障信息包括高压系统当前故障信息和高压系统历史故障信息； 所述牵引系统故障信息包括牵引系统当前故障信息和牵引系统历史故障信息； 制动系统故障信息包括制动系统当前故障信息和制动系统历史故障信息； 辅变系统故障信息包括辅变系统当前故障信息和辅变系统历史故障信息； 空调系统故障信息包括空调系统当前故障信息和空调系统历史故障信息； 门系统故障信息包括门系统当前故障信息和门系统历史故障信息。6.根据权利要求5所述的列车网络系统信息显示方法，其特征在于，还包括: 根据所述列车子系统故障信息确定列车运行状态的受限情况信息； 将所述列车运行状态的受限情况信息在TFT显示屏上进行显示，并存储于标准闪存卡电路中的标准闪存卡中； 根据所述列车运行状态的受限情况信息，在标准闪存卡电路中的标准闪存卡中获取预先设置的操作说明信息，并将所述操作说明信息在TFT显示屏上进行显示。
【文档编号】B61L15/00GK105835906SQ201610374384
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】黄志平, 王隆龙, 申鹏, 扈海军
【申请人】中国铁道科学研究院, 北京纵横机电技术开发公司, 中国铁道科学研究院机车车辆研究所