CN105099842A - 机车之间数据传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机车之间数据传输系统及方法，该之间数据传输系统包括：机车列车总线与以太网列车总线节点ETBN网关；其中，所述机车列车总线采用绞线式车辆总线WTB与列车级以太网总线ETB的双网结构，所述ETB作为所述WTB的辅助，用于传输所述WTB未能传输的状态信息；所述ETBN网关用于作为列车级交换设备，通过所述WTB和所述ETB提供车辆级与列车级的通信，以及列车级之间的通信。本发明实施例可以提高机车之间传输数据的速率和数据量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电力机车技术领域，尤其涉及一种机车之间数据传输系统及方法。
背景技术
随着我国轨道交通的快速发展，轨道交通工具已成为现代化交通工具的主力，不仅速度快、运输量大，而且更加安全、方便。在轨道交通工具中电力机车占据主流地位，由于绞线式列车总线(WireTrainBus，简称为WTB)数据传输速率低、传输数据大小受限，通常重联运行只传输控制指令和关键的状态信息，很多重要的数据(例如，制动缸压力、冷却液温度、充电机电流、蓄电池电压等)信息无法传输。因此，如何提高机车之间传输数据的速率和数据量，从而提高机车的控制精度和响应速度已成为电力机车设计和应用中的一个问题。
发明内容
本发明提供一种机车之间数据传输系统及方法，用以解决现有技术中的缺陷，提高机车之间传输数据的速率和数据量。
本发明实施例提供一种机车之间数据传输系统，该机车之间数据传输系统包括：机车列车总线与以太网列车总线节点ETBN网关；其中，
所述机车列车总线采用绞线式车辆总线WTB与列车级以太网总线ETB的双网结构，所述ETB作为所述WTB的辅助，用于传输所述WTB未能传输的状态信息；
所述ETBN网关用于作为列车级交换设备，通过所述WTB和所述ETB提供车辆级与列车级的通信，以及列车级之间的通信。
本发明还提供了一种实现上述技术方案的机车之间数据传输方法，该机车之间数据传输方法包括：
通过机车列车总线采用绞线式车辆总线WTB与列车级以太网总线ETB的双网结构传输机车的状态信息；其中，所述ETB作为所述WTB的辅助，用于传输所述WTB未能传输的状态信息；
ETBN网关用于作为列车级交换设备，通过所述WTB和所述ETB提供车辆级与列车级的通信，以及列车级之间的通信。
本发明提供的机车之间数据传输系统及方法，机车之间通过WTB+ETB的方式实现数据之间的传输和控制，利用以太网传输数据量大的优势，解决了现有技术中的列车控制和管理系统(TrainControlandManagementSystem，简称为TCMS)系统由于传送数据大小受限而造成的传输数据量有限，提高了机车之间传输数据的速率和数据量；通过ETB传输WTB未能传输的状态信息，避免了在特定情况下只能采用优先传输重要控制数据，其他数据采用分时传输的问题；利用以太网的数据传输速率高的特点，解决了原TCMS系统由于带宽有限造成的数据更新速率慢的问题。以太网的带宽为100Mbps，是WTB总线的100倍。采用以太网方案，机车重联时，主控车可以快速获取从控机车的状态反馈，主控车的控制指令也能快速到达从控车，可以有效的提高机车的控制精度和响应速度。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的机车之间数据传输系统的结构示意图。
图2为本发明一个实施例提供的机车之间数据传输方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
图1为本发明一个实施例提供的机车之间数据传输系统的结构示意图；如图1所示，本发明实施例中的机车之间数据传输系统具体包括：机车列车总线与以太网列车总线节点(，简称为ETBN)网关11。
机车列车总线采用绞线式车辆总线(WTB)12与列车级以太网总线(ETB)13的双网结构，ETB13作为WTB12的辅助，用于传输WTB12未能传输的状态信息；ETBN网关11用于作为列车级交换设备，通过WTB12和ETB13提供车辆级与列车级的通信，以及列车级之间的通信。
ETBN网关11实现了ETB网络，ETB13网络功能与WTB12，为列车级网络，ETB12网络带宽为200M(两路100M以太网聚合)，相比WTB(1M)带宽增加很大，这样以前因为WTB带宽限制而不能在主从机车之间传输的监视数据和诊断数据可以通过ETB实现。
再如图1所示，WTB12通过网关(GW)与WTB网络进行数据通信，司机台、交流柜、微机柜、辅助变流柜等设置在WTB网络中。
本发明实施例提供的机车之间数据传输，机车之间通过WTB12+ETB13的方式实现数据之间的传输和控制，利用以太网传输数据量大的优势，解决了现有技术中的列车控制和管理系统(TrainControlandManagementSystem，简称为TCMS)系统由于传送数据大小受限而造成的传输数据量有限，提高了机车之间传输数据的速率和数据量；通过ETB13传输WTB12未能传输的状态信息，避免了在特定情况下只能采用优先传输重要控制数据，其他数据采用分时传输的问题；利用以太网的数据传输速率高的特点，解决了原TCMS系统由于带宽有限造成的数据更新速率慢的问题。以太网的带宽为100Mbps，是WTB12的100倍。采用以太网方案，机车重联时，主控车可以快速获取从控机车的状态反馈，主控车的控制指令也能快速到达从控车，可以有效的提高机车的控制精度和响应速度。
进一步地，在上述图1所示实施例，所述机车之间数据传输系统还包括：
中央控制单元(CentralProcessingUnit，简称为CPU)14，用于接收所述ETB传输的信息，并通过MVB12发给显示屏进行显示。进一步地，CPU14、ETBN网关1、网关(GW)均位于微机柜中。
进一步地，在上述图1所示实施例，所述CPU为3U(44.45mm*3)电路板，16TE宽度；所述ETBN网关为3U电路板，42TE宽度；通过电源板为所述CPU供电，所述ETBN网关单独供电。
进一步地，在上述图1所示实施例，所述ETBN网关在三层交换机技术基础上，采用工业级设备标准的元器件和电气连接器；所述ETBN网关还支持列车自动编组的功能；所述ETB线缆采用两条以太网线缆进行冗余，所述两条以太网线缆采用链路聚合控制协议(LinkAggregationControlProtocol，简称为LACP)方式进行冗余传输。
进一步地，在上述图1所示实施例，所述机车以太网传输数据报文格式和数据流采用制定统一的数据流。
图2为本发明一个实施例提供的机车之间数据传输方法的流程示意图，本发明实施例可以通过上述图1所示实施例中的机车之间数据传输系统实现；图2所示，本发明实施例包括如下步骤：
步骤201、通过机车列车总线采用绞线式车辆总线WTB与列车级以太网总线ETB的双网结构传输机车的状态信息；其中，所述ETB作为所述WTB的辅助，用于传输所述WTB未能传输的状态信息；
步骤202、ETBN网关用于作为列车级交换设备，通过所述WTB和所述ETB提供车辆级与列车级的通信，以及列车级之间的通信。
本发明实施例提供的机车之间数据传输方法，机车之间通过WTB12+ETB13的方式实现数据之间的传输和控制，利用以太网传输数据量大的优势，解决了现有技术中TCMS系统由于传送数据大小受限而造成的传输数据量有限，提高了机车之间传输数据的速率和数据量；通过ETB13传输WTB12未能传输的状态信息，避免了在特定情况下只能采用优先传输重要控制数据，其他数据采用分时传输的问题；利用以太网的数据传输速率高的特点，解决了原TCMS系统由于带宽有限造成的数据更新速率慢的问题。以太网的带宽为100Mbps，是WTB12的100倍。采用以太网方案，机车重联时，主控车可以快速获取从控机车的状态反馈，主控车的控制指令也能快速到达从控车，可以有效的提高机车的控制精度和响应速度。
进一步地，上述图2所示实施例中，所述机车之间数据传输方法还包括：
通过中央控制单元CPU接收所述ETB传输的信息，并通过所述MVB发给显示屏进行显示。
进一步地，上述图2所示实施例中，所述CPU为3U电路板，16TE；所述ETBN网关为3U电路板，42TE宽度；通过电源板为所述CPU供电，所述ETBN网关单独供电。
进一步地，上述图2所示实施例中，所述ETBN网关在三层交换机技术基础上，采用工业级设备标准的元器件和电气连接器；所述ETBN网关还支持列车自动编组的功能；所述ETB线缆采用两条以太网线缆进行冗余，所述两条以太网线缆采链路聚合控制协议LACP方式进行冗余传输。
进一步地，上述图2所示实施例中，所述机车以太网传输数据报文格式和数据流采用制定统一的数据流。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种机车之间数据传输系统，其特征在于，所述机车之间数据传输系统包括：机车列车总线与以太网列车总线节点ETBN网关；其中，
所述机车列车总线采用绞线式车辆总线WTB与列车级以太网总线ETB的双网结构，所述ETB作为所述WTB的辅助，用于传输所述WTB未能传输的状态信息；
所述ETBN网关用于作为列车级交换设备，通过所述WTB和所述ETB提供车辆级与列车级的通信，以及列车级之间的通信。
2.根据权利要求1所述的机车之间数据传输系统，其特征在于，所述机车之间数据传输系统还包括：
中央控制单元CPU，用于接收所述ETB传输的信息，并通过所述MVB发给显示屏进行显示。
3.根据权利要求2所述的机车之间数据传输系统，其特征在于，所述CPU为3U电路板，16TE；所述ETBN网关为3U电路板，42TE宽度；通过电源板为所述CPU供电，所述ETBN网关单独供电。
4.根据权利要求1所述的机车之间数据传输系统，其特征在于，所述ETBN网关在三层交换机技术基础上，采用工业级设备标准的元器件和电气连接器；所述ETBN网关还支持列车自动编组的功能；所述ETB线缆采用两条以太网线缆进行冗余，所述两条以太网线缆采用链路聚合控制协议LACP方式进行冗余传输。
5.根据权利要求1～4任一所述的机车之间数据传输系统，其特征在于，所述机车以太网传输数据报文格式和数据流采用制定统一的数据流。
6.一种机车之间数据传输方法，其特征在于，所述机车之间数据传输方法包括：
通过机车列车总线采用绞线式车辆总线WTB与列车级以太网总线ETB的双网结构传输机车的状态信息；其中，所述ETB作为所述WTB的辅助，用于传输所述WTB未能传输的状态信息；
ETBN网关用于作为列车级交换设备，通过所述WTB和所述ETB提供车辆级与列车级的通信，以及列车级之间的通信。
7.根据权利要求6所述的机车之间数据传输方法，其特征在于，所述机车之间数据传输方法还包括：
通过中央控制单元CPU接收所述ETB传输的信息，并通过所述MVB发给显示屏进行显示。
8.根据权利要求7所述的机车之间数据传输方法，其特征在于，所述CPU为3U电路板，16TE；所述ETBN网关为3U电路板，42TE宽度；通过电源板为所述CPU供电，所述ETBN网关单独供电。
9.根据权利要求6所述的机车之间数据传输方法，其特征在于，所述ETBN网关在三层交换机技术基础上，采用工业级设备标准的元器件和电气连接器；所述ETBN网关还支持列车自动编组的功能；所述ETB线缆采用两条以太网线缆进行冗余，所述两条以太网线缆采用链路聚合控制协议LACP方式进行冗余传输。
10.根据权利要求6～9任一所述的机车之间数据传输方法，其特征在于，所述机车以太网传输数据报文格式和数据流采用制定统一的数据流。
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