CN114650193A - 一种mvb信号中继器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道交通实时MVB通信领域，具体涉及一种MVB信号中继器，包括电源模块；处理器模块；接收调理模块、信号发送模块、高速通信模块、状态信息输出模块、指示灯模块，本发明提供的一种MVB信号中继器，采用国产FPGA处理器实现MVB信号中继功能，并将各功能模块集成于一块尺寸较小的电路板，结合上车结构设计，使得用户不必关心MVB协议本身即可将设备接入列车MVB总线。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通实时MVB通信领域，具体涉及一种MVB信号中继器。
背景技术
传统的列车网络通信采用MVB、WTB、CAN、LONWORKS等总线实现列车网络通信，其中MVB通信节点较多，导致总线布线过长时，信号会出现衰减现象，无法满足多节点及远距离通信。随着列车技术的发展以及列车控制复杂程度、信息传输量、通信节点数量及布线长度的不断提高，需要对MVB信号进行中继，以满足多节点及远距离信号传输的需求。
随着轨道交通行业的发展，MVB通信应用日益成熟，国际电工委员会IEC／TC9 WG43工作组也己颁布实时列车车载MVB IEC 61375-1、IEC61375-2和IEC 61375-3-2通信标准，这些标准推动了MVB技术在列车网络通信领域中的应用，对应的中继器设备也应用而生。
当前市面上现有的中继器设备大多数为进口设备，结合现阶段芯片产业对其他产业的冲击，为避免卡脖子现象，轨道交通行业的相关设备逐步国产化。
开发满足MVB信号中继要求的中继器，对产品接入MVB信号中继尤为重要。
发明内容
针对上述问题和存在的不足之处，本发明提供一种MVB信号中继器，实现MVB信号中继，使用户不必关心MVB信号协议本身即可将MVB信号进行中继。
为了达到上述目的，本发明提供一种MVB信号中继器，包括：电源模块；处理器模块；接收调理模块、信号发送模块、高速通信模块、状态信息输出模块、指示灯模块，其特征在于:
使用国产FPGA处理器实现MVB信号转发功能，并将各功能模块集成于一块尺寸较小的电路板上，内部构成两个子系统，冗余运行。可实现MVB信号中继，使用户不必关心MVB信号协议本身即可将MVB信号进行中继。
作为上述方案优选的是，集成两路独立MVB中继子系统，支持冗余，主程序自动检测两路MVB信号状态，当一条线路出现故障时，中继单元能够从功能线路复制信号并将其转发。
作为上述方案优选的是，采用国产FPGA主控器实现MVB信号中继，支持符合IEC61375-1的MVB协议。
作为上述方案优选的是，支持转发延迟小于3us，转发数据稳定。
作为上述方案优选的是，支持转发信号放大。
作为上述方案优选的是，支持消除码元信号抖动。
作为上述方案优选的是，支持修复主从帧帧间间隔时间过短。
作为上述方案优选的是，支持Jabber检测，消除设备闲聊。
作为上述方案优选的是，支持校正帧间计时。
作为上述方案优选的是，支持冲突检测，并停止转发冲突信号。
作为上述方案优选的是，支持信号发送冗余功能，当一条线路出现故障时，中继单元能够从功能线路复制信号并将其转发。
作为上述方案优选的是，支持两个子系统通过高速冗余通信信道共享信息。
作为上述方案优选的是，支持两个子系统在定时（200ms）的基础上相互交替运行。
本发明解决了以下问题：
（1）支持信号转发，支持信号放大，支持消除码元信号抖动，支持修复主从帧帧间间隔时间过短，支持Jabber检测，消除设备闲聊；
（2）采用两个子系统，实现信号发送冗余功能，当一条线路出现故障时，中继单元能够从功能线路复制信号并将其转发；
（3）支持校正帧间计时，支持冲突检测，并停止转发冲突信号；
（4）两个子系统通过高速冗余通信信道共享信息，在正常运行期间，两个子系统在定时（200ms）的基础上相互交替运行。
附图说明
图1图2为本发明一种MVB信号中继器结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明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作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。
如图1图2所示，本发明实施例提供的一种MVB信号中继器，包括：电源模块；处理器模块；接收调理模块、信号发送模块、高速通信模块、状态信息输出模块、指示灯模块。其中：电源模块负责给中继器供电，采用110VDC或24VDC供电；处理器采用国产FPGA，实现MVB信号解析，通过对应接口与接收调理模块以及信号发送模块通信；MVB信号接收与发送采用国产接口与芯片进行设计，实现中断器对MVB信号的中继；中继采用两个子系统，实现信号发送冗余功能，当一条线路出现故障时，中继单元能够从功能线路复制信号并将其转发。
为实现冗余功能，本发明实施例采用两路独立子系统，均支持MVB信号接收与发送，满足IEC 61375-1中要求。使用过程中，中继器会自动检测每路通道的信号状态，当一条线路出现故障时，中继单元能够从功能线路复制信号并将其转发。
为实现MVB信号的中继，本发明实施例实现MVB信号检测并将其进行转发。通过接收调理电路将MVB信号进行数字化处理，输出到处理器，处理器模块对MVB信号进行解析、抖动消除、帧间间隔修复、闲聊消除、冲突检测等后再进行信号放大，最后进行信号转发。同时进行不同通道的信号状态检测，判断信号是否丢失或出现故障，其结果以指示灯的方式体现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种MVB信号中继器，其特征在于，采用国产FPGA处理器实现MVB信号中继功能，并将各功能模块集成于一块尺寸较小的电路板。
2.根据权利要求1所述的一种MVB信号中继器，其特征在于，集成两路独立的子系统，支持冗余工作，主程序自动检测MVB信号状态，当一条线路出现故障时，中继单元能够从功能线路复制信号并将其转发。
3.根据权利要求2所述的一种MVB信号中继器，其特征在于，采用国产FPGA处理器实现MVB协议检测，支持符合IEC 61375-1的MVB协议。
4.根据权利要求3所述的一种MVB信号中继器，其特征在于，支持信号转发，支持信号放大，支持消除码元信号抖动，支持修复主从帧帧间间隔时间过短，支持Jabber检测，消除设备闲聊。
5.根据权利要求3所述的一种MVB信号中继器，其特征在于，支持校正帧间计时，支持冲突检测，并停止转发冲突信号。
6.根据权利要求3所述的一种MVB信号中继器，其特征在于，两个子系统通过高速冗余通信信道共享信息。
7.根据权利要求3所述的一种MVB信号中继器，其特征在于，支持两个子系统在正常运行期间，两个子系统在定时（200ms）的基础上相互交替运行。
8.根据权利要求3所述的一种MVB信号中继器，其特征在于，支持实现MVB信号中继，使用户不必关心MVB信号协议本身即可将MVB信号进行中继。
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