CN209593462U - 基于trdp协议及mvb协议数据的输入输出装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置，包括：主控制板卡、MVB板卡以及多个输入输出板卡；所述主控制板卡设置有以太网接口，并与所述输入输出板卡连接，实现所述输入输出板卡与外部车载控制器之间的符合TRDP协议的以太网数据传输；所述MVB板卡与所述输入输出板卡连接，并通过并行总线与所述主控制板卡连接，实现所述输入输出板卡与所述外部车载控制器之间的符合MVB协议的数据传输。利用本实用新型可以同时满足TCN和以太网两种网络模式，且通讯质量高，通讯周期稳定，满足现场要求。
Description
技术领域
本申请是关于高速动车组列车控制网络，特别是关于一种基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置。
背景技术
现代化高速动车组普遍采用列车网络控制管理系统对车辆进行检测、控制和诊断。输入输出模块做为数量最多的设备，分布于每节车厢的电器柜内，主要完成网络系统与牵引、制动、车门及照明等各个子系统的状态监测和控制。
当前动车组主要采用基于TCN标准的列车网络系统，车辆级通信采用MVB总线。随着技术的迅速发展，动车组对数据量传输的要求也不断提升，具备数据传输速率高、组网灵活、集成度高、价格低廉、容易与信息系统集成等优点的以太网通信技术，逐步应用于列车网络控制领域。目前缺乏可以满足TCN标准和以太网两种网络控制模式及数据的输入输出装置。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置，可同时满足TCN和以太网两种网络控制模式的输入输出装置。本装置可以自动识别板卡类型及数目，便于准确地查找故障，且输入输出通道数目具有很强的扩展性。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置，该装置包括：
主控制板卡、MVB板卡以及多个输入输出板卡；
主控制板卡设置有以太网接口，并与输入输出板卡连接，实现输入输出板卡与外部车载控制器之间的符合TRDP协议的以太网数据传输；
MVB板卡与输入输出板卡连接，并通过并行总线与主控制板卡连接，实现输入输出板卡与外部车载控制器之间的符合MVB协议的数据传输。
一实施例中，该输入输出装置还包括：3U标准机箱。
一实施例中，该输入输出装置还包括：电源板卡，电源板卡设置有多级电压隔离转换装置。
一实施例中，多级电压隔离转换装置设置有符合DIN41612标准的15针插头。
一实施例中，多级电压隔离转换装置包括：第一电压装置，为DC110V的输入电压。
一实施例中，多级电压隔离转换装置还包括：第二电压装置，为DC110V/DC24V的转换装置。
一实施例中，多级电压隔离转换装置还包括：第三电压装置，为DC24V/DC±15V的转换装置。
一实施例中，多级电压隔离转换装置还包括：第四电压装置，为DC24V/5V的转换装置。
一实施例中，主控制板卡设置有多个处理器，处理器包括：cotex-A9处理器及微控制器，其中：
cotex-A9处理器上设置有第一以太网接口，第一以太网接口通过网络变压器与外部车载控制器连接，实现cotex-A9处理器与外部车载控制器之间的控制数据及维护数据传输；
cotex-A9处理器上设置有第二以太网接口，并通过PCIe接口与外部车载控制器连接，实现cotex-A9处理器与外部车载控制器之间的故障数据及变量配置数据传输。
一实施例中，微控制器包括STM32F427处理器，通过INTERBUS总线与输入输出板卡连接，实现符合MVB协议的数据通信及控制总线仲裁。
本实用新型可以同时满足TCN和以太网两种网络模式，同时考虑到列车输入输出模块对输入输出通道数目的可变化需求，设计了INTERBUS总线的输入输出板卡，从而实现可扩展的输入输出功能，且利用本实用新型的输入输出装置通讯质量高，通讯周期稳定，满足现场要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的主控制板卡的结构示意图；
图3为本实用新型实施例的输入输出板卡的布局图；
图4为本实用新型实施例的输入输出板卡的外观图；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
目前列车均采用基于TCN的列车网络系统，车辆级通信采用MVB总线，难以满足目前列车组对于数据量传输的要求，且目前列车上的输入输出板卡没有扩展功能，基于此本实用新型实施例提供基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置。
图1为本实用新型实施例的基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置的结构示意图，该输入输出装置包括：主控制板卡、MVB板卡以及多个输入输出板卡。
一实施例中，参见图2，主控制板卡采用双CPU芯片设计，处理器1(CPU1)采用cotex-A9处理器，该处理器运行QNX实时操作系统，用于远程维护、故障日志记录、实现TRDP通信功能，cotex-A9处理器自带一以太网接口，通过网络变压器连接到主控制板卡对外接口处，与其他车辆控制器进行控制数据和维护数据的交互。为了实现双路冗余网络接口，需使用PCIe高速接口直接通过协议芯片82574扩展出另一路以太网接口，便于存储故障记录或变量配置。通过cotex-A9处理器自带的EIM总线连接到NVRAM存储芯片。处理器2(CPU2)采用普通的微控制器STM32F427，实现MVB通信部分和控制总线仲裁，通过串口控制器与INTERBUS主站芯片连接构成INTERBUS总线，与数字输入、输出等板卡进行通讯。
主控制板卡设置有以太网接口，并与输入输出板卡连接，实现输入输出板卡与外部车载控制器之间的符合TRDP协议的以太网数据传输。
参见图3至图4，MVB板卡与输入输出板卡连接，并通过并行总线与主控制板卡连接，实现输入输出板卡与外部车载控制器之间的符合MVB协议的数据传输。
一实施例中，基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置还包括：3U标准机箱。
该输入输出装置采用单尺寸的欧洲标准3U尺寸的机箱式设计。
一实施例中，基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置还包括：电源板卡。
电源板卡设置有多级电压隔离转换装置。第一电压装置等级是输入电压，为DC110V，实现电源输入的保护和滤波；第二电压装置等级为独立的DC110V/DC24V转换装置，通过连接器与输入输出模块主板电路相连接，额定功率为60W；第三电压装置等级为DC24V/DC±15V，分为数字输入/输出等板卡提供模拟电路的供电，第四电压装置将DC24V转换为5V。可以理解的是，多级电压隔离转换装置设置有符合DIN41612标准的15针插头。
本实用新型可以同时满足TCN和以太网两种网络模式，同时考虑到列车输入输出模块对输入输出通道数目的可变化需求，设计了INTERBUS总线的输入输出板卡，从而实现可扩展的输入输出功能，且利用本实用新型的输入输出装置通讯质量高，通讯周期稳定，满足现场要求。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种基于TRDP协议及MVB协议数据的输入输出装置，其特征在于，包括：主控制板卡、MVB板卡以及多个输入输出板卡；
所述主控制板卡设置有以太网接口，并与所述输入输出板卡连接，实现所述输入输出板卡与外部车载控制器之间的符合TRDP协议的以太网数据传输；
所述MVB板卡与所述输入输出板卡连接，并通过并行总线与所述主控制板卡连接，实现所述输入输出板卡与所述外部车载控制器之间的符合MVB协议的数据传输。
2.根据权利要求1所述的输入输出装置，其特征在于，还包括：3U标准机箱。
3.根据权利要求1所述的输入输出装置，其特征在于，还包括：电源板卡，所述电源板卡设置有多级电压隔离转换装置。
4.根据权利要求3所述的输入输出装置，其特征在于，所述多级电压隔离转换装置设置有符合DIN41612标准的15针插头。
5.根据权利要求3所述的输入输出装置，其特征在于，所述多级电压隔离转换装置包括：第一电压装置，为DC110V的输入电压。
6.根据权利要求3所述的输入输出装置，其特征在于，所述多级电压隔离转换装置还包括：第二电压装置，为DC110V/DC24V的转换装置。
7.根据权利要求3所述的输入输出装置，其特征在于，所述多级电压隔离转换装置还包括：第三电压装置，为DC24V/DC±15V的转换装置。
8.根据权利要求3所述的输入输出装置，其特征在于，所述多级电压隔离转换装置还包括：第四电压装置，为DC24V/5V的转换装置。
9.根据权利要求1所述的输入输出装置，其特征在于，所述主控制板卡设置有多个处理器，所述处理器包括：cotex-A9处理器及微控制器，其中：
所述cotex-A9处理器上设置有第一以太网接口，所述第一以太网接口通过网络变压器与外部车载控制器连接，实现所述cotex-A9处理器与所述外部车载控制器之间的控制数据及维护数据传输；
所述cotex-A9处理器上设置有第二以太网接口，并通过PCIe接口与所述外部车载控制器连接，实现所述cotex-A9处理器与所述外部车载控制器之间的故障数据及变量配置数据传输。
10.根据权利要求9所述的输入输出装置，其特征在于，所述微控制器包括STM32F427处理器，通过INTERBUS总线与所述输入输出板卡连接，实现符合MVB协议的数据通信及控制总线仲裁。
Priority Applications (1)
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2019
- 2019-05-17 CN CN201920717841.2U patent/CN209593462U/zh active Active
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