CN216210549U - 一种mvb物理组网结构、通信系统和机车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种MVB物理组网结构、通信系统及机车，涉及轨道交通列车的通信技术领域。包括总线和多个MVB设备，每个所述MVB设备通过一第一切换单元接入所述总线。所述第一切换单元为第一继电器，所述第一继电器的触点接入所述MVB设备与总线之间，所述第一继电器的线圈接控制器。在搭建MVB网络联调试验平台等需要频繁变更网络拓扑结构的应用场合中，本实用新型通过加入切换单元，控制各个MVB设备是否接入组网，且能够将多个MVB设备组合为1个MVB网络或多个MVB网络，在整个控制过程中无需人员手动铺设、插拔MVB线缆，即可满足多个项目的网络设备联调测试组网需求。

Description

一种MVB物理组网结构、通信系统和机车

技术领域

本实用新型涉及轨道交通列车的通信技术领域，特别是一种MVB物理组网结构、通信系统和机车。

背景技术

MVB(Multifunction Vehicle Bus)——多功能车辆总线，是列车通信网TCN 的一部分。MVB的传输介质主要有ESD(electric short distance电气短距离介质)、EMD(electric middle distance电气中距离介质)和OGF(optical glass fibre光学玻璃纤维)三种类型，但随着MVB技术的不断发展，ESD和OGF已趋向于不再采用，主要以EMD为主。EMD采用屏蔽双绞线链接，2个DB9连接器一入一出，特性阻抗120欧姆，同时可满足了实时、可靠的通讯要求。

轨道交通车辆在设计后，为验证整车网络通讯的通讯质量、通讯协议一致性等，需要在实验室内进行多个MVB设备之间的组网联调，只有当这些功能得到充分的验证后，才能在车辆上安装、运行。

现有技术中，受限于MVB通讯协议，其组网方式必须人工预先配置，工作时由总线上作为总线管理器的主设备控制。因此联调工作现在往往都只能按照某一个固定车型网络拓扑结构搭建被测系统网络。当面对多个项目同时进行测试时，需要工程师花费较大精力调整通讯线缆重新组网，且导致现场MVB布线混乱，管理困难且连接质量不可靠。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种MVB 物理组网结构，使得工作人员能够控制任一MVB设备的状态，且能将多个MVB 设备组合成一个MVB组网，无需花费较大精力调整通讯线缆重新组网。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种MVB物理组网结构，包括总线和多个MVB设备，每个所述MVB设备通过一第一切换单元接入所述总线。因为所述第一切换单元连接在MVB设备与总线之间，因此对第一切换单元进行控制，即可控制与其连接的MVB设备接入或切出总线。当多个项目同时进行测试时，工作人员能够控制任一MVB设备的状态，且能将多个 MVB设备组合成一个MVB组网，无需花费较大精力调整通讯线缆重新组网。

具体地，所述第一切换单元为第一继电器，所述第一继电器的触点接入所述 MVB设备与总线之间，所述第一继电器的线圈接控制器。对所述第一切换单元的控制，包括通过控制器对第一继电器的线圈进行控制，从而控制所述第一继电器的触点状态，操作更便捷。

进一步地，相邻两个MVB设备之间的总线上串接有至少一个第二切换单元。由于所述第二切换单元连接在相邻的两个MVB设备之间，因此控制所述第二切换单元，即可控制与其相邻的两个MVB设备之间的通断。当多个项目同时进行测试时，可通过对第二切换单元的控制，将多个MVB设备组合成一个或多个 MVB组网，无需工程师花费较大精力调整通讯线缆重新组网。

优选地，相邻两个MVB设备之间的总线上串接有两个所述第二切换单元。两个所述第二切换单元能够更方便地将多个MVB设备组合成多个MVB组网。

进一步地，至少一个所述第二切换单元上接有第一终端电阻，所述第一终端电阻通过所述第二切换单元并联在所述总线上。当控制所述第二切换单元将所述第一终端电阻接入组网的一端，则该第一终端电阻在组网的信号传输过程中，可避免一部分的信号反射和回波，从而保障数据通讯的稳定性。

优选地，每个所述第二切换单元上接有第一终端电阻。则至少有一个组网的一端或者两端接有终端电阻，可避免一部分的信号反射和回波，从而保障数据通讯的稳定性。当组网的两端均接有终端电阻，即所述第一终端电阻并联在一对通信线上，两个所述第一终端电阻并联后的值应当基本等于传输线在通信频率上的特性阻抗。因此在传输信号时，组网两端的终端电阻可避免阻抗不匹配，进一步保障数据通讯的稳定性。

具体地，所述第二切换单元为第二继电器，所述第二继电器的触点接入所述第一终端电阻与所述总线之间，所述第二继电器的线圈接控制器。对所述第二切换单元的控制，包括通过控制器对第二继电器的线圈进行控制，从而控制所述第二继电器的触点状态，操作更便捷。

进一步地，所述总线的输入和/或输出端接有第二终端电阻。则总线上至少有一端接有终端电阻。当总线的两端均接有终端电阻，则组网上至少有一端接有终端电阻，可避免一部分的信号反射和回波，从而保障数据通讯的稳定性。当组网的两端均接有所述第二终端电阻，即两个所述第二终端电阻并联在一对通信线上，两个所述第二终端电阻并联后的值应当基本等于传输线在通信频率上的特性阻抗。因此在传输信号时，组网两端的终端电阻可避免阻抗不匹配，进一步保障数据通讯的稳定性。

基于同一个技术构思，本实用新型还提供了一种通信系统，包含所述MVB 物理组网结构。

基于同一个技术构思，本实用新型还提供了一种机车，包含所述通信系统。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：在搭建MVB网络联调试验平台等需要频繁变更网络拓扑结构的应用场合中，本实用新型提供了一种 MVB物理组网结构，通过加入开关，控制各个MVB设备是否接入，将多个MVB 设备组合为1个MVB网络或多个MVB网络，在整个控制过程中无需人员手动铺设、插拔MVB线缆，即可满足多个项目的网络设备联调测试组网需求，能够有效提高组网效率，提高布线可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的MVB设备组网结构图；

图2为本实用新型实施例二的MVB设备组网结构图；

图3为本实用新型实施例MVB设备接入总线的示意图；

图4为本实用新型实施例MVB设备切出总线的示意图；

图5为本实用新型实施例第三开关S3和第四开关S4的第一状态示意图；

图6为本实用新型实施例第三开关S3和第四开关S4的第二状态示意图；

图7为本实用新型实施例第三开关S3和第四开关S4的第三状态示意图；

图8为本实用新型实施例第三开关S3和第四开关S4的第四状态示意图。

其中，S1为第一开关，S2为第二开关，S3为第三开关，S4为第四开关， R0为第二终端电阻，R1为第一电阻，R2为第二电阻，MVB1为第一MVB设备，MVB2为第二MVB设备，MVB3为第三MVB设备，MVB4为第四MVB设备； 1/2，1/3，4/5和4/6为第一开关S1的四个触点，7/8，7/9，10/11和10/12为第二开关S2的四个触点，13/14，13/15，16/17和16/18为第三开关S3的四个触点， 19/20，19/21，22/23和22/24为第四开关S4的四个触点。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实施例的MVB组网结构包括总线，4个MVB设备和4个第一切换单元和2个第二终端电阻R0。所述MVB设备包括第一MVB设备MVB1，第二MVB设备MVB2，第三MVB设备MVB3和第四MVB设备MVB4。2个第二终端电阻R0并联在总线的两端，每个所述MVB设备通过一个第一切换单元接在总线上两个第二终端电阻R0之间。

所述第一切换单元包括第一开关S1和第二开关S2，所述第一开关S1和所述第二开关S2均为第一继电器。所述第一开关S1包括四个触点，分别为1/2， 1/3，4/5和4/6，其中触点1/2和4/5分别设于总线上，触点1/3和4/6分别于所述MVB设备的其中两个接入端相连。所述第二开关S2包括四个触点，分别为 7/8，7/9，10/11和10/12。触点7/8和10/11分别设于总线上，触点7/9和10/12 分别与所述MVB设备的另外两个接入端相连。所述第一开关S1和所述第二开关S2的电圈连接在PLC控制器上。

如图3所示，使用PLC控制器控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的线圈，使得当触点1/3、4/6、8/9和11/12闭合，同时触点1/2、4/5、7/8和10/11 断开，此时与该切换单元相连的MVB设备与总线相连，则该MVB设备接入组网。

如图4所示，控制所述第一开关S1和所述第二开关S2，使得触点1/2、4/5、 7/8和10/11闭合，同时触点1/3、4/6、8/9和11/12断开，此时与该切换单元相连的MVB设备与总线断开连接，则该MVB设备切出组网。

本实施例可通过控制所述第一开关S1和所述第二开关S2，操控任一MVB 设备的使用状态，进而将多个MVB设备组合为1个MVB网络。在整个控制过程中无需人员手动铺设和插拔MVB线缆，即可满足多个项目的网络设备联调测试组网需求，能够优化现场网络布线工艺，管理简单且连接质量可靠。

实施例二

如图2所示，本实施例在实施例一的基础上增加了6个第二切换单元和6 个第一终端电阻。所述第二切换单元包括第三开关S3或第四开关S4，所述第三开关S3与所述第四开关S4均为第二继电器。所述第三开关S3与所述第四开关 S4串接在相邻的两个MVB设备之间的总线上。所述第一终端电阻包括第一电阻 R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1与所述第三开关S3相连，所述第二电阻R2与所述第四开关S4相连。

所述第三开关S3包括四个触点，分别为13/14，13/15，16/17和16/18。所述第四开关S4包括四个触点，分别为19/20，19/21，22/23和22/24。触点13/14 和16/17分别与所述第一电阻R1的两端相连接，触点13/15和16/18接于总线上。触点19/20和22/23分别与第二电阻R2的两端相连接，触点19/21和22/24接于总线上。所述第三开关S3和所述第四开关S4的线圈连接在PLC控制器上。

在第一状态下，如图5所示，控制PLC控制器上所述第三开关S3和所述第四开关S4的线圈，使得触点13/15、16/18、19/21和22/24闭合，同时触点13/14、 16/17、19/20和22/23断开，则所述第二切换单元两侧的MVB设备位于同一个组网。

在第二状态下，如图6所示，控制PLC控制器上所述第三开关S3和所述第四开关S4的线圈，使得触点13/15、16/18、19/20和22/23闭合，同时触点13/14、 16/17、19/21和22/24断开。则所述第三开关S3与所述第四开关S4分别连接的 MVB设备不属于同一组网，且所述第三开关S3上连接的第一电阻R1接入组网的一端。

在第三状态下，如图7所示，控制PLC控制器上所述第三开关S3和所述第四开关S4的线圈，使得触点13/14、16/17、19/20和22/23闭合，同时触点13/15、 16/18、19/21和22/24断开。则所述第三开关S3与所述第四开关S4分别连接的 MVB设备不属于同一组网，且所述第四开关S4上连接的第二电阻R2接入组网的一端。

在第四状态下，如图8所示，控制PLC控制器上所述第三开关S3和所述第四开关S4的线圈，使得触点13/14、16/17、19/20和22/23闭合，同时触点13/15、 16/18、19/21和22/24断开。则所述第三开关S3与所述第四开关S4分别连接的 MVB设备不属于同一组网，且所述第三开关S3上连接的第一电阻R1接入其中一个组网的一端，所述第四开关S4上连接的第二电阻R2接入另一个组网的一端。

本实施例可通过PLC控制器控制相关开关的线圈，对第一开关S1，第二开关S2，第三开关S3和第四开关S4的触点状态进行控制和切换，从而操控任一 MVB设备的使用状态，可将多个MVB设备组合为1个MVB网络，并可以将 MVB设备分别接入多个不同的MVB网络。在整个控制过程中无需人员手动铺设和插拔MVB线缆，即可满足多个项目的网络设备联调测试组网需求，能够优化现场网络布线工艺，管理简单且连接质量可靠。

Claims (9)

1.一种MVB物理组网结构，包括总线和多个MVB设备，其特征在于，每个所述MVB设备通过一第一切换单元接入所述总线，相邻两个MVB设备之间的总线上串接有至少一个第二切换单元。

2.如权利要求1所述的MVB物理组网结构，其特征在于，所述第一切换单元为第一继电器，所述第一继电器的触点接入所述MVB设备与总线之间，所述第一继电器的线圈接控制器。

3.如权利要求1所述的MVB物理组网结构，其特征在于，相邻两个MVB设备之间的总线上串接有两个所述第二切换单元。

4.如权利要求3所述的MVB物理组网结构，其特征在于，至少一个所述第二切换单元上接有第一终端电阻，所述第一终端电阻通过所述第二切换单元并联在所述总线上。

5.如权利要求4所述的MVB物理组网结构，其特征在于，每个所述第二切换单元上接有第一终端电阻。

6.如权利要求5所述的MVB物理组网结构，其特征在于，所述第二切换单元为第二继电器，所述第二继电器的触点接入所述第一终端电阻与所述总线之间，所述第二继电器的线圈接控制器。

7.如权利要求1～6任一所述的MVB物理组网结构，其特征在于，所述总线的输入和/或输出端接有第二终端电阻。

8.一种通信系统，其特征在于，包含权利要求1～7任一所述的MVB物理组网结构。

9.一种机车，其特征在于，包含权利要求8所述的通信系统。

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