CRH2型動(dòng)車組國(guó)產(chǎn)化制動(dòng)控制單元(BCU)通信網(wǎng)關(guān)的研究.pdf

1、高速列車的控制命令、運(yùn)行監(jiān)控、故障檢測(cè)與診斷的信息都是通過列車通信網(wǎng)絡(luò)傳送的。對(duì)于動(dòng)力分散方式的高速列車,需要由網(wǎng)絡(luò)傳遞牽引或制動(dòng)控制信息,以保障各單元協(xié)調(diào)統(tǒng)一的工作。同時(shí),各動(dòng)車或拖車的工作狀態(tài)也通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控車,用以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。
　　 CRH2型動(dòng)車組中的制動(dòng)控制指令即通過列車通信網(wǎng)絡(luò)來傳送,其中列車信息終端與制動(dòng)控制單元(BCU)通信的傳輸介質(zhì)為光纖,采用HDLC協(xié)議。由于國(guó)外企業(yè)不公開列車信息終端與BCU通信

2、的數(shù)據(jù)含義,這就給動(dòng)車組上制動(dòng)設(shè)備的替換更新帶來一定的困難,所以需要對(duì)CRH2型動(dòng)車組列車控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,解決國(guó)產(chǎn)化BCU的聯(lián)網(wǎng)問題。
　　 本文在闡述CRH2型動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基礎(chǔ)上,針對(duì)CRH2型動(dòng)車組列車信息終端與國(guó)產(chǎn)化BCU的聯(lián)網(wǎng)問題,利用光纖通信技術(shù)與SOPC技術(shù),設(shè)計(jì)了一種用于國(guó)產(chǎn)化BCU的通信網(wǎng)關(guān),完成光纖通信模塊、USB傳輸模塊、FPGA模塊、RS485通信模塊以及電源模塊等部分的設(shè)計(jì)。光纖通信模

3、塊主要采用HFBR-0400系列光纖收發(fā)器完成光電轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì);USB傳輸模塊把數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī);FPGA模塊將自定制的BCU通信控制IP模塊與NiosⅡ軟核處理器、UART等單元在Altera公司的FPGA上完成SOPC系統(tǒng)的集成;RS485模塊則實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)關(guān)與國(guó)產(chǎn)化BCU的通信;電源模塊為整個(gè)通信網(wǎng)關(guān)提供5V、3.3V和1.2V的供電電源。最后在日方Nabtesco制動(dòng)系統(tǒng)(列車信息終端)實(shí)驗(yàn)臺(tái)與國(guó)產(chǎn)化BCU上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)、雙