CN102350998A - 基于现场总线的可重联轻轨车网络***及网络总*** - Google Patents

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张永贵
宫宝贵
赵国平
张立斌
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Abstract

本发明提供了一种基于现场总线的可重联轻轨车网络***及网络总***，该网络***包括重联网关、车辆控制单元和多个功能模块单元：重联网关用于通过现场总线与其他车辆网络***的重联网关相连，基于现场总线传输协议交互携带在数据包中的车辆状态信息；车辆控制单元用于向本车的各个功能模块单元发送控制指令，并通过重联网关向其他车辆发送控制指令；多个功能模块单元与车辆控制单元相连，用于接收车辆控制单元发出的控制指令。本发明提供的基于现场总线的可重联轻轨车网络***及网络总***解决了现有技术依靠硬线控制而导致的布线复杂、故障多等缺陷，实现了多个车辆的重联运行，改变了车辆的载客能力。

Description

基于现场总线的可重联轻轨车网络***及网络总***
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术，尤其涉及一种基于现场总线的可重联轻轨车网络***及网络总***。
背景技术
随着国内外大中城市人口的激增，城市交通拥堵问题日益成为影响经济发展的绊脚石，轨道交通因有其载客量大、运行平稳、准点、不拥堵等优点而被越来越多的城市采用，而各个城市都有上下班潮汐式客流的特征，使得一些轻轨车辆高峰时段拥挤不堪，平峰时段乘客又很稀少。所以存在轻轨车灵活变化列车组数量的要求。当每列轻轨车中的列车组为多个时，又提出了各列车组之间协调控制的问题。
在我国，现有的轻轨车辆以硬线控制为主，其布线复杂、信息显示不丰富，很难进行故障诊断。有些轻轨车即使设置有网络***，但是由于各个控制单元传送的数据较少，无法进行多辆车之间的信息交互，只能单车运行，针对上下班时段客流量变化时，单车的载客能力有限。
发明内容
本发明提供了一种基于现场总线的可重联轻轨车网络***及网络总***，以解决轻轨车由于依靠硬线控制而导致的布线复杂、故障多等缺陷，实现多个车辆的重联运行，改变车辆的载客能力。
本发明提供了一种基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中包括：
重联网关，用于通过现场总线与其他车辆网络***的重联网关相连，基于现场总线传输协议交互携带在数据包中的车辆状态信息；
车辆控制单元，用于向本车的各个功能模块单元发送控制指令，并通过所述重联网关向其他车辆发送控制指令，并接收功能模块单元上报的车辆状态数据，将所述控制指令和/或状态数据作为本车的车辆状态信息供给所述重联网关；
多个功能模块单元，与所述车辆控制单元相连，用于接收所述车辆控制单元发出的控制指令以对列车组进行控制，并向所述车辆控制单元发送状态数据。
如上所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中，所述重联网关包括：
状态信息采集单元，用于从车辆控制单元中采集本车的车辆状态信息；
数据包生成单元，用于基于现场总线传输协议将状态信息添加至数据包中，并将其他网络***重联网关的地址作为目的地址设置在数据包中；
数据包发送单元，用于将形成的所述数据包通过现场总线发送；
状态信息接收单元，用于从现场总线中接收数据包。
如上所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中，优选的是，还包括：
智能显示单元，所述智能显示单元与所述车辆控制单元相连，用于与所述车辆控制单元进行信息交互，并显示车辆状态信息。
如上所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中，优选的是：所述智能显示单元通过RS232总线与所述车辆控制单元相连。
如上所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中，优选的是：所述车辆控制单元通过CANOPEN总线与所述多个功能控制模块相连。
如上所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中，优选的是，所述多个功能模块单元包括：牵引控制单元、辅助控制单元、空调控制单元、旅客信息***、事件记录单元、门控单元、制动控制单元和/或远程输入输出模块。
如上所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中，优选的是：
所述牵引控制单元、辅助控制单元、空调控制单元和门控单元的数量均为两个。
本发明还提供了一种基于现场总线的轻轨车网络总***，其中，包括：
一个或多个本发明提供的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，各网络***的重联网关之间通过现场总线相连。
如上所述的基于现场总线的轻轨车网络总***，其中，优选的是：所述重联网关通过CAN Powerline总线与其他网络***的重联网关相连
本发明提供的基于现场总线的可重联轻轨车网络***及网络总***通过设置重联网关，在多辆列车重联运行时，可以实现多车之间的信息交互及同步控制，针对潮汐式客流的特点选择列车的编组形式，改变车辆的载客能力，机动灵活，同时克服了轻轨车由于依靠硬线控制而导致的布线复杂、故障多的缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于现场总线的可重联轻轨车网络***结构示意图。
附图标记：
1-重联网关；     2-车辆控制单元；       3-牵引控制单元；
4-辅助控制单元； 5-空调控制单元；       6-门控单元；
7-旅客信息***； 8-事件记录单元；       9-智能显示单元；
10-制动控制单元；11-远程输入输出模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、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。
图1为本发明实施例提供的基于现场总线的可重联轻轨车网络***结构示意图，本发明提供了一种基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其中包括重联网关1、车辆控制单元2和多个功能模块单元。重联网关1用于通过现场总线与其他车辆网络***的重联网关1相连，基于现场总线传输协议交互携带在数据包中的车辆状态信息；车辆控制单元2，用于向本车的各个功能模块单元发送控制指令，并通过重联网关1向其他车辆发送控制指令，并接收功能模块单元上报的车辆状态数据，将控制指令和/或状态数据作为本车的车辆状态信息供给该重联网关1；多个功能模块单元与车辆控制单元2相连，用于接收车辆控制单元2发出的控制指令，并向车辆控制单元2发送状态数据。
在实际的应用中，多个车辆的重联网关1之间可通过CAN Powerline总线相互连接，以交互携带在数据包中的车辆状态信息；每个车的重联网关1可通过CANOPEN总线与本车的车辆控制单元2相连，各个功能模块单元也通过CANOPEN总线与本车的车辆控制单元2相连，当旅客流量较小时，可采用单列车运行的方式；当旅客流量较大时，列车采用重联运行，重联的多辆车之间通过多个重联网关1交互车辆状态信息，例如一辆车发生故障，该故障信息通过相应的功能模块上报给该车的车辆控制单元2，车辆控制单元2依据该故障信息对本车发出控制指令，例如发出紧急制动的指令；同时车辆控制单元2将上述控制指令及故障信息提供给本车的重联网关1并通过重联网关1向其他车辆发出紧急制动的控制指令，其他与本车重联运行的车辆根据控制指令做相应的制动动作。上述的信息交互与传递过程与现有技术应用硬线控制相比，简化了布线，实现了网络化的控制，响应速度快，故障点少。
在上述实施例的基础上，重联网关1可以包括状态采集单元、数据包生成单元、数据包发送单元和状态信息接收单元，其中，状态信息采集单元用于从车辆控制单元2中采集本车的车辆状态信息；数据包生成单元用于基于现场总线传输协议将状态信息添加至数据包中，并将其他网络***重联网关1的地址作为目的地址设置在数据包中；数据包发送单元用于将形成的所述数据包通过现场总线发送；状态信息接收单元，用于从现场总线中接收数据包。
优选的是，上述网络***还包括有智能显示单元9，智能显示单元9可通过RS232总线与车辆控制单元2相连，用于接收车辆控制单元2发出的控制指令，并显示车辆状态信息。
进一步地，上述多个功能模块单元可以包括牵引控制单元3、辅助控制单元4、空调控制单元5、旅客信息***7、事件记录单元8、门控单元6、制动控制单元10和/或远程输入输出模块11。
其中，牵引控制单元3通过现场总线与车辆控制单元2通讯，完成车辆牵引变流器的控制功能，具体实现牵引、电阻制动、再生制动、空转滑行保护等功能；辅助控制单元4完成辅助变流器的控制功能，具体实现电压输出、充电机控制等功能；空调控制单元5完成空调的制冷、制热和通风等功能；旅客信息***7完成车辆广播、报站、视频采集、动态地图控制、车外LED显示等功能；事件记录单元8完成车辆运行数据、故障数据的记录功能，并可通过上位机解析软件进行数据分析，查找故障原因；门控单元6完成车辆所有车门的开启、关闭和防夹等功能；制动控制单元10完成车辆的保持制动、停放制动、停车制动及缓解等功能；远程输入输出模块11负责司机室及车辆其他硬线数据的采集及命令输出。
根据相应硬件的配置，上述牵引控制单元3、辅助控制单元4、空调控制单元5和门控单元6的数量均相应设置为两个。
本发明实施例提供的基于现场总线的可重联轻轨车网络***通过设置重联网关，利用各个重联网关间的信息交互，实现多个列车重联运行时的同步控制，针对潮汐式客流的特点选择列车的编组形式，改变车辆的载客能力，机动灵活。
本发明实施例还提供了一种基于现场总线的轻轨车网络总***，其中包括提供的一个或多个本发明任意实施例的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，各网络***的重联网关之间通过现场总线相连。
优选的是，该重联网关通过CAN-Powerline总线与其他网络***的重联网关相连，以交互各自的车辆状态信息。
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 (9)

1.一种基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其特征在于，包括：
重联网关，用于通过现场总线与其他车辆网络***的重联网关相连，基于现场总线传输协议交互携带在数据包中的车辆状态信息；
车辆控制单元，用于向本车的各个功能模块单元发送控制指令，并通过所述重联网关向其他车辆发送控制指令，并接收功能模块单元上报的车辆状态数据，将所述控制指令和/或状态数据作为本车的车辆状态信息供给所述重联网关；
多个功能模块单元，与所述车辆控制单元相连，用于接收所述车辆控制单元发出的控制指令以对列车组进行控制，并向所述车辆控制单元发送状态数据。
2.根据权利要求1所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其特征在于，所述重联网关包括：
状态信息采集单元，用于从车辆控制单元中采集本车的车辆状态信息；
数据包生成单元，用于基于现场总线传输协议将状态信息添加至数据包中，并将其他网络***重联网关的地址作为目的地址设置在数据包中；
数据包发送单元，用于将形成的所述数据包通过现场总线发送；
状态信息接收单元，用于从现场总线中接收数据包。
3.根据权利要求1或2所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其特征在于，还包括：
智能显示单元，所述智能显示单元与所述车辆控制单元相连，用于与所述车辆控制单元进行信息交互，并显示车辆状态信息。
4.根据权利要求3所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其特征在于：所述智能显示单元通过RS232总线与所述车辆控制单元相连。
5.根据权利要求1或2或4所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其特征在于：所述车辆控制单元通过CANOPEN总线与所述多个功能控制模块相连。
6.根据权利要求1或2或4所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其特征在于，所述多个功能模块单元包括：牵引控制单元、辅助控制单元、空调控制单元、旅客信息***、事件记录单元、门控单元、制动控制单元和/或远程输入输出模块。
7.根据权利要求6所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，其特征在于：
所述牵引控制单元、辅助控制单元、空调控制单元和门控单元的数量均为两个。
8.一种基于现场总线的轻轨车网络总***，其特征在于，包括：
一个或多个权利要求1-7任一所述的基于现场总线的可重联轻轨车网络***，各网络***的重联网关之间通过现场总线相连。
9.根据权利要求8所述的基于现场总线的轻轨车网络总***，其特征在于：所述重联网关通过CAN Powerline总线与其他网络***的重联网关相连。
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