CN201917907U - 一种用于仿真列车mvb网络环境的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于仿真列车MVB网络环境的设备，包括第一MVB网络适配器和与其相连的仿真处理设备，该仿真处理设备包括：用于调用第一MVB网络适配器进行MVB网络参数的配置，将数据发送给被测列车功能节点单元和接收来自被测列车功能节点单元的数据的底层通信模块；以及用于依照程序执行顺序将数据结构中的各变量依通信协议与被测列车功能节点单元的物理参数进行绑定，将绑定物理参数的数据发送给底层通信模块和从底层通信模块接收数据的内部逻辑模块。本实用新型的仿真列车MVB网络环境的设备可与被测列车功能节点单元建立MVB网络环境从而实现对被测列车功能节点单元的试验，所需成本投入少、且易于组装和维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通列车网络技术，尤其涉及一种用于仿真列车MVB网络环境的设备。
背景技术
随着列车运行速度及运载能力的提高，越来越多的自动化控制技术被应用于列车的各部件。为了统筹各部件的协调运作，就需要在列车上架设一种通信网络，为各部件间的通信提供渠道。
作为列车通信网络(Train Communication Network，TCN)中的一部分，多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus，MVB)被广泛应用于各种铁道机车车辆，其特点是可将列车分割为若干功能节点，每个功能节点分别管理各自的被控对象，各节点通过MVB网络耦合进行数据交互。在数据交互中，通信数据可分为过程数据和消息数据两种，过程数据的传输具有周期性、长度恒定的特点，一般为状态量，其依据端口号进行标识；而消息数据具有突发性、常用于传输故障信息，其依据功能号进行标识。从网络体系结构上看，MVB网络与OSI通信模型相似，其提供了数据链路层和应用层两种接口。
通常在进行某一功能节点的试验时，该功能节点在列车上工作时可能需要与其他功能节点进行通信以获取当前列车状态作为判断条件，如果节点接收不到网络上的列车状态或状态不正确时将不会正常启动，因此要进行功能节点的试验必须要为其提供相应的MVB网络环境。为了能正常地进行试验，克服这种耦合性带来的问题，如果直接在实际列车上进行试验，出于列车的空间局限性及安全性考虑，显然不现实。
目前常用的一种解决方案是：提供与被测功能节点有耦合的其他相关功能节点，将它们通过MVB组网。这种方案虽然能保证网络上传输数据与实车相同，但由于相关功能节点往往很多，因此这种方案具有花费高、占地面积大、出现故障难以定位的缺点。
目前常用的另一种解决方案是：通过修改被测功能节点内部测控软件来屏蔽网络环境。这种方案首先有影响程序稳定性的风险，再者由于写入的都是定值，显然无法真实模拟列车状态，亦无法完成实时性要求高的试验。
发明内容
本实用新型的目的在于提供成本投入少、易于组装和维护的仿真列车MVB网络环境的设备以及测试列车功能节点的***，使得基于本发明的设备在测试列车功能节点时无需提供其他功能节点，也无需修改被测列车功能节点的自身程序。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于仿真列车MVB网络环境的设备，其包括第一MVB网络适配器和与所述第一MVB网络适配器相连的仿真处理设备，所述仿真处理设备包括：用于调用所述第一MVB网络适配器进行MVB网络参数的配置，将数据发送给被测列车功能节点单元和接收来自被测列车功能节点单元的数据的底层通信模块；以及
用于依照程序执行顺序将数据结构中的各变量依通信协议与被测列车功能节点单元的物理参数进行绑定，将绑定所述物理参数的数据发送给所述底层通信模块和从所述底层通信模块接收所述来自被测功能节点单元的数据的内部逻辑模块。
在一种实施方式中，所述第一MVB网络适配器包括总线管理器，所述仿真处理设备还包括用于生成总线管理器配置文件并下载到所述总线管理器的配置文件生成模块。
在一种实施方式中，所述仿真处理设备还包括提供所述被测列车功能节点 单元的物理参数的输入和/或显示的人机界面模块。
在一种实施方式中，所述仿真处理设备为带插槽的计算机，所述第一MVB网络适配器通过***所述插槽与所述计算机相连，或者，所述仿真处理设备为板卡，所述第一MVB网络适配器带有插槽，所述板卡通过***所述插槽与所述第一MVB网络适配器相连。
本实用新型中，仅通过仿真处理设备和MVB网络适配器与被测列车功能节点单元建立MVB网络环境即可实现对被测列车功能节点单元进行的试验，所需成本投入少、且易于组装和维护。
附图说明
图1是测试列车功能节点的***的结构图；
图2是本实用新型的用于仿真列车MVB网络环境的设备的一实施方式的结构图；
图3是本实用新型的用于仿真列车MVB网络环境的设备的另一实施方式的结构图；
图4是本实用新型的仿真处理设备的工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式以及***结构进行具体说明。
在实际列车上，结合用户自定义的协议，MVB总线上的数据依据标示符(如端口号)进行收发，网络节点本身并不关心标识符对应的数据来自或将发往哪个设备。利用这种特性，本实用新型可以仅采用一台仿真处理设备来仿真列车的MVB网络环境从而进行对列车功能节点单元的试验。
图1是测试列车功能节点的***的结构图。如图1所示，该***包括仿真处理设备10和被测列车功能节点单元20。仿真处理设备10上设有第一网 络适配器10。在被测列车功能节点单元20设有第二MVB网络适配器201，具体地，可以是在被测列车功能节点单元20的节点控制器处与第二MVB网络适配器201连接。通过MVB网络线缆将第一MVB网络适配器101与第二MVB网络适配器201连接。
本实施方式中，仿真处理设备10包括底层通信模块120和内部逻辑模块140。底层通信模块120用于执行以下功能：调用第一MVB网络适配器101进行MVB网络参数的配置；接收内部逻辑模块发送的数据并将该数据发送给被测列车功能节点单元20；和接收来自被测列车功能节点单元20的数据。具体地，底层通信模块120通过调用第一MVB网络适配器的底层函数来进行MVB网络参数的配置以及数据的收发。
内部逻辑模块140用于执行以下功能：
依照程序执行顺序将数据结构中的各变量依通信协议与被测列车功能节点单元20的物理参数进行绑定；将绑定所述物理参数的数据发送给底层通信模块120；和从底层通信模块120接收所述来自被测功能节点单元的数据。
以牵引控制装置为被测列车功能节点单元为例，对其进行试验时，功能节点单元需要接收的数据包括列车级速度及方向状态、过分相状态、列车安全装置状态、列车高压***状态、列车UIC及编组状态、制动***状态、防滑状态、功能测试控制、牵引控制、电制动控制、负载接通控制、冷却风扇控制等；功能节点单元发送的数据包括被测列车功能节点单元状态、单车级速度及方向状态、变流器内各设备状态、电制动状态、直流辅助供电支路状态、冷却风扇状态、牵引功率、牵引力、轴速、网压、网流、中间电压等。
图2是本实用新型的用于仿真列车MVB网络环境的设备的一实施方式的结构图。如图2所示，用于仿真列车MVB网络环境的设备包括仿真处理设备10和与仿真处理设备10相连的第一MVB网络适配器101，仿真处理设备10包括底层通信模块120和内部逻辑模块140。仿真处理设备10的功能见测试列车功能节点的***中的描述，在此不再赘述。
图3是本实用新型的用于仿真列车MVB网络环境的设备的另一实施方式的结构图。如图3所示，用于仿真列车MVB网络环境的设备包括仿真处理设备10和与仿真处理设备相连的第一MVB网络适配器101，仿真处理设备10除了包括前面已描述的底层通信模块120和内部逻辑模块140，还包括提供人机界面模块160，通过人机界面模块160可输入和/或显示被测列车功能节点单元20的物理参数。
本实施方式中，第一MVB网络适配器101包括总线管理器(BusAdministator，BA)，从而第一MVB网络适配器101具有总线管理器功能。仿真处理设备10还包括配置文件生成模块180，用于生成总线管理器配置文件并下载到总线管理器。配置文件生成模块180配置好与MVB网络相关的各种参数后生成总线管理器配置文件，参数包括端口号、端口大小、发送间隔、源设备和宿设备等；然后在初始化阶段，仿真处理设备10将自动下载总线管理器配置文件到总线管理器。
具体地，内部逻辑模块140中包括应用层模块，其中，仿真处理设备10在应用层上进行MVB网络数据的传输，以方便对数据结构中各物理量的准确读写。
本实用新型中，仿真处理设备10可以是计算机。在计算机上设置PCI插槽，该插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect，周边元件扩展接口)的扩展插槽。第一MVB网络适配器101通过***该PCI插槽与仿真处理设备10相连。例如，选用的计算机为控创C4004M-AT965/ATEX工控机(德国控创集团生产)，第一网络适配器为大连海天SSMV41DD网卡(大连海天自动化有限公司生产)，此网络适配器插在工控机的PCI插槽上。只要第一网络适配器的接口与计算机上的插槽接口类型一致，插槽也可以是其他接口类型的插槽。控创C4004M-AT965/ATEX工控机可通过National Instruments公司的Labview 8.5软件建立本实用新型的内部逻辑模块140、人机界面模块160；通过Microsoft公司的Visual C++软件建立本实用新型的底层通信模块120。
本实用新型中，仿真处理设备10还可以是板卡，例如PC-104板卡，相应地，第一MVB网络适配器101为带PC-104插槽的MVB网络适配器，板卡通过***第一MVB网络适配器的插槽与第一MVB网络适配器连接，这种技术方案可以大大地缩小仿真列车MVB网络环境的设备的体积。
图4是本实用新型的仿真列车MVB网络环境的设备的工作流程示意图。如图4所示，在该设备通过MVB线缆与被测列车功能节点相连接后，工作流程包括以下步骤：
S101、仿真处理设备启动第一MVB网络适配器；
S102、仿真处理设备初始化第一MVB网络适配器；
S103、仿真处理设备初始化MVB网络；
S104、仿真处理设备启动MVB网络；
S105、仿真处理设备生成总线管理器配置文件并下载到总线管理器；
S106、仿真处理设备发送数据和接收数据；
S107、仿真处理设备停止MVB网络；
S108、仿真处理设备关闭第一MVB网络适配器。
本实用新型中，仅通过仿真处理设备和MVB网络适配器与被测列车功能节点单元建立起MVB网络环境即可实现对被测列车功能节点单元进行的试验，所需成本投入少、且易于组装和维护。仿真处理设备具有人机界面，可实现人机互动，从而可以方便直观地对MVB网络数据进行监控，并可根据需要修改仿真处理设备的各模块的功能。
本发明的保护范围并不局限于上述具体实施方式中所公开的具体实施例，而是只要满足本发明权利要求中技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于仿真列车MVB网络环境的设备，包括：第一MVB网络适配器和与所述第一MVB网络适配器相连的仿真处理设备，其中，所述仿真处理设备包括：
用于调用所述第一MVB网络适配器进行MVB网络参数的配置，将数据发送给被测列车功能节点单元和接收来自被测列车功能节点单元的数据的底层通信模块；以及
用于依照程序执行顺序将数据结构中的各变量依通信协议与所述被测列车功能节点单元的物理参数进行绑定，将绑定所述物理参数的数据发送给所述底层通信模块，和从所述底层通信模块接收所述来自被测功能节点单元的数据的内部逻辑模块。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一MVB网络适配器包括总线管理器，所述仿真处理设备还包括用于生成总线管理器配置文件并下载到所述总线管理器的配置文件生成模块。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述仿真处理设备还包括提供所述被测列车功能节点单元的物理参数的输入和/或显示的人机界面模块。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：
所述仿真处理设备为带插槽的计算机，所述第一MVB网络适配器通过***所述插槽与所述计算机相连，或者，
所述仿真处理设备为板卡，所述第一MVB网络适配器带有插槽，所述板卡通过***所述插槽与所述第一MVB网络适配器相连。
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2010
- 2010-11-29 CN CN2010206295329U patent/CN201917907U/zh not_active Expired - Lifetime
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