CRH5网络控制系统3.
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I/O NON Red.
I/O 2 Red.
I/O NON Red.
系统正常情况下，编组中存在的MPU 1 和2 均开启并运行。 网关1（GW-MVB）工作，而WTB 线上的网关2 则不工作，但它在 MVB 线上工作。在正常运行中，两者都采集信号、处理应用逻 辑并发送其相应的指令。MPU（主处理单元）“1”是MVB 1 和2 线上的控制器（MASTER），它直接控制I/O“1”输出，而 MPU“2”则直接对I/O“2”输出发送指令。每个MPU 均接收在 线路1 和线路2 上由I/O 采集的所有信号。CRH5 型动车组网络 控制系统中网关、MPU、I/O 模块等主要设备均采用冗余设计， 当其中一个设备发生故障后，系统仍将正常运行，很大程度的 提高了系统的稳定性。实际运用中，该系统偶有因多种原因导 致单个网关或MPU 通讯故障，由于该系统具有良好的冗余性， 局部的通讯不畅基本不影响动车组正常运。
• 2、 MPU冗余性
• MPU的冗余类型为热备冗余。两个MPU均 可管理其MVB总线（单条或多条）。它们 读取相同的输入，并执行相同的任务。在 故障情况下一个会自动接替另一个。同一 总线上的所有设备均由同一MPU发送指令 。
• 当MPU1故障时，MPU2替代了MPU1作为 MVB“1”和MVB“2”线上的主控制器。
–两个动车组之间的连接通过穿过头车自动车钩 的“WTB”（列车总线）型冗余链路来实现。
–此总线是TCN网络的一部分，它在长度因挂钩/ 摘钩操作而发生变化时可以实现网络的动态重 组（网关重新编号）。
–该总线使用具有可控阻抗的冗余介质，其传输 的信息速率约为1 Mb/s。传输距离为860米，22 个节点，备用节点有4 个。
网络控制系统的强大功能，使动车组实时控制的可 靠性和智能性得到了很大提高，对动车组各设备状态进行 了有效的实时监控和管理，很大程度的提高了动车组的可 操纵性。
网络拓扑结构
列车级网络
列车级网络完全由列车总线和网关组成。是多车挂接车组以接口 正确连接所必需的列车通信线路，以及与列车总线（网关）以接口连接的 设备均按照国际标准实现，而且为了保证相互操作性和可扩展性，它们配 有负责生成列车编组数据库的“Mapping Server”软件。标准限制要求每 个网关最多控制6 节车。为此，对每一编组提供了2 个冗余的网关单元, 两个冗余网关单元分别应用于每半列列车，如图所示：
• 每次列车重新编组或列车连挂初运行，要进行 列车总线即WTB总线的配置，对于规范的列车总线 WTB，本身具有自动配置功能,操作人员只要按规 程操作，最后检查配置状态以确认配置是否正确 。如果配置不正确，列车总线将不能正常通信。
网络拓扑结构
车辆级网络
列车设备之间的通信通过一系列EMD（电气介质距离）类MVB 车辆总 线保证。针对与之接口的设备所执行的宏观功能，每个车组上设有以下3 种 车辆总线：MVB-A 信号线（总线管理器：MPU_LT，冗余MPU_LT）；MVB-B 牵 引线（总线管理器：MPU_LT，冗余MPU_LT）；MVB-C舒适度线（总线管理器： MPU_LC，冗余MPU_LC）。每条MVB 线至少配有2 个总线管理器。系统还被设 置为管理适用标准所规定的热主控开关。
系统冗余性
1. 网关冗余性
• 只有一个启用，而另一个处于待机模式，并且可在已启用 的一个发生故障时立即自动开启。这一转换过程对应用而 言是透明的。
• 为对这种情况进行管理，网关的两个部分通过一条内部串 行总线（CAN）进行通信。同时还通过同一条串行线进行 确定谁为主站、谁为从站的仲裁。
MVB line “1”
MVB line “1”
GATE 1 in TCN network
MVB 1
MVB 传输介质是一条连接在设备之间且每一端均进行端接的导线（2 个电缆对）。为避免反射问题而选取的拓扑，在存在较长距离线路段没有进 行与节点连接相对应的端接时会造成反射问题。因此对于1 号至n 号用户， 串行电缆进入一个设备后再引出，在节点内形成一个非常短的T 型连接。
• 在车辆级MVB总线上，该体系结构被分 为两个不同的层次：牵引和服务设施, 每一 层次均使用一对MPU进行管理。这两个层 次的MVB总线通过第三条MVB总线（信号 总线）连接在一起。此总线由牵引层的 MPU控制。
GATE 1 FAULTY
MVB 1 MVB 2 MPU “1”
GATE 2 IN TCN NETWORK
MVB line “2”
MVB 1
MVB 2
MPU “2”
I/O 2 Red.
I/O 1 Red.
I/O NON I/O NON Red. Red.
GATE1 FAULTY 网关1故障
I/O 1 Red.
逻辑处理单元MPU（微处理器LC = 舒适线即车门,卫生间、暖通空调等； 微处理器LT = 牵引线即辅助,牵引等)，如图2所示
系统组成及功能
CRH5 型动车组网络控制系统具有传输控制指令、实 时监控设备状态、收集跟踪数据三大类功能。具体功能如 下：牵引、辅助、制动指令传输；设备控制、复位指令传 输；指示灯、蜂鸣器指令传输；车上试验功能；数据记录 功能；自我诊断、复位功能；页面显示功能；司乘人员支 持功能。
网络构架体系
系统组成及功能
为与更为复杂的布局实现正确 接口，需要根据IEC 61375 标准配 置列车通信线路，所有连接至列车 总线（网关）的用户也将根据 IEC61375 规范设计。所有GW 设备 均具有可生成列车布局数据库的 “映射服务器”SW。
网关GW（WTB 线和列车接口
的连接桥），如右图1 所示。
CRH5列车网络控制系统
CRH5列车网络控制系统
1
系统组成及功能
2
网络拓扑结构3Fra bibliotek冗余性分析4 CRH5与CRH2通信网络比较
系统组成及功能
CRH5 型动车组网络控制系统是采用ALSTOM 公司AGATE 系 统设计，通过贯穿整个列车的WTB 列车总线来采集和传输信息、 命令管理着动车组各个子系统设备，为实时统一管理动车组各部 分状态及乘务员操作提供了可靠信息，确保了动车组运行安全。
I/O 2 Red.
I/O NON Red.
系统正常情况下，编组中存在的MPU 1 和2 均开启并运行。 网关1（GW-MVB）工作，而WTB 线上的网关2 则不工作，但它在 MVB 线上工作。在正常运行中，两者都采集信号、处理应用逻 辑并发送其相应的指令。MPU（主处理单元）“1”是MVB 1 和2 线上的控制器（MASTER），它直接控制I/O“1”输出，而 MPU“2”则直接对I/O“2”输出发送指令。每个MPU 均接收在 线路1 和线路2 上由I/O 采集的所有信号。CRH5 型动车组网络 控制系统中网关、MPU、I/O 模块等主要设备均采用冗余设计， 当其中一个设备发生故障后，系统仍将正常运行，很大程度的 提高了系统的稳定性。实际运用中，该系统偶有因多种原因导 致单个网关或MPU 通讯故障，由于该系统具有良好的冗余性， 局部的通讯不畅基本不影响动车组正常运。
• 2、 MPU冗余性
• MPU的冗余类型为热备冗余。两个MPU均 可管理其MVB总线（单条或多条）。它们 读取相同的输入，并执行相同的任务。在 故障情况下一个会自动接替另一个。同一 总线上的所有设备均由同一MPU发送指令 。
• 当MPU1故障时，MPU2替代了MPU1作为 MVB“1”和MVB“2”线上的主控制器。
–两个动车组之间的连接通过穿过头车自动车钩 的“WTB”（列车总线）型冗余链路来实现。
–此总线是TCN网络的一部分，它在长度因挂钩/ 摘钩操作而发生变化时可以实现网络的动态重 组（网关重新编号）。
–该总线使用具有可控阻抗的冗余介质，其传输 的信息速率约为1 Mb/s。传输距离为860米，22 个节点，备用节点有4 个。
网络控制系统的强大功能，使动车组实时控制的可 靠性和智能性得到了很大提高，对动车组各设备状态进行 了有效的实时监控和管理，很大程度的提高了动车组的可 操纵性。
网络拓扑结构
列车级网络
列车级网络完全由列车总线和网关组成。是多车挂接车组以接口 正确连接所必需的列车通信线路，以及与列车总线（网关）以接口连接的 设备均按照国际标准实现，而且为了保证相互操作性和可扩展性，它们配 有负责生成列车编组数据库的“Mapping Server”软件。标准限制要求每 个网关最多控制6 节车。为此，对每一编组提供了2 个冗余的网关单元, 两个冗余网关单元分别应用于每半列列车，如图所示：
• 每次列车重新编组或列车连挂初运行，要进行 列车总线即WTB总线的配置，对于规范的列车总线 WTB，本身具有自动配置功能,操作人员只要按规 程操作，最后检查配置状态以确认配置是否正确 。如果配置不正确，列车总线将不能正常通信。
网络拓扑结构
车辆级网络
列车设备之间的通信通过一系列EMD（电气介质距离）类MVB 车辆总 线保证。针对与之接口的设备所执行的宏观功能，每个车组上设有以下3 种 车辆总线：MVB-A 信号线（总线管理器：MPU_LT，冗余MPU_LT）；MVB-B 牵 引线（总线管理器：MPU_LT，冗余MPU_LT）；MVB-C舒适度线（总线管理器： MPU_LC，冗余MPU_LC）。每条MVB 线至少配有2 个总线管理器。系统还被设 置为管理适用标准所规定的热主控开关。
系统冗余性
1. 网关冗余性
• 只有一个启用，而另一个处于待机模式，并且可在已启用 的一个发生故障时立即自动开启。这一转换过程对应用而 言是透明的。
• 为对这种情况进行管理，网关的两个部分通过一条内部串 行总线（CAN）进行通信。同时还通过同一条串行线进行 确定谁为主站、谁为从站的仲裁。
MVB line “1”
MVB line “1”
GATE 1 in TCN network
MVB 1
MVB 传输介质是一条连接在设备之间且每一端均进行端接的导线（2 个电缆对）。为避免反射问题而选取的拓扑，在存在较长距离线路段没有进 行与节点连接相对应的端接时会造成反射问题。因此对于1 号至n 号用户， 串行电缆进入一个设备后再引出，在节点内形成一个非常短的T 型连接。
• 在车辆级MVB总线上，该体系结构被分 为两个不同的层次：牵引和服务设施, 每一 层次均使用一对MPU进行管理。这两个层 次的MVB总线通过第三条MVB总线（信号 总线）连接在一起。此总线由牵引层的 MPU控制。
GATE 1 FAULTY
MVB 1 MVB 2 MPU “1”
GATE 2 IN TCN NETWORK
MVB line “2”
MVB 1
MVB 2
MPU “2”
I/O 2 Red.
I/O 1 Red.
I/O NON I/O NON Red. Red.
GATE1 FAULTY 网关1故障
I/O 1 Red.
逻辑处理单元MPU（微处理器LC = 舒适线即车门,卫生间、暖通空调等； 微处理器LT = 牵引线即辅助,牵引等)，如图2所示
系统组成及功能
CRH5 型动车组网络控制系统具有传输控制指令、实 时监控设备状态、收集跟踪数据三大类功能。具体功能如 下：牵引、辅助、制动指令传输；设备控制、复位指令传 输；指示灯、蜂鸣器指令传输；车上试验功能；数据记录 功能；自我诊断、复位功能；页面显示功能；司乘人员支 持功能。
网络构架体系
系统组成及功能
为与更为复杂的布局实现正确 接口，需要根据IEC 61375 标准配 置列车通信线路，所有连接至列车 总线（网关）的用户也将根据 IEC61375 规范设计。所有GW 设备 均具有可生成列车布局数据库的 “映射服务器”SW。
网关GW（WTB 线和列车接口
的连接桥），如右图1 所示。
CRH5列车网络控制系统
CRH5列车网络控制系统
1
系统组成及功能
2
网络拓扑结构3Fra bibliotek冗余性分析4 CRH5与CRH2通信网络比较
系统组成及功能
CRH5 型动车组网络控制系统是采用ALSTOM 公司AGATE 系 统设计，通过贯穿整个列车的WTB 列车总线来采集和传输信息、 命令管理着动车组各个子系统设备，为实时统一管理动车组各部 分状态及乘务员操作提供了可靠信息，确保了动车组运行安全。