第七章 CRH3列车网络控制系统

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CRH3型动车组旅客信息系统与列车网络控制系统通信接口分析-论文

在发生火灾、阻塞及恐怖袭击等意外情况下，旅客信息系统发挥的作用是不可替代的。在我国城市轨道交通高速增长期，在满足旅客基本需求的同时，更好地提高服务水平提升出行质量也日益重要Ｊ。ＣＲＨ。型动车
取代现有的内外显示器不会影响ＰＩＳ与ＣＣＵ之间的通信接口。根据ＩＥ＆－６２５８０ — ２草案，车载ＣＣＴＶ视频监控系
动车组ＰＩＳ组成、功能，以及与列车网络控制系统通信接口方面存在的差异。本文以ＣＲＨ。型动车组为例，
响ＰＩＳ与ＣＣＵ的通信接口。旅客娱乐系统中，用数字传输系统取代模拟分配系统和用媒体服务器取代声频和视频源不会影响ＰＩＳ与ＣＣＵ之间的通信接口。内外显示系统中，用薄膜晶体管液晶显示器（ＴＦＴ— ＬＣＤ）
工程，２０１１，１９（７）：１０７ — １１１．
统必须接人列车通信网络，这将需要增加新的ＰＩＳ通信
接口来满足此需求＿６］。（２）技术发展趋势
今后ＰＩＳ系统的发展趋势有以下几个： ① 网络化。ＰＩＳ系统和列车通信网络之间将进一步网络化。例如，ＩＰ视频监控系统会取代传统ＣＣＴＶ视频监控系统ｌ６接入到列车通信网络。在新ＩＥＣ６１３７５标准中，列车通信网络包括了基于实时以太网的列车骨干网和列车编组网。将来动车组

CRH3-380动车组技术培训教材-控制系统

WTB/MVB总线冗余，系统能自动选择通讯信号质量好的线路进行通讯；重要网络设备冗余，包括中央控制器、网关冗余、Klip网络I/O设备；主要网络设备供电冗余，包括MVB中继器；总线管理器冗余。
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2. 安全可靠
• （4）采用独特的干线型MVB网络结构
动车单元内车辆间的MVB通信采用独立的MVB网段作为干线，各车MVB网段通过中继器与之连接；克服了MVB通信距离短，同时将网络通信故障以车为单位隔离。
8
9
• 连接到列车网络控制系统的设备主要有：
中央控制单元（主和从CCU）和附属网关；司机显示屏（司机的MMI）；列车保护系统（CTCS）；牵引控制单元（TCU）；制动箱的制动控制单元（BCU）；蓄电池充电机（BC）控制系统；辅助变流器控制单元（ACU）；车门控制装置（车门）；采暖、通风和空调控制单元（HVAC）；旅客信息系统（PIS）的中央系统控制器（STC）；列车员显示屏(TA-MMI)；受电弓；分布式输入/输出设备（包括SIBAS® KLIP 和 MVBCompact I/O）；
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2. 安全可靠
依据总体对列车网络控制系统提出的能力性指标、安全性指标、可靠性指标和可用性指标，CRH3-380型动车组网络控制系统在设计时重点考虑了有以下几点： • （1）符合IEC61375-1《列车通信网络》标准要求; • （2）符合UIC556《列车通信网络上的信息传输》标准要求; • （3）列车级、车辆级总线及重要控制设备或装置采用冗余结构；当上述总线和控制设备或装置单个故障时，动车组能正常运营，提高了系统的可用性。主要有以下冗余：
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2. 网络控制系统硬件组成
CRH3-380型动车组的列车网络控制系统硬件主要包括：中央控制单元CCU、人机界面HMI、输入/输出设备KLIP、紧凑式I/O模块、紧凑式Pt100模块、MVB 中继器、数据记录仪、MVB/WTB连接器及电缆、无限传输设施等。

CRH3型动车组网络控制系统常见故障及其改进措施

可靠运行直接关系到动车组的可用性和安全性。唐１１１轨道客有限责任公司（以下简称 “ 唐车公司 ” ）在生产ＣＲＨ３
型动车组的过程中，时而出现网络系
－＿一牵引变压器；一辅助变流器：鞠一充电机；００～拖车轮对。圆～牵引变流器；田一制动电阻器；圈一蓄电池；●● 一动车轮对
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＭＵ；Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ；ＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓ；Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
０引言对于动车组而言，网络控制系统
相当于人的中枢神经系统，它的稳定
备一列车总线一第ｌ部分：列车通信网络》的要求。ＷＴＢ传输数据的速率为１．０Ｍｂｉｔ／ｓ，ＭＶＢ传输数据
的速率为１．５Ｍｂｉｔ／ｓ。
ＣＲＨ３型动车组由８辆车编组而成，分为２个
动力单元。第１个动力单元南头车（ＥＣ０１）、变压器车（ＴＣ０２）、中间车（ＩＣ０３）和餐车（ＢＣ０４）组成；第２个动力单元由头车（ＥＣ０８）、变压器车
能终端、ＭＶＢ中继器、网关、牵引变流器的牵引控制装置（ＴＣＵ）、辅助变流器装置（ＡＣＵ）、制动
ｔｈｅａｕｔｈｏｒａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｄｅｆｅｃｔｏｆｃａｂｌｅｓ，ｑｕａｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓｎｄｈａｒｄｗａｒｅｏｆｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓ－

CRH3-380BL型动车组列车网络控制系统

支持4095个设备，其中有256个是能参与消息传送的站。
Data 据节点 MVB 数节点列车总线 WTB 节点
MVB
MVB
设备总线
车辆总线
列车通信网络拓扑结构
（1）车辆总线MVB的特点
传输速率时介延质
1.5Mbits/s 0,001 秒双绞线、光纤 255 个可编程设备 4095 简单的传感器/执行器
• 从CCU功能
从CCU和主CCU的运行程序相同，但没有主动控制过程。从 CCU监视主CCU的状态，并在主CCU发生故障时，接管主CCU 的工作。但主、从CCU对高压设备硬件的保护功能除外。
• 列车主CCU功能除了主CCU的工作之外，列车主CCU还执行整车更高等级的控制：
• • • • 评估司机操作台上的控制元件；整车的牵引设置点生成；速度自动控制；更高等级的列车控制功能，例如司机安全装置（DSD）、中心距离和速度记录（CDS）； • 列车保护系统与列车控制系统的接口； • 更高等级的静态检测和自动整备控制；
从站数量
传输距离
双绞线< 200 m，光纤<2000m
（2）MVB传输介质
• ESD 电气短距离介质传送距离≤20米，使用标准的RS-485收发器，每段最多支持32个设备；
• EMD 电中距离介质传送距离≤200米，每段最多支持32个设备，屏蔽双绞线，变压器隔离；
• OGF 光学玻璃纤维介质，星型连接或点到点方式下最大距离2000米。不同的介质间通过耦合器连接
•网关
每个牵引单元有两个网关，但只有指定给主CCU的网关才参与 WTB和MVB通讯。从CCU网关不工作。网关负责从列车总线（WTB）到车辆总线（MVB）的过程数据编组和消息数据发送。网关进行初始化工作，包括“TCN初始化”和“逻辑初始化” （UIC初始化），并提供经计算验证的配置。

crh列车网络控制系统剖析

38
44
45
DX
AX
1x
1x
1x
Battery Charger
Propulsion
59
51
BCC/I-1 DCU/A
1x
1x
Propulsion
Propulsion
49,4C
41
DCU/M DCU/L
2x
1x
Propulsion
Propulsion
Propulsion
Propulsion
49,4C
41
2x
62 HotBox
AX
1x
54,55
Main Trafo
DX
3C0onverter Box
DX
1x
Auxiliary 43
DX
1x
Brake Control Unit
24,25
BCU3
2x
62 HotBox
AX
1x
Converter Box 53,56
DX
2x
Auxiliary 43
DX
1x
24,25 2x 53,56 2x
• 这些智能I/O由TC CCU来激活、关闭
2020/11/4
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• 分区段的MVB总线：装在Mc车和Tb车上用于与ATP、PIS、GPS、烟火探测等功能部
件进行串行通信的接口部件。
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• 冗余MVB总线
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• 远程无线通信接口及售后服务以太网
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95,96
DCU5&6
Door Control Unit
95,96

CRH3-380动车组技术培训教材-控制系统

• 撒沙装置的故障诊断 • 给水卫生系统的伴热控制
• 给水卫生系统的故障诊断
• 雨刷风笛装置的故障诊断辅助运行设备
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第三部分
网络控制系统优化比较
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网络控制系统自身优化
对CRH3-380型动车组的网络控制系统优化主要有：网络拓扑结构的优化；网络IO触点根据设计方案进行相应调整；控制逻辑和故障诊断的调整；优化司机台和乘务员室监视器显示界面。
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2. 网络控制系统硬件组成
CRH3-380型动车组的列车网络控制系统硬件主要包括：中央控制单元CCU、人机界面HMI、输入/输出设备KLIP、紧凑式I/O模块、紧凑式Pt100模块、MVB 中继器、数据记录仪、MVB/WTB连接器及电缆、无限传输设施等。
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（1）中央控制单元中央控制单元CCU主要包括MVB32板卡、各控制板卡及网关板卡等组成。CCU通过收集分布式输入/输出设备和连接到MVB总线上的其他设备信号，进行逻辑判断后发布指令，对动车组实施控制。
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（2）人机界面人机界面HMI位于司机室和乘务员室，主要承担的任务有：动车组的人机操作接口；为动车组和牵引单元提供诊断系统；通过发出声音信号，通知司机有关列车控制方面的特殊情况；
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（3）分布式输入/输出设备 KLIP 由带有许多不同模块组成的数字 I/O （ 110V DC）分布式输入、输出设备。通过车辆总线（MVB）与 CCU 进行通讯，可以将被监控设备的状态信息传输给CCU，或执行CCU的指令。
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（1）网络拓扑结构的优化
增加数据记录仪
增加数据记录仪
CRH3-380在EC01/EC16车增加数据记录仪，用于记录重要事件和故障记录信息。

基于CRH3型动车组的列车通信网络系统构架分析

基于CRH3型动车组的列车通信网络系统构架分析CRH3型动车组每列车上一共有2个牵引单元，每个牵引单元内又包括多个设备、模块，这些设备和模块通过MVB连在一起，MVB通过中央控制单元CCU中的网关GW实现了与WTB 的连接，实现了整组列车的互联互通。

列车通信网络；TCN；列车网络控制系统；SIBAS32随着我国铁路客运专线和既有线提速的运输要求，列车动车组在我国日益得到关注与重视，而列车通信网络作为动车组监控管理的重要组成部分，其重要性非常显著。

一、车组通信网络组成及系统结构1.动车组通信网络拓扑结构。

在目前已经投入运行的系统中，基本上采用了总线型网络拓扑结构。

每一节车厢作为一个独立的监控单元，各车厢之间通过列车总线（Train Bus）通信。

每一监控单元内根据需求不同，所需节点数量也不同，同一单元内各节点通过车辆总线（Vehicle Bus）相连。

通过在每一监控单元内安装一个代理节点来完成本单元内网络节点的管理，同时也提供本单元同列车总线及其他单元的接口。

在司机室或发电车内有一监控主机，通过网卡模块与列车总线相连，负责数据的显示、存贮等工作。

2.通信网络控制结构。

机车计算机控制装置与人机交互部分（一般采用显示器LCD）组成动车组通信网络。

动车的机车计算机控制单元是整个控制系统的核心，完成全部信号采集、控制与通信管理功能。

机车计算机控制装置按功能又可分为机车计算机控制单元LCU（Locomotive Control Unit）、通信网络和人机接口三部分。

二、CRH3型动车组列车通信网络架构1.牵引单元。

每列CRH3型动车组都由8辆车编组而成，可进一步分为两个分别由4辆车组成的牵引单元。

牵引单元一包括EC01/TC02/IC03/BC04，牵引单元二包括EC08/TC07/IC06/FC05，车厢号为01一08。

每个牵引单元内用车辆总线MVB连接单元内4辆车及同一车厢内的车内设备、传感器、执行机构，牵引单元内各车的拓扑结构固定不变。

列车运行控制系统CRH380B(L)

CTCS列控系统等级比较见表8-1。
表8-1CTCS列控系统等级比较表
CTCS等级
CTCS-0级
CTCS-1级
CTCS-2级
CTCS-3级
CTCS-4级
控制模式
目标距离
目标距离
目标距离
目标距离
目标距离
制动方式
一次连续
一次连续
一次连续
一次连续
一次连续
闭塞方式
固定闭塞或准移动闭塞
准移动闭塞
准移动闭塞
准移动闭塞
图8-1中入口检查方式就是列车在闭塞分区入口处接收到允许速度后立即依此速度进行检查，没有目标速度指示，一旦列车速度超过允许速度，则列控设备自动实施制动使列车运行降低到目标速度以下。入口检查方式中本区段的入口速度就是本区段的允许速度。较滞后式控制方式可有效提高间隔能力。
（2）速度-距离模式曲线控制方式
（二）我国列控系统的发展概况
20世纪80年代末期，我国相继在京广线郑武段、京哈线京秦段引进了法国的UM71轨道电路和TVM300列控系统；在京哈线秦沈段引进了法国的UM2000轨道电路和TVM430列控系统，在京九线、广深线试验和小范围使用了国内研究开发的LCF模式曲线超防系统和LSK分级速度控制系统。
CRH380B(L)列车运行控制系统
第一节列控系统概述
列车运行控制系统（TrainControlSystem）是以技术手段对列车运行方向、运行间隔和运行速度进行控制，使列车能够安全运行并且提高运行效率的系统，在我国铁路领域中，目前主要采用列车超速防护系统ATP。列车运行控制系统是随着列车技术的发展以及列车与地面信息传输系统发展而发展的轨道交通信号系统，将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与铁路信号技术融为一体的行车指挥、控制、管理自动化系统，是保证行车安全、提高运输效率的核心。

CRH380BL型动车组列车网络控制系统解读

KLIP站
(2) 软件所实现的功能
系统 • • • • • • • • • • 正常运行运行方向设定牵引设定值处理 TCU及冷却装置监控自动速度控制紧急制动指令常用全制动及停放制动指令自动速度控制全列撒砂指令监测紧急制动阀受电弓、主断、车顶高压线路分离开关控制主变压器冷却装置监控紧急运行
⑥诊断与报警的方式
SKS报故障（如火灾报警）
子系统的故障诊断信号（如制动系统） CCU故障诊断（如高压系统故障）
⑤诊断系统的协议数据
代码开始 9001 9100 9201 53C1 代码结束 90FF 9108 9297 53D3 代码范围 9000~90FF 9100~91FF 9200~92FF 53C0~53DF 合计代码所属系统 CCU 协议数据 BCU协议数据 MMI 协议数据特殊协议数据代码统计（种） 242 8 72 10 332
CRH380BL型动车组
列车网络控制系统
一、总体情况
1.CRH380BL型动车组列车网络控制系统的特点采用TCN两级总线，满足IEC61375标准;
列车级总线为 WTB ，车辆级总线为MVB;
实时性强、可靠性高; 总线和重要设备完全冗余; 采用模块化设计，产品通用性强，易扩展; 故障诊断功能强大；
②诊断监视范围
主电流系统牵引系统车载辅助电源、充电机加热、通风、空调照明火灾报警安全环路人机接口MMI 厕所卫生系统制动系统供风系统齿轮箱，转向架
CCU
车门旅客信息系统 ETCS列控系统数据记录DR
③诊断与报警的分类 • 面向司机的诊断和报警信息
与列车运行相关的诊断和报警信息都会向司机显示。
紧急牵引禁止外部供电禁止AC冗余供电连接

动车组网络控制系统分析与探究

动车组网络控制系统分析与探究摘要：随着动车组运营里程的增加，运行时间的增长，动车组网络控制系统的可靠性、稳定性更加变得尤为重要。

本文主要以CRH3型动车组的网络控制系统为模型，对动车组网络系统进行分析与研究，重点阐述CRH3型动车组使用的TCN网络通讯系统，并以此为基础展望列车网络控制系统的未来。

关键词：可靠性 CRH3型动车组 TCN现代列车正朝着高速化、自动化、舒适化和智能化的方向发展。

随着列车高速化的快步提升，与之相生的安全性问题也必然得到有效的保障，与传统的列车相比，为了保障高速化下的列车安全，在列车上设置了多种设备，这些设备需要在机车车辆及车载设备各网络部件之间实现信息的传输与交换。

如何将这些诸如列车状态、控制、故障诊断、旅客信息系统等信息安全、快速、可靠、准确地在整个列车上传输，是一个关键性问题。

而列车通讯网络（TCN)技术就是使这个庞大而繁杂的网络正常运行的的有效途径。

1.TCN网络概述列车通讯网络（TCN)是指一个具有双现场总线的分级构造系统，专为铁路车辆研发，用以替代模拟远程控制系统和掌握列车的运行状态。

TCN是一个二级的通讯网络，由列车总线WTB(绞线式列车总线）和车辆总线MVB（多功能车辆总线）组成。

这两个系统都包含一个带有冗余传输线的串行数据总线。

MVB总线一般用于车辆级的设备总线，WTB总线用于列车级的总线。

每个牵引单元有一个WTB/MVB网关节点，每个牵引单元的网关节点通过WTB列车总线互相联接起来；每个牵引单元内部的设备通过MVB总线互联起来。

每个牵引单元可以单独通过MVB总线主进行控制，又可以通过网关控制别的牵引单元或者接受别的车辆运营命令。

只要协调好每个牵引单元车辆之间的控制关系，就可以实现整列车的控制。

列车通讯网络（TCN)存在以下特点，（1）工作环境恶劣，可靠性要求高。

动车组网络系统能实现连续工作运行，且能抵抗恶劣的工作环境，即使在出现故障或不当操作的情况下，列车网络也能保障列车正常运行，这是列车网络系统在设计时兼顾硬件和软件两个方面对列车运行的保障，列车实时系统也是基于列车运行时的最坏情况，最后期限、最大运营时间、最长延迟等极端情况下设计的。

CRH型动车组网络控制系统研究

《装备维修技术》2020年第4期— 23 —CRH 型动车组网络控制系统研究朱博张洪波吴喆（中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130062）摘要：对于CRH 型动车组而言，网络控制系统十分重要，不仅与列车安全运行有关，还影响着检修工作的有序开展。

对此，笔者从CRH 型动车组网络总线出发，就其网络控制系统作了比较分析，以供参考。

关键词：CRH 型动车组；网络控制系统；节能措施CRH 型动车组的投运极大的促进了我国高铁行业的发展，但因其应用的是动力分散方式，使得列车信息传递与实时控制变得愈加重要。

考虑到通信网络作为达成这一目标的主要途径，所以在此就CRH 型动车组网络控制系统展开研究，以期为列车的运营和检修提供有力支持。

1 CRH 型动车组网络总线分析我国当下的CRH 型动车组包括CRH1、CRH2、CRH3、CRH5等系列，由于系统设计与制造厂家不同，致使其网络总线形式与网络控制系统有所差异，加之通信网络的作用在于对列车制动、牵引、辅助系统等车载设备进行集中监控，经数据收集和传输与地面实时通信，进而服务于列车的使用和检修，故网络总线的选用也是不容忽视的。

具体而言，我国CRH 型动车组采用的通信网络总线包括TCN 、ARC-NET 以及CAN 三种类型，而且各有各的工作特性。

如CRH1、CRH3、CRH5网络控制系统采用的是TCN 标准（分层结构见图1），通常每节车辆设置一个节点，经节点实现车辆总线与列车总线的连接，并分别经TCN 中的MVB 和WTB 传输信息，不过两者均是基于集中控制与周期性预分配的主从方式访问控制总线介质。

TCN 总线一般采用光纤、双绞线等传输介质，实时响应一般，且数据传输时间会受到介质电气长度、数据长度、中继器数量等的影响[1]。

CRH2动车组网络控制系统则是以ARC-NET 为基础，该现场总线采用的是令牌传递协议，因通过节点对网络加以轮流之配，所以总线站是平等的。

动车组概论7(控制系统)

(7)根据列车防护设备(ATP)的信号允许速度要求和实际运行速度，对备用制动线输出控制要求，以便在通信故障时，司机仍能对列车进行常用制动和紧急制动的控制；
(8)与旅客信息系统接口；
(9)对列车总线和车厢总线的信息传输实施管理。
列车总线的拓朴结动力车车厢总线上的控制信息主要是牵引和转向架控制单元、空气制动单元、空调装置与主控制单元之间的交换信息，其任务如下：
高速列车除在司机室内装有显示各种机器动作状态和故障信息的显示装置以外，还有其它一些具有诊断功能的监测装置，按其系统结构和作用功能可以分为：（1）机器监测器；（2）带有传输功能的监测装置；（3）带有运行控制的监测装置。
（1）机器监测器
在机器内装有经常监视机器动作状态的监测器，平时经常按几秒钟的间隔进行记录储存，当发生故障时触发使保护装置动作，从而可保持故障前后的详细记录，其数据采样时间为数十毫秒，在装置高速动作时的采样时间可精确到250μs甚至20μs，以便于分析故障。
4.诊断结果处理及显示 (1)诊断结果作如下两种平行的处理：行车过程中将诊断结果输入车载微机系统进行判断分类，然后向列车控制发出相关的指令；在行车中或检修中将诊断结果送入列车状态数据存储装置或其他数据库，为维修提供信息。
(2)显示
面向业务人员的运行诊断显示：在动车司机驾驶台的显示屏幕上显示主要的诊断结果；
（2）带有传输功能的监测装置
机器监测器带有传输系统，能采集数据和故障显示，并具有表示故障处理顺序的制导显示，还有到站显示、自动广播等服务机器接受传输地面信息的例子。
（3）带有运行控制的监测装置
该装置是带有传输功能的监测装置的进一步发展。由于司机室内主控制器及前后转换器等均为无接点化，使传输系统达到高速化及高可靠性，从司机室主控制器发出的牵引、制动指令也由传输系统传送到监测装置。

1.3-列车网络控制系统概述.ppt

二、列车网络控制技术的发展
1.3 列车网络控制系统概述
• 计算机在轨道交通工具上的应用随着20世纪70年代后期微处理器技术的普及而迅速发展。微处理器开始主要应用于机车车辆单个设备的控制，如西门子、BBC于80年代初把8086微处理器应用于机车或动车的传动控制。
• 随着计算机技术的发展，机车车辆上微机控制的服务对象逐渐增多，如牵引、供电、制动等系统都广泛应用到了计算机技术。因此，列车控制系统引人了层次划分的思想，产生了基于串行通信的用于较为独立的控制设备或层次间信息交换的总线与企业标准，如BBC的连接机车控制层与传动控制层的串行控制器总线，该总线后来发展成为用于连接机车内的所有智能设备的 MICAS车辆总线，简称MVB。
B (Mp)
C (M)
Fuse Box
IES WOS
PCE
IES
PCE
AUX. HV BUS .
城轨车辆网络控制系统
一、列车网络控制系统的功能
• 2、中低压管理
A (Tc)
B (Mp)
1.3 列车网络控制系统概述
C (M)
中压中压中压
中压
ACE
负载负载负载
中压负载
中压负载
中压负载
中压负载
• （1）模式开关（自动，由TCMS 管理。有停止、完全制冷、不完全制冷、制热、通风模式）。
• （2）温度开关，只要当模式开关为自动（19到27度）时才可用。
• TCMS监视每辆车的HVAC状态（良好、故障、维护中、故障）、在 DDU上的舒适度图标。空调管理也通过ACE由TCMS进行管理。
城轨车辆网络控制系统
城轨车辆网络控制系统
1.3 列车网络控制系统概述

CRH3型动车组的列车通信网络系统研究

CRH3型动车组的列车通信网络系统研究摘要：CRH3是比较常见的动车组类型，各项基础功能已经相对完善，可以满足列车安全稳定运行需求，以及为旅客提供优质服务。

列车通信网络系统是动车组的核心部分，直接影响着列车的安全性与可靠性，一直以来都是技术研究的要点。

关键词：CRH3型动车组；列车通信网络；系统架构列车通信网络系统的功能能否正常发挥，对动车组列车的运行状态有着重大影响。

通过列车通信网络系统可以实现所有车厢内不同车辆设备、传感器以及执行机构的可靠连通，并且还能够通过中央控制单元来实现列车的运行控制、制动控制以及速度控制，以及对列车设备进行动态检测，确保可以实时掌握列车实际状态，为列车安全可靠运行提供重要保障。

一、动车组列车通信网络系统特点列车通信网络系统是动车组的重要组成部分，是一种面向控制、连接车载设备的数据通信系统，可以说是立车控制系统的核心。

列车通信网络系统将各种功能集于一体，包括列车控制、故障检测与诊断以及旅客信息服务系统等，通过车载微机技术的支持，以网络为载体，实现列车不同系统之间的信息交互，以此来做到集散式监视、控制与管理所有车载设备，进一步提升了动车组列车控制系统的智能化、信息化以及网络化水平，可以为列车安全稳定运行提供更强保障。

CRH3型动车组对应的是SIBAS 32列控系统，列车通信网络是以国际标准ICE61375为依据，包括多功能车辆总线与绞线式列车总线两种。

通过列车通信网络系统，来将所有车厢的车载设备、传感器以及执行机构连通，构建列车级、车辆级以及设备级的三层控制网络[1]。

CRH3型动车组列车共设置2个牵引单元，且分别包括多个设备和模块，并通过多功能车辆总线连接在一起，是得整组列车互相连通。

以列车通信网络系统作为基础，可实现列车不同设备的同步控制与同步动作，以及实时监测设备状态，并对存在的故障进行诊断，及时将故障信息展示给司机，保证能够第一时间解决处理，避免突发事故的发生。

第七章 CRH3列车网络控制系统

• 输入输出模块可以提供16位数字量的输入，8 位数字量的输出或16位的数字量输出，8位的继电器输出，4通道的模拟输入（±10 V、 ±20 mA、 Pt100），2通道的模拟输出（±10 V / ±20 mA），电源模块用来将车上的110V电压转换为24V电压。
பைடு நூலகம்、中继器
• MVB-Repeater本身并不具有与MVB总线其它设备进行信息交互的能力，它只是延长MVB总线的通信距离。
• 中间电源回路给列车供电模块提供电源，列车供电模块位于牵引逆变器箱外部，它给列车辅助供电系统和车载设备包括牵引系统的辅助设备如泵、风扇等供电。
六、制动控制单元
• 在CRH3动车组中，每个车都有一个制动控制单元，出于冗余的考虑，如果端车BCU的一个模块故障，另一个模块可替代其部分功能。在拖车内的BCU也有冗余功能，可以在其中一个模块故障的情况下由另一个模块带替其部分功能。
第七章 CRH3列车网络控制系统
第一节 CRH3列车网络控制系统的总体结构
• 一列CRH3动车组为固定配置的8车动车组，两列8车动车组联挂成一列长编组。
• 8车动车组分为2个由4辆车组成的牵引单元，每个牵引单元内用 MVB贯穿单元内4辆车，两个牵引单元之间通过TCN网关的WTB连接，完成列车级信息的传递，即CRH3动车组车辆级总线采用 MVB，列车级总线采用WTB。
• 在带有两个卫生间的车辆中，有一卫生间作为主，负责与列车网络控制系统交互信息。作为主的卫生间本身没有与MVB直接通信的能力，它通过SIBAS®-KLIP连接到列车通讯网络上，主要是一些二进制的状态信息要反馈到列车网络控制系统，然后这些信息可以在列车员MMI上显示出来。
• 这些信息主要是：卫生间的错误信息、净水箱空故障信息、污水箱满95%故障信息、卫生设施的加热系统温度过高、紧急呼叫信息。

浅谈CRH3型高速动车组远程数据传输系统

浅谈CRH3型高速动车组远程数据传输系统张密哲;李蕊;王振宏【摘要】CRH3型动车组远程数据传输系统采用基于GPRS无线传输技术,本文从机箱结构、工作电源、中央处理器、操作系统、MVB网络通信、GPRS无线传输方式、数据库等方面对系统的关键配置进行了详细阐述.该系统提高了列车与地面之间的数据传输的实时性和可靠性,较大程度上方便了动车组的保养,为动车组的顺利开行和快速检修提供了保障.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】3页(P57-58,61)【关键词】CRH3;动车组;GPRS;远程数据传输【作者】张密哲;李蕊;王振宏【作者单位】唐山轨道客车有限责任公司,唐山063035【正文语种】中文引言为满足对动车组动态跟踪监控，并对动车组运行提供远程专家技术支持、故障应急指导和即时组织维修的实际运用需求，需要对动车组的动态跟踪监控信息、基本状态信息和故障信息等数据进行远程传输。

为满足动车组管理检修的要求，需要记录高速动车组运行过程中的重要信息，并实时地将这些重要信息通过动态跟踪监控系统发送到地面信号接收装置。

动态跟踪监控信息主要包括运行动车组的基本状态信息、准确位置及故障信息。

其中，动车组的基本状态信息主要包括速度、轴温、制动、牵引、车门等安全相关信息，以及卫生间、空调等旅客服务设施状态信息等；位置信息主要包括线路公里标或经纬度；故障信息主要包括在车载网络上传输的、可获取的故障事件以及其相关特征状态参数，动车组在发生故障后，这些故障信息可以支持车载故障的诊断、分析、排除，给动车组检修带来了方便。

1 系统总体功能实现CRH3型动车组的工作原理采用网络控制系统。

网络控制系统可以实现对整个列车的控制、监视和诊断。

列车在运行过程中，其状态信息和报警信息都会在列车WTB/MVB网络上进行传输，报警信息会显示在列车司机室显示屏上，以便供司控人员使用。

状态信息主要包括通过MVB获取的有关牵引、制动、供电、空调、车门等子系统状态的实时运行数据，报警信息主要包括从司机室显示屏获取的以故障代码为索引的实时故障数据。

高速列车网络控制系统简介

曼切斯特编码（MVB）
MVB报文
从帧格式
功能码
F_code（功能码） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
报文类型 16位过程数据请求帧 32位过程数据请求帧 64位过程数据请求帧 128位过程数据请求帧 256位过程数据请求帧 (保留) (保留) (保留) 主设备权传送请求帧总体事件请求帧 (保留) (保留) 256位消息数据请求帧组事件请求帧单事件请求帧设备状态请求帧
列车网络控制系统简介
主要内容
高速列车总体系统列车通信网络简介半实物仿真平台
CRH3列车编组方式（4M4T）
列车网络控制单元（1－4节）
列车网络控制结构
列车运行自动控制
列车总线
列车故障诊断
机车控制
车
车辆控制1。。。
车辆总线
车辆控制N
车辆总线
牵引控制制动控制辅助控制车速测量
网络管理
列车网络管理制定了一系列服务，用于列车通信网的试运行、测试、运行和维护，例如： a）站标识和控制； b）组态控制：列车总线和车辆总线链路层管理； c）路由和拓扑的分布； d）变量的远程读出和强制； e）下载和上载。
所有服务都可被一个经营者进程远程请求。这些服务在每个站中通过各代理者进程得到执行。
通信存储器中的内容
过程数据采用逻辑地址消息数据物理地址过程数据可随时覆盖消息数据内容不可覆盖
监督数据报文
对 F_code ＝ 8 、 9 、 13 、 14 或 15 的 Master_Frame 的响应。其长度总是 16 bits。 F=15查询设备状态