CRH3列车通信网络系统
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作者：许丽媛宋嘉健来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第09期【摘要】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。
【关键词】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。
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 。Ｃ ＲＨ。型 动车
取代 现 有的 内外 显示 器 不 会 影 响 Ｐ Ｉ Ｓ与 Ｃ Ｃ Ｕ 之 间 的 通信 接 口。 根据 Ｉ Ｅ ＆－ ６ ２ ５ ８ ０ — ２草 案 ， 车载 Ｃ Ｃ Ｔ Ｖ 视 频 监 控 系
动 车组 Ｐ Ｉ Ｓ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 Ｃ ＲＨ。型 动 车 组 为 例 ，
响Ｐ Ｉ Ｓ与 Ｃ Ｃ Ｕ 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 Ｐ Ｉ Ｓ与 Ｃ Ｃ Ｕ 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 （ Ｔ Ｆ Ｔ— Ｌ Ｃ Ｄ）
工 程 ，２ ０ １ １， １ ９ （ ７ ）：１ ０ ７ — １ １ １ ．
统必 须接 人列 车通 信 网络 ， 这 将需 要增 加新 的 Ｐ Ｉ Ｓ通 信
接 口来 满足此 需求 ＿ ６ ］ 。 （ ２ ） 技术 发展趋 势
今后 Ｐ Ｉ Ｓ系统 的发展 趋势有 以下 几个 ： ① 网络 化 。Ｐ Ｉ Ｓ系 统 和 列 车通 信 网 络 之 间将 进 一 步 网络 化 。例 如 ， Ｉ Ｐ视 频 监 控 系 统 会 取 代 传 统 Ｃ Ｃ Ｔ Ｖ 视 频监 控 系统ｌ ６ 接 入到 列车 通信 网络 。 在新 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ３ ７ ５ 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概述
11
牵引系统与Velaro E动车组基本相同，牵引功率相同为 8800kw,牵引部件分散配置在6辆车上。主变压器设计成单制 式的变压器，容量为5.6MVA，与Velaro E动车组不同的是它 取消了辅助绕组。主变压器采用强迫导向油循环风冷方式， 当变压器冷却系统的风机故障时，车辆的可用牵引力只减少 25%。 牵引变流器采用结构紧凑，易于运用和检修的模块化 结构，相模块采用的半导体元件是IGBT。 辅助供电系统采用列车线供电方式，由分散布置在若干车厢 的各电源设备向干线供电。车辆的车载电源的电力是通过牵 引变流器的直流环节获得的。静止辅助变流器（ACU）把直 流电转换为车辆的车载电源系统的三相交流电。 网络控制系统由列车控制微机网络系统完成信息传输功能。 列车控制网络系统由两级传输组成：MVB和WTB。列车通信 和控制微机网络系统应为车载分布式计算机网络系统。可由 多级网络构成。通讯协议基本上基于标准VIC556和 IEC61375-1：1999。
5
Velaro 内部布置
6Velaro 内部布置7Velaro 车内平面布置
8
主要技术特点
最高运行速度350km/h，是当今世界上运营速度最高的动车组。 采用基于GSM-R标准ETCS2级的列车运行控制系统，并装有 LZ80列控系统。 列车通讯网络由WTB和MVB组成，确保数据传输的可靠、通畅， 列车控制及防护系统的自动化水平较高。 采用与ICE3相同的SF500转向架，具有优良的运行品质，乘坐 舒适性高。 采用先进、成熟的牵引-控制技术，运用可靠性高； 铝合金车体按EN标准设计，强度、刚度设计标准高，车辆运用 寿命长，可达20年以上； 车辆的密封性好，可使旅客免受列车高速会车及通过隧道时车 外压力波对车内造成的影响； 按欧洲联运技术条件（TSI）进行防撞结构设计，对旅客及乘务 人员有较高的安全保护作用；
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 １ １ １ 轨 道 客 有 限 责 任公 司 （ 以下 简称 “ 唐 车公 司 ” ） 在生产 Ｃ Ｒ Ｈ ３
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
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ＥＭＵ；Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ；Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ；Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ；Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
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。 ＷＴ Ｂ 传输数据的速率为 １ ． ０ Ｍ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ ，Ｍ Ｖ Ｂ传输数据
的速 率为 １ ． ５ Ｍｂ ｉ ｔ ／ ｓ 。
Ｃ Ｒ Ｈ３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 （ Ｅ Ｃ ０ １ ） 、变压 器车 （ Ｔ Ｃ ０ ２ ） 、中 间 车 （ Ｉ Ｃ ０ ３ ）和 餐 车 （ Ｂ Ｃ ０ ４ ）组 成 ；第 ２个 动力单元 由头车 （ Ｅ Ｃ ０ ８ ） 、变压器 车
能 终 端 、ＭＶ Ｂ 中继 器 、 网关 、牵 引变 流 器 的牵 引 控 制装 置 （ Ｔ Ｃ Ｕ） 、辅 助 变 流 器装 置 （ Ａ Ｃ Ｕ） 、制 动
ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ，ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｎ ｄ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ －
CRH3和谐号动车介绍
CRH3CRH3CRH3,全称：China Railway Highspeed 3，动车组为4动4拖8辆编组，采用电力牵引交流传动方式，由2个牵引单元组成，每个牵引单元按两动一拖构成。
动车组具有良好的气动外形，其载客速度为350KM\H，最高试验速度为 404KM\H。
两端为司机室，列车正常运行时由前端司机室操纵。
两列动车组可以联挂运行，自动解编。
CRH3动车组设置一等座车一辆、二等座车6辆和一辆带厨房的二等座车。
一等车厢座席采取2＋2布置，二等车车厢座席采取2＋3布置，除带厨房的二等座车采用固定座椅外，其余车型均采用了可旋转座椅，全车定员557人。
2004年10月中国国家主席胡锦涛访问德国期间，与西门子公司签订了60辆加阔版ICE3列车的合同，作为中国高速铁路（CRH）的运营车型，合同价值约6亿7000万欧元。
合同约定少量列车由德国直接出口至中国，大部分列车由中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司在中国组装，并改名为CRH3型和谐号列车。
CRH3动车组是在德国西门子ICE 3/ VelaroE成功开发的基础上，适应中国的客运需求进行适应性优化设计而来的，它继承了ICE 3/ VelaroE高速电动车组的高新技术，并根据技术的发展趋势进行了改进。
技术特点CRH3车体采用大型挤压中空铝型材焊接而成，司机室采用弯曲铝型材梁和板状铝型材作蒙皮的焊接结构。
车体的强度按EN12663进行设计。
防火安全性按DIN5510和EN45545设计，火灾发生后，可以80km/h的速度运行10分钟的要求，车体、电气柜和重要电缆、外端门、重要电缆和系统的防护、材料选择等都采用特殊的设计。
转向架采用经过实践验证、性能优良的SF500转向架。
为适应车体的加宽和速度的要求，仅对枕梁、减振器、弹簧参数、传动比等进行了适应性的改变和优化。
牵引系统与Velaro E动车组基本相同，牵引功率相同为8800kw,牵引部件分散配置在6辆车上。
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。
第七章 CRH3列车网络控制系统
第二节 CRH3列车网络控制系统设备及控 制对象
一、中央控制单元CCU • 每辆端车的司机室内，都有两个中央控制装置（CCU），即每个
牵引单元有两个CCU。其中一个CCU在主方式下工作，另一个工 作在从方式。在司机室占用端的CCU叫做列车主CCU，除了进行 主CCU的工作外，它还负责整个列车的的网络控制。其它牵引单 元的主CCU称为被引导主CCU。
• 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。
三、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。
图7-4 MVB-Compact I/O
图7-5 MVB-Compact Pt100
图7-6 SБайду номын сангаасBAS®-KLIP
二、分布式输入输出站
• SIBAS®-KLIP主要由AS318模块、总线模块、 输入/输出模块、电源模块组成。
• AS318是SIBAS®-KLIP与MVB的接口模块，总线 模块是其内部通信的桥梁；
二、分布式输入输出站
• 在动车组中有两种类型的输入输出站，一种 是输入输出点数固定不变的，并且结构非常 紧凑的紧凑式输入输出站，另一种是输入输 出模块可随输入输出通道数量的增减而变化 的智能外围终端SIBAS®-KLIP。
• 其中紧凑式输入输出站有两种类型，一种用 于采集司机室内专用信号的MVB-Compact I/O，例如，来自按钮、开关、指示器、断路 器、编码插头和主控制器的信号；另一种用 于采集PT100温度传感器信号。
华东交通大学 动车组网络技术4.3 CRH3动车组网络结构
24 列车网络控制技术
4.3.2 车厢级通信网络
（3）对下级传感器和下级控制单元（如门控单元） 提供的信息进行评估和处理； （4）通过MVB把运行状况反馈到中央控制装置 （CCU）； （5）产生诊断、故障信息并通过MVB传输到动车组 中心诊断系统。
25 列车网络控制技术
4.3.2 车厢级通信网络
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列车网络控制技术
4.3.2 车厢级通信网络
CRH3的车厢级通信网络采用MVB车辆总线，它的 拓扑结构是固定的，不能动态改变。 一个牵引单元内4辆车一起构成一个MVB网段。 通信采用中距离传输介质及屏蔽双绞线，在车厢内 分为两路冗余布线。
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列车网络控制技术
4.3.2 车厢级通信网络
一个MVB网段内采用构架式的网络结构，即每辆车 形成一个MVB分支网，通过中继器与一牵引单元的 MVB主干网相连接。 这种结构的优点是一个MVB分支网发生故障时不致 影响其他车辆的MVB分支网。 在端车上由于冗余的原因有两个MVB分段，分别通 过两个中继器接入整个MVB网段，在每个分段的两 端都接有终端电阻（120欧姆）。
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列车网络控制技术
4.3.2 车厢级通信网络
直接接入MVB总线并参与MVB通信的主要设备如下： （1）中央控制单元（主/从CCU）； （2）网关（GW）； （3）司机人机操作界面（司机的MMI）：即进行列 车控制和诊断的人机界面； （4）欧洲列车控制系统（ETCS）； （5）ETCS的MMI； （6）牵引变流器的牵引控制单元（TCU）； （7）制动装置箱的制动控制单元（BCU）；
9 列车网络控制技术
CRH3动车组的网络结构
每个牵引单元内的MVB网段均设有2个互为冗余的 中央控制单元CCU。 在MVB网段上还有牵引控制单元TCU、制动控制单 元BCU、辅助控制单元ACU、以及充电机单元BC、 空调控制单元HVAC、门控制单元、旅客信息中央 控制器PIS-STC、人机显示接口MMI、分布式输入 输出站SIBAS KLIP STATION（SKS）和紧凑式输 入输出站MVB COMPACT IO等。
CRH380B(L)动车组信息网络
第六章动车组信息网络为实现车载数据通信的国际标准化，国际电工技术委员会IEC于1999年通过了一项列车通信网络专用标准TCN（IEC-61375-1）。
该标准将列车通信网络分为列车级通信网络WTB （绞接式列车总线）和车辆级通信网络MVB（多功能车辆总线）。
第一节信息及网络系统一、通信与网络原理CRH380B(L)动车组列车通信和控制网络以及子系统和传统电路技术形成了列车总体网络控制系统。
列车控制网络TCN包括列车级通信网络WTB（绞接式列车总线）和车辆级通信网络MVB（多功能车辆总线），这两个系统都采用了双路冗余线传输。
列车级通信网络WTB用于经常联挂和解编的重联车辆，具有可变的拓扑结构。
多功能车辆总线MVB用于每辆车或一个牵引单元内设备之间的数据通信，具有固定的拓扑结构。
为了提高可用性，使用一个主链结构实现车辆总线 MVB 的拓扑结构，MVB分支段通过中继器连接至主链上。
该结构的优点在于如果车内一个MVB分支段出现故障，不会对本牵引单元其他车的通信产生影响。
CRH380B(L)动车组网络拓扑结构如图6-1所示。
图6-1 CRH380B(L)动车组网络拓扑结构示意图（头车）二、列车通信网络的构成与功能CRH380B(L)型网络控制系统设备包括：中央控制单元、人机接口显示屏、牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元、输入输出模块及温度采集单元、中继器等，如图6-2所示。
图6-2 动车组网络系统设备示意图（局部）（一）中央控制单元（CCU）U的组成CRH380B(L)动车组每个牵引单元内有两个CCU，其中一个CCU以主控CCU方式工作，另一个以从控CCU方式工作。
中央控制单元（CCU）由MVB32板卡、各控制板卡及网关板卡等元件组成，如图8-3所示。
图6-3 动车组中央控制单元CCU（1）网关：每个牵引单元有两个网关，但只有加载在主CCU上的网关参与WTB和MVB 通讯,从CCU上的网关不工作。
网关负责从列车总线（WTB）到车辆总线（MVB）的处理数据的信号编辑和信息数据发送，反过来也一样。
试论CRH380B系动车组列车网络系统的调试与诊断
试论CRH380B系动车组列车网络系统的调试与诊断作者：刘洪迎来源：《科学与财富》2019年第08期摘要：经济的不断发展推动了我国铁路事业的快速发展，并且CRH380B动车组得到了铁路行业的广泛应用，但是在该动车组中，经常会出现一些列车网络系统故障。
基于此，本文将从当前列车网络系统的概况出发，对诊断和调试列车网络系统的策略进行分析与探究，希望为相关人员提供一些帮助和建议。
关键词：动车组;列车网络;网络系统引言：CRH380B动车组是由中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司、长春轨道客车股份有限公司在CRH3C型电力动车组基础上自主研发的CRH系列高速动车组，也是“中国高速列车自主创新联合行动计划”的重点项目之一，并将以此为基础研制时速400公里的CIT400B检测车。
由于CRH380B动车组运行中会有大量信息数据需要传输，确保其传输的准确、快速、安全成为维护车辆的重要环节。
因此，研究诊断和调试列车网络系统的策略具有一定现实意义。
一、当前列车网络系统的概况目前，CRH380B动车组是一种分散型的动力电动车组，其结构是四动四拖、八辆编组。
整个列车包括两个不同的牵引单元，每个牵引单元由4节车厢组成。
同时，各牵引单元的网络结构与动力配置基本相同，都是1个中央控制单元、3个辅助变流器、1台主变压器、2节拖车、2节动车。
在CRH380B动车组中，列车的网络系统对CRH3系列车型进行了改进，从ec01到bc05、从ic06到ec08的列车网络系统都十分完整。
二、诊断和调试列车网络系统的策略（一）软件上载通常来讲，软件上载会在CRH380B动车组的调试初期进行，这样一来，不但能够使接下来的功能试验需求得到满足，还可以让工作人员根据软件上载状态来进行单车网络系统的检车工作，确保其准备就绪。
如果CRH380B动车组网络线缆与设备处于正常状态，则klip绿灯为常亮，如果右边mvb指示灯或中间I/O指示灯亮起，则CRH380B动车组出现了一些网络问题。
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。
浅谈CRH3型高速动车组远程数据传输系统
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 ＷＴ Ｂ ／ ＭＶ Ｂ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
２ ． ２ 工 作 电 源
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
Ｃ Ｒ Ｈ ３型 动车 组 采 用 Ｄ Ｃ ｌ ｌ ０ Ｖ直 流母 线 供 电 电 源 ， 该 电 源分为两级 ： 第 一级 电源 采 用 Ｄ Ｃ ｌ １ ０ Ｖ ／ Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ 电源 ， 它 可 以 将 外 界 输 入 直 流 电 源 电 压 转 换 成 常 用 直 流 工 作 电压 ； 第 二 级 电 源采 用 各板 卡 电源 （ Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ） ， 它 采 用 隔 离 电源 模 块 将 电压 转 换 成 各 元 器 件 工作 需 要 的 电压 范 围 ，这 样 可 以 保 证 单 个 板 卡 的 电源 即使在 不 正 常状 态 下 也 不 会 影 响 其 它 板 卡 的工 作 ，可 以 有 效地 保 护 板 卡 和 快 速 定 位 板 卡 故 障 。Ｃ Ｐ Ｕ单 独 采 用 Ｄ Ｃ ｌ ｌ Ｏ Ｖ／Ｄ Ｃ ５ Ｖ 独立 板 卡 ， 并 增 加 了 掉
CRH3型动车组列车网络传输介质电气特性分析
CRH3型动车组列车网络传输介质电气特性分析摘要：CRH3型动车组列车在我国的客运中的应用越来越广泛，且凭借其自身运行的安全性、舒适性以及可靠性等优势，得到了各界人士的好评和信赖。
此外，人们对CRH3型动车组列车控制网络的研究也越来越重视。
本文从多个角度，对CRH3型动车组列车网络传输介质电气特性进行了探讨，并针对相关参数提出了优化建议，旨在提升其运营水平。
关键词：CRH3型动车组控制网络传输介质电气特性CRH3型动车组列车的控制网络，是动车组相关构件实现其功能的依据，也是各个环节的诊断和监控中心，其参照的是TCN标准。
CRH3型动车组列车控制网络的主干网的由车辆总线MVB（Multifunction VehiclesBus）和列车总线WTB （Wire Train Bus）双层通信总线构成，伴随着列车网络传输受到干扰和限制的出现，使其布局在设计上且待优化。
一、CRH3型动车组列车通信网络概述1. CRH3型动车组列车通信网络的构成要素CRH3型动车组由2个牵引单元（各4辆车）构成，由MVB总线将各单元内的4辆车相连接，WTB总线则连接2个牵引单元，以此来完成列车的网络传输。
即CRH3型动车组中WTB为列车总线，MVB为车辆总线。
其中，各牵引单元中的MVB总线设置了中央控制（CCU）单元2个，且彼此之间互为冗余，此外，还有制动控制单元（BCU）、牵引控制单元（TCU）、充电机单元（BC）以及辅助控制单元（ACU）、旅客信息中央控制器、门控制单元、分布式输入输出站、人机显示接口、集成式输入输出站等相关设备。
2. CRH3型动车组总线（TCN）的电缆参数介绍CRH3型动车组中包含的WTB总线和MVB总线都属于屏蔽双绞线。
其中，WTB总线常见的是无卤电缆，由黑白两色的线圈各2条，其直径在2.5mm左右，线芯采用的是绝缘材料，电缆护套无卤、绝缘，符合国家标准，其运行温度控制在-40～80℃之间；MVB总线较为常见的是星型四线扭绞结构，有红、黑、白、黄四色线圈各1条，其绝缘部分是聚乙烯泡沫层绝缘材料，运行温度控制在-40～80℃之间。
网络通讯技术在CRH3型动车组应用
网络通讯技术在 CRH3 型动车组应用摘要：随着我国的科技的发展，在此背景下各种效率高的运输方式也日益得到发展，国家交通运输业也在时时刻刻推动着经济发展。
其中，在我国众多运输方式中，发展最快的还要数高铁动车组。
当中CRH3动车组是较为常见的动车组类型。
就目前而言CHR3动车组的技术设备技术还是相对比较完善的，可以确保动车在绝对安全的运行条件下工作，同时也可以保证给乘客带来更加优质的服务。
当中网络通讯技术作为动车的核心部分，动车的安全稳定运行主要受动车网络通讯系统的直接影响。
就此，本你问将对网络通讯技术在CHR3型动车组中的应用展开简要讨论。
关键词：网络通讯技术；CHR3型动车；应用引文：在CHR3型动车运行的过程中，网络通讯功能发挥着极其大的作用。
通过动车组网络通讯技术可以实时的监测到动车组每个车厢的设备运行信息、传感器工作信息、还包括每个车厢之间的连接可靠程度以及执勤情况。
可以通过动车的中心网络控制单元来控制每个车厢的运行、速度可变控制、制动控制等重要控制操作。
通过对动车运行情况的实时监测控制，来保证准时了解动车运行情况，确保动车能安全的行驶工作。
1.网络通讯技术在CHR3动车组中所具有的主要特点1.网络通讯技术作为动车组中最为关键的组成部分，它是一种可以接受可变性控制，通过网络连接车载的集成型数据通讯系统。
在一定的层面来说它是立车之核心。
以动车组为载体将各个网络通讯系统的功能联合在一起，其中包括对动车运行控制、故障报修诊断和对动车的实时动态检测，也可以解决乘客服务系统不完善的问题。
通过动车车载微型计算机技术的帮助，以网络线路作为载体，从而实现动车组之间功能的信息交叉。
保证乘务人员能够第一时间的了解车厢的实时情况，网络通讯技术让动车组变得更加信息化、智能化，让整个动车组达到网络集成化水平。
让网络通讯技术成为整个动车组安全稳定运行强有力的支撑。
2.不同的动车组一般配备不同的网络通讯系统，在CHR3动车组中则应用的是SIBAS32型动车控制系统，SIBAS32型动车控制系统主要是按照国际标准的ICE61375的控制系统为直接依据进行使用。
crh3详细参数
中国引进Siemens AG 技术（部分进口）生产的时速350KM动力分散式动车组，以西门子公司制造的ICE3为原车，合作厂是北车唐山轨道客车有限公司。
2008年3月份，国内第一列国产化350km/h动车组将完成总体组装，首批3列动车组和由西门子公司制造的2列原型车将于2008年北京奥运会召开前交付京津高铁使用。
CRH3动车组基于西门子高速列车Velaro平台。
Velaro平台的优势在于其动力分布式牵引技术，所有的设备分布于列车底部，因此列车可以比其它同样长度列车多容纳25%的座位。
车辆所有部件设计统一，低轴重使基础设施的维修成本更低。
ICE 3为八节车厢之电联车，包括三节头等车厢、四节普通车厢及一节餐车，车厢比ICE 1和ICE 2之长度稍短、宽度稍窄，全长200.67m，共可承载380名旅客(四电源系统)或391名旅客(单电源系统)。
八个动力转向架的输出马力达8800kW；亦可作两组列车联挂营运，总长达401.34m。
[编辑本段]详细技术资料编组形式为，4M4T，可两列重联；动力配置：2(2M+1T)+2T；编组重量：380t；编组长度：200.67m；总牵引功率：8800kW；动轴数：16；单电机功率：550kW；吨均功率：21.05kW/t；运营时速：350km/h；试验速度：≤400km/h；转向架轴重：15t；车辆宽度：2.950m；车辆高度：3.890m；中间车长度：24.775m；头车长度：25.675m；转向架轴距：2.500m；转向架中心距：17.375m；辅助供电制式：3相440V 80Hz，DC110V；列车控制网络系统：车载分布式计算机网络系统。
有关CRH3的最新消息2008年4月11日，首列国产时速350公里CRH3“和谐号”动车组在中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司下线，标志着中国铁路技术装备现代化取得又一重大成果，我国由此成为世界上仅有的几个能制造时速350公里高速铁路移动装备的国家之一。
浅析高速动车组网络系统的原理与组成
浅析高速动车组网络系统的原理与组成摘要：本文研究了现有的CRH3型动车组的网络组成并对其组成原件的功能及进行了详细的阐述，使读者能够清晰的了解到CRH3型动车组的网络控制的基础知识以及网络控制的基本工作原理。
关键词：动车组；通信网络；网络拓扑；通信诊断；双绞线A brief analysis of the principle and composition of high-speed EMU network systemAbstract：In this paper, the existing network composition of CRH3 EMUs is studied and the functions of its components are described in detail, so that readers can clearly understand the basic knowledge of network control of CRH3 EMUs and the basic working principle ofnetwork control..Keyword:Bullet train unit; Communication network; Network topology; Communication diagnosis; Twisted pair引言为了满足我国日益增长的高铁需求，铁道部通过引进高速动车组用于既有铁路和客运专线，快速地提高铁路运输能力和装配水平，CRH3型特有的网络控制系统就是在这种背景下引进，并提出了以网络控制为核心的列车控制和监控方案。
在此我们最CRH3型动车组的网络组成进行简析。
1 通信网络系统的组成1.1结构及组成通信网络(TCN)结构由图可以看出，它包含两级：连接各车辆的列车总线（WTB）和连接一节车辆内或车辆各设备的车辆总线（MVB）。
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。
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元件完成卫生间相应功能外，还与列车控制系统进行信息交
互。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连接到列车网络，将二进制的状态信息反馈 到列控系统，然后这些信息可以在列车员MMI上显示。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
通过MVB车辆总线，向更列车控制系统发送三相电压输出 的短路或过载情况
多功能车辆总线中继器MVB-Repeater
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。在 CRH3动车组中共有10这样的中继器，其中两个端车内各有2 个，其它每个车内各有1个。它同时还有故障隔离的作用， 因为每个车的MVB总线上的设备都是通过MVB中继器接入到 整个列车通信网络的干线上的，一旦某个车的MVB总线或
备可用于列车行驶和制动的操作中。
二、中央控制单元
每个牵引单元有两个TCN网关，位于两端车的司机室中，
分别集成在两个中央控制单元（CCU）内，互为冗余，但只
有在作为主的中央控制单元中的网关才参与WTB和MVB通信。 每个牵引单元的主CCU负责其本牵引单元内的车辆控制，它 从车辆总线MVB和列车总线WTB（通过其附属网关）读取命 令和信息，并向列车总线WTB和车辆总线MVB发送控制信号
拓扑结构，MVB分支段通过中继器连接至主线（主链）上。
该结构的优点在于如果车内一个MVB分支段出现故障，
通常不会对牵引单元其他车的通信产生影响。对动车组以及
输入输出设备（CCU、司机MMI、SIBAS-KLIP和MVB袖珍型 I/O模块）的可用性很重要的冗余控制和操作设备均位于 EC01/EC08车内。因此，EC01/EC08车内安装有两个独立的 MVB分支段，冗余设备分给了各分支段，如有必要，冗余设
CRH3列车各控制装置间的通信通过由WTB（绞线式列
车总线）和MVB（多功能车辆总线）组成的双级通信网络予 以实现。根据列车通信和控制可将一个动车组分为两个牵引 单元，各牵引单元包括4节车，各牵引单元配有各自的车辆 总线MVB。列车组中的牵引单元通过列车总线WTB互相连接。
为了提高可用性，将使用一个主链结构实现车辆总线MVB的
分配整个列车的制动力 控制和诊断主风管的压力
三、辅助变流器控制单元
辅助变流器有两种，有位于2车和7车两变压器车车下 的单辅助变流器和位于4车和5车车下的双辅助变流器。其输 入端来自于牵引变流器的中间直流环节。辅助变流器由其中
心控制系统对其进行控制和诊断，在双辅助变流器中有两个
辅助变流器的中心控制控制系统，分别为各自的逆变器单元 工作，这两个控制系统之间通过MVB进行连接，并最终连到 车辆总线MVB上。 辅助变流器控制系统的功能主要如下：
(餐车)乘务员室客户支持和服务区。
分布式输入输出站
动车组上的许多电气元件本身并不能和MVB进行通信，
而连接到车辆总线MVB上的分布式输入输出站就起到了中间
的桥梁作用，使这些电气元件与车厢通信网络建立数字信号 或模拟信号的联系。 在动车组中有两种类型的输入输出站，一种是输入输 出点数固定不变的，并且在结构上非常紧凑的紧凑式输入输
信网络上。这一切的基础是TCN网关，它负责WTB和MVB两
个总线之间的数据转换和路由任务。其通用网络拓扑结构如 图示；
列车通信网络TCN的主要作用：
列车通信网络TCN的特点：
网络控制上每4辆为一个单元，每个单元内用MVB贯穿
整个单元的4辆车，两个单元之间通过TCN网关再经过WTB
连接，完成信息的传递。即MVB构成车辆级总线，WTB为列 车级总线。每个MVB单元均有两个互为备份的CCU，承担网 络管理器功能。
四、车门控制单元
CRH3中除餐车外（餐车没有外门），每辆车的几个外
门中都存在一个连接到车辆总线MVB上的主车门控制单元， 其它外门的门控制单元通过CAN总线和其联系，然后由该主 车门控制单元和车辆总线MVB通信。 主车门控制单元的主要功能如下： 控制车外门、启动门关闭声音报警 读入传感器和执行机构的信息并诊断 监测门的运行元件 、门联锁装置 通过MVB连接门系统与列车控制系统 提供遥控关闭功能 接收相应的速度信号执行安全锁闭
WTB总线
WTB在线路连接上采用冗余的双线方案，节点同时向两 条线路发送相同的数据，但只从其中一条接受数据，该线为 信任线，同时节点监视另一线路，此线路为监视线。
WTB总线上的节点有主、从之分，作为主的节点可以按
照自己的需要发送数据，其它作为从的节点只有在被主要求 时才发送数据。
MVB总线
CRH3的车厢级通信网络采用MVB车辆总线，它的拓
CRH3列车通信网络系统
一、概述
列车通信网络（Train Communication Network，
TCN）系统是实现整个动车组功能的关键，同时也是其监 控和诊断的核心。 CRH3动车组列车通信网络由绞线式列车总线（WTB） 和多功能车辆总线（MVB）组成，均为两路冗余。 WTB 连接两个牵引单元，使它们之间能进行必要的数据交换； MVB将位于同一车辆或不同车辆中的标准设备连到列车通
主要交流的信息如下：
PIS-STC从MVB总线上得到的信息： 配置数据 时间、温度和当前运行速度 距离起始车站运行的公里数 旅客下车的出口侧 其它一些与PIS相关的数据STC向MVB总线发送的数据：
PIS系统的状态和诊断等数据
PIS初始化后的列车和车厢号
WC控制系统
CRH3中的卫生间控制系统，除控制本子系统内部电气
旅客信息系统的控制器PIS-STC
旅客信息系统（PIS）用于旅客视听信息、列车人员通 讯和旅客娱乐。其系统控制器PIS-STC是整个PIS的控制核心， 也是PIS与列车控制网络连接的桥梁；它负责处理来自MVB总
线、PIS中的设备以及属于该系统的GSM、GPS、 FM天线等设
备传来的信息，处理后发出相应控制指令或相关信息到相应 目标处。同时，在STC里有掉电保持功能的存储器，可存储 着重要的操作数据，使PIS在电源出现故障后可自动恢复到 之前的状态。
负载的供电电源。它有两个主要控制模块，一个是充电机的
核心控制模块，同时还负责和车辆总线MVB进行通信，另一 个主要用于控制充电机的功率模块。 充电机的主要功能如下： 根据给定的要求控制所需输出
根据MVB的输入信号要求，控制充电机的输入输出的状态
监视充电机本身的工作状态，防止充电机本身的设备过
扑结构是固定的，不能动态改变。在传输线路上采用两对屏 蔽双绞线用做为传输媒介，并且在车厢内分为两路冗余布线 。除端车外，每辆车都有一个MVB分段，并通过中继器连 接到整个MVB单元上，在端车有两个MVB分段，分别通过 两个中继器连入整个MVB单元。 在MVB上传输三种类型的数据： 进程数据：源寻址数据的周期性广播, 周期可达1ms； 消息数据：根据需要,目标寻址的单播或广播； 监视数据：为了事件辨别、主权转移、设备状态发送而进行 的数据交换。
人机显示接口MMI
司机和列车乘务员的MMI是动车组车厢网络中最主要与 人进行交互信息的设备。它一方面接受来自MVB上的信息， 经过处理后通过显示界面必要的信息给相把自己的意图和信息输入
到MMI中，经其处理后，将有关信息存储到本身的存储系统 中或是传到MVB网络上。同时，MMI负责整个动车组中心诊断。 每个动车组有5个MMI. 其中，4个显示器位于司机室中 （每个司机室2个司机 MMI），1个（乘务员 MMI）位于4车
CCU的MVB分 段故障作为主控CCU组成的网关故障
司机室内CCU故障开关动作
牵引控制单元TCU
在CRH3中共有4个牵引变流器，分别位于两端车及3车 和6车车下，在每个牵引变流器中都有一个牵引控制单元。 主控CCU通过车辆总线MVB针对牵引系统向牵引控制单元TCU
发出设定值，并通过TCU从牵引系统接收状态信息。牵引装
载、短路、单点和多点输入输出接地故障，并向MVB发送
相应信息 监测预充电和预充电故障时的错误信息 通过MVB向列车控制系统传送所有当前充电机的输出和输 入电压和电流值
在输出接地故障时通过MVB向列控系统发送相应信息
通过MVB储存带有时间戳的故障状态，储存故障检测和分 析所需的所有参数，以便于进行诊断
控制开关元件，如预充电接触器和线路隔离开关
检测和保护变流器、牵引电机和其它牵引部件 车轮滑动/空转保护 配有诊断存储器为维修提供支持以及增加可用性 通过MVB与CCU、BCU、MMI和辅助变流器等设备交换信息
制动控制单元BCU
在CRH3中，每辆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。所有的制动控
和反馈信息；从中央控制单元中网关接通电源但不激活。
每个MVB单元均有两个互为备份的CCU，承担网络管理 器功能。司机室占用端车上的主CCU不仅和其它端车主CCU一 样实现管理本MVB单元的功能，同时还要管理全列网络系统。
主CCU的主要功能如下：
主断路器和受电弓控制、变压器保护 前端自动车钩和开闭机构、整备运行控制、自动速度控制 通过附属网关连接到列车总线（WTB），对动车组和联挂 列车进行配置确定和检测
的工作量，它们从中央处理器接收变流器的控制预置指令，
通过一定的算法确定必须的设置和产生控制脉冲。 MVB模块用来和其他MVB设备进行通信，以交互相关信 息。在模块内部也需要相应的软件支持其工作。
牵引控制单元的主要功能如下： 调节给定的牵引力或电制动力，调节牵引变流器的中间直 流环节电压，产生牵引控制信号
器设备出现故障，可以方便的进行隔离，不影响其它车MVB
总线的正常通信。
在一个MVB总线内参与总线通信的设备数超过32个或
者传输距离超过200米时候必须使用多功能车辆总线中继器