JS-15CRH2型动车组网络控制系统原理
CRH2型动车组网络通信技术浅述
CRH2型动车组网络通信技术浅述作者：于孟来源：《中国新技术新产品》2014年第20期摘要：本文简要介绍了列车通信系统应用现状和发展趋势，阐述了CRH2型动车组网络控制系统的组成及功能，详细论述了该系统的网络拓扑结构。
关键词：列车网络通信系统；网络总线；光纤；ARCnet；TCN中图分类号：U270.38 文献标识码：A1 列车通信网络系统应用现状随着电子技术的发展，网络技术越来越频繁的应用到列车的监视控制和管理系统中，推动着列车控制系统向着智能化、网络化和信息化的方向发展。
目前列车的网络通信技术主要有如下几种。
1.1 WTB/MVBWTB/MVB网络技术在欧洲得到了广泛应用。
据不完全统计，共有301套WTB/MVB车载网络和26套MVB车载网络由ADtranz瑞典完成。
还有717套WTB/MVB车载网络、5套WTB车载网络和393套MVB车载网络由ADtranz其他TCN项目完成。
1.2 LonWorksLonWorks在北美地区得到了广泛应用，纽约地铁就采用了LonWorks的总线方式。
日本的川崎重工和加拿大的Bombardier也开始将LonWorks应用于他们的铁路列车上。
1.3 ARCNET网络ARCNET网络主要应用于日本动力分散型电动车组上，主要的供应商有三菱、日立等公司，国内开行的CRH2型动车组就采用了这种通信网络。
1.4 CAN网络CAN总线也在列车通信网络系统中有了一定的应用。
国防科技大学磁悬浮技术工程研究中心就研制出了一种应用CAN总线方式的CMS-3型磁悬浮列车；而“神州”号DMU的动力重联（列车总线）也使用了这种总线方式。
2 CRH2型动车组网络通信系统介绍2.1系统组成及功能简介CRH2型动车组网络通信系统是基于ANSI/ATA-878.1（又称为ARCNET）协议开发设计的TIS系统完成的，整个信息系统通过列车的总线进行通讯信息的传送，而车辆运营即时状况和车上装置的动作信息也得以统一体现。
crh2型动车组atp过分相网络控制策略优化
doi: 10.13889/j.issn.2096-5427.2019.05.012
Optimization of the Network Control Strategy for ATP Auto-passing Neutral Section
in the CRH2 EMU
HUANG Keqing, XIONG Yan, LIN Lei, BIN Huajia (CRRC Zhuzhou Institute Co., Ltd., Zhuzhou, Hunan 412001, China )
Keywords: auto-passing neutral section; traction blocking; combined optimization strategy
0引言
高铁线路供电由多个不同的变电所承担，高铁动车 组均通过受电弓从接触网引入交流电,不仅需要防止相
收稿日期：2018-09-18 作者简介：黄科清(1986-),男，硕士，工程师.主要从事动车网 络控制技术方面研究。
Abstract: At present, the ATP auto-passing neutral section control strategy defect in the operation process of the CRH2 EMU has caused the traction blocking, and it introduces great risks to train operation safety. In this paper, an improved network control strategy was proposed to solve this problem. The main improvement point is to change the strategy of the length calculation so that the length calculation of the phase separation interval of the far group is no longer determined according to the effective number of trains when the short group is rejoined. By increasing the filtering mechanism of interference and non-master over-phase signal, the proposed mechanism avoids illegal execution of excessive phase control. When short groups rejoin the operational organization form, if the actual phase separation interval length is less than the threshold (200 m), the phase separation control cannot be performed, 200 m accumulation is performed when the falling edge of the split phase signal is used. Through the combination optimization strategy, the proposed scheme solves the applicability of different operating conditions, improves the stability and reliability of the network control system, and guarantees the safety of train operation. Finally, the effectiveness of the strategy is verified by the test bench and on-site loading. At the same time, various abnormal operating scenarios are simulated to further verify its stability and robustness.
CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统的技术特点
C R H2A型动车组和C R H1A型动车组列车网络控制系统的技术特点(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统的技术特点一、CRH2A型动车组网络控制系统：1、网络控制概述：CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量，并且通过对列车运行以及车载设备动作的运行信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用，加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。
2、网络控制系统的组成：CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成。
硬件一体化装置，但各自独立构成网络，系统为自律分散型。
控制传输部分为双重系统，确保系统的冗余性。
通信采用ARCNET网络标准。
头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。
前后中心的控制单元采用母线仲裁。
CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成，同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施。
3、网络控制系统的功能：1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令的传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置的自我诊断功能；11）信息显示功能。
4、网络控制系统的拓扑结构：CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构。
列车网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，以光纤和双绞线为传输介质，连接各中央装置和终端装置，采用双重环结构。
车辆级网络结构为连接车厢内设备的通信网络，主要传输介质为光纤和电流环传输线。
1）列车总线列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线，以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，采用ARCNET协议，传送速度为2.5Mb/s;其二为自我诊断传输网，以双绞线作为传输介质，连接中央装置和终端装置，采用HLC 作为通信协议。
动车组网络控制系统概述
动车组网络控制系统概述发布时间：2021-07-02T07:56:34.121Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：吴连军[导读] 网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一，对列车的正常运行至关重要。
近年来，随着互联网技术的不断发展，高速动车组日趋智能化，列车生产、运行、维护产生的信息量越来越大，这对整个网络控制系统提出了更高的要求。
中车工业研究院（青岛）有限公司青岛 266109摘要：网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一，是列车正常运行必不可少的一部分。
本文对动车组网络控制系统的拓扑结构、系统配置、系统功能等进行了综合论述。
关键词：动车组；网络拓扑；系统配置；系统功能1.引言网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一，对列车的正常运行至关重要。
近年来，随着互联网技术的不断发展，高速动车组日趋智能化，列车生产、运行、维护产生的信息量越来越大，这对整个网络控制系统提出了更高的要求。
动车组网络控制与管理系统[1]（Train Control and Management System，TCMS）作为列车中枢神经系统，通过贯穿列车的总线进行信息传输，对车辆运行和车载设备动作的相关信息进行集中管理，实现车辆逻辑控制、状态监视、故障诊断及测试功能，从而保证列车安全可靠的运行，为司机和乘务员的操作提供有效指导，为设备的维护保养和乘客的服务提供支持。
本文论述了动车组网络控制系统的结构、系统配置、系统功能，提供了网络系统的整体框架，并为后续网络系统的发展提供理论支持。
2.系统拓扑结构动车组网络控制系统采用TCN+以太网（环形）拓扑架构[2]。
其中，TCN符合列车通信网络IEC 61375标准及GB/T 28029标准的列车网络，为两级总线式拓扑结构，两级总线分别为列车级WTB总线和车辆级多功能MVB总线，两级总线之间的数据转换采用WTB/MVB网关。
同时，列车级总线还设置有以太网（环形）。
WTB 总线为绞线式列车总线，是连接在动车组MVB单元之间的双绞屏蔽线线路[3]，由网关控制，通过自动车钩覆盖整车，允许重联操作。
CRH2型动车组信息传输
CRH2型动车组信息传输信息传输系统由光纤连接各中央装置及终端装置，构成双重环路结构。
主要实现信息分散采集、网络传输、集中处理、并对各类信息进行实时汇总分析。
本章主要介绍信息传输系统的系统组成、网络结构、信息传输协议、列车通信网络、车厢通信网络、车载速度控制装置的通信网络、旅客信息网络设备及接口、维修接口和维修信息的传输等内容。
11.1概述CRH2型动车组信息传输系统通过贯穿列车的总线传输信息，并且对列车运行状况及车载设备动作的相关信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用，加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。
传输的信息主要包括控制指令、设备状态数据和故障诊断数据三大信息。
对控制指令等要求有应答的重要数据，中央装置光节点同时向环路的两个方向发送信息，以便即时避开故障点。
对于监控信息等其他的数据，采用单方向传输，如果发信源的光传输节点没有检测到应答，则向另一方向的传输回路发送信息。
信息传输系统主要由列车信息中央装置(简称中央装置)、列车信息终端装置(简称终端装置)、列车信息显示器、显示控制装置、IC卡读写装置以及乘客信息显示器等组成。
头车中设置由控制传输部和监视器部组成的中央装置，具有列车信息管理和向列车信息终端装置传输数据的功能。
各车厢分别设置有一台终端装置，实现各车厢中车载设备的信息传输。
传输线有列车信息传输线(光纤)及自我诊断信息传输线(双绞线)两种。
列车总线采用光纤技术，其适用规格为ANSI878.1“ARCNET”，传输速度为2.5Mbit/s，拓扑结构为双重环形。
其中，牵引变流器和制动控制装置的传输适合使用光纤方式，采用20mA电流环形方式。
一部分设备的传输采用高级数据链路控制HDLC方式，步调同步方式，传输速度为192kbit/s，19.2kbit/s，9.6kbit/s，拓扑结构为点对点。
自我诊断传输线采用双绞线，以总线方式连接中央装置与终端装置，采用HDLC作为数据交换协议，传输速度为38.4kbit/s。
CRH2型动车组列车运行控制系统车载设备概述
CRH2型动车组列车运行控制系统车载设备概述列车运行控制系统ATC(AutomaticTrainControl)是铁路运输的基础设施，是保证列车运行安全、提高运输效率、实现铁路统一指挥调度的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。
列车运行控制系统ATC(AutomaticTrainControl)包括3个子系统：列车超速防护系统ATP(AutomaticTrainProtection)；列车自动操作系统ATO(AutomaticTrainOperation)；列车自动监控系统ATS(AutomaticTrainSupervision)。
在我国铁路领域中，列车自动操作系统ATO的应用目前尚未提到日程，所以不常提及，目前主要采用列车超速防护系统ATP，以下简称“列控系统”。
(1)CRH2型动车组列控系统的组成列控系统由地面和车载设备构成，见图16.1。
列控ATP的控制中心在地面。
它以地面控制中心的信息作为列车运行指令的信息源，通过轨道电路和应答器设备获取前方运行区段的运行线路参数信息，以应答器等设备自动校核列车走行位置，实现对列车运行速度的安全监控和列车运行实际参数的采集、记录，车载ATP本身具有主体机车信号、通用式机车信号功能。
地面设备由车站列控中心，地面电子单元(LEU)、点式应答器、ZPW-2000A(UM)系列轨道电路、车站闭环电码化、车站计算机联锁等组成。
ATP地面控制中心与CTC或TDCS联网，实现运输指挥中心对列车的直接控制，达到了车地一体化的列车控制能力。
CRH2型动车组车载列控系统同时装备ATP车载设备和列车运行监控装置LKJ2000，如图16.2。
车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元(STM)、应答器信息接收单元(BTM)、制动接口单元、记录单元、人机界面(DMI)、速度传感器、BTM天线、STM天线等组成。
车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线.控制列车运行。
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
11
• 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。
2020/11/4
12
• 冗余MVB总线
2020/11/4
13
• 远程无线通信接口及售后服务以太网
2020/11/4
95,96
DCU5&6
Door Control Unit
95,96
CRH2网络系统结构
10～80％（无凝结）
30～90％（无凝结）
3
耐振性
JIS-E4031 1种B
4
电源（DC100V）
70～110V(DC100V)
70～110V(DC100V)
5
绝缘电阻
10MΩ以上（用500V兆欧表测量DC100V输入端子与大地间）
20MΩ以上（用500V兆欧表测量充电部与大地之间）
6
绝缘强度
AC1200V、50／60Hz、1分钟
列车信息控制系统适用以下工作环境。
表12-4列车信息控制系统工作环境
序号
装置
项目
列车信息中央装置
列车信息终端装置
列车监控显示器
IC卡读卡器
车内信息显示器
1
环境
温度
性能保证
0～40℃（时间日历功能10～40℃）
动作保证
-25～45℃
-5～40℃
0～50℃
储存保证
-25～60℃
2
相对湿度
10～90％（无凝结）
中央装置：由输入输出连接器、电路板、后板、架子构成。
（2）终端装置(型号：MS-A941-G1、-G2)
终端装置：由输入输出连接器、电路板、后板、架子构成。
有AIN底座的终端装置型号为MS-A941-G1、没有AIN底座的型号为MS-A941-G2。
（3）列车监控显示器(型号：MS-A942)
CRH2型动车组网络控制系统通信冗余设计
CRH2型动车组网络控制系统通信冗余设计摘要：CRH2型动车组网络控制系统具备完善的冗余功能，通过介绍网络控制系统组成和架构，从控制冗余、通信冗余、显示冗余等方面详细说明网络控制系统的冗余设计，以此保证了动车组安全稳定运行。
关键词：列车网络控制系统；中央装置；终端装置； CRH2型动车组；冗余；引言：CRH2型动车组是和谐号动车组重要组成部分，运营速度在200km/h至350km/h之间，因其运营速度快、稳定性好，CRH2型动车组在我国干线铁路上得到了广泛应用。
网络控制系统作为CRH2型动车组的大脑和神经中枢，不但要完成控制指令的可靠传输，而且要实现整车的状态监视和故障诊断。
研究和完善网络控制系统的冗余性设计，保证网络控制系统的高可靠性，对CRH2型动车组持续稳定的运营有重要意义。
CRH2型动车组网络系统负责完成整车的控制逻辑、故障检测、状态显示以及旅客信息服务等功能。
CRH2型动车组网络系统车辆信息显示器的主要功能包括：实时监视车辆运行过程中的各个设备工作状态，实时显示车辆运行信息，实时控制车辆服务设备的运行工况，方便检修人员对车辆工作状态进行检修、诊断。
1．网络控制系统组成CRH2型动车组网络控制系统由中央装置、终端装置、显示控制装置、车辆信息显示器、IC卡读写装置组成。
1.1中央装置中央装置被安装在头车，作为列车控制单元，中央装置负责整车的数据处理和交互，控制头车中的显示装置并监视列车上的主要设备。
中央装置的控制部分和监视部分相互独立，并且控制部分和监视部分各自都有热备冗余。
中央装置有CPU1和CPU2两个CPU来执行应用程序来整体控制管理中央装置，它们独立地控制显示器，如果其中一个CPU故障，另一个继续承担工作，更严重的若整个中央装置失效，在另一个头车中的中央装置会正常承担起工作，因为它们是相互独立且热备冗余的。
1.2终端装置终端装置被安装在所有车辆中。
作为车辆控制单元，终端装置承担着向各子设备传输控制指令并搜集各子设备状态信息的功能。
CRH2型系列动车组网络控制系统的研究与应用
CRH2型系列动车组网络控制系统的研究与应用作者：秦协安刘峰来源：《未来英才》2017年第22期摘要：当今社会，人们出行范围愈发广泛，出行次数愈发频繁，为了满足快节奏出行的需求，高速列车技术自然就成为了研究的热点。
网络控制系统作为高速动车组的神经中枢系统，实现列车的控制、监视、诊断与保护等功能，是动车组的核心系统和关键技术，也是国外公司技术封锁的重点。
本文详细介绍CRH2型高速动车组网络控制系统的主要架构、原理、功能、软件自主开发及其应用情况，为高速列车网络控制系统升级和改造提供了理论指导。
关键词：高速动车组；网络控制系统；自主开发；理论指导一、引言随着我国对动车组设计制造能力和运行时速提出的更高要求，国内机车车辆工业企业在引进国外先进技术的基础上先后制造了“和谐”号CRH系列高速动车组，CRH2型高速动车组就是其中应用最为广泛的一种。
CRH2型动车组，全称为和谐号CRH2型电动车组（简称CRH2）[1]。
是我国铁道部为中国铁路第六次大提速，向日本的川崎重工业和中国中车集团的四方机车车辆股份有限公司订购的高速电动车组。
二、系统概述1、系统结构。
CRH2型动车组网络控制系统名为车辆信息控制系统，简称为MON系统。
MON系统为分布式控制系统，采用集中采集、车辆级控制和列车级控制相结合的控制方式，是基于ANSI/ATA-878.1（又称为ARCNET）协议开发设计的TIS系统完成的，整个信息系统通过列车的总线进行通讯信息的传送，而车辆运营即时状况和车上装置的动作信息也得以统一体现[2]。
MON系统主要由中央装置、终端装置、车辆信息显示器、显示控制装置、IC卡读写装置及车厢内各对象设备等组成。
2、系统工作原理。
MON系统信息传输采用两层网络结构，上层网络为连接各动态编组车辆的列车级通信网络，下层为连接车辆内固定设备的车辆级通信网络[3]。
列车级总线有两种类型。
其一为光纤环网，连接所有中央装置与终端装置，采用ANSI/ ATA-878.1（ARCNET）协议，其二为自我诊断传输网，以总线方式连接中央装置与终端装置，采用HDLC作为数据交换协议。
CRH2型动车组列车通信网络
CRH2型动车组列车通信网络信息传输系统采用列车级和车厢级两级网络结构。
列车级网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，连接各中央装置和终端装置，采用双重环网结构。
车厢级网络为连接车厢内设备的通信网络。
11.3.1列车级网络结构列车级网络由中央装置、终端装置、列车信息显示器、显示控制装置、IC卡读写装置及乘客信息显示器等设备构成。
各装置在列车内的配置情况如表11.11所示。
列车总线光纤双重环网布线结构如图11.12所示。
表11.11信息传输系统设备配置*1：有模拟输入(AIN)卡动车组列车级网络有两种类型。
其一为光纤环网，连接所有中央装置与终端装置，采用ANSI/ATA-878.1(ARCNET)协议，其二为自我诊断传输网，以总线方式连接中央装置与终端装置，采用HDLC作为数据交换协议。
列车总线传输线路包括车辆信息传输线(光纤环网)及自我诊断信息传输线(双绞屏蔽线)两种。
车辆信息传输线由环线回路(100p)构成，如果在一个方向的环绕中检测到没有应答的情况，就向另一个方向的环绕传输，能够避开故障部位。
另外，当两列车联挂编组时车辆的中央装置之间由双绞屏蔽线连接。
当条件成立时，打开环线回路(100p)，将联挂前的独立环线回路(100p)结合在一起，就能保持编组环线回路(100p)的结构。
列车总线光纤双重环网布线结构参见图11.12。
性能如下。
光纤网：①通过光纤双重环路传输；②固定长度的循环传输方式(传输控制指令)；③令牌传递方式(传输监视器状态)；④标准传输周期10ms；⑤适用光纤QSl85/125；⑥传输速率2.5Mbit/s。
自我诊断传输线：①通过多站结合进行的单向传输(控制发送部→控制接收部)；②固定长度的循环传输方式；③传输周期10ms标准；④符号化基带方式24V(P-P值，120Q 平衡电路)；⑤HDLC方式38.4kbit/s；⑥双CPU方式的失效保护传输。
11.3.2列车级网络设备及配置列车级网络设备主要包括中央装置、终端装置、显示控制装置、显示器和IC卡读写装置。
CRH2型动车组主要电气机械设备原理与组成
1
CRH2 型动车组司机操作手册
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
2．牵引方式 动车组采用动力分散交流驱动方式，在前后两端都设有司机室。在前端的司机室内进行操作。 动车组（4M4T）在规定载客人数、平直线路、干轨运行的启动加速度0.406m/s2 (1.46km/h/s)。 定速范围为30 ～ 200 km/h。电源方式为交流25KV，50Hz(特高电压连接、1个受电弓受电)。 在最高电压31KV、最低电压17.5KV的电源变动范围内可正常运行。但是，额定输出只限于电 源电压在22.5-31KV的范围内。
3
CRH2 型动车组司机操作手册
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
牵引电机采用三相鼠笼式感应电机，其轴端设置有速度传感器、用于检测牵引变流器测 速以及制动控制装置的速度（转子频率数）。
牵引系统故障时可分别对 M1 车、M2 车切除动力，也可以通过断开 VCB 切除一个牵引单 元。不影响另一个单元的牵引。
CRH2 型动车组司机操作手册
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
一、牵引系统 1．牵引系统的组成 动车组以 2 动 2 拖为一个基本动力单元。 一个基本动力单元的牵引系统主要由网侧高压电气设备、1 台牵引变压器、2 台牵引变 流器、8 台三相交流异步牵引电机构成。 （1）网侧高压电气设备 主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。 受电弓（DSA250 型）： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。单臂型，额定电流 1000A，接触压力 70±5N，弓 头宽度 1950mm，具有自动降弓功能，适应接触网高度为 5300－6500mm，列车运营速度为 200km/h。 主断路器：（CB201C-G3 型）： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。真空型，额定开断容量 100MVA，额定电流 200A， 额定断路电流 3400A，额定断开时间小于 0.06 s 。 高压电流互感器： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。变流比 200/5A，用于检测牵引变压器原边电流。 避雷器（LA204 或 LA205 型）： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。额定电压 42KV（RMS），动作电压（57KV）以下， DC 限制电压 107KV。 接地保护开关（EGS 开关、SH1052C 型） 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。额定瞬时电流 6000A（15 周）。 （2）牵引变压器（ATM9 型） 一个基本动力单元 1 个牵引变压器，全列共 2 个。采用壳式结构、车体下吊挂、油循环 强迫风冷方式。具有 1 个原边绕组（25KV、3060KVA），2 个牵引绕组（1500V、2×1285KVA）， 1 个辅助绕组（400V、490KVA）。采用吕线圈、轻量耐热材料和环保型硅油，重量 2910kg， 效率大于 95％。 （3）牵引变流器（CI11 型） 一个基本动力单元 2 个牵引变流器，全列共 4 个。采用车下吊挂，液体沸腾冷却方式。 主电路由脉冲整流器、中间直流电路、中间整流电路、逆变器构成，采用 PWM 方式控制。 中间直流电压为 2600－3000V（随牵引电机输出功率进行调整），1 个牵引变流器采用矢量 控制原理控制 4 台并联的牵引电机。效率大于 96％，功率因数大于 97％。 （4）牵引电动机（MT205 型） 每节动车有 4 台并联牵引电动机，一个基本动力单元 8 台，全列共 16 台。 牵引电动机为 4 极三相鼠笼式异步电动机，采用驾悬、强迫风冷方式，通过挠性齿型连 轴节连接传动齿轮。额定输出功率 300KW，额定转速 4140rpm。
CRH型动车组网络控制系统研究
CRH型动车组网络控制系统研究摘要：网络控制系统对动车组运行安全性以及可靠性有着至关重要的影响，尤其是故障诊断作为关键部分，必须要保证其基础功能的完善性，可以完成故障模拟、故障检测、故障显示以及记录等多项操作，确保列车故障后可以在最短时间内定位、检测以及排除，避免影响动车的正常运行。
本文对CRH型动车组网络控制系统构成和功能进行了简单分析，并确定故障诊断策略，争取为动车运行维护提供更多支持。
关键词：动车组；网络控制；故障诊断网络控制系统可以说是动车组的核心，其是否能够稳定可靠的运行，直接影响着动车组的安全性，一直都是研究管理的要点。
针对动车组网络控制系统进行分析，确定系统结构特征，明确故障诊断功能要求与优化策略，排除各种常见故障的发生，为列车的安全稳定运行提供保障。
一、动车组网络控制系统概述动车组网络控制系统由中央装置、终端装置、显示控制装置以及通讯设备组成，控制系统为分布式结构。
中央装置与终端装置分别安装在列车车头与车厢位置，确保控制系统具有较高的安全性与实用性。
动车组网络控制系统的功能性可以从三个方面来分析，即传输、故障与状态信息监控及故障信息跟踪记录。
二、动车组网络控制系统功能1.系统控制功能一方面是牵引控制，主要就是将中央控制单元所读取到的司机控制器牵引指令传输给牵引变流器；另一方面辅助控制，完成受电弓、牵引变流器与辅助变流器的有效切除，以辅助供电系统的实际工况为依据对负载进行管理，按照优先级别实现各负载的顺序启动、恒速控制[1]。
2.系统监视功能2.1状态显示端车司机驾驶台共安装有2台显示器，分别用以显示不同信息。
左侧用以显示牵引变流器、主断路器、受电弓等装置的状态信息、故障诊断信息以及检查功能信息等；右侧用以显示制动系统相关信息。
图1为端车左侧显示器主界面。
图1 端车左侧显示器主界面2.2故障诊断故障诊断也是动车组网络控制系统的重要功能，发生的故障全部可以存储在故障一览表内，包括故障时间、地点以及故障车辆号、故障设备名称与故障是否复位等信息。
CRH列车网络控制系统 ppt课件
GW
Train bus列车总线
GW
MPU
Vehiclename 车辆名称
Mc2
Vehiclebus 车辆总线
M2S TP M2
Vehiclebus 车辆总线
T2
TPB MH
MPU
Mc1
• 一个标准的TCMS模块可以控制4节车辆，并且 包括两个不同的等级：
TCU: Traction Control Unit 牵引控制单元
GW: HVAC: LT: MPU LC: MPU LT:
Gateway WTB/MVB
THale Waihona Puke :网关 WTB/MVBAir Conditioning 空调
TS:
Train Logic display 列车逻辑显示 WC 器
Microprocessor Unit Comfort Line CB 微处理器单元车内设施线路
注：有 重影的 设备表 示冗余。
ACU:
Auxiliary Control Unit 辅助控制单元
PIS: Passenger Information System 乘客信息系统
BCU: CGA:
Brake Control Unit 制动控制单元 REP: Repeater 中继器
Automatic Coupler central unit 自动车钩中央单元
– 诊断线采用CAN总线替代RS－485 – 充电机连接到CAN总线上 – 将自动车钩控制单元连接到CAN总线上 – 司机室 RIOM在 MVB-A 和 MVB-B上分开 – “本地牵引控制”(CLT)与 HV箱RIOM集成
在一起
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。
动车组网络控制系统-CRH2A、CRH380A型动车组网络控制系统
局 No.2
D7 D6
D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
0 T-SW
T-CN
T-CN
+5 Vadl
P5 N5
+24 Vadl
P24 N24
RD SD CH 1 2 3 4 5 6 7
R/H W/F
ＣＰＵＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ１ ＯＮＬＩＮＥ２
ＳＮ２ ＳＮ１ ＣＴ２ ＣＴ１ ＴＮ２ ＴＮ１ ＴＬ２ ＴＬ１
+24 Vadl
P24 N24
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS1 SD2 RD2 RD3 RD4
局 No.1
局 No.2
D7 D6
D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
0 T-SW
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS1 SD2 RD2 RD3 RD4
23:23:42
23:23:42
23:23:42
23:23:42
+5 Vadl
P5 N5
+24 Vadl
P24 N24
ＣＰＵＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ１ ＯＮＬＩＮＥ２ ＳＮ２ ＳＮ１
ＣＴ２ ＣＴ１ ＴＮ２ ＴＮ１ ＴＬ２ ＴＬ１
R/E F/W/H
ＳＤ / ＲＤ ＳＤ / ＲＤ CH １/５ ２/６ ３/７ ４/８
1
1*1
列车信息显示器 MS-A942 2
1
2
显示控制装置
MS-A943
2
1
2
IC卡读写装置
MS-A944
2
2
乘客信息显示器
CRH2型动车组控制系统冗余安全设计
CRH2型动车组控制系统冗余安全设计摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进轨道交通建设项目的增多。
随着武广、京沪等高速铁路的正式开通，我国的高铁事业蓬勃发展，针对高速铁路的运营需要，相继出现了一系列高速动车组。
目前高速铁路动车组的持续运营速度为300km/h，因此高速动车组的安全可靠性倍受关注。
动车组制动系统的安全性能和控制模式直接决定了动车组运行的安全性和舒适度，制动系统各子系统、关键部件和控制软件等在设计时必须安全可靠并有足够的冗余。
本文就CRH2型动车组控制系统冗余安全设计展开探讨。
关键词：CRH2型动车组；故障导向安全；安全可靠性引言CRH2型动车组控制系统在设计过程中充分考虑基于故障导向的安全，冗余通信保障和联锁保护等措施，以提升整车控制系统的安全可靠性。
整车控制系统围绕控制指令这一核心要素，在指令传送环节采用了指令安全采集和冗余传送设计，在指令控制方面采用安全联锁设计以及在其他方面的安全可靠性设计。
1制动系统基本功能制动系统具有常用制动、紧急制动、停放制动、备用制动、乘客紧急制动等功能。
（1）常用制动。
常用制动包括直通电空制动（EP制动）和再生制动（电制动）。
首先在动轴上施加电制动，如果电制动力不足，在从轴上施加ＥＰ制动进行补充。
当动轴的电制动不能使用时，用空气制动代替。
（2）紧急制动。
在紧急情况下，制动管被快速彻底的排空，电制动、直通电空制动和间接空气制动冗余产生紧急制动作用。
紧急制动可通过以下情形产生：（1）制动手柄处于紧急制动位置；（2）按下司机室的紧急制动按钮；（3）安全环路断开；（4）列车安全装置（ATP、ASD）启动；（5）列车断开；（6）列车运行时意外施加停放制动。
（3）停放制动。
转向架上设有足够数量的停放制动缸，可保证动车组安全地静置停放在20‰的坡道上。
（4）备用制动。
如果直通电空制动发生故障，动车组可启动备用制动继续运行。
（5）乘客紧急制动。
客室内的乘客紧急制动手柄可将制动信号迅速传递到司机室，并施加最大常用制动作用。
CRH2动车组列车控制网络结构.ppt
列车级网络技术性能
➢ 自我诊断传送线 ✓适用标准：HDLC，固定帧长度的轮询访问 ✓传送速度：38.4Kbps ✓传输介质：双绞线 ✓拓扑结构：总线 ✓信号编码：基带方式 24VP-P(120Ω平衡电路) ✓编组联挂时，自我诊断传送线连接整个列车 ✓控制指令传输周期10ms
10
中央装置机箱结构图
CRH2动车组列车信息网络
1
内容提要
1. CRH2动车组信息网络系统 ➢ 系统结构与技术规格(性能指标)
✓ 传输介质与布线方法 ✓ 系统组成 ✓ 信息传输通道及冗余设计
➢ 列车网络节点设备（中央装置、终端装置） ➢ 车厢智能设备及其与列车网的连接
2
CRH2列车信息控制系统 ——TICS
3
CRH2动车组控制网络功能概述
➢ 三重安全冗余： ✓双重光纤环形网； ✓自我诊断传送线的备份传输。
7
中央/终端装置内部信息传送结构
（司机室：正面）
至电气连接器
显示器
卡架
中央装置
车辆信息传送线（2.5Mbps）
控制指令
监视器部（1系） 控制发信部1系 控制发信部2系
①
③ 光节点1系 ②
③ 光节点2系
① 监视器部（2系）
显示器
卡架
• 列车信息控制系统由监控器和控制传输部分组 成。
• 硬件为一体化装置 • 控制指令传送系统采用独立于监视器部分的双
重CPU方式，具有故障导向安全和备份。 • 通信采用ANSI878.1 ARCNET标准。(美国国
家技术标准） • 头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其
可靠性。 • 前后中心的控制单元间采用母线仲裁。
ＣＰＵ ＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ １ ＯＮＬＩＮＥ ２
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DIS2 DIO
５Ｖ PSB
２４Ｖ
牵引、制动、方 向手柄及操纵台 上开关等控制指 令输入
TXC
TXC
５Ｖ ２４Ｖ
中央１系 中央２系
PSB
３０ｍＡ电流环 传输
与其它MON设备 光传输
Page 7
TRC3 MDM8
CPU3-2
MEMORY
总线(Busline)
显示控制装置
分成1系和2系两部分： 1系包括MDM8-1、 TRC3-1、TRC2-1、 CPU3-1、DIS2、DIO、 PSB、TXC八块插件； 2系包括TXC、PSB、 TRC3-2、CPU3-2、 MDM8-1五块插件。
+24 Vadl
P24
N24
DSW1 DSW2 RESET
S1/R1/R S2/R2/E F /W/H
ＤＳＷ１ ＤＳＷ２
ＲＥＳＥＴ ＤＡＴＡ
Ｔ－ＣＮ
FCT2
FCR2
FCT1
FCR1
局 No.1 局 No.2
RESET
Ｔ－ＣＮ
T-CN
T- CN
MDM8 TRC3 TRC2 CPU3-1
Page 6
DIS2 DIO PSB
Ｔ－ＣＮ
D7
D7
D6
D6
D5
D5
D4
D4
D3
D3
D2
D2
D1
D1
D0
D0
0
0
Ｔ－ＳＷ Ｔ－ＳＷ
ＣＮＬ
+5 Vadl
P5 N5
+24 Vadl
P24 N24
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS 1 SD2 RD2 RD3 RD4
局 No.1
局 No.2
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS 1 SD2 RD2 RD3 RD4
TXC TXC PSB
T- CN
TRC3 CPU3-2
MDM8
1.2 MON系统主要部件介绍
MON系统中央装置各插件内部联系图
与其它MON设备 光传输
MDM8
３０ｍＡ电流环
TRC3
传输
总
２０ｍＡ电流环
TRC2
线
传输
显示控制装置
CPU3-1
MEMORY
24V、100V开关 输入
24V、100V开关 输出
局 No.1
局 No.2
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
0 T-SW
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
0 T-SW
T-CN
T-CN
+5 Vadl
P5
N5
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7
R/H W/F
ＣＰＵＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ１ ＯＮＬＩＮＥ２
ＳＮ２ ＳＮ１ ＣＴ２ ＣＴ１ ＴＮ２ ＴＮ１ ＴＬ２ ＴＬ１
局 No.2
+24 D 7 D6
Vadl D 5 D4 PD234 D2 D1 ND204
RESET
0 T-SW
O N L1
ONL2 F L +T 51
FL T 2 V adl
BER1
BER2
SD 1
P5
RD 1
RS1
N5
SD 2
RD 2
RD 3
RD 4
局 N o. 1 局 No.2
+5 V adl
DSW1 DSW2 RESET
ＣＰＵＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ１ ＯＮＬＩＮＥ２
ＳＮ２ ＳＮ１ ＣＴ２ ＣＴ１ ＴＮ２ ＴＮ１ ＴＬ２ ＴＬ１
ＭＯＤＥ
一般 检修 诊断
S1/R1/R S2/R2/E F /W/H
ＲＥＣＯＲＤ ＤＡＴＡ
MEMORY CLEAR
ＤSW１ ＤSW２
Ｔ－ＣＮ
ＲＥＳＥＴ ＤＡＴＡ
ＣＮＰ
N5
D 11 D 10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D 1+ 2 4 D0
V adl
P 24
N 24
0
Ｔ－ＳＷ
O N L1 ONL2 +5 FLT1 FL T 2 V adl BER1 BER2 SPD 51 RD 1 RNS 15 SD 2 RD 2 RD 3 RD 4
局 N o. 1
ＳＮ２ ＳＮ１ ＣＴ２ ＣＴ１ ＴＮ２ ＴＮ１
Ｃ Ｐ Ｕ Ｒ ＵR ＮD S D C H
ＯＮＬＩＮＥ１ 1
ＯＮＬＩＮＥ２ 2 3
ＳＮ２
4
5
ＳＮ１
6
ＣＴ２
7 8
ＣＴ１
9
10
ＴＮ２
11
ＴＮ１
12
ＴＬ２ ＴＬ１
ＴＬ２
R/H
ＴＬ１
W/F
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
R/H W/F
单元 车厢编号
1U
2U
1
2
3
4
5
6
7
8
车厢种类
T1C M2 M1
T2
T1K M2 M1S T2C
中央装置
1
1
终端装置（G1） 1
1
1
1
1
1
终端装置（G2）
1
1
显示控制装置
2
1
2
车辆信息显示器 2
1
2
IC卡读写装置
2
2
Page 4
1.1 MON系统组成
中央装置
终端装置
显示器控 制装置
Page 5
车辆信息 显示器
南车青岛四方机车车辆股份有限公司
目录提要
1系统概述 2信息传输 3故障应急处理 4一般故障处理
Page 2
1系统概述
Page 3
1.1 MON系统组成
车辆信息控制系统主要由中央装置、终端装置、车辆信息显示器、显示控制装置、 IC卡读写装置及车厢内各对象设备组成。
CRH2A型动车组车辆信息控制系统构成
RESET
Ｔ－ＣＮ
Ｔ－ＣＮ
S1/R1/R S2/R2/E F/W /H
ＤＳＷ１ ＤＳＷ２
S1/R1/R S2/R2/E F/W /H
DSW 1 DSW 2
RESET ＤＳＷ１
ＤＳＷ２
ＲＥＳＥＴ ＲＥＳＥＴ
ＤＡＴＡBiblioteka ＤＡＴＡDD S7W 1 D6 DD S5W 2 D4 R EDS3E T D2 D1 D0
P5
N5
D +72 4 D6 D V5 a d l D4 D3 P 24 D2 D1 D 0 N24 RESET
1.3MON系统主要部件介绍
MON系统终端装置各插件功能介绍
FC R1
FCT1
FCR2
FCT2
局 N o .1 局 N o .2
RESET
FCT2 FCT4
FCR2 FCR4
FCT1 FC T3
FC R1 FCR3
局 N o .1 局 N o .2
RESET
FCT4 FCR4
FC T3
FCR3
Ｃ Ｐ ＵＲ Ｕ Ｎ ＯＮＬＩＮＥ１ ＯＮＬＩＮＥ２
0
DD7 7 DD6 6 DD5 5 DD4 4 DD3 3 DD2 2 DD1 1 DD00
00
Ｔ－ＣＮ
Ｔ－ＣＮ
Ｔ－ＳＷ
Ｔ－ＳＷ
D 11 D 10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DD 70 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0
ＴＴ －－ ＳＳ ＷＷ
+5
V adl
P5
IC卡读写 装置
1.2 MON系统主要部件介绍
系统中央装置各插件功能
FCR1
FCT1
FCR2
FCT2
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
R/H
R/H
局 No.1
W/F
W/F
局 No.2
RESET
DSW1 DSW2 RESET