FX_D3-J型動力集中動車組動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究

朱飛

摘 要：在FX_D3-J型動力集中動車組中，動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對動車組良好運行具有重要影響。從動力集中動車組的運用情況來看，其具有十分突出的優(yōu)勢，并且具有良好的發(fā)展。通過對動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行有效分析，切實明確控制系統(tǒng)的構(gòu)成以及控制落實?，F(xiàn)階段我國充分認(rèn)識到動力集中動車組所具有的重要性，通過加強(qiáng)對動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的深入分析，促使其得到更為良好地運用。

關(guān)鍵詞：動車組;動力車;網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

0 引言

基于FX_D3-J型動力集中動車組實際，動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對提升運行安全具有積極影響。結(jié)合FX_D3-J型動力集中動車組的特點，動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的形式呈現(xiàn)，推動動車落實良好的運行工作。因此，加強(qiáng)對動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析，是FX_D3-J型動力集中動車組良好發(fā)展的重要選擇，也是FX_D3-J型動力集中動車組未來發(fā)展的重要方向。

1 FX_D3-J型動力集中動車組動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 通信網(wǎng)絡(luò)

動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具體表現(xiàn)為分布式計算機(jī)結(jié)構(gòu)，從其功能來看，主要包括列車控制級、車輛控制級以及傳動控制級。針對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開展的設(shè)計工作主要借助模塊化設(shè)計實現(xiàn)，通過冗余配置方式進(jìn)行設(shè)備配置，并且與MVB總線和ECN以太網(wǎng)進(jìn)行有效連接的基礎(chǔ)之上，促使動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)得到了良好的保障。面對國際數(shù)據(jù)通訊提出的要求，動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)能夠做到切實符合。列車網(wǎng)開展通訊工作建立在WTB總線基礎(chǔ)之上，而車輛網(wǎng)通過有效運用MVB總線，結(jié)合相應(yīng)的以太網(wǎng)，使得車輛網(wǎng)完成雙網(wǎng)冗余配置。而列車輛在與車輛級進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時，一般情況下會借助WTB網(wǎng)。列車級網(wǎng)絡(luò)基于對WTB總線的有效利用，并且實現(xiàn)拖車和動力車的有效連接。WTB總線的優(yōu)勢體現(xiàn)在編組頻率較高的列車，其基于特定要求產(chǎn)生的總線，滿足鐵路機(jī)車的重聯(lián)和開發(fā)的要求。WTB總線借助雙絞屏蔽線開展傳輸工作，其所能連接的車輛為22輛左右，也可以連接3兩個節(jié)點，能夠?qū)崿F(xiàn)860 m的傳輸距離。動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)WTB總線以兩種形式落實：A、B線路冗余，列車總線在實際運行過程中如果發(fā)生意外情況，網(wǎng)關(guān)會自動轉(zhuǎn)換為另一組，促使列車級網(wǎng)絡(luò)的良好運行得到了保障。而車輛級網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)配置需要將MVB總線和ECN以太網(wǎng)有效結(jié)合起來，兩種網(wǎng)絡(luò)同時存在同時運行，其關(guān)系為冗余。MVB總線和ECN以太網(wǎng)連接了眾多重要設(shè)備，而制動控制單元只與MVB總線具有連接關(guān)系，其他設(shè)備不參與控制的情況下，只與ECN以太網(wǎng)具有通信關(guān)系。除此之外，以太網(wǎng)的作用還體現(xiàn)在下載軟件、調(diào)試和維護(hù)程序上。MVB總線的使用體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)車輛電子部件和控制系統(tǒng)的良好連接[1]。其涵蓋兩個數(shù)據(jù)傳輸通道：A、B通道，兩個通道可以交替工作，當(dāng)一個通道具有問題，另一個通道能夠立刻頂替，促使動力車運行的穩(wěn)定性得到相應(yīng)的保障。ECN以太網(wǎng)即為交換式以太網(wǎng)，以太網(wǎng)作為中介連接終端設(shè)備和CS交換機(jī)，兩個終端設(shè)備如果互為冗余的情況下，會分別與不同的交換機(jī)進(jìn)行連接，以太網(wǎng)主要會連接4個CS交換機(jī)，其會形成一個以太環(huán)網(wǎng)。構(gòu)成的以太環(huán)網(wǎng)優(yōu)勢就體現(xiàn)在，即便其中一個交換機(jī)或者以太網(wǎng)電纜出現(xiàn)問題，但是以太網(wǎng)仍然能夠正常運行。

1.2 系統(tǒng)設(shè)備

構(gòu)成動力車微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分為中央控制單元，即CUU，其使用情況主要體現(xiàn)為控制列車級、車輛級、總線管理、故障排查等等。一般情況下，動力車微機(jī)柜中會具有兩個CUU，它們是一樣的MVB4設(shè)備，但是功能不同，將其分別設(shè)定為主設(shè)備和從設(shè)備。如果主設(shè)備發(fā)生意外，那么從設(shè)備可以立刻投入使用，繼續(xù)開展接下來的工作[2]。動力車微機(jī)柜中一般不會只有一個網(wǎng)關(guān)，在兩個WTB-GW網(wǎng)關(guān)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對列車級總線的有效管理以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等需求。WTB-GW網(wǎng)關(guān)具備良好的運行功能。在動車組重聯(lián)編組的情況下，編組中節(jié)點地址分配、方向辨別等都能實現(xiàn)自動化開展。同時兩個網(wǎng)關(guān)在使用時，表現(xiàn)為雙激活形式，如果一個無法正常運行，那么另一個網(wǎng)關(guān)會自動接上剩下的工作。動力車涵蓋兩個變流柜，并且每個變流柜都能夠?qū)崿F(xiàn)對單元TCU良好控制，主要借助兩個牽引實現(xiàn)。動力車的輔助變流器也具有兩個，輔助變流器和控制單元ACU相對應(yīng)，其所處位置為變流柜內(nèi)。ACU所具有的功能體現(xiàn)在控制整流器、診斷故障、維護(hù)信息安全等。動力車操縱臺上具有兩個司機(jī)室顯示單元DDU，二者完全相同。兩個單元所處位置不同，所負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容也不盡相同，左側(cè)為制動顯示單元、主要負(fù)責(zé)制動系統(tǒng)相關(guān)信息內(nèi)容。而右側(cè)則為微機(jī)系統(tǒng)顯示單元，主要負(fù)責(zé)TCMS系統(tǒng)相關(guān)信息內(nèi)容。當(dāng)其中一個無法正常工作，另一個會立刻接替，司乘人員也可以對其展開良好的操縱[3]。

2 FX_D3-J型動力集中動車組動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)功能

動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)能夠充分保障列車控制級、傳動控制級和車輛控制級，其具體涵蓋控制、監(jiān)控、牽引、維護(hù)等功能。

2.1 牽引和制動

動力車的牽引控制主要可以體現(xiàn)為兩種模式：速度和轉(zhuǎn)矩，切換時可以利用牽引模式按鈕進(jìn)行，而系統(tǒng)通常以速度模式為主。在重聯(lián)運行的情況下，可以運用的牽引模式按鈕只存在于鑰匙占用端的司機(jī)室，而牽引模式也只體現(xiàn)在司機(jī)室。當(dāng)牽引模式為速度模式的情況下，牽引手柄會根據(jù)其目標(biāo)速度，在牽引區(qū)域中具有不同的體現(xiàn)。牽引模式為轉(zhuǎn)矩模式下，牽引手柄會對其目前目標(biāo)牽引轉(zhuǎn)矩具有相應(yīng)的體現(xiàn)，主要取決于牽引手柄所在的牽引區(qū)位置。動力車所具有的制動控制主要是轉(zhuǎn)矩模式，牽引手柄能夠呈現(xiàn)出目前目標(biāo)制動轉(zhuǎn)矩，主要取決于牽引手柄所在制動區(qū)的位置[4]。

2.2 安全環(huán)路

動車組的安全環(huán)路主要包括4個，其運用體現(xiàn)在對車廂客室車門、火災(zāi)報警、軸溫報警以及車險制動情況展開的有效檢測工作。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)想要了解安全環(huán)路情況，主要借助RIOM實現(xiàn)，其情況會呈現(xiàn)在DDU上，從而落實對其相對應(yīng)的保護(hù)措施，實現(xiàn)與車廂安全系統(tǒng)良好的交互。

3 監(jiān)管運行情況

動力車所具有的顯示系統(tǒng)能夠針對動車組展開有效地、實時地監(jiān)控管理，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對動車組的良好控制[5]。顯示系統(tǒng)的界面設(shè)計對于司機(jī)之間互聯(lián)互通來說十分便利，界面顯示的特點簡潔明了。顯示系統(tǒng)的界面具體還包括公共信息顯示區(qū)、柱狀信息顯示區(qū)等。在牽引主界面上所呈現(xiàn)的信息主要有接觸網(wǎng)電壓、牽引力、主斷情況等。而制動主界面所呈現(xiàn)的信息包括總風(fēng)缸壓力、列車管壓力等。

4 結(jié)語

通過對FX_D3-J型動力集中動車組的了解，動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)所具有的構(gòu)件對于保障其安全運行具有關(guān)鍵影響，對推動我國運輸行業(yè)良好發(fā)展具有重要意義。結(jié)合當(dāng)前FX_D3-J型動力集中動車組實際，通過對動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行更為深入的分析，能夠極大地保障其功能性不受到影響。因此，應(yīng)立足于FX_D3-J型動力集中動車組實際，深入分析動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，為動力集中動車組未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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