列车通信网络Word

　　几个问题为什么要用列车通信网络 常用的网络( LonWorks ,TCN,CAN) 等等，为什么选择lonworks网 Lonworks网络的优缺点 列车通信网络采用哪些关键技术 列车网络的调试方法

　　为什么要用网络 随着我国旅客列车提速范围越来越大，运行速度

　　越来越高，确保我国旅客列车运行安全的任务变得十分艰巨。

　　在运行中及时发现以及防止故障的发生、确保旅客列车的运行安全；车辆进库后采用相应信息化动态

　　质量检修作业，成为目前旅客列车需要解决的问题。

　　在车辆的运行过程中，车辆的供电系统是否处 于安全状态，车辆的防滑器工作状态是否正常， 运行中有无车轮擦伤，轴承温度是否超限报警， 配电室等重点防火部位有无火灾险情等等。这 些涉及到列车运行中的安全问题都必须在车辆 运行状态下及时发现并采取相应处理措施，才 能使旅客列车的运行安全得到可靠保证。

　　而数字化铁路安全运输是旅客列车运行安全的 根本保证。因此，构造数字化铁路迫在眉睫。 构筑数字化铁路安全运输的基础是对列车各部 分功能单元实现数字化控制,因此研究以客车的电气 系统、空调系统、车门系统、轴温报警系统、防滑 器控制系统、火灾报警系统等重要系统为基础的旅 客列车的运行监控系统并实现“车对车” 的有线监 控及“车对地”的无线传输非常必要。 而这一切需求都必须建立在列车网络的基础上 的，因此，列车通讯网络是铁路发展必不可少的核 心技术。

　　25T,25G型及青藏车旅客列车使用的列车网络 铁路行业中，常用的列车网络有TCN,CAN, LonWorks等等。其中CAN与LonWorks都是完全开 放式的，开发商多，相对价格很低，因此被广泛使 用。而CAN网支持最大节点数110个，网络拓扑不 自由，只支持总线式。TCN网络不是开放式的，开 发商少，价格高。LonWorks是一种完整的可互操作 的、支持多种拓扑的、组网简单的、成熟的和低成 本的分布式控制网络技术，它支持最大节点数 32000个，传输速率78kbps,支持总线型、环型、 自由拓扑型等多种拓扑。因此我国25G,25T型旅客 列车通信网络主要使用的是LonWorks。

　　Lonworks 技术简述 LONWORKS (Local Operating Networks,局部操 作网络) 网络，是一种完整的、全开放的、可互操 作的、支持多种拓扑的、组网简单的、成熟的和低 成本的分布式控制网络技术，该技术提供一个平坦 的、对等式的控制网络架构，给各种控制网络应用 提供端到端的解决方案。被世界标准组织包括ANSI (美国国家标准协会)、AAR(美国铁道协会)、 SEMI(国际半导体设备与材料协会)、 ASHRAE、 IFSF和IEEE(电气和电子工程师协会)认证为各自 的行业标

　　准。

　　LONWORKS技术符合IEEE列车控制联网标准IEEE-1473-L以及EIA-709标准，与其它工业

　　现场总线相比，它的温度范围宽，最大节点数为32000个，其网络芯片即神经元协议控制器

　　和总线收发器的工作温度为-40℃~85℃;支持双绞线、电力线、无线电、红外线、光纤等

　　多种传输介质和支持总线型、环型、自由拓扑型多种拓扑；传输信号采用差分曼彻斯特编码；

　　是现有各种现场总线中唯一提供了OSI参考模型中 所定义的全部7层服务的网络。同时开发LONWORKS 产品的开发商多，成本低，选择范围广，它有配套 的节点、路由器或网关开发、网络调试、安装设备， 可以在较高层次上实施网络工程。 该技术的一些主要特点： 它是完全开放式的技术。它提倡运用分布式的智 能设备组建控制网络，同时也支持主从式网络结构。 它支持各种通讯媒体，包括双绞线，电力线，光缆 等等。控制网络的核心部分，LonTalk通讯协议， 即ANSI/EIA709.1-A-1999已经固化在了神经元芯片 中，该技术包括一个称之为LNS网络操作系统的管 理平台，

　　网络调试方法及常见问题 本车网络调试 通过本车触摸屏查看本车网络。若本车所有网 关信息均不能显示，我们应注意以下方面： 1)观察plc网关，lsv灯闪绿色或绿灯常亮，给网 关重新上 电后还闪绿色或绿灯常亮，则先检查PLC 网关到PLC适配器RS-232端口的通讯线(包括与安 全记录仪的连线有时安全记录仪故障即使正确接线 也可影响到网络通讯，可将其甩开处理)是否正确 连通。

　　其连线关系如下： PLC网关的发端RT与PLC适配器RS-232 端口的收端 (连线DB9插针的2针)连接， PLC网关的收端RT与PLC适配器RS-232端口 的发端(连线DB9插针的3针)连接，PLC网 关的信号地RG与PLC适配器RS-232端口的信 号地(连线DB9插针的9针)连接。也可通过 测试电压方法：通常RS-232C的发端对信号地 有负电压， RT和RR对RG直流电压分别大于7V,否则认为焊点虚接，或进进行下一步。 (RS-232端口焊点虚接往往给网络通讯造成 很大的麻烦，这种故障不易排除。),若接线 正确无误，建议更换网关试。

　　2)确认PLC中间口(PORT)内的通信设定开关(黄 色拨钮)置于OFF位。置于ON位时，车辆级网络 (本车轴报、防滑、车门、车下电源、烟火等)会 全部离线，列车级网络上无该车，该车也无法监视 其他在线车辆，安全记录仪指示灯闪烁不正常(一 般会以较慢的速度闪烁)。 3) 观察plc网关的故障灯，闪烁红色或红灯常亮，则 先检查PLC网关到PLC适配器RS-232端口的通讯线 (包括与安全记录仪的连线，有时安全记录仪故障 即使正确接线也可影响到网络通讯，可将其甩开处 理)是否正确连通。

　　其连线关系如下：PLC网关的发端RT与PLC适配 器RS-232端口的收端(连线DB9插针的2针) 连接，PLC网关的收端RT与PLC适配器RS232端口的发端(连线DB9插针的3针)连接， PLC网关的信号地RG与PLC适配器RS-232端 口的信号地 (连线DB9插针的9针)连接。也 可通过测试电压方法：通常RS-232C的发端对 信号地有负电压， RT和RR对RG直流电压分 别大于-7V,否则认为焊点虚接，或进行下一 步。(RS-232端口焊点虚接往往给网络通讯 造成很大的麻烦，这种故障不易排除。)

　　4)检查本车LON网线是否有接地、短路、断路等现象。 测量本车LON线间应有51Ω电阻值。 5) 确认PLC中间口(PORT)内的通信设定开关(黄 色拨钮)置于OFF位。网关故障指示灯不闪烁，也 不常亮，接线正确的情况下，可更换plc网关试。 6) 确认以上5步都检查了，触摸屏仍不显示所有节点信 息，更换代理节点试。

　　通过触摸屏察看本车信息，若有某个或某几个节点 信息离线(如烟火，车门),应注意以下几个

　　方面： 1)观察对应的网关，LSV灯闪烁绿色或绿灯常亮，重 新上电后仍闪绿色或绿灯常亮，检查通讯线，要注 意区分网关的通讯端口是 RS232还是 RS485,确认无 误后，建议更换网关。 2) 观察对应的节点(网关)的故障指示灯，闪烁红色 或红灯常亮，应检查LON网线是否可靠连接(是否 有接地、短路、断路等现象),要注意区分网关的 通讯端口是RS232还是RS485,同时还应检查离线 节点网关与相应功能单元之间的通讯线是否有有接 地、短路、断路、接线错误等现象。 3) 故障指示灯不闪烁，也不常亮，确保触摸屏上能显 示其他节点信息的情况下，可更换网关试。

　　列车级网络调试

　　确保本车网络正常，可进行如下工作： 1 观察代理节点故障指示灯，闪绿色，检查I路网线 LW01A,LW01B接线是否正确，闪红色，检查II路 网线LW02A,LW02B接线是否正确。 2 检查车厢号，确保无重号，并且车厢号不能为零， plc出厂时，默认为零，需要重新设置车厢号。 3 确认更改过车箱号的车辆网关系统已重新上电(通 过四合一电气综合控制柜上的触摸屏更改车厢号后， 必须给该控制柜内PLC网关和代理节点重新上电)。 如果更改 车厢号后未重新上电，则更改的车厢号不生效。

　　4 确认列车级两路网线无断路现象。如：通信连接 器插针经常出现问题。 5 确认列车级两路网线之间无短路现象(LW01A、 LW01B, LW02A、LW02B),LW01A、LW01B为I 路， LW02A 、 LW02B 为 II 路，可用万用表测量。 短路时会造成列车级网络通讯不良。 6 确认列车级两路网线与PE线或TE线之间无短路现 象，可用万用表测量。短路时会造成列车级网络 通讯不良。 7 确认列车级网线无断路的情况下，确保所有网关 供电约10分钟左右测量终端电阻，一路：LW01A 和LW01B之间应该是50欧姆左右的阻值，二路： LW02A和LW02B应该是50欧姆左右的阻值。

　　8 若网络确认为接线状态非常差，调试列车级网 络应断开通信连接器一个车、一个车的去确认 网络线。可在通信连接器的18和23插孔处加一 短接线，在控制柜内测量车辆网络对应端位角 的网线之间电阻为零。必要时39芯连接线也要 连上测量(在控制柜内短接，在车下测18和23 插针处电阻应为零)。 9 完成以上所有工作后，可进行车与车的信息互 调，看能否通过本车监视其他车的节点信息， 同时可控制其他车的供电信息。如果能监视其 他车的信息，但是其他车监视不到本车时，可 检查本车的plc及plc网关是否工作正常；如果 本车不能监视其他车，而其他车能监视本车时， 可检查本车的LW01A,LW01B I路网线， LW02A,LW02B II路网线接线是否正确。

　　主控站调试 部分车或全列车的PLC和网关有

　　电的情况下，通过主控 站触摸屏查看网络信息。 1)若无信息显示：应检查主控站的 LON网通讯线是否与 列车级LON网通讯线相连。若连接正确，还没有信息显 示，检查LON网线是否有接地、短路、断路等现象。测 量LON线间应有51Ω电阻值。 2)若有信息显示但显示不完全：若是无个别车信息的 信息显示，应先检查车辆PLC和网关是否已通电。若这 个车有电但不显示这个车的信息，应对这个车的本车网 络和车与车之间的网络进行调试。若是个别车的个别网 关信息不显示，应对这个车的本车网络进行调试。

　　LD-III型DC600V绝缘监测装置功能在线检测DC600V供电母线对地绝缘的良好情 况。当DC600V供电母线绝缘漏电电流大于或 等于设定值时进行报警，并给出继电器输出控 制信号。 检测方法为电流法：通过外接的直流漏电传感 器将漏电信号变换为测试信号，直流检测装置 在线检测直流用电负载对地绝缘的情况。

　　LD-III型DC600V绝缘监测装置

　　LD-III型DC600V绝缘监测装置性能参数通过外接的直流漏电传感器将漏电信号变换为测试信 号，直流检测装置在线检测直流用电负载对地绝缘的 情况。 漏电流报警动作值可根据实际需要选择合适的档位。 额定供电电压：DC110V。 漏电报警时转换档位，保持4秒可复位。 输出触点容量：10A 250VAC/10A 30VDC。 输出触点数量(有源输出):继电器常开、常闭触点 各一个(共DC110V正极)。 当用电负载绝缘漏电电流大于设定值时进行报警， 漏电指示灯亮，同时给出继电器输出控制信号并且 自锁。

　　LD-III型DC600V绝缘监测装置检测回路

　　LD-III型DC600V绝缘监测装置接线端子

　　LD-III型DC600V绝缘监测装置接线示意图