動車組類型及分類方法目錄CONTENTS01列車通信網絡概述02CRH1型動車組網絡控制系統04CRH5型動車組網絡控制系統03動車組網絡控制系統CRH1型動車組網絡控制系統CRH型動車組(EMU一EectricMultipleUnit),是由青島四方-龐巴迪鮑爾鐵路運輸設備有限公司和加拿大龐巴迪運輸有限公司合作引進EMU技術，專為中國市場開發的采用先進技術的、現代化的電動車組，適用于我國電氣化鐵路的既有線和客運專線，采用的是以200km/h運行的動力分散型交流傳動方式。CRH型EMU以5輛動車和3輛拖車共8輛車構成一個編組，編組內的各種配置如圖4.4所示。其中，MC1和MC2為帶駕駛室的動車，TP1和TP2為帶受電弓的拖車，M1、M2和M3為動車，Tb為帶酒吧區的拖車。為適合我國長距離大運輸量的運輸模式，該EMU也可以采用2列(16輛)聯掛運行，在編組上實現靈活運用。CRH1型動車組網絡控制系統CRH3型EMU由車體、車內設各及裝飾、轉向架，牽引傳動系統、制動系統、空調通風系統銷助供電系統、列車運行及網絡控制系統、給排水系統，旅客信息服務系統等組成。其部分技術參數如下CRH1型動車組網絡控制系統運營時速:200km/h。牽引功率:5300kW。列車編組:每列8輛固定編組，5輛動車，3輛拖車。列車定員:668人。其中:一等座車144人，二等座車524人。車體結構:不銹鋼筒形結構。制動距離:平直道上緊急制動時，初速200km/h.小于2000m;初速160km/h,小于1400m軸重:小于16噸。動車組總長:214000mm。車體最大長度:頭車26950mm.中間車26600mm.車體最大寬度:3331mm。車體最大高度:4040mm.CRH1型動車組網絡控制系統TCMS與車上設備的接口如圖45所示。CRH1型動車組網絡控制系統(二)TCMS的結構組成TCMS的網絡構架基于TCN標準(IEC61375-1),系統主要包括:(1)智能設備及其相應列車控制應用軟件;(2)接口硬件裝置，用于把TCMS連接到列車上的其他系統;(3)列車網絡總線，用于將不同的硬件裝置連成列車控制系統。(三)TCMS對主要接口設備的控制功能。CRH1型動車組網絡控制系統1.供氣系統(1)控制主壓縮機和輔助壓縮機，從而使系統的氣壓保持在規定的水平;(2)監視系統的狀態和運行時間，系統若發生故障，需采取保護動作。2.網側電壓系統(1)控制受電弓升/降和網側斷路器(LCB)開/關;(2)自動控制列車通過分相區，在通過分相區時，操縱網側斷路器自動斷開閉合;(3)監控網側集電設備的狀態，若必要，采取措施保護設備。CRH1型動車組網絡控制系統3.牽引系統為每個牽引控制單元提供要求的數據。4.列車運行系統(1)司機鑰匙狀態的控制;(2)車輛切除的控制:(3)主控手柄的控制;(4)設定速度的控制;(5)清洗和聯掛的控制;(6)牽引和制動的控制:(7)列車狀態的控制;(8)監視主控手柄、司機動作、安全和牽引安全回路和列車速度。CRH1型動車組網絡控制系統5.蓄電池系統(1)控制蓄電池接觸器、蓄電池充電器、蓄電池斷路器、蓄電池保險絲和電氣柜斷路器；

監控蓄電池電壓;

(3)發生故障時，送顯示并采取措施。

制動系統

(1)通過牽引系統控制的電空制動;

(2)通過制動微機控制空氣制動。

CRH1型動車組網絡控制系統司機安全裝置

(1)激活報警燈和聲音，促使司機在位和保持警惕;

(2)如果司機沒有證明在崗和保持警惕，則激活緊急制動。

輔助電氣系統

(1)控制列車中所有3相負載的啟動;

(2)監視正在運行的輔助變流器模塊、隔離電流接觸器、

接地開關、接地故障和電氣柜斷路的數量

CRH1型動車組網絡控制系統暖通空調系統(HVAC,Heating,VentilationandAirConditioning

)(1)乘客區域溫度控制;

(2)司機室溫度和氣流的控制;

(3)在每輛車內HAVC的運行模式的控制;

(4)客室壓縮機開啟控制;

(5)監視壓縮機、風扇、風門、空氣加熱器、溫度傳感器和氣流的運行狀態。CRH1型動車組網絡控制系統外門(1)外門的釋放、打開和關閉;

(2)個別門的切除。內門(1)開啟所有通道和通過臺門;

(2)如果在列車上發生煙火關閉外端門;

(3)外端門故障、連廊門故障顯示。

CRH1型動車組網絡控制系統內部照明

總體照明、客室燈、閱讀燈、就餐區域和緊急照明的控制。

廁所系統

(1)如果列車氣壓低，就關閉真空集便器:

(2)監視廁所模塊狀態并顯示。

CRH1型動車組網絡控制系統前部系統(1)尾燈的控制;

(2)前窗加熱器的控制:

(3)窗戶刮雨器的控制;

(4)監視刮雨器液位、司機室前窗、側窗加熱的15.列車自動運行保護系統(ATP)

(1)控制在TCMS和ATP系統之間的串接；

(2)對來自ATP的制動要求做出反應，然后將它們發送到牽引和制動系統:

(3)向ATP系統發送列車狀態。

CRH1型動車組網絡控制系統乘客信息系統(PIS)

向PIS系統提供列車配置和列車狀態(車號、激活的司機室位置、速度等)17.煙火探測系統

(1)如果發生煙火關閉外端門:

(2)如果發生煙火將HVAC設定在煙火模式:

(3)如果發生煙火向司機發出聲音報警。

CRH1型動車組網絡控制系統軸溫報警器系統軸箱傳感器溫度監督和故障處理。車鉤(1)自動車鉤的控制;

(2)監督車鉤的狀態。后視視頻監視器系統(RVVMS)在顯示器上顯示視頻信號，提高列車操作人員的能見度。餐飲

監視集污箱、水箱等的液位。

。

CRH1型動車組網絡控制系統

根據對CRH的列車基本單元(TBU,

Train

based

Unit

)的劃分，整個列車控制管理系統(TCMS

)在網絡通信上也分成3段MVB總線區段:

TBUI段，TBU2段，TBU3段。基本的本地控制及監控在每個TBU的MVB區段內進行。對于TBU1和TBU2,

MVB區段控制和監控范圍為兩動一拖:

BU3為一動一拖，如圖4.6所示。

CRH1型動車組網絡控制系統掛在Tb車MVB總線上的遠程模塊AXSCCU(見圖4.9中用圓圈圍起來的部分)可通過GSM建立與地面之間通信通道，貫穿整車的以太網(圖4.9中最外圍的雙點畫線)為乘務員提供列車維護、服務等方面的通信與接口。CRH1型動車組網絡控制系統

CRH1型動車組網絡控制系統

值得注意的是在本地MVB中還有一個功能獨立的重要系統，就是牽引控制系統(PC.

PropulsionControl)，這個系統又自成一個獨立的牽引MVB總線，對其下的單元，如牽引控制單元(DCU).制

動控制單元(BCU)模擬輸入/A輸出單元(AX)、數字輸入/輸出單元(DX)等，按分布式總線控制的方式實施控制與監視，如圖4.10所示。圖4.10概括地表達了CRH通信網絡的拓撲結構，圖中將掛在總線上的功能部件都標示了出來。

CRH1型動車組網絡控制系統四、TCMS的MITRAC網絡控制設備CRH1動車組的網絡控制基于MITRAC系統。MITRAC計算機系統是由龐巴迪公司為動車和輕軌車設計的通用計算機系統。該系統是一種分布式的計算機控制系統，控制單元可位于被監控設備的附近。(一)中央控制單元(CCU)中央控制單元(CCU)的硬件是通用處理器VCU-Lite。CHR1上有兩種VCU-Lite:VCU-Lite(DCB0911A)和VCU-LiteM(DCB091IB)。兩者之間的不同之處是:DCB0911A有一個MVB通信接口，兩個電絕緣的RS485串行通信信道，其中一個可能被用作全雙工或半雙工，另外一個為半雙工。DCB0911B有雙重MVB功能，即有兩個電絕緣MVB通信接口。VCU-Lite的外形如圖4.11所示。

CRH1型動車組網絡控制系統VCU-Lite的配置如下:Motorola68040處理器32位微處理器，具有32位地址線和32位數據總線，每秒可完成600萬條指令2.VCU-Lite的供電直接蓄電池供電，內置的DC/DC變換器能夠支持多種蓄電池配置，如冗余或非冗余、懸浮或非懸

浮等,該裝置允許10ms的斷電。3.MVB通信介質(加強型電氣短距離介質ESD+）也即MVB的連接與終結。X1(插頭)和X2(插座)為兩個9引腳D-Sub連接器，引腳分配相同,但極性相對(“插頭”對“插座”)，便于網絡連接CRH1型動車組網絡控制系統4.MVB服務端口MVB服務端口可以將編程器或電腦(配有備PC節點板)用一條MVB電纜，通過MVB服務端口(9針D-Sub插頭X6）直接連接到VCU-Lite上,對VCU-Lite進行編程或測試。5.專用RS-485串口VCU-Lite配備兩個專用RS-485的串行信道COM3和COM4,COM3可用于半雙工通信,COM4可用于全雙工或半雙工通信。VCU-Lite和第三方設備間的數據傳輸速率與電纜長度的推薦值如表4.1所示。

CRH1型動車組網絡控制系統專用串口COM3和COM4必須用屏蔽電纜連接，電纜屏蔽層要通過9針金屬D-Sub連接器連到VCU-Lite的外殼,而且要在360攝氏度下屏蔽連接。RS-485建議屏蔽層在電纜兩端都接地。6.RS-232端口VCU-Lite配有RS-232串行通信通道,使用時需有終端通信電纜(TerminalCommunicationCable),電纜的RJ-12端連到VCU-Lite的X8上，另一端(9針D型插座）連到PC機的串口上。7.以太網VCU-Lite有一個1OBase-T以太網接口,通過RJ-12連接,它提供了RS-232通信的另外一種選擇.主要用于調試、下載應用程序及其他開發。

CRH1型動車組網絡控制系統8．設備地址與MOBADVCU-Lite設備地址通過MOBAD(DCA0030A)上的串行E2PROM進行編程,在MVB設備啟動時讀取。MOBAD裝置DCA0030A的外形如圖4.12所示，它與VCU-Lite一起使用,插在VCU-Lite的X5連接器上，其中包含一個串行EPROM、模式選擇開關和電池,電池用于SRAM數據保持和實時時鐘電路。串行E2PROM用于儲存數據，如設備地址、電池日期(電池第一次連接到

VCU-Lite的日期).vCU-Lite有一個內置的電池監控電路，當電池電壓低于3.0V時發出報警信號。

CRH1型動車組網絡控制系統9.發光二極管(LED)指示VCU-Lite有8個LED，其顯示含義如表4.2所示

CRH1型動車組網絡控制系統10.系統復位靠近X9插頭(座)標有“RES”的是復位開關，手動復位時，先擰下Phillips

螺絲，然后用一個細螺絲刀或類似工具按壓開關，VCU-Lite立刻重啟。11.軟件TC

CCU的應用軟件在Mcl、Mc2和Tb車的

VCU-Lite硬件中執行，是TCMS的主軟件，也是TCMS的核心，其他系統(如HVAC，brakes,doors,lights等)都受該軟件的控制和監視。

CRH1型動車組網絡控制系統(二)網關(GATEWAY)列車總線WTB網關GW是多功能車輛總線MVB和列車總線

WTB之間不同物理介質和不同通信協議的轉換接口。網關在兩種總線的通信之間進行數據的管理、分析和過濾。網關能夠支持強、弱主機(strong

and

week

master)的概念，也能在列車編組改變時自動標志、配置列車總線上的激活(active)節點。網關的外形如圖4.13所示，包括：(1)2個MVB連接(ESD+)；(2)2個冗余WTB連接；(3)1個帶E2PROM的地址編程插頭；（4）E2PROM內存。與VCU類似，GW也有MVB地址，但地址的設定不同，GW的地址由連

接器中的接線片設置，AS，DX和通信控制器(COMC)的MVB地址與GW

一樣。CRH1型動車組網絡控制系統網關中含有每個動車組項目特別指定的應用軟件(只有WTB信號定義)。在CRH，動車組中，指定了網關應用軟件。網關應用軟件的作用是建立起不同物理層上采用不同通信協議的MVB和WTB總線之間互聯，網關可操縱、分析及過濾兩種總線間的數據傳輸。網關應用軟件由Mc1、Mc2和Tb車內的網關GW硬件執行。CRH的網關應用軟件與通過WTB的不同數據報文數量有關(例如，主機到從機報文，從機到主機報文)，當列車編組改變或強主機和弱主機功能切換時，在WTB上識別和配置節點的功能也由網關實現。

CRH1型動車組網絡控制系統(三)GSMR遠程訪問控制單元(AXS)AXS(RemoteAcess)遠程訪問單元用于列車上的TCMS和地面站點之間的無線通信(GSM)。AXS硬件由一個VCU-Lite和一個安裝在VCU-Lite頂部的GSM無線電通信設備(包括無線電和天線連接)組成。AXS模塊外形如圖4.14所示。(四)COMC(CommunicationController)通信控制器COMC是實現MVB與RS-485、RS-232總線之間的通信轉換的設備。由于非MITRAC(non-Mitracunits)產品單元沒有MVB接口，例如PIS(PassengerInformationSystem)系統、ATC系統(AutomaticTrainControl)等，它們只有RS-485、RS-232、CAN等接口，因此不能直接掛在MVB總線上，COMC將這些接口信號轉換成MVB接口形式。

CRH1型動車組網絡控制系統設備上部有一個9針D型MVB總線連接器，下部的連接器用于供電電源、地址編碼和外部串行通信連接，此外還有與維護電腦的連接。COMC的邏輯位置與模塊外形如圖4.15所示。COMC裝置位于8輛車組成的列車組中的Tb車上，也用作中段MVB(middleMVB)的備用管理器，控制和監視MVB的通信，處理MVB通信控制。

CRH1型動車組網絡控制系統(五)數字輸入/輸出單元DX(DigitalMixedInput/OutputUnit)DX模塊外形如圖4.16所示。數字輸入輸出模塊具有以下接口:(1)數字輸入/輸出，包括:①10個數字輸人，4+3+3。②6個數字輸出，2+2+20。(2)上部連接:MVB。(3)下部連接:電源、信號、地址編碼。

CRH1型動車組網絡控制系統（4）MC68HC11處理器(5)報警斷開所有輸出。(六)模擬輸入輸出單元AX

(Analogue

Mixed

Input/OutputUnt)AX模塊外形如圖4.17所示。

數字輸人輸出模塊具有以下接口:(1)模擬輸入/輸出，包括:

①4個輸入，可配置±10V或