CRH1型网络控制系统ppt课件
高速铁路通信信号系统 ppt课件
要
计算机联锁系统
采用计算机技术来排列列车进路，实现进路锁闭、进路解锁、 信号机控制、道岔控制等逻辑功能称为计算机联锁。 计算机联锁系统用于控制进路，不管行车指挥，只从线路（区 间和车站）上保证安全。
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5
一、概述 2、组成
调度集中系统
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
第六章 高铁通信信号系统
1 高速铁路信号与控制系统 2 高速铁路通信系统
ppt课PP件TP课P件T课件
1
第一节 高速铁路信号与控制系统
1 概述 2 列车运行控制系统
3 调度集中CTC
4 计算机联锁系统
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2
一、概述 1、定义
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
要
计算机联锁系统
CTCS是中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System）英文 缩写，它以分级的形式满足不同线路运输需求，在不干扰机车 乘务员正常驾驶的前提下有效地保证列车运行的安全。
2、体系结构
CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备 层和车载设备层配置。
综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智
能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼
顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。
调度指挥系统从两个底层系统（列控系统和联锁系统）中获取
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6
信息，以进行决策并指挥行车
一、概述 3、各组成部分间关系
概述
内 容
列车运行控制系统
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述一、ATP列控系统速度防护模式ATP列控系统共有十一种速度防护模式：(1)区间追踪运行模式。
(2)带LU2的区间追踪运行模式。
(3)机外停车模式。
(4)正线停车模式。
(5)股道停车模式。
(6)正线通过模式。
(7)经18号及以上道岔侧向通过模式。
(8)引导接车模式。
(9)正线发车模式。
(10)股道发车模式。
(11)区间反向运行模式。
二、ATP装置区间追踪运行模式在区间跟踪运行模式时，设备核对速度产生的曲线控制。
三、ATP装置带LU2的区间追踪运行模式1.如果轨道电路信息码包含LU2(单黄码)，在列车未到达LU2(单黄码)区间的情况下，是否有LU2就会不明确。
2.列卓进入了LU2(单黄码)分区后，会判明从LU2(单黄码)确定的实际停车点。
重新画出新的核对速度曲线。
四、ATP装置机外停车模式在区问内站间停车模式时的核对速度曲线。
五、ATP装置正线停车模式正线停车模式时的核对速度曲线的生成。
六、ATP装置股道停车模式1.列车处于U2码(黄灯)区间之前的一段时间内，生成机外停车模式曲线。
2.接收到U2码(黄灯)后，会生成形成NBP为50km的模式曲线。
3.进入列车接近的区间后，会接收UU码(双黄灯)，通过进站信号机时破坏掉以前的正线Balise信息，根据进站口的Balise信息生成曲线。
4.股道停车时，在站外即使是『机控优先』通过进站信号到列车停车之间的过程自动切换到『人控优先』。
正线停车时不为人控优先。
5.股道停车时收UU(双黄灯)信号后的『无信号』作为『HU』(半红半黄)信号处理。
因此，在上图状态下可将TC6，TC7两个轨道电路作为一个闭塞区处理。
6.其后进入无码的区间。
列车保持NBP为50km/h的限制速度。
从入口的有源应答器接收应该进入的线路的数据。
列车发出停止在B6的终端的核对速度图形。
7.列车进入TC7后，考虑到列车长度，在前450m保持NBP50km/h的限制速度。
华东交通大学动车组网络技术4.1CRH1动车组网络结构
C0 1x 7C,7D,7E,7F,C1 5x
Interior
DX
1x
78,79,7A,c2
PIS and other Serial
84*
GPS
COMC
PIS
1x
4x
Fire Detection
5x A5,B3,B4*
Door Control Unit
93,94
DCU3&4
Door Control Unit
DX
1x
Brake Control Unit
20,21 BCU2
2x
61 HotBox
AX
1x
Brake Control Unit
22,23 BCU3
2x
62 HotBox
AX
1x
54,55
CRH1动车组的网络拓扑结构
PCU（Propulsion Control Unit）：牵引控制单元 LCM（Line Converter Module）：网侧变流器模块 MCM（Motor converter module）：牵引（电机） 变流器模块 ACM（Auxiliary Converter Module）：辅助变流器 模块
MVB---多功能车辆总线
MVB是处理有限个车辆之间通信的数据总线。 MVB只能静态配置，即挂在MVB总线上的单元数 不可变。如果需要在MVB上挂更多的单元，需要为 智能TCMS 装置下载新的软件。 MVB总线介质为屏蔽双绞线或光纤， 通信速率为1.5Mbps。
CRH1动车组的网络拓扑结构
CRH1动车组的网络拓扑结构
TCMS 结构，重点标出了带应用软件的MITRAC装置
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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。
CRH1型动车组计算机控制系统IDU菜单控制功能及显示概述
CRH1型动车组计算机控制系统IDU菜单控制功能及显示概述一、智能显示器IDU主菜单的功能1.CRHl型动车组智能显示器IDU系统菜单都是标准化布置，每个菜单被分成很多信息显示区域(见图3－10)。
2.CRHl型动车组智能显示器IDU系统主菜单分布为七个显示层面，主菜单按类型分激活司机室和未激活司机室主菜单。
3.主菜单等级(1)激活司机室，司机、维护人员主菜单。
(2)未激活司机室，司机、列车员、维护人员主菜单。
4.由于主菜单类型和等级不同，智能显示器IDU系统主菜单界面的功能布置也不同。
(1)激活司机室，司机主菜单。
(2)激活司机室，维护人员主菜单。
(3)未激活司机室，司机、列车员主菜单。
(4)未激活司机室，维护人员主菜单。
二、运行/车站菜单的显示及控制功能1.对运行和车站菜单的选择与其他菜单稍有不同，如果从任何菜单上按运行/车站按钮，根据列车的情况只会显示两个菜单之一。
(1)当列车在运行时，就显示运行菜单(速度高于3km/h 自动进入运行菜单)。
(2)当列车进站停车时(速度低于3km/h，而且门被释放)或列车里紧急通话/制动单元启动时就自动进入车站菜单。
2.运行菜单的作用就是在正常的驾驶运行中，提供给司机某些关键的信息，如当时的电源/制动情况，外部温度和一个模拟时钟。
此菜单的作用是在不影响司机的夜间视线的情况下，显示一些关键参数值，可以通过运行菜单上的选择按钮进入。
3.车站菜单的作用是提供给司机有关车门和紧急通话/制动单元的状态信息。
4.页脚信息显示区域的菜单选择按钮：列车状态、主菜单、车站，可以手动转到运行菜单。
三、列车状态菜单的显示及控制功能1.列车状态菜单的作用，是提供有关列车关键系统和部件的状态及功能限制的概况。
(1)可以从运行和状态菜单或主菜单中进入此菜单。
(2)页脚信息区域的菜单选择键有：主菜单、运行/车站。
2.系统中的所有菜单都是标准化的布置，每个菜单页被分成很多信息显示区域(见图3－11)。
动车组网络控制系统-CRH1型车网络控制系统
DCB 0912A有一个MVB通信接口，两个电绝缘 的RS485串行通信信道，其中一个可以被用作全 双工或半双工，另外一个为半双工。
DCB 0911B有双重MVB功能，即它有两个电绝 缘的MVB通信接口。
车辆控制单元(TC-CCU)，是主计算机，监控列车全部功能，几乎 监控所有的其它系统如空调、制动器、车门、车灯等等。
•GPS分配器 GPS双通道分配器被使用于分发一个GPS天线信号到两个
GPS接收器。频率在1-2 GHz之间。GPS分配器如下图所示。
•WTD主机 WTD主机（内部集成交换机）
：从TCMS和EOAS收集列车数据 ，并向EOAS系统传送车辆信息 。内部集成交换机功能，可至少 扩展一路以太网接口。WTD主机 的外形如图所示：
•GPS接收器 GPS接收器的坚固的外壳中包 括DG16 接收器板，宽幅电源 ，备用电池（用于内存）。可 以接收9 至 36VDC的输入电压 ，一般功率大约为2.2 watts。 GPS接收器的外形图如图
•GPS天线 GPS天线要求安装在车顶
上，接收来自GPS卫星发 出的无线电信号，然后传 输给GPS接收器，频率在 900-1800MHz之间。 GPS天线的外形如图所示 。
3、IDU智能显示单元
智能显示单元 (IDU)为彩色触摸显示屏，作为人-机界面 （HMI）用以进行事件显示和车辆监控。IDU可由司机、 乘务人员和维护人员以不同的身份登录，支持如下功能： 在显示屏上进行监控和查看； 集中显示列车的不同部位； 代替老式司机操作台上的许多显示与控制； 显示列车系统状态、故障和事件信息；
7、通讯控制器COMC
通信控制器COMC可以实现MVB与RS-485、RS-232总线 之间的通信转换。对于没有MVB接口的系统：例如PIS系 统、火灾探测系统等，它们只有RS-485、RS-232等接口， 因此不能直接挂在MVB总线上，COMC能将这些接口信号 转换成MVB接口形式。设备的上部有一个MVB 总线连接 器（9针D型插座），下部的连接器用于供电电源、地址编 码和外部串行通信连接及与服务电脑的连接接口。
列车网络控制技术基础PPT课件
1. 网络的基本概念
讲解内容
2. TCN列车通信网络标准 IEC61375
1 网络基本概念
1.1 内容提纲
网络的基础 网络的内涵 网络的特点 列车网络技术的发展
1 网络基本概念
1.2 引言
当今人类正进入网络社会，计算机网络的 迅猛发展正在改变着人们的工作和生活。铁 路运输也不例外。
2.4 TCN两层结构
列车总线
车辆总线 设备
节点
车辆总线 列车通信网络包括:
节点 车辆总线
• 用于连接多个车辆的列车总线
• 用于连接一个车辆内多个控制设备的车辆总 车辆和线列车总线通过一个扮演网关功能的节点来互联
节点 车辆总线
2.5 列车类型
2 列车通信网络标准TCN IEC61375
WG22 区分两种主要不同的列车:
应用层 7 表示层 6 会话层 5 传输层 4 网络层 3 数据链路层 2 物理层 1
1 网络基本概念
物理层(Physical Layer)
要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、 同轴电缆等，物理层的任务就是为它的上一层提 供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能 和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型，传 送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织， 仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。
1 网络基本概念
1.6.3 网络的层次性
计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复 杂系统分解为若干个容易处理的子系统，然后“分而 治之”。
层次结构的好处在于使每一层实现一种相对独立的 功能。分层结构还有利于交流、理解和标准化。
1 网络基本概念 1.6.4 网络的开放性
• 网络协议是通用的
CRH1型动车组ppt课件
6、饮水机 •2、4、6、0号车上各设有一个饮水机，供旅客饮水使用。 •第26列以后生产的动车组设电茶炉。
ppt课件.
30
安全设备
1.灭火器 •全列车共有34个灭火器。 •每辆车设有4个，每端各设2个，每个司机室各增设1个。
2.紧急破窗锤 •每个逃生窗旁均设有1把紧急破窗锤。在紧急情况下，旅客可使用 破窗锤破窗逃生
2.空调 •空调设备的操作，在1号、0号司机室或7号乘务室的显示器上 进行，统一进行开或关操作。统一设定制冷、制热状态，分别 设定各车厢控制温度。 •特殊情况下，可通过每辆车的配电柜内开关可单独控制。
3. 车内广播装置 •广播系统具备AM/FM收音播放功能，能向乘客自动播放音乐 及各种服务信息。播放预先储存的节目及沿线广播电台信息。
•辅助照明控制开关设在1、5、0号车的门立柱上，可控制全列车。 •司机室及乘务员室、酒吧区的照明开关可控本区域。 •门立柱照明控制开关设置在1号、5号和0号车。 •可实现全列车照明的集控开关 •酒吧区照明开关设置在吧台后的侧墙上，可控制酒吧区的照明。 •阅读灯开关安装在一等座车的行李架上.
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（2）备品室设施 •1号、0号车备品室配有紧急用梯子，3号、7号车备品室配有 紧急用渡板，特殊情况下应急使用。
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27
餐饮区
5号车设有吧台及餐饮设施，设有固定餐桌4个，椅子16 把，站立式餐桌1个。
吧台服务设施包括售货柜台、站立用餐桌、单盆水槽及 热水器、冷藏箱、陈列柜、微波炉、储藏柜、呼叫广播 装置。
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8
车窗
车窗包括侧窗、盲窗、司机室侧窗和挡风玻璃。
图示 侧窗和司机室侧窗
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9
座椅
一等车座椅
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PCU2 CCU
40
87
HVAC2
Min System B4*
DX
1x
Min System A8*
AX
1x
VCU-Lite
HVAC1
VCU-Lite
VCU-Lite
1x
1x
High Voltage 39,3A,3B
DX
3x
32,33,34 3x
TDS CCU 81*
VCU-Lite
1x
IDU
IDU
Train Control CCU
第四节 CRH1列车控制和管理系统 (TCMS)
12.03.2021
精品课件
1
一、TCMS 的总体情况
• CRH1的计算机控制系统主要采用的是瑞士 Adtranz公司的MITRAC模块化产品
• 列车控制和管理系统是负责处理和分配列车运行 中各种车载数据的系统。
• 该系统属于分布式、模块化的：所有微处理器、 输入/输出单元和显示器通过串行多功能车辆总 线MVB实现通讯，通过网关（GW）把各车辆总线 连接起来
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精品课件
11
• 独立的牵引MVB总线
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精品课件
12
CRH1 TCMS 系统结构，全部
?? ??: ??
Mc1
GW Commissioning only
82** 1x
Tp1
Tp1
M1
M1
M3
M3
Tb
Commissioning only
?? ??: ??
GW Commissioning only
VCU-Lite
80* Drivers Desk A8*
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精品课件
4
WTB — 列车总线
• 列车总线 – 连接列车上MVB区段的双绞线 – 可以通过自动车钩实现扩展，允许多重操作 – 由网关控制
W TB
:
85
GW 85
W TB
:
GW
R
85
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Ro o f
精品课件
Ro o f
5
MVB — 多功能车辆总线
MVB是进行几个车辆之间通信的数据总线
AX
Interior
DX
C0 1x 7C,7D,7E,7F,C1 5x
Interior
DX
1x
78,79,7A,c2
PIS and other Serial
84*
GPS
COMC
PIS
1x
4x
Fire Detection
5x A5,B3,B4*
Door Control Unit
93,94
DCU3&4
Door Control Unit
DX
5x Drivers Desk
A0-A4
DX
5x Front CabControll
DX
Interior
DX
PCU1 CCU 40
1x F0,F1,F2,F9,F7
VCU-Lite
1x
5x E0-E4
Interior
DX
78,79,7A,7B 5x
AX
Interior
DX
C0 1x 7C,7D,7E,7F,C1 5x
95,96
DCU5&6
Door Control Unit
95,96
DCU5&6
2x
3x 75,76,77
Door Control Unit
Heat Ventilation Air Conditioning 71
91,92
HVAC2
DCU1&2
1x
3x
2x
Heat Ventilation Air Conditioning
• 这些智能I/O由TC CCU来激活、关闭
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精品课件
8
• 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。
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精品课件
9
• 冗余MVB总线
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精品课件
10
• 远程无线通信接口及售后服务以太网
1x 82**
Tb
M2
M2
Tp2
Tp2
Mc2
Commissioning only
??
GW
??: ??
1x 82**
IDU
IDU
1x
High Voltage 39,3A,3B
32,33,34
High Voltage 3C, 3D
DX
2x
3C, 3D 2x
TDS CCU 81**
VCU-Lite
1x
TDS CCU 81*
86
70
2x
Heat Ventilation Air Conditioning 72
HVAC3
1x
PCU2 CCU
40
87
2x Heat Ventilation Air Conditioning
72
HVAC3
Door Control Unit
93,94
DCU3&4
2x
Hea1txVentilation Air Conditioning 71
VCU-Lite
Train Control CCU 80*
VCU-Lite
DX
3x
3x
IDU
IDU
Train Control CCU 80*
VCU-Lite
1x
1x
1x
Remote Control
1x
83*
Drivers Desk
A8*
E8
ATP CCU 88*
AXS
AX
1x Front, ATC B0,B1,B2,85,8F
精品课件
7
• 在区段内部，TC CCU（Train Control CCU） 为控制和监控功能的核心。
• 由TC CCU控制和监视的所有模块（如列车 诊断、制冷空调、充电器等），综合起来 就是一些对TC CCU输入或从TC CCU输出 的单元模块，由于这些模块本身具有完整 的控制作用，即具有智能，所以可以看作 是智能I/O。
MVB只有静态配置功能，也就是说，挂接在MVB总线 上的单元数量不能改变。如果需要在MVB上连挂更多的 单元，需要为TCMS装置下载新的软件。
符合IEC标准
使用屏蔽双绞电缆或光缆 通信速率为1.5 Mbps
(X3) (X2) MF
MF
T
MF
MF
MVB
T
T = Terminator
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12.03.2021
精品课件
2
• TCMS是一种用于控制、监督和管理CRH1列 车大多数功能的分布式计算机系统。
• TCMS包括： 带列车控制应用软件的智能硬件装置
用于TCMS和列车其它系统连接的硬件接口 装置
可以实现不同硬件装置之间通信的数据总线
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精品课件
3
1-WTB双绞线列车总线； 2-MVB具有冗余电缆的车辆总线 TCN拓扑结构
精品课件
6
MVB — 多功能车辆总线
• TCMS可以分为3个MVB区段。这些区段是： – Mc1-Tp1-M1车，列车基本单元1 （TBU 1） – M3-Tb车，列车基本单元3 （TBU3） – Mc2-Tp2-M2车，列车基本单元2 （TBU2）
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
Mc2
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