机车车辆网络电气系统

文档序号:1930647 发布日期:2021-12-07 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 机车车辆网络电气系统 (Network electric system of rolling stock ) 是由 余博 张波 赵红卫 潘全章 康晶辉 薛江 曹宏发 杨伟君 高枫 张顺广 冯浩 于 2021-10-13 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供一种机车车辆网络电气系统,包括:供电层、安全层、传输层、采集层以及处理层,所述供电层与所述安全层物理连接,所述传输层与所述采集层和所述处理层通信连接,本申请能够快速、准确和便捷的提升列车网络及电气系统效能。(The embodiment of the application provides a locomotive vehicle network electrical system, includes: supply power layer, safety layer, transmission layer, collection layer and processing layer, supply power layer with the safety layer physical connection, the transmission layer with collection layer with processing layer communication connection, this application can be fast, accurate and convenient promotion train network and electric system efficiency.)

机车车辆网络电气系统

技术领域

本申请涉及车辆控制领域,具体涉及一种机车车辆网络电气系统。

背景技术

现有的列车车组网络系统与车辆电气系统相辅相成,主要负责执行列车指令,反馈状态信息的功能。其缺点在于传统的车辆电气设计方法已经无法面对日益复杂的车辆可靠性、信息化、智能化的需求,针对布线的复杂性和频繁性改动,无法充分利用电气设备性能,同时,大量线束和接插件带来日益增长的原材料及人工成本、日益频发的各种状态采集及电气设备故障。

由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种机车车辆网络电气系统,以克服现有技术的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的问题,本申请提供一种机车车辆网络电气系统,能够快速、准确和便捷的提升列车网络及电气系统效能。

为解决上述技术问题,本申请提供以下技术方案:

第一方面,本申请提供一种机车车辆网络电气系统,包括:供电层、安全层、传输层、采集层以及处理层,所述供电层与所述安全层物理连接,所述传输层与所述采集层和所述处理层通信连接;

所述供电层包括电源和供电端子;

所述安全层包括供电保护设备、继电设备以及逻辑控制设备;

所述采集层用于通过采集设备采集所述安全层的输入输出信号和模拟量信号;

所述处理层用于对所述采集层采集到的输入输出信号和模拟量信号进行处理,并将所述输入输出信号和模拟量信号发送至所述传输层;

所述传输层包括网络主机,用于将接收到的所述输入输出信号和模拟量信号通过所述网络主机的网络信道向外传输。

进一步地,所述供电层、安全层、传输层、采集层以及处理层的电气系统划分有基本控制域;

所述基本控制域包括与安全性弱相关的电气系统基本控制单元。

进一步地,所述基本控制域包括:域控制器、油压检测单元、油压控制单元、电源分配单元以及通信单元中的至少一种。

进一步地,所述供电层、安全层、传输层、采集层以及处理层的电气系统划分有安全环路域;

所述安全环路域包括与安全强相关的电气系统控制单元。

进一步地,所述安全环路域包括:域控制器、隔离检测检测单元、状态控制单元、电源分配单元以及通信单元中的至少一种。

进一步地,所述供电层、安全层、传输层、采集层以及处理层的电气系统划分有紧急域;

所述紧急域包括紧急模式电气系统控制单元。

进一步地,所述跨车控制域包括:域控制器、主断使能检测单元、主断使能控制单元、电源分配单元以及通信单元中的至少一种。

进一步地,所述供电层、安全层、传输层、采集层以及处理层的电气系统划分有跨车控制域;

所述跨车控制域包括与跨车控制相关的电气系统控制单元。

进一步地,所述供电层、安全层、传输层、采集层以及处理层的电气系统划分有车门控制域;

所述车门控制域包括电气系统车门控制单元。

进一步地,所述车门控制域包括:域控制器、门状态检测单元、门状态控制单元、电源分配单元以及通信单元中的至少一种。

由上述技术方案可知,本申请提供一种机车车辆网络电气系统,通过将既有网络系统及电气系统设备功能进行物理及逻辑上的合并,从而实现机车车辆网络及电气系统的融合,达到提升列车网络及电气系统效能的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所述机车车辆网络电气系统的结构示意图之一;

图2为本申请所述机车车辆网络电气系统的结构示意图之二;

图3为本申请所述机车车辆网络电气系统的结构示意图之三。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。

并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

考虑到现有的列车车组网络系统与车辆电气系统已经无法面对日益复杂的车辆可靠性、信息化、智能化的需求,针对布线的复杂性和频繁性改动,无法充分利用电气设备性能,同时,大量线束和接插件带来日益增长的原材料及人工成本、日益频发的各种状态采集及电气设备故障的问题,为了能够快速、准确和便捷的提升列车网络及电气系统效能,本申请提供一种机车车辆网络电气系统的实施例,参见图1,本实施例中,所述机车车辆网络电气系统具体包含供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50,所述供电层10与所述安全层20物理连接,所述传输层30与所述采集层40和所述处理层50通信连接;

所述供电层10包括电源和供电端子;

所述安全层20包括供电保护设备、继电设备以及逻辑控制设备;

所述采集层40用于通过采集设备采集所述安全层20的输入输出信号和模拟量信号;

所述处理层50用于对所述采集层40采集到的输入输出信号和模拟量信号进行处理,并将所述输入输出信号和模拟量信号发送至所述传输层30;

所述传输层30包括网络主机,用于将接收到的所述输入输出信号和模拟量信号通过所述网络主机的网络信道向外传输。

从上述描述可知,根据本申请实施例提供的机车车辆网络电气系统,通过将既有网络系统及电气系统设备功能进行物理及逻辑上的合并,从而实现机车车辆网络及电气系统的融合,达到提升列车网络及电气系统效能的效果。

作为一种优选地实施方式,所述供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50的电气系统划分有基本控制域60;

所述基本控制域60包括与安全性弱相关的电气系统基本控制单元。

可选的,所述基本控制域60具体包括:域控制器,油压检测单元,油压控制单元,电源分配单元,通信单元等。

作为一种优选地实施方式,所述供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50的电气系统划分有安全环路域70;

所述安全环路域70包括与安全强相关的电气系统控制单元。

可选的,所述安全环路域70具体包括:域控制器,隔离检测检测单元,状态控制单元,电源分配单元,通信单元等。

作为一种优选地实施方式,所述供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50的电气系统划分有紧急域80;

所述紧急域80包括紧急模式电气系统控制单元。

可选的,所述紧急域80具体包括:域控制器,紧急模式检测单元,紧急控制单元,电源分配单元,通信单元等。

参见图1,在本申请的一实施例中,本申请的机车车辆网络电气系统划分为供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50这五层后,还可以基于此划分为基本控制域60、安全环路域70以及紧急域80这三域,即“五层三域”的系统体系,该“五层三域”的系统体系优选适用于简单域划分的应用场景,能够有针对性的起到降低系统复杂度,提升系统集成度的效果。

作为一种优选地实施方式,所述供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50的电气系统划分有跨车控制域90;

所述跨车控制域90包括与跨车控制相关的电气系统控制单元。

可选的,所述跨车控制域90具体包括:域控制器,主断使能检测单元,主断使能控制单元,电源分配单元,通信单元等。

参见图2,在本申请的一实施例中,本申请的机车车辆网络电气系统划分为供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50这五层后,还可以基于此划分为基本控制域60、安全环路域70、紧急域80以及跨车控制域90这四域,即“五层四域”的系统体系,该“五层四域”的系统体系优选适用于中等程度域划分的应用场景,相对于五层三域的系统体系,扩充了跨车控制域,细分了一项重要控制域,提高了系统安全性,增强了系统管理效果。

作为一种优选地实施方式,所述供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50的电气系统划分有车门控制域100;

所述车门控制域100包括电气系统车门控制单元。

可选的,所述车门控制域100具体包括:域控制器,门状态检测单元,门状态控制单元,电源分配单元,通信单元等。

参见图3,在本申请的一实施例中,本申请的机车车辆网络电气系统划分为供电层10、安全层20、传输层30、采集层40以及处理层50这五层后,还可以基于此划分为基本控制域60、安全环路域70、紧急域80、跨车控制域90以及车门控制域100这五域,即“五层五域”的系统体系,该“五层五域”的系统体系优选适用于完全划分的机车车辆网络电气系统,相比于前两种划分方法,这种划分细分了机车车辆上的电气网络系统,将列车安全性强相关的功能组通过域的形式进行了分离,达到了完全管理的效果。

由上述内容可知,本申请的级划分主要考虑到完整的网络电气系统融合进行的划分,域的划分主要考虑的车上电气系统的分类进行的划分,划分后降低了网络及电气控制系统架构复杂度,从实现上看充分利用既有的电气设备性能,降低大量线缆和接插件带来日益增长的原材料及人工成本;降低日益频发的各种状态采集及电气设备故障;线缆及电气设备用量的减少带来体积减少的同时可以减轻整车重量。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

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