动车组单车模拟试验器的研究
发布时间：2021-12-17 18:29
截至到2018年底,我国高速铁路发展迅速,高铁运营里程高居世界第一。2017年初运行的“复兴号”在“和谐号”优异性能的基础上进一步升级,运行速度更快,稳定性更强,乘坐舒适度更佳。动车组的优异表现离不开高速列车先进的调试工艺。随着中国高速动车组制造技术的成熟和生产需求规模日益增长,各大机车厂都在竭尽全力缩短调试周期,提高生产效率和调试质量。目前国内动车组在出厂前的单车调试繁琐低效,其中大部分工作由调试工人手动完成,调试设备不具备智能化,不能适用于多种车型,车辆调试数据不可追溯,难以完成高效合理的单车调试工作。为了解决这一难题,研究一款动车组单车模拟试验器设备,使动车组单车调试作业更加合理高效。研究的单车模拟试验器既可以模拟动车组的中央控制单元,又可以模拟车辆端部与邻车端部的电气连接,满足多车型调试的功能要求。其中模拟动车组的中央控制单元是通过列车总线MVB网络控制（Multifunction Vehicle Bus）来实现,接收设备发出的信号或向设备发送控制信号,来检查待测车辆网络通讯功能是否正常;而模拟车辆端部与邻车端部的电气连接通过连接线缆和CAN（Controller Area N...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１单车调试示意图??Ｆｉｇ?２．１?Ｓｉｎｇｌｅ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??
采用以太网通信网络一方面通过单车模拟试验器将从单车上采集??到的数据在现场智能监控设备上进行显示；另一方面，考虑后续引入多终端等调试设备，??当多个设备同时调试一辆单车时，由于调试数据量大，对传输网络带宽要求高，因此釆??用以太网进行数据传输。??应用层?Ｔｅｋｅｔ?ＦＴＰ?ＳＭＴＰ?ＤＮＳ／Ｏｔｈｅｒ??传输层?ＴＣＰ?ＵＤＰ??ＩＰ??网络层?????ＡＲＰ?ＲＡＲＰ?；??网络接口层?Ｅｔｈｅｒｎｅｔ?Ｔｏｋｅｎ?Ｒｉｎｇ?Ｏｔｈｅｒ?Ｐｒｏｔｏｃｏｌ??图２．２?ＴＣＰ／ＩＰ协议和服务??Ｆｉｇ．?２．２?ＴＣＰ／ＩＰ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ａｎｄ?ｓｅｒｖｉｃｅｓ??以太网ＴＣＰ／ＩＰ协议主要由网络接口层、网络层、传输层、应用层组成［ｕ］，如上图??２．２所示。通信方式采用ＴＣＰ／ＩＰ协议，状态报文采用ＴＣＰ，控制报文采用ＵＤＰ，可以??接收ＵＤＰ广播。下文主要完成以太网传输层协议介绍和以太网应用层协议设计。??２．２．１以太网传输层协议介绍??ＴＣＰ是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中的传输层协议，在ＴＣＰ建立连接过程中需要完成三次握手，三次??握手指的是客户端与服务器端建立连接过程的三次信号发送与回应。第一次握手，客户??端向服务器端发送ＳＹＮ报文，ＳＹＮ标志位置１，同时客户端进入ＳＹＮ＿ＳＥＮＤ状态；第??二次握手，服务器端接收到来自客户端的ＳＹＮ报文，并发送一个回应报文ＳＹＮ＿ＡＣＫ，??同时服务器端进入ＳＹＮ＿ＲＥＣＶ状态；第三次握手，客户端接收到来自服务器端的回应??报文，再次回应一个报文，同时客户端进入Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ状态［１２－１５］。??ＴＣＰ／ＩＰ建立的连接与关闭如下图２
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【参考文献】：
期刊论文
[1]动车组调试的各工序分析[J]. 王子强. 科技风. 2018(10)
[2]自动化仪表及装置的网络通信嵌入式技术研究[J]. 陈荣保,肖本贤,平兆武,费天泽. 仪表技术. 2017(05)
[3]Scapy在网络设备安全性测试中的应用[J]. 李兆斌,茅方毅,王瑶君,刘倩. 北京电子科技学院学报. 2016(04)
[4]现代有轨电车工程的低压配电设计[J]. 黄雪峰,杨珂,彭继红,陈文萍. 都市快轨交通. 2014(02)
[5]CRH3型高速动车组蓄电池充电机调试方法研究[J]. 康瑛,刘春海,徐军,王超. 中国铁路. 2013(S1)
[6]高速动车组单车模拟试验台的研究[J]. 康瑛,张红星,杨冠军,刘超. 轨道交通装备与技术. 2013(02)
[7]基于STM32的嵌入式语音识别设备[J]. 王冲,施玉霞. 电声技术. 2013(02)
[8]LabVIEW在CRH380BL高速动车组调试中的应用[J]. 刘玉铃,张永波,杨冠军,李文斌,贾敏. 计算机与现代化. 2013(01)
[9]基于ARM和W5100的嵌入式以太网通信接口设计[J]. 王广维,张浩然. 微型机与应用. 2011(05)
[10]浅谈CRH5型动车组调试工艺[J]. 刘显录,刘华. 铁道机车车辆工人. 2011(01)
硕士论文
[1]动车组智能调试设备设计[D]. 陈明杰.大连交通大学 2017
[2]风机PLC系统端口电磁兼容及可靠性设计[D]. 王纪新.湘潭大学 2017
[3]基于Android移动终端的钻井信息管理平台的设计与实现[D]. 王婷.东北石油大学 2017
[4]声纳浮标数据采集系统的设计与实现[D]. 张云鹏.哈尔滨工程大学 2017
[5]高速动车组网络技术研究与应用[D]. 金万腾.吉林大学 2017
[6]数字油田井口参数仿真系统的设计与实现[D]. 刘炜航.西安石油大学 2016
[7]基于光纤传输的工业传感器网络设计研究[D]. 赵智增.北方工业大学 2016
[8]基于STM32单片机的气体分析仪设计[D]. 蔡莉媛.西安工业大学 2016
[9]轨道车辆MVB网络实时性方法研究[D]. 徐进权.长春工业大学 2016
[10]基于网络的混合动力动车组牵引变流器监控系统分析与实现[D]. 李淑英.北京交通大学 2016
本文编号：3540694
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１单车调试示意图??Ｆｉｇ?２．１?Ｓｉｎｇｌｅ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??
采用以太网通信网络一方面通过单车模拟试验器将从单车上采集??到的数据在现场智能监控设备上进行显示；另一方面，考虑后续引入多终端等调试设备，??当多个设备同时调试一辆单车时，由于调试数据量大，对传输网络带宽要求高，因此釆??用以太网进行数据传输。??应用层?Ｔｅｋｅｔ?ＦＴＰ?ＳＭＴＰ?ＤＮＳ／Ｏｔｈｅｒ??传输层?ＴＣＰ?ＵＤＰ??ＩＰ??网络层?????ＡＲＰ?ＲＡＲＰ?；??网络接口层?Ｅｔｈｅｒｎｅｔ?Ｔｏｋｅｎ?Ｒｉｎｇ?Ｏｔｈｅｒ?Ｐｒｏｔｏｃｏｌ??图２．２?ＴＣＰ／ＩＰ协议和服务??Ｆｉｇ．?２．２?ＴＣＰ／ＩＰ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ａｎｄ?ｓｅｒｖｉｃｅｓ??以太网ＴＣＰ／ＩＰ协议主要由网络接口层、网络层、传输层、应用层组成［ｕ］，如上图??２．２所示。通信方式采用ＴＣＰ／ＩＰ协议，状态报文采用ＴＣＰ，控制报文采用ＵＤＰ，可以??接收ＵＤＰ广播。下文主要完成以太网传输层协议介绍和以太网应用层协议设计。??２．２．１以太网传输层协议介绍??ＴＣＰ是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中的传输层协议，在ＴＣＰ建立连接过程中需要完成三次握手，三次??握手指的是客户端与服务器端建立连接过程的三次信号发送与回应。第一次握手，客户??端向服务器端发送ＳＹＮ报文，ＳＹＮ标志位置１，同时客户端进入ＳＹＮ＿ＳＥＮＤ状态；第??二次握手，服务器端接收到来自客户端的ＳＹＮ报文，并发送一个回应报文ＳＹＮ＿ＡＣＫ，??同时服务器端进入ＳＹＮ＿ＲＥＣＶ状态；第三次握手，客户端接收到来自服务器端的回应??报文，再次回应一个报文，同时客户端进入Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ状态［１２－１５］。??ＴＣＰ／ＩＰ建立的连接与关闭如下图２
￣￣！￣￣（―－…—??ＡＩ??ｊ！｜?．?．??Ａｌ??，???：??：￣￣ｊ￣￣Ｉ砸圖………Ｉ，?．?Ｉ?—涵丽―；￣￣｛￣￣Ｉ?．?????丨远杓Ｉ／Ｏ?｜?：涵—丨丨?，?［远｜｜：丨／〇?卜??ＤＯ?—｜…埋＿—］，?：丨廳思闭合丨?Ｄ〇－??１?丨！——，‘??！?ｆ?－?－?－?－?＿控制接｝??一制动控制接ｎ?｜?Ｉ?Ｉ?｜制动控－ＳｉＴ］—??￣Ｉ?ｆＪｆｉＷＳｌｌ?Ｉ?ｌ＂?控制接?Ｉ?Ｉ?＊??图２．４?ＭＶＢ控制单元??Ｆｉｇ．?２．４?ＭＶＢ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｕｎｉｔ??２．３．１?ＭＶＢ数据传输方式??ＭＶＢ采用两种访问方式：周期性和偶发性的访问，提高了总线的利用率ＭＶＢ??可使用三种不同的媒介，它们都可以在统一的１．５Ｍｂ／ｓ速度下进行工作。??ＭＶＢ按如下方式来分配这两种数据传输：??（１）周期性数据，即处理像过程变量这样的数据。定义一个节点被两次轮询的时间??间隔为特征周期并且各个节点的特征周期可以不同。主节点按事先规定的特征周期轮询??各节点以获取周期数据。在网络初运行或节点组成改变时，每个节点应向主节点声明自??己要求在哪个周期被轮询。主节点据此为所有的节点建立一个总的轮询策略，以保证各??种过程数据都能确定、及时的发送。ＭＶＢ中规定：数据传输周期为１、２、４、８、３２、??６４、２５６、１０２４ｍｓ，典型值为３２、６４、２５６、１０２４ｍｓ，特别紧急的过程数据节点可以请??求每个基本周期被轮询一次其它小带紧急过程数据的节点以Ｎ倍于基本周期的特征周??期被轮询间。??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]动车组调试的各工序分析[J]. 王子强. 科技风. 2018(10)
[2]自动化仪表及装置的网络通信嵌入式技术研究[J]. 陈荣保,肖本贤,平兆武,费天泽. 仪表技术. 2017(05)
[3]Scapy在网络设备安全性测试中的应用[J]. 李兆斌,茅方毅,王瑶君,刘倩. 北京电子科技学院学报. 2016(04)
[4]现代有轨电车工程的低压配电设计[J]. 黄雪峰,杨珂,彭继红,陈文萍. 都市快轨交通. 2014(02)
[5]CRH3型高速动车组蓄电池充电机调试方法研究[J]. 康瑛,刘春海,徐军,王超. 中国铁路. 2013(S1)
[6]高速动车组单车模拟试验台的研究[J]. 康瑛,张红星,杨冠军,刘超. 轨道交通装备与技术. 2013(02)
[7]基于STM32的嵌入式语音识别设备[J]. 王冲,施玉霞. 电声技术. 2013(02)
[8]LabVIEW在CRH380BL高速动车组调试中的应用[J]. 刘玉铃,张永波,杨冠军,李文斌,贾敏. 计算机与现代化. 2013(01)
[9]基于ARM和W5100的嵌入式以太网通信接口设计[J]. 王广维,张浩然. 微型机与应用. 2011(05)
[10]浅谈CRH5型动车组调试工艺[J]. 刘显录,刘华. 铁道机车车辆工人. 2011(01)
硕士论文
[1]动车组智能调试设备设计[D]. 陈明杰.大连交通大学 2017
[2]风机PLC系统端口电磁兼容及可靠性设计[D]. 王纪新.湘潭大学 2017
[3]基于Android移动终端的钻井信息管理平台的设计与实现[D]. 王婷.东北石油大学 2017
[4]声纳浮标数据采集系统的设计与实现[D]. 张云鹏.哈尔滨工程大学 2017
[5]高速动车组网络技术研究与应用[D]. 金万腾.吉林大学 2017
[6]数字油田井口参数仿真系统的设计与实现[D]. 刘炜航.西安石油大学 2016
[7]基于光纤传输的工业传感器网络设计研究[D]. 赵智增.北方工业大学 2016
[8]基于STM32单片机的气体分析仪设计[D]. 蔡莉媛.西安工业大学 2016
[9]轨道车辆MVB网络实时性方法研究[D]. 徐进权.长春工业大学 2016
[10]基于网络的混合动力动车组牵引变流器监控系统分析与实现[D]. 李淑英.北京交通大学 2016
本文编号：3540694
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