基于独立模块组合3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法技术

技术编号:14007939 阅读:161 留言:0更新日期:2016-11-17 06:06
本发明专利技术涉及一种基于独立模块组合3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法,通过IO板卡外接地址线识别车厢号,调用探测器配置;探测器采集温度信息和烟雾浓雾信息,并传送至CPU板卡处理;CPU板卡对采集到的信息进行判断,并输出报警信息;报警后,CPU板卡发送报警信息至司机室HMI显示屏;IO板卡断开与车辆安全环路的信号输出,发送报警信息至司机室HMI显示屏,DISP板卡红色报警指示灯亮;DS板卡、Enet板卡和无线板卡收集存储并上传温度信息、烟雾浓雾信息和报警信息。探测器与CAN板卡通讯时,通过探测器转发机制,对探测器的CAN帧地址的进行递加或递减运算,探测器在收到地址不同CAN帧时,应答帧的地址也不相同,增强系统的可配置性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道车辆火灾报警
,具体的说,涉及一种基于独立模块组合的3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法。
技术介绍
高速动车组是一个非常复杂、且处于高速运动状态的载人工具,装载了功能各异的电气设备,铺设了大量的电线电缆,由于其运输环境空间较小、人员密集、疏散和救援困难,一旦发生火情,如果没有及时发现并采取相应措施,会带来较大的人员伤亡和经济损失。由于列车内需要监测位置太多,且各车型车辆所需探测器的数量、位置和功能多样化,烟火报警通讯系统与方法已不能满足列车高速发展的需求。现有烟火报警方法中,如中国专利号CN201210297303公开一种基于无线传感器网络的列车烟火报警系统和方法。通过分布于列车车体内的若干烟火报警节点采集各个位置的信息,将信息通过无线路由方式传输给网关节点,网关节点收集并分类由烟火报警节点上传的信息数据,将信息数据通过有线方式上传至列车网络控制系统,列车网络控制系统对信息进行处理,进行报警提示。即上述报警方法中,仅指出报警节点与网络节点之间采用无线路由方式,将多个探测器悬挂于同一通讯总线,由于列车上探测器的个数随需求而更改,每种车型、每节车厢上探头数目并不固定,如采用上述多节点通过一条总线进行通讯的方式,需要在软件或硬件上对探测器进行地址编码,即需要总线上的每一个探测器均设置自己的地址,以此来识别相应的探测器,这对于探测器数量多且要求配置较灵活的探测器较为限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于独立模块组合3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法。本专利技术的技术方案是:一种基于独立模块组合3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法,该通讯方法包括以下步骤:IO板卡的车号连接器X4外接地址线识别车厢号,调用探测器配置;探测器采集各探测器周围环境温度信息和烟雾浓雾信息,将采集到温度信息和烟雾浓雾信息传送至CPU板卡处理;CPU板卡对采集到温度信息和烟雾浓雾信息进行判断,当温度或烟雾浓度超过设定阈值时,输出报警信息;CPU板卡同时将报警信息通过车辆网络发送至司机室HMI显示屏;报警后,IO板卡断开与车辆安全环路的信号输出,并发送报警信息至司机室HMI显示屏,同时DISP板卡与报警探测器相应的红色报警指示灯亮;DS板卡收集温度信息、烟雾浓雾信息和报警信息,进行存储;Enet板卡收集温度信息、烟雾浓雾信息和报警信息以及各板卡通讯状态和存储状态,通过以太网挂在交换机;无线板卡将上述信息上传至云端服务器。其中,所述的探测器包括CAN接口型探测器或FSK接口型探测器,CAN接口型探测器或FSK接口型探测器将采集到温度信息和烟雾浓雾信息通过CAN板卡或FSK板卡传送至CPU板卡处理。CAN接口型探测器与CAN板卡、FSK接口型探测器与FSK板卡,采用相同的通讯方式,其通讯机制均包括两种,分别为群发-应答机制和点名-应答机制。所述探测器与CAN板卡或FSK板卡之间的通讯机制为群发-应答机制;群发-应答机制包括群命令发送和群命令应答两个过程。CAN板卡向探测器FSD的群命令发送过程采用命令帧地址递加运算,CAN板卡通过其端口CAN#0发送命令帧,第一探测器FSD1接收来自CAN板卡的命令帧并进行转发,转发的同时对命令帧地址进行址递加处理,计算出新的命令帧地址发送至下一探测器FSD;群命令应答过程时,第n探测器FSDn通过其端口CAN#1发送和转发本节点探测器的应答从命令帧地址,并通过其端口CAN#0接收来自其它探测器的应答帧ID;第n探测器FSDn转发本节点探测器的应答从命令帧的同时对从命令帧地址进行址递加处理,计算出新的从命令帧地址发送至上一探测器FSD。所述探测器与CAN板卡或FSK板卡之间的通讯机制为点名-应答机制;点名-应答机制包括点名命令发送和点名命令应答两个过程。CAN板卡向探测器FSD从节点的命令发送过程采用命令帧地址递减运算,CAN板卡通过其端口CAN#0发送命令帧,第一探测器FSD1接收来自CAN板卡的命令帧并进行转发,转发的同时对命令帧地址进行址递减处理,计算出新的命令帧地址发送至下一探测器FSD;点名命令应答时,第n探测器FSDn端口CAN#1的命令帧地址与点名命令的命令帧地址相符合,仅第n探测器FSDn响应点名命令,并转发本节点的应答从命令帧的同时对从命令帧地址进行址递加处理,计算出新的从命令帧地址反馈至上一探测器FSD。该通讯方法采用的烟火报警装置包括电源板卡、IO板卡、CPU板卡、CAN板卡、FSK板卡、DS板卡、DISP板卡、Enet板卡、液晶触控屏和无线板卡,各板卡通过背板总线进行通讯。所述CAN板卡和各探测器FSD均设有端口CAN#0和端口CAN#1,端口CAN#0和端口CAN#1均具备帧地址接收与发送功能;CAN板卡端口CAN#0连接第一探测器FSD1的端口CAN#1,第一探测器FSD1的端口CAN#0连接下一探测器FSD的端口CAN#1,下一探测器FSD的端口CAN#0连接第n探测器FSDn的端口CAN#1,第n探测器FSDn的端口CAN#0连接CAN板卡的端口CAN#1;CAN板卡与邻近探测器FSD之间,以及相邻探测器FSD之间通过独立设置CAN总线连接,各探测器FSD内部均设有数据转发模块,数据转发模块对接收到的命令帧地址进行修改及转发。本专利技术与现有技术相比的有益效果为:1)该列车烟火报警装置采用模块化设计,各板卡独立安装于3U机箱中,布局紧凑,各板卡可灵活配置,实现模块级检修与维护;2)该列车烟火报警装置各板卡的电气接口,兼容现有车辆网络接口,保证装置沿用性,提高装置与多型号车辆的匹配性;3)CAN板卡通讯时,通过探测器转发机制,对探测器的CAN帧地址的进行递加或递减运算,而区分各探测器的CAN帧地址,探测器在收到地址不同CAN帧时,应答帧的地址也不相同,省去了对探测器进行地址编码的过程,增强系统的可配置性;4)CAN板卡与探测器通讯时,用一个CAN环路的两个方向形成了两路CAN通信,实现冗余功能,与现有两条CAN总线互冗余方式相比,减少走线数量。附图说明图1为本专利技术烟火报警装置的结构示意图;图2为本专利技术CAN板卡群命令发送过程示意图;图3为本专利技术CAN板卡群命令应答过程示意图;图4为本专利技术CAN板卡点名命令发送过程示意图;图5为本专利技术CAN板卡点名命令应答过程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1本专利技术公开一种基于独立模块组合的3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法,该通讯方法采用的烟火报警装置包括多块独立板卡,各独立板卡可单独拆装,可根据车辆需要增减,利于装置的维护与升级。参见图1,将各独立板卡按照功能划分,包括电源板卡、IO板卡、CPU板卡、CAN板卡、FSK板卡、DS板卡、DISP板卡、Enet板卡、液晶触控屏和无线板卡,各板卡通过背板总线实现电气连接,各板卡结构与功能如下:电源板卡内设电压转换模块,将DC110V/DC24V直流电转换为DC24V/DC12V/DC5V直流电。电源板卡设有两个连接器,分别为电源输入连接器X1和电源输出连接器X2,电源输入连接器X1可连接DC110V供电和DC24V供电,兼容普通货车和动车组不同的本文档来自技高网...
基于独立模块组合3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法

【技术保护点】
一种基于独立模块组合3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法,其特征在于包括以下方法步骤:IO板卡的车号连接器X4外接地址线识别车厢号,调用探测器配置;探测器采集各探测器周围环境温度信息和烟雾浓雾信息,将采集到温度信息和烟雾浓雾信息传送至CPU板卡处理;CPU板卡对采集到温度信息和烟雾浓雾信息进行判断,当温度或烟雾浓度超过设定阈值时,输出报警信息;CPU板卡同时将报警信息通过车辆网络发送至司机室HMI显示屏;报警后,IO板卡断开与车辆安全环路的信号输出,并发送报警信息至司机室HMI显示屏,同时DISP板卡与报警探测器相应的红色报警指示灯亮;DS板卡收集温度信息、烟雾浓雾信息和报警信息,进行存储;Enet板卡收集温度信息、烟雾浓雾信息和报警信息以及各板卡通讯状态和存储状态,通过以太网挂在交换机;无线板卡将上述信息上传至云端服务器。

【技术特征摘要】
1.一种基于独立模块组合3U机箱结构的列车烟火报警通讯方法,其特征在于包括以下方法步骤:IO板卡的车号连接器X4外接地址线识别车厢号,调用探测器配置;探测器采集各探测器周围环境温度信息和烟雾浓雾信息,将采集到温度信息和烟雾浓雾信息传送至CPU板卡处理;CPU板卡对采集到温度信息和烟雾浓雾信息进行判断,当温度或烟雾浓度超过设定阈值时,输出报警信息;CPU板卡同时将报警信息通过车辆网络发送至司机室HMI显示屏;报警后,IO板卡断开与车辆安全环路的信号输出,并发送报警信息至司机室HMI显示屏,同时DISP板卡与报警探测器相应的红色报警指示灯亮;DS板卡收集温度信息、烟雾浓雾信息和报警信息,进行存储;Enet板卡收集温度信息、烟雾浓雾信息和报警信息以及各板卡通讯状态和存储状态,通过以太网挂在交换机;无线板卡将上述信息上传至云端服务器。2.根据权利要求1所述的列车烟火报警通讯方法,其特征在于:所述探测器包括CAN接口型探测器或FSK接口型探测器,探测器将采集到温度信息和烟雾浓雾信息通过CAN板卡或FSK板卡传送至CPU板卡处理。3.根据权利要求2所述的列车烟火报警通讯方法,其特征在于:所述探测器与CAN板卡或FSK板卡之间的通讯机制为群发-应答机制;群发-应答机制包括群命令发送和群命令应答两个过程;CAN板卡向探测器FSD的群命令发送过程采用命令帧地址递加运算,CAN板卡通过其端口CAN#0发送命令帧,第一探测器FSD1接收来自CAN板卡的命令帧并进行转发,转发的同时对命令帧地址进行址递加处理,计算出新的命令帧地址发送至下一探测器FSD;群命令应答过程时,第n探测器FSDn通过其端口CAN#1发送和转发本节点探测器的应答从命令帧地址,并通过其端口CAN#0接收来自其它探测器的应答帧ID;第n探测器FSDn转发本节点探测器的应答从命令帧的同时对从命令帧地址进行址...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹国瑞许相凯高松安普春孙佳胜张振
申请(专利权)人:中车青岛四方车辆研究所有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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