高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于轨道交通车辆网络连接和网络控制领域，具体涉及一种高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备。所述MVB/ETH网关设备设置于所述高速动车组内并用于所述高速动车组内MVB网络和ETH网络之间的通讯，且所述MVB/ETH网关设备至少包括：控制板卡，其用于控制MVB网络与ETH网络之间的通讯；信息块传输端板卡，其具有用于与相邻的车辆中的MVB/ETH网关设备连接的多个ETH网络接口；第一交换机板卡，其具有用于与所述MVB/ETH网关设备所安装的车辆内的各ETH网络设备连接的多个ETH网络接口；以及电源板卡，其用于为所述MVB/ETH网关设备提供电源。通过采用上述技术方案，本实用新型专利技术提供了一种稳定可靠地实现ETH网络与MVB网络之间通讯的高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于轨道交通车辆网络连接和网络控制领域，具体涉及一种 高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备。
技术介绍
现有的CRH3型动车组MVB网关采用TCN网络控制技术，TCN(IEC61375)标准适用 于CRH3型列车的数据通信，它包括车辆与车辆间的数据通信及车辆内的数据通信。TCN列 车总线广泛应用于铁路机车车辆、动车组及城轨车辆中，CRH1/3/5列车均使用TCN系统。 TCN列车总线一般分为两部分：MVB (多功能车辆总线）和WTB (绞线式列车总线）。 其中，WTB使用专用屏蔽双绞线电缆。电线的布置采用冗余原则，在车辆的每一侧各有一根 电缆，以适应频繁改变其组成的列车组。MVB可使用双绞线或光纤介质，不同的介质可以直 接通过中继器互相连接。MVB由一个集中的总线控制器控制。 TCN列车层次结构为：每节车有一个WTB/MVB网关节点，各节车之间的网关节点通 过WTB列车总线互联起来。这样，每节车既可以单独通过MVB总线进行控制，又可以通过网 关控制其它车辆或者接收其它车辆的运行命令。只要协调好每节车辆之间的控制关系，就 可以实现整列车的控制。 现有的高速动车组网络系统单纯使用MVB网络存在如下不足：通用性差，MVB标准 实现困难、成本高、设备复杂且容错能力较差。为此，同时采用ETH网络与MVB网络是高速 轨道车辆中网络发展的必然趋势。而现有技术中还没有提出用于ETH网络和MVB网络之间 进行连接的网关设备。
技术实现思路
为了解决如上现有技术的问题，本技术的专利技术目的在于提供一种稳定可靠地 实现ETH网络与MVB网络之间通讯的高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备。 为了实现上述的专利技术目的，本技术采用如下的技术方案。 一种高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备，所述MVB/ETH网关设备设置于所 述高速动车组内并用于所述高速动车组内MVB网络和ETH网络之间的通讯，且所述MVB/ETH 网关设备至少包括：控制板卡，其用于控制MVB网络与ETH网络之间的通讯；信息块传输端 板卡，其具有用于与相邻的车辆中的MVB/ETH网关设备连接的多个ETH网络接口；第一交换 机板卡，其具有用于与所述MVB/ETH网关设备所安装的车辆内的各ETH网络设备连接的多 个ETH网络接口；以及电源板卡，其用于为所述MVB/ETH网关设备提供电源。上述方案提供 了实现本技术的MVB/ETH网关设备的基本技术方案。 进一步地，所述MVB/ETH网关设备还包括用于调试的第二交换机板卡，其具有至 少一个用于调试所述MVB/ETH网关设备的ETH网络接口。这样能够提高本技术的MVB/ ETH网关设备的可靠性，方便维护。 优选地，所述控制板卡、信息块传输端板卡和所述第一交换机板卡也分别具有至 少一个用于调试的ETH网络接口。 优选地，所述MVB/ETH网关设备具有多个第一交换机板卡，所述多个第一交换机 板卡并联/串联设置。 具体地，所述控制板卡为CPU板卡，该CPU板卡具有至少两个ETH网络接口和至少 两个MVB网络接口。需要说明的是，该CPU板卡为中央处理器板卡，其至少应该具有转换网 络数据传输标准并处理网络传输数据的功能。 优选地，仅在所述高速动车组的一个车辆中设置一个所述MVB/ETH网关设备，所 述高速动车组中的ETH网络设备均通过该MVB/ETH网关设置与MVB网络进行通讯。 优选地，所述MVB/ETH网关设备的长、宽、高的尺寸的比的范围在3.5 :1 :1. 5至 3.7 :1 :1. 8。所述MVB/ETH网关设备的重量不超过5千克。 优选地，为了避免电源对其它部件工作性能的影响，所述电源板卡为屏蔽电源板 卡。 更进一步优选地，所述信息块传输端板卡具有4个ETH网络接口和1个调试接口； 所述第一交换机板卡具有7个ETH网络接口；并且所述电源板卡具有1个电源输入接口。 在这里需要说明的是，上述MVB网络即在
技术介绍
中所说明的多功能车辆总线， 而ETH网络则为工业ETH网络。 通过采用上述技术方案，本技术提供了一种稳定可靠地实现ETH网络与MVB 网络之间通讯的高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备。【附图说明】 下面，将结合附图对本技术的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中： 图1示出了本技术的MVB/ETH网关设备在高速动车组中连接结构示意图； 图2示出了本技术的MVB/ETH网关设备的外观示意图； 图3示出了包括本技术的MVB/ETH网关设备的高速动车组部分网络的拓扑结 构示意图； 图4示出了电源接口和ETH网络接口的接口示意图； 图5示出了本技术的MVB/ETH网关设备的软件工作流程图。【具体实施方式】 为使本技术的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用 新型的实施例中的附图，对本技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新 型中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。 首先对工业ETH网络进行简要的说明。工业ETH网络提供了针对制造业控制网络 的数据传输的ETH网络标准。该技术基于工业标准，利用了交换ETH网络结构，具有很高的 网络安全性、可操作性和实效性，最大限度地满足了用户和生产厂商的需求。工业ETH网 络的低成本、高时效、高扩展性及高智能等特点，使其广泛的应用于工业的各个领域。新的 IEC61375标准中将ETH网络列入了车辆网和列车网，本技术就是针对具有车载ETH网 络情况下提供一种可以MVB网络与ETH网路之间的通讯的MVB/ETH网关设备。 下面结合说明书附图对本技术的MVB/ETH网关设备进行详细的说明。其中 图1示出了本技术的MVB/ETH网关设备在高速动车组中连接结构示意图，其中示出了 MVB/ETH网关设备在高速动车组的网络系统的连接位置；图2示出了本技术的MVB/ETH 网关设备的外观示意图，其中仅示出了该MVB/ETH网关设备一方向的视图；图3示出了包括 本技术的MVB/ETH网关设备的高速动车组部分网络的拓扑结构示意图，以利于本领域 技术人员对MVB/ETH网关设备的具体拓扑结构进行理解。 本技术的MVB/ETH网关用于接收列车网络的MVB数据，转发到ETH网络设备， 或将ETH网络的设备转发至MVB网络（但需要提前进行相关配置），并用于形成列车ETH网 络总线，连接各车辆的ETH网络，以及车辆上的各控制设备ETH网络接口。 MVB/ETH网关设备可以仅包括作为控制板卡的CPU板卡、作为信息块传输端板卡 的ETB板卡、电源板卡和第一交换机板卡四种模块组成，当高速动车组具有8节车辆时，并 且需要在各车辆中安装MVB/ETH网关设备的情况下，在1车和8车中将MVB/ETH网关设备 优选安装于司机室电器柜；在2-7车中将MVB/ETH网关设备优选地安装于乘客室电器柜。 MVB/ETH网关设备的壳体的示意图如附图2所示，设备重量约5千克，尺寸为： 482. 5 (长）X 132 (宽）X 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速动车组网络系统的MVB/ETH网关设备，其特征在于，所述MVB/ETH网关设备设置于所述高速动车组内并用于所述高速动车组内MVB网络和ETH网络之间的通讯，且所述MVB/ETH网关设备至少包括：控制板卡，其用于控制MVB网络与ETH网络之间的通讯；信息块传输端板卡，其具有用于与相邻的车辆中的MVB/ETH网关设备连接的多个ETH网络接口；第一交换机板卡，其具有用于与所述MVB/ETH网关设备所安装的车辆内的各ETH网络设备连接的多个ETH网络接口；以及电源板卡，其用于为所述MVB/ETH网关设备提供电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志平，赵红卫，朱广超，张顺广，王隆龙，申鹏，扈海军，
申请(专利权)人：北京纵横机电技术开发公司，中国铁道科学研究院机车车辆研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11