一种用于机车通信系统的插件设备技术方案

本发明专利技术提供了一种用于机车通信系统的插件设备，该插件设备包括中心处理装置、异步通信单元、电流环接口装置，所述电流环接口装置包括输入支路和输出支路，所述输入支路用于将电流信号转化为电平信号传送给所述异步通信单元；所述输出支路用于接收所述异步通信单元的电平信号，控制所述电流环接口装置输出端的导通、截止；异步通信单元用于实现电流环接口装置和中心处理装置之间的信号交互。本发明专利技术所提供的通信插件设备，能够提供２０ｍＡ电流环接口，实现机车通信系统与带有２０ｍＡ电流环的外部设备进行通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种用于机车通信系统的插件设备。
技术介绍
随着我国铁路第六次大提速和高速动车组逐步大量的开行，对我国目前电力机车(包括动车组)广泛采用的LKHOOO型列车运行监控记录装置的应 用也提出了更高和更新的要求。目前在电力机车驾驶台上有两套运行监控系统，包括LKJ2000装置和列 车自动防护(ATP)装置。LKJ2000装置的显示器屏幕通过文字、曲线、图形 等组合，显示速度、距离、线路纵断面、弯道、隧道、桥梁等多方面的信息 和内容，非常直观，司机根据屏幕显示，很轻松地操纵列车安全行驶。但当 列车速度超过200km/h时，司机已无法对地面信号机显示作出判断和反应， 此时在高速动车组上采用ATP装置，车载设备根据接收到的地面信息以及列 车参数，实时计算出列车运行的允许速度，监督列车运行。LKJ2000装置与ATP装置间包括两种接口， 一种为通信接口， 一种为制动 接口。通信接口为RS422接口，通信协议包含了很多与控车有关的关键信息。 LKJ2000装置与动车组的接口有RS485和20mA电流环两种4妄口 ，通信协议主 要包括了与动车组制动相关的信息。现有技术中，LKJ2000装置自身有相应的通信模块，即为通信插件，该插 件插装在LKJ200G的主机箱中，其功能是通过RS485或者RS422与LKJ^OOO 外部设备之间进行数据交换，并通过LKJ2000自身的内部系统总线CAN总线 把采集到的信息发送到主机插件，或是将LKJ2000的信息传送到外部设备。现有LKJ2000装置的通信插件包括2路RS485接口及1路RS422/485接 口，其中l路RS485通信接口用于与列车总线/车辆总线联接，实现监控装置 与列车/机车控制系统的信息交换；1路RS422/RS485接口用于与机车信号装置或点式信息设备通信，从而提高传输信息量以及传输信息的可靠性，插件 之间通过内部CAN网络交换数据。随着轨道交通的快速发展，动车组被广泛应用。但是，现有技术中的LKJ2000装置缺少20mA电流环接口供动车组机车使用，并不能满足动车组的 运行条件。除此之外，现有LKJ2000装置的对外通信接口已经都被占用，没有多余 的接口以供使用，其内部通信总线资源(CAN总线)也趋近于饱和，增加新的 优先级较高的信息已经十分困难。同时，在LKJ2000装置与ATP装置之间的 通信协议中，需要大量的数据进行交换，并对所有的数据进行了编码解码， 还使用了循环冗余效验(CRC )。 CRC效验是32位的，而通信插件的微控制器 (MCU )是8位的，这样在处理32位CRC效验时会比4交耗费时间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于机车通信系统的插件设备， 使机车通信系统能够和带有20mA电流环的外部设备进行通信。本专利技术提供了 一种用于机车通信系统的插件设备，该设备包括中心处理 装置、异步通信单元、及电流环接口装置所述电流环接口装置包括输入支路和输出支路，所述输入支路用于将电 流信号转化为电平信号传送给所述异步通信单元；所述输出支路用于接收所 述异步通信单元的电平信号，控制所述电流环接口装置输出端的导通、截止；所述异步通信单元用于实现所述电流环接口装置和所述中心处理装置之 间的信号交互。其中，所述中心处理装置包括指针控制模块，所述指针控制模块用于在 进行8位与32位数据运算时，数据指针指向32位数据的低八位，进行读取 数据和运算。其中，所述接口为20mA电流环4妻口 。其中，所述输入支路包括第一电容、第一二极管、第二二极管、第一光 电耦合器、第一施密特触发器、第一电阻、及第二电容；输入支路正输入端接所述第一电容的正极、所述第一二极管的负极和所 述第二二极管的负极，所述第一二极管的正极接所述第 一光电耦合器的第二 引脚，所述第 一 电容的负极和所述第二二极管的正极接所述第 一光电耦合器 的第四引脚，所述第一光电耦合器的第八引脚接电源和所述第一电阻，所述 第一电阻的另一端接所述第一施密特触发器的反相输入端和所述第一光电耦 合器的第六引脚，所述第一施密特触发器的输出端接输入支路的输出端，所述第一光电耦合器的第六引脚接第二电容的正极，所述第一光电耦合器的第 五引脚和所述电容的负极接地。其中，所述输入支路还包括第一电阻、第二电阻，及第三电阻；所述第 一电阻接在输入支路正输入端与所述第 一 电容的正极之间，所述 第二电阻和所述第 一电容并联，所述第三电阻接在所述第一二极管的正极和 所述第 一光电耦合器的第二引脚之间。其中，所述输入支路还包括第三电容，所述第三电容的正极接第一光电 耦合器的第八引脚，所述第三电容的负极接地。其中，所述输出支路包括第一二极管、第一电容、第一光电耦合器、第二电容；输出支路的正输出端接所述第 一光电耦合器的第三引脚，所述第一二极 管的负极和所述第一电容的正极接所述第一光电耦合器的第三引脚，所述第 一二极管的正极和所述第 一 电容的负极接所述第 一光电耦合器的第四引脚， 所述第一光电耦合器的第八引脚接电源和所述第二电容的正极，所述第二电 容的负极和所述第一光电耦合器的第五引脚接地。其中，所述输出支路还包括第一电阻，所述第一电阻接在输出支路的正 输出端和所述第 一光电耦合器的第三引脚之间。其中，该设备还包括RAM存储器，所述RAM存储器通过并行总线与所述 异步通信单元和所述中心处理装置相连。其中，该设备还包括RS485串行通信接口和选择开关，所述选择开关的 公共端与所述中心处理装置相连， 一路与所述电流环接口装置相连， 一路与 RS485串行通信接口相连。其中，该设备还包括RS422串行通信接口，所述RS422串行通信接口与 所述中心处理装置相连。其中，该设备还包括CAN控制器和CAN接口 ，所述CAN控制器通过并行 总线与所述中心处理装置相连，所述CAN接口接所述CAN控制器。其中，该设备还包括ROM存储器，所述ROM存储器通过并行总线与所述 CAN控制器和所述中心处理装置相连。 其中，该设备还包括双口 RAM存储器、VME接口，所述双口 RAM存储器通 过并行总线与所述中心处理装置相连，所述VME接口通过并行总线与所述双 口 RAM存储器相连。其中，该设备还包括RS485串行通信接口，所述RS485串行通信接口与 所述中心处理装置相连。其中，该设备还包括选择开关、RS485串行通信接口和RS232串行通信接 口，所述选择开关的公共端接所述中心处理装置， 一路接RS485串行通信接 口 ， 一^$4妻RS232串行通信接口 。其中，该设备还包括矩形连接器，所述电流环接口装置与所述矩形连接 器相连。本专利技术具有如下有益效果本专利技术提供了一种用于机车通信系统的插件设备，采用电流环接口装置 向外接设备提供2 OmA电流环接口 ，包括输入支路和输出支路，输入支路用于 将电流信号转化为电平信号传送给异步通信单元；输出支路用于接收异步通 信单元的电平信号，控制电流环接口装置输出端的导通、截止；异步通信单 元用于实现电流环接口装置和中心处理装置之间的信号交互。相对于现有技术，本专利技术提供了 一种能够提供20mA电流环接口的通信插 件设备，增强了机车通信系统的适用性，使之可以与带有20mA电流环的外部 设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机车通信系统的插件设备，其特征在于，该设备包括中心处理装置、异步通信单元、及电流环接口装置：　所述电流环接口装置包括输入支路和输出支路，所述输入支路用于将电流信号转化为电平信号传送给所述异步通信单元；所述输出支路用于接收所述异步通信单元的电平信号，控制所述电流环接口装置输出端的导通、截止；　所述异步通信单元用于实现所述电流环接口装置和所述中心处理装置之间的信号交互。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆啸秋，张超，
申请(专利权)人：铁道部运输局，株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]