一种用于机车的ＭＶＢ数据记录单元及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种用于机车的ＭＶＢ数据记录单元及其工作方法，所述的记录单元包括ＭＶＢ协议控制器、ＭＶＢ总线收发器和ＭＶＢ光电隔离器，所述的ＭＶＢ协议控制器通过内部总线依次与高速单片机、ＰＣ１０４总线接口双向连接，所述的ＰＣ１０４总线接口与ＰＣ１０４Ｘ８６接口卡的ＰＣ１０４总线通过内部总线双向连接，所述的ＰＣ１０４Ｘ８６接口卡的ＰＣ１０４输出端与数据存储单元的输入端连接。本发明专利技术的高速单片机负责控制ＭＶＢ协议控制器的工作时序和ＰＣ１０４数据流的生成，ＰＣ１０４Ｘ８６接口卡将数据处理后交由数据存储单元进行存储和记录。本发明专利技术具有可靠性、灵活性、通用性、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于MVB网络技术的机车车辆的网络控制装置，尤其涉及一种用 于机车的MVB数据记录单元及其工作方法。
技术介绍
MVB网络是一种专门为机车车辆总线设计的网络，目前已成为一种在国外和国内 大量使用的高可靠性现场总线网络，是IEC61375-3标准的一个重要组成部分，但由于专业 性强，对外接口还不是特别方便。数据记录仪是目前机车车辆上逐渐广泛应用的一个数据存储设备，一般放置在司 机室内，方便维护人员对数据进行下载和分析。当车辆回库后，维护人员可以下载存储在数 据记录仪上的故障以及车辆运行的文件，并借助相关的上位机分析软件进行对整车的运行 情况做相关的判断和分析。虽然各个厂家生产的数据记录单元结构不一样，但都遵循方便安装和维护、方便 下载数据进行分析的原则。不过，由于机车车辆的特殊应用性，很多的核心技术被国外垄 断，导致国外的数据记录仪价格十分昂贵。而且，国外的数据记录仪结构和功能上均不能完 全满足用户需求，很多用户的需求很多，需要记录单元的可扩展性能，需要对数据记录单元 接口进行更改，可国外厂家从来不满足用户的需求。因此，专利技术一种价格低、实用性强，功能 完善的机车车辆用数据记录单元十分必要。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术要设计一种价格低、实用性强的用于机 车的MVB数据记录单元及其工作方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种用于机车的MVB数据记录单元，包括MVB协议控制器、MVB总线收发器和MVB 光电隔离器，所述的MVB协议控制器通过内部总线依次与MVB总线收发器、MVB光电隔离器 和MVB总线双向连接；所述的MVB协议控制器还通过内部总线依次与高速单片机、PC104总 线接口双向连接，所述的PC104总线接口与PC104X86接口卡的PC104总线通过内部总线双 向连接，所述的PC104X86接口卡的PC104输出端与数据存储单元的输入端连接；所述的高 速单片机是C8051F040处理器，所述的PC104X86接口卡是x86的PC104CPU板卡。一种用于机车的MVB数据记录单元的工作方法，包括以下步骤A、MVB总线收发器将MVB协议控制器送来的数字信号转换成曼彻斯特信号，经MVB 光电隔离器送出，或者将MVB光电隔离器送来的曼彻斯特网络信号解码为数字信号，送入 MVB协议控制器；B、MVB协议控制器将高速单片机要传输的变量MPC或消息MSG打包成MVB网络协 议规定的数据流送到MVB总线收发器或者将MVB总线收发器送来的信号解析成标准数据并 存储起来；3C、高速单片机负责控制MVB协议控制器的工作时序和PC104数据流的生成，并负 责电压监视、软件狗和/或工作电源的控制；D、PC104总线接口是PC104总线的对外接口电路，它将外总线信号解调成PC 104 总线的数据流，将数据传送给高速单片机进行数据处理，并将其生成的PC104信号送到 PC104总线接口生成符合PC104总线通讯的信号与PC104X86接口卡通信，PC104X86接口卡 将数据处理后交由数据存储单元进行存储和记录。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1、由于本专利技术采用的PC104通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，具有接口 简单、价格低廉、调试方便、性能可靠、而且在通信速率上完全和MVB网络匹配等优点。特别 是在机车车辆、电厂等领域，具有数据记录的实时性高、响应时间快等特点，将PC104总线 与MVB总线技术结合起来，将专用的MVB数据流变换为通用的PC104总线数据。PC104X86 接口卡在工业控制领域被广泛应用，其扩展性能强，对数据存储单元的扩展十分方便，而且 也支持键盘、显示屏和鼠标等接口的接入，方便了系统的调试。本专利技术将机车车辆领域专用 的MVB总线机制和有着广泛应用基础的PC104X86接口卡以及相关的数据存储单元相结合， 创造出了一种新型的基于MVB接口的数据记录单元，对于实现机车车辆的数据记录单元的 推广具有十分重要的意义，具有可靠性、灵活性、通用性、成本低等优点。2、由于本专利技术采用的PC104X86接口卡具有很强的扩展性能，可根据客户的不同 需求进行数据记录单元的功能扩展，具体可以实现的功能包括第一，可以根据用户的数据 通信的数据量特点进行数据存储单元的容量扩展；第二，可以根据用户对数据存储的安全 性能等级要求进行对存储部分的加固；第三，可以根据用户对某些特殊数据的采集要求进 行数据采集卡的扩展，比如客户需要采集2路数字输入量，数据记录单元可以根据客户的 需求扩展数字量输入的采集接口卡。如果客户需要2路的速度信号采集和记录，数据记录 单元可以根据客户的需求扩展模拟量的采集接口卡。本专利技术所需要实现的功能成为机车系 统的一个部分，使对机车领域不熟悉不具备MVB总线研发能力的厂商，能将自己的产品快 速的推向铁路市场。所以本专利技术非常适合于机车车辆的应用领域中广泛推广。附图说明本专利技术仅有附图1张，其中图1为用于机车的MVB数据记录单元的结构原理图。图中1、高速单片机，2、MVB协议控制器，3、MVB总线收发器，4、MVB光电隔离器，5、 PC104总线接口，6、PC104X86接口卡，7、数据存储单元。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行进一步地描述。如图1所示，一种用于机车的MVB数 据记录单元，包括MVB协议控制器2、MVB总线收发器3和MVB光电隔离器4，所述的MVB协 议控制器2通过内部总线依次与MVB总线收发器3、MVB光电隔离器4和MVB总线双向连 接；所述的MVB协议控制器2还通过内部总线依次与高速单片机1、PC104总线接口 5双向 连接，所述的PC104总线接口 5与PC104X86接口卡的PC104总线通过内部总线双向连接， 所述的PC104X86接口卡的PC104输出端与数据存储单元7的输入端连接；所述的高速单片机1是C8051F040处理器，所述的PC104X86接口卡6是x86的PC104CPU板卡。一种用于机车的MVB数据记录单元的工作方法，包括以下步骤A、MVB总线收发器3将MVB协议控制器2送来的数字信号转换成曼彻斯特信号， 经MVB光电隔离器4送出，或者将MVB光电隔离器4送来的曼彻斯特网络信号解码为数字 信号，送入MVB协议控制器2 ；B、MVB协议控制器2将高速单片机1要传输的变量MPC或消息MSG打包成MVB网 络协议规定的数据流送到MVB总线收发器3或者将MVB总线收发器3送来的信号解析成标 准数据并存储起来；C、高速单片机1负责控制MVB协议控制器2的工作时序和PC104数据流的生成， 并负责电压监视、软件狗和/或工作电源的控制；D、PC104总线接口 5是PC104总线的对外接口电路，它将外总线信号解调成PC104 总线的数据流，将数据传送给高速单片机1进行数据处理，并将其生成的PC104信号送到 PC104总线接口 5生成符合PC104总线通讯的信号与PC104X86接口卡6通信，PC104X86接 口卡6将数据处理后交由数据存储单元7进行存储和记录。下面对本专利技术的工作方法作进一步地说明PC104总线接口 5通过内部总线连接到高速单片机1上，完成高速单片机1同 PC104总线上各设备的通信，MVB总线收发器3的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李砾工，吴涛，
申请(专利权)人：中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心，
类型：发明
国别省市：91