懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器及控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器，其包括：用于接收懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)管理系統(tǒng)TMCS的信息的接收通道，以及向懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)管理系統(tǒng)TMCS發(fā)送信息的輸出通道；轉(zhuǎn)換模塊，用于將采用CAN協(xié)議的信息和采用MVB協(xié)議的信息進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換；微控制器，用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊處理后的來(lái)自列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS的信息通過(guò)輸出通道發(fā)送給懸浮控制網(wǎng)絡(luò)，以控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，并用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊處理后的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)信息通過(guò)輸出通道發(fā)送給列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS。本申請(qǐng)實(shí)施例還公開(kāi)了一種懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)。通過(guò)本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案分散或集中控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器及控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及磁懸浮列車(chē)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮列車(chē)作為一種新型的列車(chē)，已投入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。磁懸浮列車(chē)依靠電磁鐵力使列車(chē)“浮”于空中，并通過(guò)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)其平穩(wěn)運(yùn)行。通常一輛列車(chē)由多節(jié)車(chē)廂組成，每節(jié)車(chē)廂設(shè)置有若干個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)，多個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)形成懸浮節(jié)點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)，列車(chē)控制中樞(比如，列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS)通過(guò)向懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制指令，由懸浮控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)該指令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的起降裝置起降列車(chē)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)的懸浮。在列車(chē)控制管理系統(tǒng)TMCS與懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)之間存在CAN-MVB網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)具有一般網(wǎng)關(guān)的功能。基于此，列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS需要直接對(duì)大量的懸浮控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，同時(shí)，大量的懸浮控制節(jié)點(diǎn)的信息都會(huì)發(fā)送到列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS，使TMCS系統(tǒng)處理的信息量相當(dāng)大，影響了 TMCS系統(tǒng)的響應(yīng)速度。此外，在TMCS系統(tǒng)一旦因?yàn)槟撤N以外出現(xiàn)癱瘓，網(wǎng)關(guān)自身將不再發(fā)揮任何作用，不利于快速解決發(fā)生的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器及控制系統(tǒng)，以提高TMCS的響應(yīng)速度。
[0004]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)CAN總線連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)MVB總線連接列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS，包括:
[0005]用于接收來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息和/或列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS的信息的接收通道，以及向懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS發(fā)送信息的輸出通道；
[0006]轉(zhuǎn)換模塊，用于將采用CAN協(xié)議的信息和采用MVB協(xié)議的信息進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，所述采用CAN協(xié)議的信息為懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)控制器之間交互的信息，所述采用MVB協(xié)議的信息為列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS與網(wǎng)關(guān)控制器之間交互的信息；
[0007]微控制器，用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊處理后的來(lái)自列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS的信息通過(guò)輸出通道發(fā)送給懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，以控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，并用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊處理后的來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息通過(guò)所述輸出通道發(fā)送給列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS。
[0008]優(yōu)選地，所述網(wǎng)關(guān)控制器還包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)的信息。
[0009]優(yōu)選地，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)懸浮控制節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)組，每組為一個(gè)懸浮架，所述微控制器用于以懸浮架為單位，根據(jù)列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS發(fā)送的指令分時(shí)順序控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)動(dòng)作。
[0010]優(yōu)選地，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)串聯(lián)連接，所述網(wǎng)關(guān)控制器包括檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)是否有來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的表征發(fā)生故障的預(yù)設(shè)電平信號(hào)，所述故障由至少一個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)中斷引起，所述網(wǎng)關(guān)控制器在接收到預(yù)設(shè)電平信號(hào)后發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)。
[0011]優(yōu)選地，所述網(wǎng)關(guān)控制器還包括發(fā)光二極管，用于指示懸浮控制節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。
[0012]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)包括:懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)控制器和列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS，所述網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)CAN總線連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)MVB總線連接列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS，所述網(wǎng)關(guān)控制器為權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的網(wǎng)關(guān)控制器。
[0013]優(yōu)選地，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線連接，每個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)包括懸浮控制器、電磁鐵、加速度傳感器和間隙傳感器形成的閉環(huán)控制回路。
[0014]優(yōu)選地，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)包括第一 CAN節(jié)點(diǎn)和第二 CAN節(jié)點(diǎn)，一部分懸浮節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線與第一 CAN節(jié)點(diǎn)連接，剩余的懸浮節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線與第二 CAN節(jié)點(diǎn)連接，兩部分的CAN總線連接形成環(huán)網(wǎng)。
[0015]優(yōu)選地，所述第一 CAN節(jié)點(diǎn)為主控制CAN節(jié)點(diǎn)，所述第二 CAN節(jié)點(diǎn)為備份CAN節(jié)點(diǎn)。
[0016]優(yōu)選地，所述列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS包括中央控制單元V⑶，用于向網(wǎng)關(guān)控制器發(fā)送控制指令。
[0017]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的網(wǎng)關(guān)控制器，具有一般網(wǎng)關(guān)的功能外，還具有信息運(yùn)算處理功能和邏輯編程能力，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)該網(wǎng)關(guān)控制器，可以減少TMCS系統(tǒng)的工作負(fù)荷，從而有利于提高TMCS在控制方面的響應(yīng)速度。而且，通過(guò)本申請(qǐng)實(shí)施例的網(wǎng)關(guān)控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮控制節(jié)點(diǎn)的分散或者集中控制，可以對(duì)懸浮控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行故障診斷、狀態(tài)監(jiān)視。此外，在TMCS系統(tǒng)因意外事故出現(xiàn)癱瘓時(shí)，網(wǎng)關(guān)控制器可以直接產(chǎn)生聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)，有利于防止危險(xiǎn)擴(kuò)散導(dǎo)致?lián)p失擴(kuò)大。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本申請(qǐng)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為本申請(qǐng)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例圖；
[0021]圖3為本申請(qǐng)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖4為本申請(qǐng)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。[0024]參見(jiàn)圖1，該圖示出了本申請(qǐng)實(shí)施例提供的懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器的組成結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)CAN總線連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)MVB總線連接列車(chē)管理系統(tǒng)TMCS。CAN是Controller Area Network的縮寫(xiě)，意為控制器局域網(wǎng)，CAN總線屬于一種串行數(shù)據(jù)總線。MVB是Multifunction Vehicle BUS的縮寫(xiě)，意為多功能車(chē)輛總線，它是列車(chē)通信網(wǎng)TCN的一部分。由圖1可以看出，網(wǎng)關(guān)控制器可以包括:
[0025]接收通道11和輸出通道12，接收通道可以接收來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息或者列車(chē)管理系統(tǒng)TMCS的信息，當(dāng)然，也可以同時(shí)接收來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)和列車(chē)管理系統(tǒng)TMCS的信息。在接收通道和輸出通道在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采用具有輸入輸出功能的硬件設(shè)備來(lái)設(shè)計(jì)。
[0026]轉(zhuǎn)換模塊13，用于實(shí)現(xiàn)采用CAN協(xié)議的信息與采用MVB協(xié)議的信息之間的相互轉(zhuǎn)換，由于網(wǎng)關(guān)控制器與懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)之間采用CAN總線連接，與懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互的信息的格式為CAN協(xié)議格式，而該格式的信息不能直接被TMCS系統(tǒng)識(shí)別，因此，需要由轉(zhuǎn)換模塊對(duì)CAN協(xié)議的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同樣地，由于網(wǎng)關(guān)控制器與TMCS系統(tǒng)之間采用MVB總線連接，與TMCS系統(tǒng)進(jìn)行交互的信息的格式為MVB協(xié)議格式，而該格式的信息不能直接被懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別，因此，需要由轉(zhuǎn)換模塊對(duì)MVB協(xié)議的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0027]微控制器14，用于將經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換模塊處理后的來(lái)自列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS的信息通過(guò)輸出通道發(fā)送給懸浮控制網(wǎng)絡(luò)，以控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，并用于將經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換模塊處理后的來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息通過(guò)所述輸出通道發(fā)送給列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS。
[0028]下面以TMCS系統(tǒng)控制列車(chē)起浮為例，說(shuō)明該網(wǎng)關(guān)控制器的工作過(guò)程。參見(jiàn)圖1中示出的接收通道連接TMCS系統(tǒng)、輸出通道連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的情形。TMCS系統(tǒng)需要控制列車(chē)起浮時(shí)，通過(guò)MVB總線向網(wǎng)管控制器發(fā)送起浮指令，網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)接收通道收到該指令后，將該指令轉(zhuǎn)換為CAN協(xié)議的信息，然后將該信息傳輸給微控制器，由微控制器將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的CAN協(xié)議的起浮指令信息傳輸?shù)捷敵鐾ǖ?，通過(guò)輸出通道將起浮指令經(jīng)CAN總線傳送到需要進(jìn)行起浮控制的懸浮控制節(jié)點(diǎn)，控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)起降裝置進(jìn)行起浮動(dòng)作。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)，這些懸浮控制節(jié)點(diǎn)可以劃分為若干個(gè)組，每個(gè)組組成一個(gè)懸浮架，多個(gè)懸浮架可以構(gòu)成單節(jié)車(chē)廂。微控制器可以懸浮架為單位，分時(shí)按順序控制每個(gè)懸浮架起浮，在每個(gè)懸浮架被控制時(shí)，該懸浮架內(nèi)的各個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)將被同時(shí)啟動(dòng)。
[0029]基于上述同樣的道理，在某些情況下，懸浮控制節(jié)點(diǎn)需要向TMCS系統(tǒng)上報(bào)自身的某些信息(比如懸浮間隙信息、懸浮電流大小信息、是否正常信息等)，以便TMCS系統(tǒng)掌握懸浮控制節(jié)點(diǎn)的狀況，這種情形下信息流動(dòng)方式與上述類似。參見(jiàn)圖1中示出的接收通道連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、輸出通道連接TMCS系統(tǒng)的情形，懸浮控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線將上報(bào)信息發(fā)送給網(wǎng)關(guān)控制器，網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)接收通道接收到該上報(bào)消息后，將其轉(zhuǎn)換為T(mén)MCS可接收的MVB協(xié)議格式的信息，然后由微控制器通過(guò)輸出通道將該上報(bào)信息上報(bào)給TMCS。通過(guò)上述的敘述可知，轉(zhuǎn)換模塊、接收通道和輸出通道均是雙向功能的，即可以面向懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，也可以面向TMCS系統(tǒng)，因此，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇是將面向不同的對(duì)象的實(shí)體分開(kāi)為兩個(gè)獨(dú)立的模塊還是合成為相同模塊。比如，為了提高轉(zhuǎn)換效率，可以設(shè)置第一轉(zhuǎn)換模塊和第二轉(zhuǎn)換模塊，第一轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)將采用CAN協(xié)議消息轉(zhuǎn)換為MVB協(xié)議消息，第二轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)將采用MVB協(xié)議消息轉(zhuǎn)換為CAN協(xié)議消息。同理，對(duì)于接收通道和輸出通道也可以設(shè)置第一接收通道、第二接收通道和第一輸出通道和第二輸出通道。
[0030]上述實(shí)施例的網(wǎng)關(guān)控制器基于實(shí)際需要，還可以增加功能部件，以實(shí)現(xiàn)特定的目的。比如，為了存儲(chǔ)懸浮控制節(jié)點(diǎn)的信息，可以在網(wǎng)關(guān)控制器中設(shè)置存儲(chǔ)器15，該存儲(chǔ)器15與微控制器連接，從而可以通過(guò)微控制器對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)信息的查詢、分析等功能。對(duì)于存儲(chǔ)器的具體結(jié)構(gòu)方式，如果對(duì)存儲(chǔ)的速率要求較高，則可以采用高速緩存，如果對(duì)存儲(chǔ)的容量要求較大，則可以采用大容量的磁盤(pán)陣列組成；對(duì)于存儲(chǔ)器的工作方式，可以采用“FIFO”方式來(lái)寫(xiě)入和讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)的信息；對(duì)于存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的信息，可以是懸浮控制節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，比如，當(dāng)前是否發(fā)生故障，也可以是運(yùn)行信息，比如懸浮間歇信息、懸浮電流大小、各懸浮控制節(jié)點(diǎn)內(nèi)主要部件狀態(tài)情況等。
[0031]還比如，可以在上述網(wǎng)關(guān)控制器基礎(chǔ)上增加檢測(cè)模塊16，用于檢測(cè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)是否出現(xiàn)故障，如果出現(xiàn)故障則進(jìn)行及時(shí)處理。檢測(cè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式與懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。比如，可以采用所有的懸浮控制節(jié)點(diǎn)串聯(lián)的方式，這樣當(dāng)懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)懸浮控制網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常電平，假設(shè)正常運(yùn)營(yíng)時(shí)的電平為高電平，那么存在故障懸浮控制節(jié)點(diǎn)時(shí)，CAN總線上的電平將變?yōu)榈碗娖剑瑱z測(cè)模塊如果檢測(cè)到電平變化(由高電平變?yōu)榈碗娖?，則說(shuō)明懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障，進(jìn)而可以采取必要的措施。在傳統(tǒng)的懸浮控制中，網(wǎng)關(guān)控制器收到故障信息后，將其反饋到TMCS系統(tǒng)，TMCS系統(tǒng)發(fā)出安全保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)。然而，由于需要向TMCS系統(tǒng)進(jìn)行傳輸故障信號(hào)，且需要等待TMCS發(fā)出安全聯(lián)鎖信號(hào)實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)，這導(dǎo)致從出現(xiàn)緊急情況到執(zhí)行安全保護(hù)聯(lián)鎖會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的滯后。這對(duì)懸浮列車(chē)控制而言，在滯后時(shí)間段內(nèi)可能導(dǎo)致相當(dāng)大的危險(xiǎn)。為避免這種危險(xiǎn)，本申請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)關(guān)控制器中設(shè)置檢測(cè)模塊，當(dāng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到出現(xiàn)故障時(shí)，由網(wǎng)關(guān)控制器直接發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)，而不再經(jīng)過(guò)TCMS系統(tǒng)，從而將大大縮短出現(xiàn)緊急情況到執(zhí)行聯(lián)鎖操作之間的時(shí)間間隔，有利于避免事故或損害的發(fā)生。實(shí)際上，上述由網(wǎng)關(guān)控制器直接發(fā)出安全聯(lián)鎖信號(hào)的方式建立了一種新的機(jī)制，該機(jī)制將TCMS的網(wǎng)絡(luò)控制決策功能與安全保護(hù)功能分割開(kāi)，各自獨(dú)立，這樣即使TCMS的控制決策功能出現(xiàn)了故障，也不會(huì)影響安全保護(hù)功能順利實(shí)現(xiàn)，即有效降低了控制功能和安全功能同時(shí)失效的概率。此外，該機(jī)制還能夠有效降低TCMS的負(fù)荷，使其能夠?qū)ｉT(mén)從事于控制決策功能，在傳統(tǒng)的懸浮控制過(guò)程中，每個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(或每個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)組)內(nèi)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)均通過(guò)自己的網(wǎng)關(guān)向TMSC發(fā)送保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)，使TMSC需要處理大量的信息，大大影響了 TMSC的響應(yīng)速度，而將保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)的發(fā)出前移到本申請(qǐng)的網(wǎng)關(guān)控制器，分散了 TMSC的處理壓力，有利于提高對(duì)緊急情況的響應(yīng)速度。
[0032]再比如，上述網(wǎng)關(guān)控制器還可以設(shè)置多個(gè)發(fā)光二極管，通過(guò)發(fā)光二極管的狀態(tài)來(lái)指示懸浮控制節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，當(dāng)僅僅需要指示兩個(gè)狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)發(fā)光二極管的亮、滅兩個(gè)狀態(tài)來(lái)表示懸浮控制節(jié)點(diǎn)的故障或運(yùn)行正常兩個(gè)狀態(tài)，當(dāng)需要指示懸浮控制節(jié)點(diǎn)的多個(gè)狀態(tài)時(shí)，則可以使用發(fā)光二極管的“亮”時(shí)的顏色狀態(tài)來(lái)表示懸浮控制節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。此外，還可以將發(fā)光二極管的狀態(tài)用于指示電源、各個(gè)接收通道或輸出通道的狀態(tài)等。
[0033]通過(guò)上述網(wǎng)關(guān)控制器，在正常運(yùn)行情況下，一方面可以將列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS對(duì)懸浮控制節(jié)點(diǎn)的控制指令發(fā)送到各個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)、單個(gè)懸浮架、單節(jié)車(chē)或者整列車(chē)的起浮、降落等控制；另一方面可將懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)的信息上報(bào)給TMCS系統(tǒng)，從而使TMCS系統(tǒng)能夠及時(shí)掌握各個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，包括懸浮間隔信息、懸浮電流大小信息、懸浮控制節(jié)點(diǎn)故障與否等，如果是故障信息，還可以根據(jù)故障的情況及時(shí)采取排除措施。在非正常運(yùn)行情況下，網(wǎng)關(guān)控制器能夠及時(shí)捕捉到懸浮控制節(jié)點(diǎn)的緊急情況，然后由網(wǎng)關(guān)控制器直接發(fā)出安全保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)，觸發(fā)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行緊急制動(dòng)等操作，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖保護(hù)，避免危險(xiǎn)擴(kuò)散造成巨大損失。此外，通過(guò)本申請(qǐng)的網(wǎng)關(guān)控制器還能進(jìn)行懸浮控制節(jié)點(diǎn)信息的歷史查詢、分析等功能?；诒旧暾?qǐng)的網(wǎng)關(guān)控制器的上述能力，可以稱該網(wǎng)關(guān)控制器為智能網(wǎng)關(guān)控制器。
[0034]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)?zhí)峁┑膽腋】刂乒?jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器，下面結(jié)合對(duì)網(wǎng)關(guān)控制器的具體設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。參見(jiàn)圖2，該圖示出了網(wǎng)關(guān)控制器的一種具體設(shè)計(jì)方案。在該涉及中可以采用ARM920T作為微控制器，該微控制器連接連接兩個(gè)CAN通訊部分，負(fù)責(zé)與懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，CAN通訊部分采用MCP2510控制器、光耦隔離、總線驅(qū)動(dòng)芯片組成；MVB通訊部分采用MVB協(xié)議控制器MVBCOl和總線接口芯片組成；存儲(chǔ)部分主要采用大容量的磁盤(pán)陣列組成，數(shù)字量IO部分可全采用光耦隔離。此外，還可以包括以太網(wǎng)口，通過(guò)該以太網(wǎng)口可以使用FTP協(xié)議將有關(guān)信息輸出到電腦終端上，利用其上位軟件分析列車(chē)運(yùn)行時(shí)各個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)信息。
[0035]本申請(qǐng)除提供了上述的網(wǎng)關(guān)控制器的實(shí)施例外，還提供了一種懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)的實(shí)施例。參見(jiàn)圖3所示，該系統(tǒng)包括:懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)31、網(wǎng)關(guān)控制器32和列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS33，網(wǎng)關(guān)控制器31通過(guò)CAN總線連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)MVB總線連接列車(chē)管理系統(tǒng)TMCS，網(wǎng)關(guān)控制器31可以為上述敘述的網(wǎng)關(guān)控制器，即可以包括接收通道、輸出通道、格式轉(zhuǎn)換模塊、微控制器等部件。
[0036]在上述系統(tǒng)中，懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)可以是任何形狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但在實(shí)際過(guò)程中，通常采用圖4所述的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即多個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線串連在一起形成環(huán)網(wǎng)，每個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)包括懸浮控制器、電磁鐵、加速度傳感器和間隙傳感器形成的閉環(huán)控制回路(在圖中用LCU來(lái)表示)，各自獨(dú)立地控制對(duì)應(yīng)的起降裝置。在圖4中示出了 20個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)，這些懸浮控制節(jié)點(diǎn)分兩大部分，一部分連接在一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)(第一 CAN節(jié)點(diǎn))上，剩下的部分連接在第二 CAN節(jié)點(diǎn)上，這兩部分的CAN總線連接形成環(huán)網(wǎng)狀。在該網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)可以發(fā)揮同等的作用，即沒(méi)有主次之別，也可發(fā)揮不同的作用，即存在主備之分，這種情況下，可以將一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)用于實(shí)現(xiàn)主控制，另一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)用于監(jiān)視該網(wǎng)絡(luò)，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)，則兩個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)可以分別匯總各個(gè)支路的懸浮控制節(jié)點(diǎn)的信息。當(dāng)然，在一般情況下，本申請(qǐng)可以僅采用一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)，但是，如上所述，當(dāng)采用兩個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以增強(qiáng)系統(tǒng)的冗災(zāi)能力:由于總線故障可以及時(shí)通過(guò)正常總線通知進(jìn)行維護(hù)，網(wǎng)狀冗余在發(fā)現(xiàn)總線故障及時(shí)性方面比全系統(tǒng)冗余后備方式好，其兼顧了部分冗余和全系統(tǒng)冗余的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0037]在上述系統(tǒng)中，列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS可以包括中央控制單元VCU’列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS對(duì)懸浮控制節(jié)點(diǎn)的控制功能主要是由中央控制單元VCU來(lái)完成。
[0038]為了描述的方便，描述以上網(wǎng)關(guān)控制器、控制系統(tǒng)時(shí)以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各單元的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請(qǐng)可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0039]本說(shuō)明書(shū)中的實(shí)施例以及實(shí)施例的各種變形方式采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例和其變形方式之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例或變形方式的技術(shù)方案重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)的不同之處。以上所描述的實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0040]本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如:個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微控制器的系統(tǒng)、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等
坐寸O
[0041]本申請(qǐng)可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本申請(qǐng)，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來(lái)執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0042]以上所述僅是本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)CAN總線連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)MVB總線連接列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS，包括: 用于接收來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息和/或列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS的信息的接收通道，以及向懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS發(fā)送信息的輸出通道； 轉(zhuǎn)換模塊，用于將采用CAN協(xié)議的信息和采用MVB協(xié)議的信息進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，所述采用CAN協(xié)議的信息為懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)控制器之間交互的信息，所述采用MVB協(xié)議的信息為列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS與網(wǎng)關(guān)控制器之間交互的信息； 微控制器，用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊處理后的來(lái)自列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS的信息通過(guò)輸出通道發(fā)送給懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，以控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，并用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊處理后的來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息通過(guò)所述輸出通道發(fā)送給列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)關(guān)控制器，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)控制器還包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)關(guān)控制器，其特征在于，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)懸浮控制節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)組，每組為一個(gè)懸浮架，所述微控制器用于以懸浮架為單位，根據(jù)列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS發(fā)送的指令分時(shí)順序控制懸浮控制節(jié)點(diǎn)動(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)關(guān)控制器，其特征在于，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的懸浮控制節(jié)點(diǎn)串聯(lián)連接，所述網(wǎng)關(guān)控制器包括檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)是否有來(lái)自懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的表征發(fā)生故障的預(yù)設(shè)電平信號(hào)，所述故障由至少一個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)中斷引起，所述網(wǎng)關(guān)控制器在接收到預(yù)設(shè)電平信號(hào)后發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的網(wǎng)關(guān)控制器，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)控制器還包括發(fā)光二極管，用于指示懸浮控制節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。
6.一種懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括:懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)控制器和列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS，所述網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)CAN總線連接懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)MVB總線連接列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS，所述網(wǎng)關(guān)控制器為權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的網(wǎng)關(guān)控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的懸浮控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線連接，每個(gè)懸浮控制節(jié)點(diǎn)包括懸浮控制器、電磁鐵、加速度傳感器和間隙傳感器形成的閉環(huán)控制回路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述懸浮控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)包括第一CAN節(jié)點(diǎn)和第二 CAN節(jié)點(diǎn)，一部分懸浮節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線與第一 CAN節(jié)點(diǎn)連接，剩余的懸浮節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線與第二 CAN節(jié)點(diǎn)連接，兩部分的CAN總線連接形成環(huán)網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一CAN節(jié)點(diǎn)為主控制CAN節(jié)點(diǎn)，所述第二 CAN節(jié)點(diǎn)為備份CAN節(jié)點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述列車(chē)管理控制系統(tǒng)TMCS包括中央控制單元V⑶，用于向網(wǎng)關(guān)控制器發(fā)送控制指令。
【文檔編號(hào)】B60L13/06GK103786595SQ201410020672
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】佟來(lái)生, 李曉春, 羅華軍, 李林, 曹芬, 程維 申請(qǐng)人:南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司