LonWorks现场总线技术在列车监控系统中的应用
网络结构及总线关系
3.2列车网络监控系统概述
在目前众多的应用中，列车网络监控系统主要是实现对列车运行中所有车辆设备运行状态的监视，并根据需要对可可控设备进行远端控制操作。这些车辆设备往往比较固定，一般包括空调控制器、辅助电源逆变器、烟火报警器、门控器、轴温报警器、防滑器、列车供电控制器等，几乎列车上所有必需的电子设备。系统对这些设备的监视控制变量中，既有模拟量，也有数字量。因为列车的编挂数量往往超过18辆，整个系统的监控对象数量比较多，网络通信量也比较大。另外，由于列车编组情况可能会变动，网络监控系统还必须根据设定器中设定的车号和编组对整个网络进行动态配置，以适应不同的列车编组情况。系统设计中，除了通用节点的设计外，由于目前很多列车设备采用传统微控制技术，还保持原有的RS-232/485串行通信方式，系统要与这些设备建立通信，就必须安装协议转换节点。因此，整个系统的设计和实现都比较复杂。
3.3应用现状
国外，尤其是美国等西方国家，LonWorks现场总线技术已经在铁路领域得到广泛应用。欧洲国家则主要采用TCN。
国内目前列车监控系统LonWorks现场总线技术的应用也在不断增加。已经投入使用的有用于内燃动车组(曙光号、神州号)点对点通信，实现首尾机车的重联控制。在新设计的动车组上，有的用于列车总线(多个节点)，有的用于车辆总线(多个设备)。北京高包车则全部采用LON总线。
在目前已经投入运行的系统中，基本上都采用了总线形网络拓扑结构，每一节车厢作为一个独立的监控单元，每一监控单元内根据需求不同所需节点数量也不一样。同一单元内各节点通过车辆总线(LON总线)相连。通过在每一单元内安装一代理节点来完成本单元内网络节点的管理，同时也提供本单元同列车总线及其它单元的接口。在司机室或发电车内有一监控主机，通过LON网卡与列车总线相连，负责数据的显示、存储等工作。操作员可通过主机触摸屏监视列车运行状况以及各设备状态，并可对车辆设备进行远方操作控制。整个网络结构如图2 所示。除了上述主从方式的的系统，也有的系统采用对等方式，不再设监控主机，而是在每一监控单元内各有一监控终端(配置可相对较低)，通过监控终端可对其它单元内设备状况进行监视，并可对可控设备进行控制。目前在一些新型车或改造车上，这种方式已经得到了应用。另外，国产地铁列车监控系统中也开始采用LonWorks现场总线技术。目前，国内投入运营的地铁列车监控系统，基本都是从日本或欧洲随车进口，成本很高，如果采用我们自己的系统成本将会大大降低。
监控系统结构示意图
4.结束语
LonWorks现场总线技术是一项新技术，它突出的优点使得LON总线也成为当前最为流行的现场总线之一。虽然国内引入改项技术比较晚，但也得到了越来越多的应用和发展。在铁路行业，LonWorks现场总线技术被列为铁路网络通信标准后，其发展必将更迅速，应用也将越来越广泛。这对于铁路列车国产化水平的提高，列车成本的降低有极为重要的意义。同时，对于LonWorks现场总线技术在其它行业的应用也将是一个促进。
评论