列車通信網(wǎng)絡(luò)遠程輸入輸出模塊研究.pdf

1、隨著列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)發(fā)展，列車通信網(wǎng)絡(luò)已成為地鐵列車和高速動車組的“神經(jīng)系統(tǒng)”。大量車載設(shè)備的控制、狀態(tài)和診斷信息，需要通過網(wǎng)關(guān)、VCU等列車網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸。
　　遠程輸入輸出模塊（RIOM，Remote Input and Output Module）是一種在列車網(wǎng)絡(luò)拓撲中上廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)具有典型列車網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特征。RIOM是TCMS系統(tǒng)與列車非智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口，可以實現(xiàn)對大部分非智能設(shè)備（中壓設(shè)備、傳感器單元等）的

2、數(shù)據(jù)采集和啟?？刂撇僮鳌?br>　　RIOM的輸入輸出通道可靠性和安全性關(guān)系到TCMS系統(tǒng)對列車電氣設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和控制，目前國內(nèi)運營的軌道列車采用的RIOM大多依賴國外生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品，國內(nèi)缺乏RIOM對應(yīng)的國產(chǎn)化研究。因此，掌握RIOM核心技術(shù)，對于提高我國當前列車網(wǎng)絡(luò)控制、檢測和診斷水平，是十分必要的。
　　本文在充分調(diào)研國內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，提出了一種采用VME作為背板總線，連接CPU單元、MVB單元、DIO/AIO單元和電

3、源的模塊化RIOM設(shè)計方案。VME采用A16∶D16實現(xiàn)板卡間高速數(shù)據(jù)交換;CPU運行VxWorks操作系統(tǒng)，實現(xiàn)VME總線通信控制、信號處理分析及對外接口服務(wù)等功能;MVB單元采用FPGA搭載符合IEC61375-1規(guī)定的MVB協(xié)議棧，實現(xiàn)與TCMS的總線通信任務(wù);DIO/AIO單元作為非智能設(shè)備的接口，采用了通道冗余提供可靠的接口服務(wù)。
　　從提高RIOM可靠性和安全性角度出發(fā)，本文按照物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層三個角度重點研