一种机车重联通讯装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种机车重联通讯装置及控制方法。该装置包括：LON通道单元，其连接至列车LON网络，用于完成所述机车重联通讯装置和列车LON网络之间的通信协议转换；通道控制单元，其与LON通道单元连接，以控制LON通道单元的工作状态；其中，所述LON通道单元包括与列车LON网络连接的主用LON通道和备用LON通道，所述通道控制单元选择其中一个通道作为工作通道，并通过所述工作通道与列车LON网络进行双向数据交换。该方法包括：分别为主用LON通道和备用LON通道对应的数据缓冲区预设用于指示LON通道工作状态的访问标志；根据访问标志选定工作通道用于与列车LON网络之间进行数据交换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机车重联
，具体地说，涉及一种机车重联通讯装置及控制方 法。
技术介绍
为提高列车的牵引能力，通常采用双节机车重联牵引来提高牵引吨位。设置于各 牵引机车的重联装置可以实现重联机车同步换向、同步牵引和同步制动等功能。通过机车 重联装置，司机在本务机车上对本务和非本务机车进行各种控制，并对其运行情况进行监 视。其中，机车重联装置是一个分布式多机测控系统，用于采集发电机电流、转速、轴温、油 压和开关信号，以及完成电机调速、制动等控制。 通常采用LonWorks现场总线技术实现机车的重联控制。现有技术中，机车重联装 置为L0N智能节点，利用神经元芯片完成调度、通信和控制等功能。L0N智能节点主要由神 经元芯片、收发器和外围电路等部分构成，其有两种结构类型。 一种称为基于神经元芯片的节点，其结构示意图如图la所示。L0N智能节点的运 算主要都神经元芯片完成，适用于I/O接口和需要处理的任务比较简单的场合。其中，神经 元芯片通过I/O接口获取传感器采集的各种监控数据，再由收发器传送至整车L0N网络，完 成重联通信。 另一种称为基于主机结构的节点，其结构示意图如图lb所示。神经元芯片只负责 通信协议处理，作为L0N网络的接口。节点的复杂的测试和控制功能则由主处理器来执行。 这类节点适合于对处理能力、输入/输出能力要求较高的系统。其中，主处理器通过传感器 完成监控数据采样，通过接口单元将监控数据传送给神经元芯片，再由收发器传送至整车 L0N网络。 由图la和图lb可以看出，现有的这些L0N智能节点中仅提供一路由神经元芯片 和收发器构成的L0N通道。如果其中任一元件发生数据拥塞，均使得L0N智能节点不能与 整车L0N网络正常通信，导致不能及时监测和控制机车的运行状态，造成安全隐患。 因此，亟需一种为L0N智能节点提供稳定重联功能的装置和控制方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种机车重联通讯装置，包括 L0N通道单元，其连接至列车L0N网络，用于完成所述机车重联通讯装置和列车 L0N网络之间的通信协议转换； 通道控制单元，其与L0N通道单元连接，以控制L0N通道单元的工作状态； 其中，所述L0N通道单元包括与列车L0N网络连接的主用L0N通道和备用L0N通 道，所述通道控制单元选择其中一个通道作为工作通道，并通过所述工作通道与列车L0N 网络进行双向数据交换。 根据本专利技术的一个实施例，所述通道控制单元包括 主用数据缓冲区，其为主用LON通道提供缓存数据，用于存储通道控制单元与列 车L0N网络之间的待交换数据； 备用数据缓冲区，其为备用L0N通道提供缓存数据，用于存储所述待交换数据的 备份数据； 通道选择模块，其根据为主用数据缓冲区和备用数据缓冲区分别设定的访问标志 来从主用L0N通道和备用L0N通道中选定工作通道，并将选定的工作通道对应的数据缓冲 区中的待交换数据转发至工作通道，以及/或者 从选定的工作通道获取来自列车L0N网络的数据写入对应的数据缓存区。 根据本专利技术的一个实施例，所述通道选择模块根据所述访问标志的变化选定工作 通道， 其中，在数据缓冲区访问成功的情况下其访问标志发生改变，以指示其对应的L0N 通道为正常工作状态。 根据本专利技术的一个实施例，所述通道选择模块还用于在主用L0N通道和备用L0N 通道均访问失败的情况下再次循环选择工作通道。 根据本专利技术的一个实施例，进一步包括主处理单元，用于通过通道控制单元向列 车L0N网络发布控制指令，获取列车L0N网络中的数据； [0021 ] 所述通道控制单元进一步包括串口通信控制模块、数据采集控制模块和中断控制 模块，其中， 串口通信控制模块通过串行接口与外部控制设备连接，以使得外部控制设备通过 通道选择模块选定的工作通道获取列车L0N网络中其他车重联通讯装置的数据； 数据采集控制模块响应于中断控制模块提供的中断消息控制外部控制设备通过 串口通信控制模块访问主处理单元，或者通过串口控制通信模块采集列车L0N网络中的数 据。 根据本专利技术的一个实施例，所述通道控制单元进一步包括逻辑控制模块、双端口 存储模块和存储控制模块，其中， 逻辑控制模块连接在主处理单元和存储控制模块之间，以根据主处理单元的读写 指令为存储控制模块提供控制逻辑； 双端口存储模块连接在主处理单元和存储控制模块之间，主处理单元和存储控制 模块基于所述控制逻辑对所述双端口存储模块进行读写操作。 根据本专利技术的一个实施例，所述L0N通道包括 通信控制模块，其连接所述通道控制单元，用于完成通道控制单元与列车L0N网 络的数据交换和通讯协议转换； 适配模块，其与列车L0N网络的通讯介质相配合，连接所述通信控制模块与列车 L0N网络。 根据本专利技术的另一方面，提供一种机车重联通讯控制方法，包括以下步骤： 分别为主用L0N通道和备用L0N通道对应的数据缓冲区预设用于指示L0N通道工 作状态的访问标志； 根据访问标志判断主用L0N通道和备用L0N通道的工作状态，选定工作通道用于 与列车L0N网络之间进行数据交换。 根据本专利技术的一个实施例，所述根据访问标志判断主用LON通道和备用LON通道 的工作状态包括 访问主用L0N通道对应的数据缓冲区，在访问成功的情况下，改变其访问标识； 判断主用L0N通道的数据缓冲区的访问标识是否发生改变，若是，则选定主用L0N 通道为工作通道； 若否，则访问备用L0N通道对应的数据缓冲区，在访问成功的情况下，改变其访问 标识； 判断备用L0N通道的数据缓冲区的访问标识是否发生改变，若是，则选定备用L0N 通道为工作通道。 根据本专利技术的一个实施例，还包括在主用L0N通道和备用L0N通道均访问失败的 情况下再次循环选择工作通道。 本专利技术的有益效果在于： 1、在机车重联通讯装置中设置互为热备份的冗余硬件通道来连接至列车L0N网 络，提供自动识别和切换机制，提高机车重联功能的稳定性和可靠性； 2、在机车重联通讯装置中提供多种串口协议与L0N网络协议的转换功能，使得外 部控制设备可通过串口调试重联通讯装置或者下载列车运行数据，提高重联节点的故障排 查能力。双通道热备份的机车重联通讯装置可以使得外部控制设备和本机的主处理单元能 够实现机车控制命令和状态数据的可靠传送，这些数据包括机车工况，机车速度，机车运行 方向，主手柄位置，撒砂控制及紧急制动控制等信号。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 【附图说明】 附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实 施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中： 图la和图lb是现有技术中机车重联通讯装置的结构示意图； 图2是本专利技术实施例一的机车重联通讯装置结构示意图； 图3是本专利技术实施例一的机车重联装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车重联通讯装置，其特征在于，包括LON通道单元，其连接至列车LON网络，用于完成所述机车重联通讯装置和列车LON网络之间的通信协议转换；通道控制单元，其与LON通道单元连接，以控制LON通道单元的工作状态；其中，所述LON通道单元包括与列车LON网络连接的主用LON通道和备用LON通道，所述通道控制单元选择其中一个通道作为工作通道，并通过所述工作通道与列车LON网络进行双向数据交换。

【技术特征摘要】
1. 一种机车重联通讯装置，其特征在于，包括 LON通道单元，其连接至列车LON网络，用于完成所述机车重联通讯装置和列车LON网 络之间的通信协议转换； 通道控制单元，其与LON通道单元连接，以控制LON通道单元的工作状态； 其中，所述LON通道单元包括与列车LON网络连接的主用LON通道和备用LON通道，所 述通道控制单元选择其中一个通道作为工作通道，并通过所述工作通道与列车LON网络进 行双向数据交换。2. 根据权利要求1所述的机车重联通讯装置，其特征在于，所述通道控制单元包括 主用数据缓冲区，其为主用LON通道提供缓存数据，用于存储通道控制单元与列车LON 网络之间的待交换数据； 备用数据缓冲区，其为备用LON通道提供缓存数据，用于存储所述待交换数据的备份 数据； 通道选择模块，其根据为主用数据缓冲区和备用数据缓冲区分别设定的访问标志来从 主用LON通道和备用LON通道中选定工作通道，并将选定的工作通道对应的数据缓冲区中 的待交换数据转发至工作通道，以及/或者 从选定的工作通道获取来自列车LON网络的数据写入对应的数据缓存区。3. 根据权利要求2所述的机车重联通讯装置，其特征在于，所述通道选择模块根据所 述访问标志的变化选定工作通道， 其中，在数据缓冲区访问成功的情况下其访问标志发生改变，以指示其对应的LON通 道为正常工作状态。4. 根据权利要求2或3所述的机车重联通讯装置，其特征在于，所述通道选择模块还用 于在主用LON通道和备用LON通道均访问失败的情况下再次循环选择工作通道。5. 根据权利要求4所述的机车重联通讯装置，其特征在于，进一步包括主处理单元，用 于通过通道控制单元向列车LON网络发布控制指令，获取列车LON网络中的数据； 所述通道控制单元进一步包括串口通信控制模块、数据采集控制模块和中断控制模 块，其中， 串口通信模块通过串行接口与外部控制设备连接，以使得外部控制设备通过通道选择 模块选定的工作通道获取列车LON网络中其他车重联通讯装置的数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯炳，刘松柏，杨栋新，张东方，班立权，何良，代宏泽，肖健，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43