推广成果
列车网络设备研究
项目简介:
针对现有产品和研究存在的问题,尤其是在通用性方面的不足,我们采用模块化的设计思想,设计并研制了一种基于VME的通用列车网络控制设备,支持标准MVB通信,功能子卡包括电源板、CPU主板、MVB通信板、DI/DO板及AI/AO板,背板采用VME总线进行通信,传统基于VME总线通信的网络设备多采用6U结构,本产品在3U标准大小的通信板上采用SOPC技术自主研发并实现了MVB网络通信以及VME总线通信,通过功能板卡的不同配置,既可以组合为VCU,也可以组合为RIOM,解决列车网络设备通用性的问题,满足该类技术产品国产化的迫切需要。该设备由DC 110 V供电,通信接口包括以太网、USB、MVB及RS485,可用于采集数字信号和模拟信号,同时能够输出数字信号及模拟信号。整机采用3U机箱结构和各功能板卡如下图。
机箱结构
各功能板卡
下表为我们设计的设备与EKE公司TCU产品及大连理工的中央控制设备的性能比较。在操作系统的选择上,我们采用了主流的实时操作系统VxWorks,在实时性上有强力保障;在硬件架构、通信接口和可扩展性方面,我们的产品与EKE产品都有较大优势,由于背板采用标准的VME总线协议,可实现部分的板级互换;另外,不同于其他两种设备的MVB协议控制器采用的是商用MVBC芯片,我们采用SOPC技术在FPGA上利用自主研发的MVBC软核实现MVB协议控制,除了各项指标符合IEC61375协议标准外,在物理层的通信介质支持上更加丰富。设备严格按照工业防护要求设计,防护等级为IP20,运行温度0~+70℃,存放温度0℃-85℃。
两种设备性能比较
对比项 |
EKE |
大连理工 |
本产品 |
|
操作系统 |
Linux/UNIX |
Nucleus PLUS |
VxWorks |
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硬件架构 |
模块化设计 采用VME总线 |
一体化设计,无背板总线 |
模块化设计 采用VME总线 |
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MVB协议控制器 |
MVBC |
MVBC |
MVB软核 |
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支持介质 |
ESD+ EMD |
ESD+ EMD |
ESD/ESD+ EMD/OGF |
|
支持数据 |
PD/MD/SD |
PD/MD/SD |
PD/MD/SD |
|
通信接口 |
USB2.0/RS232 RS485/以太网 |
RS232 以太网 |
USB2.0/RS232 RS485/以太网 |
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可扩展性 |
Yes |
No |
Yes |
|
应用范围:
轨道交通列车网络控制系统。
市场前景:
为国产化列车网络设备研究提供基础和技术储备。
预期效果:
解决列车网络设备通用性的问题,满足该类技术产品国产化的迫切需要。
知识产权归属情况:
专利
投资规模:
项目组提供可全套技术方案及软硬件设备软件并技术支持,对实验场地和资金要求不高,人员5-10人即可。
合作方式:
一次性转让;技术入股