FX_D3-J型动力集中动车组动力车网络控制系统研究

朱飞

摘 要：在FX_D3-J型动力集中动车组中，动力车网络控制系统对动车组良好运行具有重要影响。从动力集中动车组的运用情况来看，其具有十分突出的优勢，并且具有良好的发展。通过对动力车网络控制系统进行有效分析，切实明确控制系统的构成以及控制落实。现阶段我国充分认识到动力集中动车组所具有的重要性，通过加强对动力车网络控制系统的深入分析，促使其得到更为良好地运用。

关键词：动车组;动力车;网络控制系统

0 引言

基于FX_D3-J型动力集中动车组实际，动力车网络控制系统对提升运行安全具有积极影响。结合FX_D3-J型动力集中动车组的特点，动力车网络控制系统以模块化、标准化的形式呈现，推动动车落实良好的运行工作。因此，加强对动力车网络控制系统的分析，是FX_D3-J型动力集中动车组良好发展的重要选择，也是FX_D3-J型动力集中动车组未来发展的重要方向。

1 FX_D3-J型动力集中动车组动力车网络控制系统构成

1.1 通信网络

动力车网络控制系统具体表现为分布式计算机结构，从其功能来看，主要包括列车控制级、车辆控制级以及传动控制级。针对网络系统开展的设计工作主要借助模块化设计实现，通过冗余配置方式进行设备配置，并且与MVB总线和ECN以太网进行有效连接的基础之上，促使动力车网络控制系统得到了良好的保障。面对国际数据通讯提出的要求，动力车网络控制系统能够做到切实符合。列车网开展通讯工作建立在WTB总线基础之上，而车辆网通过有效运用MVB总线，结合相应的以太网，使得车辆网完成双网冗余配置。而列车辆在与车辆级进行数据转换时，一般情况下会借助WTB网。列车级网络基于对WTB总线的有效利用，并且实现拖车和动力车的有效连接。WTB总线的优势体现在编组频率较高的列车，其基于特定要求产生的总线，满足铁路机车的重联和开发的要求。WTB总线借助双绞屏蔽线开展传输工作，其所能连接的车辆为22辆左右，也可以连接3两个节点，能够实现860 m的传输距离。动力车网络控制系统WTB总线以两种形式落实：A、B线路冗余，列车总线在实际运行过程中如果发生意外情况，网关会自动转换为另一组，促使列车级网络的良好运行得到了保障。而车辆级网络的网络配置需要将MVB总线和ECN以太网有效结合起来，两种网络同时存在同时运行，其关系为冗余。MVB总线和ECN以太网连接了众多重要设备，而制动控制单元只与MVB总线具有连接关系，其他设备不参与控制的情况下，只与ECN以太网具有通信关系。除此之外，以太网的作用还体现在下载软件、调试和维护程序上。MVB总线的使用体现在能够实现车辆电子部件和控制系统的良好连接[1]。其涵盖两个数据传输通道：A、B通道，两个通道可以交替工作，当一个通道具有问题，另一个通道能够立刻顶替，促使动力车运行的稳定性得到相应的保障。ECN以太网即为交换式以太网，以太网作为中介连接终端设备和CS交换机，两个终端设备如果互为冗余的情况下，会分别与不同的交换机进行连接，以太网主要会连接4个CS交换机，其会形成一个以太环网。构成的以太环网优势就体现在，即便其中一个交换机或者以太网电缆出现问题，但是以太网仍然能够正常运行。

1.2 系统设备

构成动力车微机网络控制系统的关键部分为中央控制单元，即CUU，其使用情况主要体现为控制列车级、车辆级、总线管理、故障排查等等。一般情况下，动力车微机柜中会具有两个CUU，它们是一样的MVB4设备，但是功能不同，将其分别设定为主设备和从设备。如果主设备发生意外，那么从设备可以立刻投入使用，继续开展接下来的工作[2]。动力车微机柜中一般不会只有一个网关，在两个WTB-GW网关基础上，实现对列车级总线的有效管理以及数据转换等需求。WTB-GW网关具备良好的运行功能。在动车组重联编组的情况下，编组中节点地址分配、方向辨别等都能实现自动化开展。同时两个网关在使用时，表现为双激活形式，如果一个无法正常运行，那么另一个网关会自动接上剩下的工作。动力车涵盖两个变流柜，并且每个变流柜都能够实现对单元TCU良好控制，主要借助两个牵引实现。动力车的辅助变流器也具有两个，辅助变流器和控制单元ACU相对应，其所处位置为变流柜内。ACU所具有的功能体现在控制整流器、诊断故障、维护信息安全等。动力车操纵台上具有两个司机室显示单元DDU，二者完全相同。两个单元所处位置不同，所负责的工作内容也不尽相同，左侧为制动显示单元、主要负责制动系统相关信息内容。而右侧则为微机系统显示单元，主要负责TCMS系统相关信息内容。当其中一个无法正常工作，另一个会立刻接替，司乘人员也可以对其展开良好的操纵[3]。

2 FX_D3-J型动力集中动车组动力车网络控制系统功能

动力车网络控制系统能够充分保障列车控制级、传动控制级和车辆控制级，其具体涵盖控制、监控、牵引、维护等功能。

2.1 牵引和制动

动力车的牵引控制主要可以体现为两种模式：速度和转矩，切换时可以利用牵引模式按钮进行，而系统通常以速度模式为主。在重联运行的情况下，可以运用的牵引模式按钮只存在于钥匙占用端的司机室，而牵引模式也只体现在司机室。当牵引模式为速度模式的情况下，牵引手柄会根据其目标速度，在牵引区域中具有不同的体现。牵引模式为转矩模式下，牵引手柄会对其目前目标牵引转矩具有相应的体现，主要取决于牵引手柄所在的牵引区位置。动力车所具有的制动控制主要是转矩模式，牵引手柄能够呈现出目前目标制动转矩，主要取决于牵引手柄所在制动区的位置[4]。

2.2 安全环路

动车组的安全环路主要包括4个，其运用体现在对车厢客室车门、火灾报警、轴温报警以及车险制动情况展开的有效检测工作。网络控制系统想要了解安全环路情况，主要借助RIOM实现，其情况会呈现在DDU上，从而落实对其相对应的保护措施，实现与车厢安全系统良好的交互。

3 监管运行情况

动力车所具有的显示系统能够针对动车组展开有效地、实时地监控管理，同时还能够实现对动车组的良好控制[5]。显示系统的界面设计对于司机之间互联互通来说十分便利，界面显示的特点简洁明了。显示系统的界面具体还包括公共信息显示区、柱状信息显示区等。在牵引主界面上所呈现的信息主要有接触网电压、牵引力、主断情况等。而制动主界面所呈现的信息包括总风缸压力、列车管压力等。

4 结语

通过对FX_D3-J型动力集中动车组的了解，动力车网络控制系统所具有的构件对于保障其安全运行具有关键影响，对推动我国运输行业良好发展具有重要意义。结合当前FX_D3-J型动力集中动车组实际，通过对动力车网络控制系统进行更为深入的分析，能够极大地保障其功能性不受到影响。因此，应立足于FX_D3-J型动力集中动车组实际，深入分析动力车网络控制系统，为动力集中动车组未来发展奠定基础。

参考文献：

[1]蔡景荣，吴健.网络控制系统产品技术平台构建[J].铁道车辆，2008（6）：29-31+48.

[2]田雅华，王晓鹏.交流传动快速客运电力机车网络控制系统[J].电力机车与城轨车辆，2016，39（4）：26-29.

[3]陈波.国外动力集中动车组网络系统的发展与借鉴[J].铁道机车车辆，2019，39（1）：7-14.

[4]朱慧勇.交流传动快速客运电力机车的网络控制系统设计及应用[J].河北农机，2019（12）：101.

[5]张丽红，杨守君，蔡志伟，等.FX_D3-J型动力集中动车组动力车网络控制系统[J].电力机车与城轨车辆，2020，43（2）：15-19+30.