多功能接口MVB網(wǎng)卡在機車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的應用.pdf

1、機車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)通過對機車關鍵部件進行故障監(jiān)測和診斷，在設備發(fā)生故障時可及時發(fā)現(xiàn)并確定故障部位，記錄故障過程，通過司機室顯示屏向司乘人員報警并提示排除故障方法或采取應急措施的建議。 由于在機車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)中需要傳輸大量用于設備控制和旅客服務的信息，因此，需要一種大容量、高速度的信息傳輸系統(tǒng)來保證信息傳輸?shù)膶崟r性與可靠性。列車通信網(wǎng)絡（TCN）在這樣的情況下應運而生。它包括兩級總線：絞線式列車總線（WTB）和多

2、功能車輛總線（MVB）。 本文針對機車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，對實驗室原車載監(jiān)測系統(tǒng)進行網(wǎng)絡改造，即采用MVB總線通信方式替代原來的CAN總線通信方式。主要完成了以下工作： 1、圍繞機車狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的組成及功能，分析了原有系統(tǒng)的工作機制，指出了CAN總線作為車輛總線的弊端，從而引出了本文的研究課題，即將MVB網(wǎng)絡應用到車載監(jiān)測系統(tǒng)。在保證與原系統(tǒng)功能兼容的基礎上，描述了網(wǎng)絡改造理念，改造后的網(wǎng)絡

3、構(gòu)成及工作機制。 2、本設計采用SOPC（System on Programmable Chip）技術(shù)，將網(wǎng)卡功能集成在一片F(xiàn)PGA上實現(xiàn)，集成度高，并且節(jié)約了系統(tǒng)成本。多功能接口MVB網(wǎng)卡的設計主要包括兩大部分：即MVB的2類設備和4類設備設計。其中，2類設備設計不但實現(xiàn)了MVB過程數(shù)據(jù)和消息數(shù)據(jù)功能，還包括串行外設接口（SPI）和通用異步收發(fā)裝置（UART）兩種不同通信接口，方便了與不同設備之間的連接；4類設備即為MVB總線

4、管理器，其在硬件設計上與2類設備完全兼容，只需重新進行底層配置和上層應用程序設計，它在網(wǎng)絡中執(zhí)行周期輪詢的功能。 3、MVB總線管理器需要按照周期掃描表來進行周期輪詢，周期掃描表也是保證通信實時性的必要條件。因此，在分析網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳播特點的基礎上，深入研究了周期掃描表設計，并通過實驗驗證了設計的合理性。 4、為了驗證整個網(wǎng)絡能否正常地工作在MVB網(wǎng)絡下，在實驗室進行了聯(lián)網(wǎng)測試。根據(jù)車載監(jiān)測系統(tǒng)的實際應用場合需求，分析了MV