【成果推荐】列车网络设备研究- 大数跨境

科技牛咨讯

2024-02-07

导读：【成果推荐】列车网络设备研究

01 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℃。