專利名稱：仿真交流電力機(jī)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛技術(shù)，尤其涉及一種仿真交流電力機(jī)車。
背景技術(shù)：
微電子技術(shù)和大功率半導(dǎo)體器件的快速發(fā)展促進(jìn)了交流傳動(dòng)技術(shù)的飛躍發(fā)展，隨 著交流傳動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流傳動(dòng)電力機(jī)車必將逐漸退出歷史舞臺(tái)，交流傳動(dòng)電力機(jī) 車必將取而代之。在我國，電力機(jī)車一直采用集中式控制方式，即現(xiàn)場(chǎng)所有信號(hào)的采集與控制都需 要通過硬線連接到集中控制計(jì)算機(jī)上，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)也 得到了快速發(fā)展，機(jī)車控制也從以往的硬線控制逐漸發(fā)展成為網(wǎng)絡(luò)控制方式。網(wǎng)絡(luò)控制因 有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如便于實(shí)現(xiàn)微機(jī)集中控制，便于故障診斷等，必將在機(jī)車控制領(lǐng)域中起 著非常重要的作用。上世紀(jì)90年代，國外先進(jìn)的TCN(列車通信網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn))分布式網(wǎng) 絡(luò)控制技術(shù)開始引入我國，同時(shí)國內(nèi)的電力機(jī)車也開始陸續(xù)采用TCN分布式網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) 進(jìn)行應(yīng)用，由于我國自主研發(fā)的TCN網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)一直處于空白階段，在交流傳動(dòng)電力機(jī)車 的開發(fā)過程中，需要設(shè)計(jì)仿真交流電力機(jī)車模擬實(shí)車運(yùn)行，以在仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行過 程中測(cè)試交流傳動(dòng)電力機(jī)車的各種性能，為交流電力機(jī)車的設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)，然而，目前 還沒有用于模擬交流電力機(jī)車運(yùn)行的仿真交流電力機(jī)車。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種仿真交流電力機(jī)車，用以模擬實(shí)物交流電力機(jī)車的運(yùn)行，從 而為交流電力機(jī)車的設(shè)計(jì)提供可靠數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型提供一種仿真交流電力機(jī)車，包括分別連接至MVB總線的主處理模 塊、司機(jī)室顯示模塊、遠(yuǎn)程輸入輸出模塊、仿真牽引控制模塊、仿真制動(dòng)控制模塊和仿真輔 助控制模塊；還包括與所述遠(yuǎn)程輸入輸出模塊連接的仿真硬線電路；所述主處理模塊，用于管理所述MVB總線和對(duì)所述機(jī)車內(nèi)各模塊進(jìn)行控制；所述司機(jī)室顯示模塊，用于接收并顯示所述主處理模塊通過所述MVB總線發(fā)送的 所述機(jī)車內(nèi)各模塊的狀態(tài)信息及整車信息，并將用戶設(shè)置的指令發(fā)送給所述主處理模塊；所述仿真牽引控制模塊，用于根據(jù)所述主處理模塊發(fā)送的牽引控制信息，對(duì)所述 機(jī)車的牽引變流器進(jìn)行模擬控制；所述仿真制動(dòng)控制模塊，用于根據(jù)所述主處理模塊發(fā)送的制動(dòng)控制信息，對(duì)所述 機(jī)車的制動(dòng)進(jìn)行模擬控制；仿真輔助控制模塊，用于根據(jù)所述主處理模塊的變流器控制信息，對(duì)所述機(jī)車的 輔助變流器進(jìn)行模擬控制；所述仿真硬線電路，用于模擬司機(jī)室內(nèi)設(shè)備運(yùn)行和模擬機(jī)械間設(shè)備運(yùn)行；所述遠(yuǎn)程輸入輸出模塊，用于將采集到的所述仿真硬線電路的狀態(tài)信息發(fā)送給所述主處理模塊，并根據(jù)所述主處理模塊發(fā)送的控制信息對(duì)所述仿真硬線電路進(jìn)行控制。本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車中各模塊通過MVB總線連接形成通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了 網(wǎng)絡(luò)式控制，克服了集中式控制方式存在的布線復(fù)雜、故障多種缺陷。主處理模塊、司機(jī)室 顯示模塊和運(yùn)程輸入輸出模塊為可設(shè)置在實(shí)際交流電力機(jī)車上的實(shí)物設(shè)備，仿真牽引控制 模塊、仿真制動(dòng)控制模塊和仿真輔助控制模塊以及仿真硬線電路為仿真設(shè)備。本實(shí)用新型 仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行過程中可測(cè)試上述實(shí)物設(shè)備的性能，例如測(cè)試主處理模塊的總線 管理功能、冗余切換功能和整車控制功能等；測(cè)試司機(jī)顯示模塊的顯示功能和輸入功能等， 測(cè)試遠(yuǎn)程輸入輸出模塊的采集功能和輸出功能等。提高了仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行的可靠 性，還為測(cè)試實(shí)際交流電力機(jī)車的運(yùn)行性能提供了依據(jù)。通過本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車 的模擬運(yùn)行，可驗(yàn)證實(shí)車運(yùn)行時(shí)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、優(yōu)化實(shí)車設(shè)計(jì)參數(shù)，為實(shí)際交流電力機(jī)車的設(shè)計(jì) 開發(fā)提供可靠的依據(jù)。本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車可廣泛用于鐵路機(jī)車、地鐵列車、城市 軌道車輛等設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)，也可用于高校教學(xué)領(lǐng)域。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新 型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施 例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于 本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。實(shí)施例一圖1為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí) 施例仿真交流電力機(jī)車包括分別連接至MVB總線11的主處理模塊12、司機(jī)室顯示模塊 14、遠(yuǎn)程輸入輸出模塊15、仿真牽引控制模塊16、仿真制動(dòng)控制模塊17和仿真輔助控制模 塊18。基于分布式控制的多功能車輛總線(Multifunction Vehicle Bus，簡稱MVB)，具 有實(shí)時(shí)性強(qiáng)和可靠性高等優(yōu)勢(shì)。以上各模塊分別連接至MVB總線，通過MVB總線來傳送和 交換信息，形成了完整的通信網(wǎng)絡(luò)。[0026]主處理模塊12，用于管理MVB總線和對(duì)機(jī)車內(nèi)各模塊進(jìn)行控制。主處理模塊12可 運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，并在嵌入式操作系統(tǒng)上運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)用軟件。司機(jī)室顯示模塊14，用于接收并顯示主處理模塊12通過MVB總線11發(fā)送的機(jī)車 內(nèi)各模塊的狀態(tài)信息及整車信息，并將用戶設(shè)置的指令發(fā)送給主處理模塊12。在實(shí)車中司 機(jī)室顯示模塊14對(duì)應(yīng)于司機(jī)室內(nèi)的顯示設(shè)備。仿真牽引控制模塊16，用于根據(jù)主處理模塊12發(fā)送的牽引控制信息，對(duì)機(jī)車的牽 引變流器進(jìn)行模擬控制。仿真牽引控制模塊16對(duì)牽引變流器進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引電 機(jī)的力矩、轉(zhuǎn)速等的控制。仿真制動(dòng)控制模塊17，用于根據(jù)主處理模塊12發(fā)送的制動(dòng)控制信息，對(duì)機(jī)車的制 動(dòng)進(jìn)行模擬控制。仿真制動(dòng)控制模塊17控制整車的制動(dòng)，包括間缸壓力、列車管壓力、均衡 風(fēng)缸壓力及閘瓦壓力等。仿真輔助控制模塊18，用于根據(jù)主處理模塊12的變流器控制信息，對(duì)機(jī)車的輔助 變流器進(jìn)行模擬控制。輔助變流器為整車提供380V交流電。如圖1所示，本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車還包括仿真硬線電路19 ；仿真硬線電路 19與遠(yuǎn)程輸入輸出模塊15連接，用于模擬司機(jī)室內(nèi)設(shè)備運(yùn)行和模擬機(jī)械間設(shè)備運(yùn)行。仿真 硬線電路19包括繼電器、扳鍵開關(guān)、司控器、指示燈和扳鍵開關(guān)等設(shè)備。遠(yuǎn)程輸入輸出模塊15，用于將采集到的仿真硬線電路的狀態(tài)信息發(fā)送給主處理模 塊12，并根據(jù)主處理模塊12發(fā)送的控制信息對(duì)仿真硬線電路19進(jìn)行控制。本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車中各模塊通過MVB總線連接形成通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng) 絡(luò)式控制，克服了集中式控制方式存在的布線復(fù)雜、故障多種缺陷。主處理模塊12、司機(jī)室 顯示模塊14和運(yùn)程輸入輸出模塊15為可設(shè)置在實(shí)際交流電力機(jī)車上的實(shí)物設(shè)備，仿真牽 引控制模塊16、仿真制動(dòng)控制模塊17和仿真輔助控制模塊18以及仿真硬線電路19為仿真 設(shè)備。本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行過程中可測(cè)試上述實(shí)物設(shè)備的性能，例如測(cè)試主處 理模塊的總線管理功能、冗余切換功能和整車控制功能等；測(cè)試司機(jī)顯示模塊的顯示功能 和輸入功能等，測(cè)試遠(yuǎn)程輸入輸出模塊的采集功能和輸出功能等。提高了仿真交流電力機(jī) 車運(yùn)行的可靠性，還為測(cè)試實(shí)際交流電力機(jī)車的運(yùn)行性能提供了依據(jù)。通過本實(shí)施例仿真 交流電力機(jī)車的模擬運(yùn)行，可驗(yàn)證實(shí)車運(yùn)行時(shí)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、優(yōu)化實(shí)車設(shè)計(jì)參數(shù)，為實(shí)際交流電 力機(jī)車的設(shè)計(jì)開發(fā)提供可靠的依據(jù)。本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車可廣泛用于鐵路機(jī)車、地 鐵列車、城市軌道車輛等設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)，也可用于高校教學(xué)領(lǐng)域。實(shí)施例二圖2為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在圖 1的基礎(chǔ)上，仿真硬線電路19包括設(shè)置在機(jī)械間的第一仿真硬線電路191和設(shè)置在司機(jī) 室內(nèi)的第二仿真硬線電路192 ；遠(yuǎn)程輸入輸出模塊15包括設(shè)置在機(jī)械間的機(jī)械間輸入輸 出單元IM和設(shè)置在司機(jī)室內(nèi)的司機(jī)室輸入輸出單元155。第一仿真硬線電路191，用于模擬機(jī)械間設(shè)備運(yùn)行。第二仿真硬線電路192，用于 模擬司機(jī)室內(nèi)設(shè)備運(yùn)行。機(jī)械間輸入輸出單元IM與第一仿真硬線電路191連接，用于將采集到的第一仿 真硬線電路191的狀態(tài)信息發(fā)送給主處理模塊12，并根據(jù)主處理模塊12發(fā)送的控制信息對(duì) 第一仿真硬線電路191進(jìn)行控制。[0038]司機(jī)室輸入輸出單元155與第二仿真硬線電路192連接，用于將采集到的第二仿 真硬線電路192的狀態(tài)信息發(fā)送給主處理模塊12，并根據(jù)主處理模塊12發(fā)送的控制信息對(duì) 第二仿真硬線電路192進(jìn)行控制。進(jìn)一步，如圖2所示，本實(shí)施例還包括連接到MVB總線11的網(wǎng)關(guān)設(shè)備110，用于連 接用多個(gè)仿真交流電力機(jī)車，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)車的重聯(lián)。本實(shí)施倒仿真交流電力機(jī)車中分別設(shè)置了模擬機(jī)械間設(shè)備的第一仿真硬線電路 和模擬司機(jī)室內(nèi)設(shè)備的第二仿真硬線電路，同時(shí)還設(shè)置了分別采集第一仿真硬線電路狀態(tài) 信息和第二仿真硬線電路狀態(tài)信息的第一輸入輸出單元和第二輸入輸出單元。從而提高了 仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行的可靠性，為實(shí)車設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)。實(shí)施例三圖3為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在圖 1的基礎(chǔ)上，還包括連接至MVB總線11的備用處理模塊13。備用處理模塊13，用于監(jiān)控主處理模塊12的工作狀態(tài)，監(jiān)控到主處理模塊12故障 時(shí)，替換主處理模塊12管理MVB總線和對(duì)機(jī)車內(nèi)各模塊進(jìn)行控制。主處理模塊12和備用 處理模塊13為互為冗余的主處理模塊，可運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，并在嵌入式操作系統(tǒng)上運(yùn) 行系統(tǒng)應(yīng)用軟件。本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車中。主處理模塊和備用處理模塊為冗余設(shè)計(jì)，提高了 仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行的可靠性，還為測(cè)試實(shí)際交流電力機(jī)車的運(yùn)行性能提供了依據(jù)。實(shí)施例四圖4為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在圖 3的基礎(chǔ)上，司機(jī)室顯示模塊14包括分別連接至MVB總線11的司機(jī)室第一顯示單元141、 司機(jī)室第二顯示單元142和顯示控制單元143。顯示控制單元143，用于在確定司機(jī)室第一顯示單元141處于工作狀態(tài)時(shí)，將主處 理模塊12發(fā)送的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給司機(jī)室第一顯示單元141 ；在確定司機(jī)室第一顯示單元 141處于故障狀態(tài)時(shí)，將主處理模塊12發(fā)送的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給司機(jī)室第二顯示單元142進(jìn) 行顯不。顯示控制單元143，還用于在確定司機(jī)室第二顯示單元142處于工作狀態(tài)時(shí)，將司 機(jī)室第二顯示單元142接收到的用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)給主處理模塊；在確定司機(jī)室第二顯示單元 142處于非工作狀態(tài)時(shí)，使司機(jī)室第一顯示單元141接收用戶設(shè)置的指令，并將司機(jī)室第一 顯示單元141接收到的用戶設(shè)置的指令轉(zhuǎn)發(fā)給主處理模塊12。司機(jī)室第一顯示單元141和司機(jī)室第二顯示單元142為觸摸顯示屏。正常狀態(tài) 下，司機(jī)室第一顯示單元141作為顯示設(shè)備，用于顯示機(jī)車各模塊的狀態(tài)信息和整車信息， 司機(jī)室第二顯示單元142作為輸入設(shè)備，接收用戶通過觸摸方式設(shè)置的指令并發(fā)送給主處 理模塊12，在主處理模塊12處于非工作狀態(tài)時(shí)發(fā)送給備用處理模塊13。顯示控制單元143確定司機(jī)室第一顯示單元141處于非工作狀態(tài)時(shí)，將主處理模 塊12發(fā)送的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給司機(jī)室第二顯示單元142進(jìn)行顯示，即司機(jī)室第二顯示單元 142既作為機(jī)車的顯示設(shè)備又作為機(jī)車的輸入設(shè)備。顯示控制單元143確定司機(jī)室第二顯 示單元142處于非工作狀態(tài)時(shí)，使司機(jī)室第一顯示單元141接收用戶設(shè)置的指令，并將司機(jī) 室第一顯示單元141接收到的用戶設(shè)置的指令轉(zhuǎn)發(fā)給主處理模塊12，即司機(jī)室第二顯示單元142既作為機(jī)車的輸入設(shè)備又作為機(jī)車的顯示設(shè)備。具體地，顯示控制單元143可為設(shè)置在司機(jī)室內(nèi)的顯示轉(zhuǎn)換開關(guān)。仿真交流電力 機(jī)車運(yùn)行過程中，司機(jī)室第一顯示單元141處于故障時(shí)，用戶可通過司機(jī)室內(nèi)的顯示轉(zhuǎn)換 開關(guān)，使司機(jī)室第二顯示單元142接管司機(jī)室第一顯示單元141的工作。另外，主處理模塊 監(jiān)測(cè)到司機(jī)室第一顯示單元141處于非工作狀態(tài)時(shí)，主處理模塊向顯示控制單元143發(fā)出 控制信息使顯示控制單元143將主處理模塊發(fā)送的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給司機(jī)室第二顯示單元 142。主處理模塊監(jiān)測(cè)到司機(jī)室第二顯示單元142處于非工作狀態(tài)時(shí)，向顯示控制單元143 發(fā)送控制信息通知顯示控制單元143接收司機(jī)室第一顯示單元141接收的用戶設(shè)置指令。本實(shí)施倒仿真交流電力機(jī)車中設(shè)置有兩個(gè)顯示模塊司機(jī)室第一顯示單元141和 司機(jī)室第二顯示單元142互為冗余設(shè)計(jì)，在顯示控制單元143的控制下作為機(jī)車的顯示設(shè) 備或輸入設(shè)備，或者既作為輸入設(shè)備又作為顯示設(shè)備，從而提高了仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行 的可靠性，為實(shí)車設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)。實(shí)施例五圖5為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，在圖 4的基礎(chǔ)上，遠(yuǎn)程輸入輸出模塊15包括分別連接至MVB總線的第一輸入輸出單元151、第二 輸入輸出單元152和輸入輸出控制單元153.第一輸入輸出單元151和第二輸入輸出單元152還分別與仿真硬線電路19連接， 分別用于采集仿真硬線電路19的狀態(tài)信息。輸入輸出控制單元153，用于在確定第一輸入輸出單元151處于工作狀態(tài)時(shí)，將第 一輸入輸出單元151采集到的仿真硬線電路的狀態(tài)信息發(fā)送給主處理模塊；在確定第一輸 入輸出單元151處于非工作狀態(tài)時(shí)，將第二輸入輸出單元152采集到的仿真硬線電路的狀 態(tài)信息發(fā)送給主處理模塊。具體地，第一輸入輸出單元151和第二輸入輸出單元152同時(shí)處于工作狀態(tài)，即同 時(shí)采集仿真硬線電路19的狀態(tài)信息。正常情況下，輸入輸出控制單元153將第一輸入輸出 單元151采集到的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給主處理模塊12。在輸入輸出控制單元153確定第一輸入 輸出單元151處于非工作狀態(tài)時(shí)，將第二輸入輸出單元152采集到的仿真硬線電路的狀態(tài) 信息發(fā)送給主處理模塊。本實(shí)施倒仿真交流電力機(jī)車中遠(yuǎn)程輸入輸出模塊為冗余設(shè)計(jì)，包括兩個(gè)同時(shí)用于 采集仿真硬線電路的第一輸入輸出單元和第二輸入輸出單元，還包括在第一輸入輸出單元 與第二輸入輸出單元之間進(jìn)行切換的輸入輸出控制單元。在第一輸入輸出模塊處于非工作 狀態(tài)時(shí)，輸入輸出控制單元將第二輸入輸出單元采集到的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給主處理模塊，從 而提高了仿真交流電力機(jī)車運(yùn)行的可靠性，為實(shí)車設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)。實(shí)施例六圖6為本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，本實(shí) 施例仿真交流電力機(jī)車包括三個(gè)控制柜司機(jī)室I柜、司機(jī)室II柜和系統(tǒng)柜，司機(jī)室I柜和 司機(jī)室II柜用于仿真分別位于機(jī)車兩頭的兩個(gè)司機(jī)室。各模塊的供電采用Iiov直流供電 方式。司機(jī)室1柜內(nèi)安裝有通過MVB總線連接的第一顯示單元DDU11、第二顯示單元 DDU12、第一輸入輸出單元RI0M111和第二輸入輸出單元RI0M12等，還在柜內(nèi)安裝了包括司控器、指示燈、繼電器和扳鍵開關(guān)等設(shè)備的仿真硬線電路，用以模擬交流電力機(jī)車的司機(jī)室 內(nèi)設(shè)備。其中，第一顯示單元DDUll和第二顯示單元DDU12為冗余設(shè)計(jì)，通常情況下，第一 顯示單元DDUll作為司機(jī)室柜內(nèi)的顯示設(shè)備，用于顯示機(jī)車內(nèi)模塊的狀態(tài)信息和整車信 息，第二顯示單元DDU12作為司機(jī)室柜內(nèi)的輸入設(shè)備，用于接收用戶設(shè)置的指令，其中一個(gè) 顯示單元處于非工作狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)顯示單元替代其工作即完成兩個(gè)顯示單元的功能。第 一顯示單元DDUll和第二顯示單元DDU12可采用運(yùn)行嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的32位機(jī)。其中，第一輸入輸出單元RIOMll和第二輸入輸出單元RI0M12均與仿真硬線電路 連接，互為冗余設(shè)計(jì)。正常情況下，第一輸入輸出單元RIOMll和第二輸入輸出單元RI0M12 均采集司機(jī)室內(nèi)仿真硬線電路的狀態(tài)信息，由第一輸入輸出單元RIOMll將采集到的狀態(tài) 信息發(fā)送到MVB總線上；同時(shí)由第一輸入輸出單元接收主處理模塊MPUl (主處理模塊處于 非工作狀態(tài)時(shí)，由備用處理模塊代替主處理模塊工作)發(fā)送的控制信息并對(duì)司機(jī)室內(nèi)仿真 硬線電路進(jìn)行控制。在第一輸入輸出單元處于非處于工作狀態(tài)時(shí)，第二輸入輸出單元將采 集到的狀態(tài)信息發(fā)送到MVB總線上；同時(shí)由第二輸入輸出單元接收主處理模塊MPUl的控制 信息并對(duì)仿真硬線電路進(jìn)行控制。系統(tǒng)柜內(nèi)安裝有分別連接至MVB總線的主處理模塊MPU1、備用處理模塊MPU2、第 三輸入輸出單元RI0M31、第四輸入輸出單元RI0M32、4個(gè)仿真牽引控制模塊TCU、仿真輔助 控制模塊ACU和仿真制動(dòng)控制模塊BCU。另外，還在柜內(nèi)安裝了包括司控器、指示燈、繼電器 和扳鍵開關(guān)等設(shè)備的仿真硬線電路，用以模擬交流電力機(jī)車的機(jī)械間設(shè)備。其中，主處理模塊MPUl和備用處理模塊MPU2為冗余設(shè)計(jì)。正常情況下，主處理模 塊MPUl用于管理MVB總線和控制各模塊運(yùn)行。備用處理模塊MPU2監(jiān)控主處理模塊MPUl 的工作狀態(tài)，在監(jiān)測(cè)到主處理模塊MPUl處于非工作狀態(tài)時(shí)，代替主處理模塊MPUl管理MVB 總線和控制各模塊運(yùn)行。主處理模塊MPUl和備用處理模塊MPU2可采用運(yùn)行嵌入式實(shí)時(shí)操 作系統(tǒng)的32位機(jī)。其中，第三輸入輸出單元RI0M31和第四輸入輸出單元RI0M32為冗余設(shè)計(jì)，工作原 理與第一輸入輸出單元RIOMll和第二輸入輸出單元RI0M12類似，不再贅述。仿真牽引控制模塊TCU、仿真輔助控制模塊ACU和仿真制動(dòng)控制模塊BCU通過MVB 總線與主處理模塊MPUl或備用處理模塊MPU2進(jìn)行通訊，可采用運(yùn)行嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 的32位機(jī)，分別仿真牽引控制、輔助控制和制動(dòng)控制。司機(jī)室II柜內(nèi)安裝有分別連接至MVB總線的第三顯示單元DDU21、第四顯示單元 DDU22、第五輸入輸出單元RI0M21和第六輸入輸出單元RI0M22等，還在柜內(nèi)安裝了包括司 控器、指示燈、繼電器和扳鍵開關(guān)等設(shè)備的仿真硬線電路，用以模擬交流電力機(jī)車的司機(jī)室 內(nèi)設(shè)備。通過本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車的仿真運(yùn)行，可驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)、， 驗(yàn)證輸入輸出單元的穩(wěn)定性、驗(yàn)證顯示單元顯示的正確性，為新型機(jī)車設(shè)計(jì)提供可靠的設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例仿真交流電力機(jī)車可廣泛用于鐵路機(jī)車、地鐵列車、城市軌道車輛等設(shè)計(jì) 開發(fā)環(huán)節(jié)，也可用于高校教學(xué)領(lǐng)域。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者 光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。 最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制； 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解: 其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù) 方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種仿真交流電力機(jī)車，其特征在于，包括:MVB總線、主處理模塊、司機(jī)室顯示模 塊、遠(yuǎn)程輸入輸出模塊、仿真牽引控制模塊、仿真制動(dòng)控制模塊、仿真輔助控制模塊和仿真 硬線電路；所述主處理模塊與所述MVB總線連接，所述司機(jī)室顯示模塊與所述MVB總線連接，所述 遠(yuǎn)程輸入輸出模塊與所述MVB總線連接，所述仿真牽引控制模塊與所述MVB總線連接，所述 仿真制動(dòng)控制模塊與所述MVB總線連接，所述仿真輔助控制模塊與所述MVB總線連接；所述仿真硬線電路與所述遠(yuǎn)程輸入輸出模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真交流電力機(jī)車，其特征在于所述仿真硬線電路包括設(shè)置在機(jī)械間的第一仿真硬線電路和設(shè)置在司機(jī)室內(nèi)的第二 仿真硬線電路；所述遠(yuǎn)程輸入輸出模塊包括設(shè)置在機(jī)械間的第一遠(yuǎn)程輸入輸出模塊和設(shè)置在司機(jī)室 內(nèi)的第二遠(yuǎn)程輸入輸出模塊；所述第一遠(yuǎn)程輸入輸出模塊與所述第一仿真硬線電路連接；所述第二遠(yuǎn)程輸入輸出模塊與所述第二仿真硬線電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真交流電力機(jī)車，其特征在于，還包括連接到所述MVB總 線的備用處理模塊；所述備用處理模塊，用于監(jiān)控所述主處理模塊的工作狀態(tài)，監(jiān)控到所述主處理模塊故 障時(shí)管理所述MVB總線和對(duì)所述機(jī)車內(nèi)各模塊進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的仿真交流電力機(jī)車，其特征在于，所述司機(jī)室顯示模塊包 括分別連接至所述MVB總線的司機(jī)室第一顯示單元、司機(jī)室第二顯示單元和顯示控制單 元；所述顯示控制單元，用于在確定所述司機(jī)室第一顯示單元處于工作狀態(tài)時(shí)，將所述主 處理模塊發(fā)送的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給所述司機(jī)室第一顯示單元；在確定所述司機(jī)室第一顯示 單元處于故障狀態(tài)時(shí)，將所述主處理模塊發(fā)送的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給所述司機(jī)室第二顯示單元 進(jìn)行顯示；所述顯示控制單元，還用于在確定所述司機(jī)室第二顯示單元處于工作狀態(tài)時(shí)，將所述 司機(jī)室第二顯示單元接收到的用戶設(shè)置指令轉(zhuǎn)發(fā)給所述主處理模塊；在確定所述司機(jī)室第 二顯示單元處于非工作狀態(tài)時(shí)，使所述司機(jī)室第一顯示單元接收用戶設(shè)置指令，并將所述 司機(jī)室第一顯示單元接收到的用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)給所述主處理模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿真交流電力機(jī)車，其特征在于，所述遠(yuǎn)程輸入輸出模塊包 括分別連接至所述MVB總線的第一輸入輸出單元、第二輸入輸出單元和輸入輸出控制單 元；所述第一輸入輸出單元和所述第二輸入輸出單元還分別與所述仿真硬線電路連接，分 別用于采集所述仿真硬線電路的狀態(tài)信息；所述輸入輸出控制單元，用于在確定所述第一輸入輸出單元處于工作狀態(tài)時(shí)，將第一 輸入輸出單元采集到的所述仿真硬線電路的狀態(tài)信息發(fā)送給所述主處理模塊；在確定所述 第一輸入輸出單元處于非工作狀態(tài)時(shí)，將第二輸入輸出單元采集到的所述仿真硬線電路的 狀態(tài)信息發(fā)送給所述主處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的仿真交流電力機(jī)車，其特征在于，還包括連接至所述MVB總線的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于連接多個(gè)所述機(jī)車。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種仿真交流電力機(jī)車，包括分別連接至MVB總線的主處理模塊、司機(jī)室顯示模塊、遠(yuǎn)程輸入輸出模塊、仿真牽引控制模塊、仿真制動(dòng)控制模塊和仿真輔助控制模塊；還包括與所述遠(yuǎn)程輸入輸出模塊連接的仿真硬線電路。本實(shí)用新型仿真交流電力機(jī)車可廣泛用于鐵路機(jī)車、地鐵列車、城市軌道車輛等設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)，也可用于高校教學(xué)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H04L29/08GK201897792SQ20102058572
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者于躍, 任寶兵, 李時(shí)智, 杜振環(huán) 申請(qǐng)人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心