[发明专利]TCN网关通讯设备

说明书

技术领域

本发明涉及国际列车通讯网络TCN标准IEC61375-1，为TCN列车通讯网络中最高级别的通讯设备，向下兼容MVB车辆总线和WTB列车总线，广泛应用于包括高速列车、EMU动车组、DMU动车组、有轨电车、地铁、客车等各种轨道车辆。

技术背景

国际列车通讯网络TCN标准IEC61375-1是在充分考虑列车的实际应用要求，在广泛征求世界各国铁路制造商、运营商等用户意见的基础上，专门针对轨道车辆制定的，是当前国内外列车网络通讯技术的主流，也是目前中国铁路推荐使用的网络通讯标准。目前国内在TCN技术方面的基础研发落后国外很多，特别是对于TCN网关这样的高端核心设备，因技术难度大，研发周期长，一直依赖进口，该设备的缺失是制约国产化TCN网络通讯技术的关键因素。

发明内容

TCN网络采用MVB+WTB两级总线网络结构，网络拓扑如图1所示。其中MVB负责车辆内部的数据通讯，WTB负责列车车辆间的数据通讯。按照网络通讯功能进行划分，TCN网络主要包括0～5类设备，其中0类设备为中继器，1、2、3、4类为MVB设备，TCN网关为5类设备，是TCN网络中级别最高、最核心的设备，技术上向下兼容0～5级各类设备。各类设备性能如下表所示：

 0类设备  具有总线数据的再生和放大能力，用于延长传输距离或者连接两个不同物理介质的网络。 1类设备  具有过程数据通讯和设备状态轮询能力 2类设备  具有设备状态轮询、过程数据通讯和消息数据通讯能力 3类设备  具有设备状态轮询、过程数据通讯、消息数据通讯和用户可编程能力。 4类设备  具有设备状态轮询、过程数据通讯、消息数据通讯和总线管理能力 5类设备  具有设备状态轮询、过程数据通讯、消息数据通讯、总线管理和网关路由功能。

本发明的目的在于提供一种TCN网关和TCN网关的通讯方法。该网关包含TCN网络通讯技术的全部内容，在网络控制系统中负责MVB和WTB数据总线间的数据路由传输。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种TCN网关通讯设备，其特征在于包括MCB模块和WTB模块，其中所述的MCB模块由32为中央处理器、MVB单元、MVBCS01协议控制器和外围电路组成，在Nucleus实时操作系统支持下，提供运行TCN网络管理软件、实时协议栈软件和MVB链路协议软件的硬件平台；所述的WTB模块由8位CPU处理器、WTBC协议控制器和外围电路组成，提供WTB链路软件的运行平台；MCB模块与WTB模块之间通过内部并行总线电路进行WTB源、宿端口的过程数据、WTB的监视数据和/或消息数据的数据通讯。

所述的MCB模块中的32位中央处理器由芯片Net+50构成，，其外围电路包括万年历及主板监控电路、看门狗电路、232串行通讯口及以太网通讯口电路和存储器电路，提供CPU板的温度和万年历时间，监控系统软件的正常运行、提供目标板与上位机的串口通讯功能以及通过以太空网通讯接口支持10M/100M两种通讯模式和/或为系统提供数据运行和存储空间。