分布式列车控制系统的冗余设计(2)
时间:2010-05-21 08:16来源:南粤论文中心 作者:陶 艳 点击:次
3．总线的冗余。 列车网络控制系统中总线有列车总线和车辆总 线两种。根据两者的功能、位置及现场要求的不同， 冗余设计及控制应分别考虑。列车总线一般采用双 通道冗余热备分机制，通过专用芯片MVBC来完成 通道的
3．总线的冗余。
列车网络控制系统中总线有列车总线和车辆总 线两种。根据两者的功能、位置及现场要求的不同， 冗余设计及控制应分别考虑。列车总线一般采用双 通道冗余热备分机制，通过专用芯片MVBC来完成 通道的状态检测和选择切换控制。MVBC把通道分 为通道A和通道B，通道A是通道B的冗余通道。 MVBC正常时选择通道A，监测到故障时自动切换通 道B。(下转第19页)
大多数情况下不能直接定位故障。 除此之外，故障与征兆之间不存在简单的一一
对应关系，即一种故障可能对应多种征兆，而一种征 兆也可能对应多种故障。同时，现有的诊断方法都 是以系统和设备在工作过程中出现的外部特征为基 础的，故障特征的提取主要是基于状态响应、时域响 应或频域响应分析，由于外部干扰因素多，具有很强 的不确定性，这些特征可能重叠、减弱，从而很难获 得准确的特征信息。这些都为故障诊断技术在发动 机中的应用增加了难度，给发动机的故障诊断研究 提出了新的课题和挑战。
4．总线耦合模块的冗余。 总线耦合模块通常采用硬件冗余，包括电源冗余
和通道冗余。
总线耦合器模块中的每一通道都由一个独立的 DC／DC转换器提供电源，某一通道的电源故障仅影 响该通道的工作，这样可显著减少电源故障对总线耦 合器模块正常工作的干扰程度。总线耦合器模块的 通道用于连接两种传输介质：近程总线(电缆)和远程 总线(光纤)，考虑传输介质的可靠性，近程总线总是 冗余的，而远程总线一般不冗余。因此通道上近程总 线侧配有两个收发器，两个收发器均参与近程总线与 远程总线间的数据传输。当进行近程总线到远程总 线的数据传输时，通过一个多路选择开关来选取某个 收发器连至信号再生器。如果信号再生器检测到该 路近程总线上数据无效时，则自动开通另一个收发器 以从冗余的近程总线上获取输入数据。
三、冗余设计的常用控制策略 分布式列车网络控制系统的冗余设计中，根据冗
余控制的实现主体不同，常采用以下两种控制策略。
1．集中选择控制。 冗余控制功能主要由对象关联的上层处理器模
块完成。主控对象和冗余对象均向关联的处理器模 块输出信号(包括生命标志LifeSign、自检信息等参考 信号)，处理器模块分别把来自两者的信号当作主控 信号和冗余信号，根据相应的参考信号作切换条件的
参考文献
[1]黄文虎等．设备故障诊断原理、技术及应用．北京：科学出 版社。1996
[2]屈梁生，何正嘉．机械故障诊断学．上海：上海科技出版 社．1986
[3]虞和济，韩庆大，李沈等．设备故障诊断原理．北京：冶金 工业出版社，2000
[4]周东华，叶银忠．现代故障诊断与容错控制．北京：清华大 学出版社，2000
【5]周轶尘，往复机械(内燃机)故障诊断．设备鼓掌诊断手 册一机械设备状态监测和故障诊断．徐敏等主编．西安： 西安交通大学出版社，1998，351～352
[责任编辑：黄玉田]
模式判别，按照判别结果选择信号来源。如果对象需 向外围设备输出，主控对象和冗余对象均输出信号， 辅以互锁选择电路，实现外围设备选取当前处于主控 状态的对象的输出信号的机制。
2．对等侦测控制。
冗余控制功能由相互冗余的对象双方共同完成。 主要对象与冗余对象必须通过网络相互递诸如生命 标志(LifeSign)、主控令牌(Token)的参考信号，以作 为切换条件模式判别的依据。同时在功能上主控对 象也均应增加冗余控制部分。当冗余对象根据输入 的参考信号，执行切换条件模式判别后，发现主控对 象失效时，执行控制信号输出(正常时控制信号不输 出)。当主控对象根据输入的参考信号，执行切换条 件模式判别后，发现冗余对象已取得主控令牌时(主 控对象失效后恢复)，取消控制信号输出(正常时控制
信号输出)，如果发现冗余对象失效则向车辆控制单
元发送相应的故障信号。另外，互传的参考信号中也 可包括一些切换操作时控制同步所需的状态信息。
参考文献
[1]系统分析员教程[M]．北京：清华大学出版社，1992．3．
[2]张元林等．基于MVBC的分布式智能L／0模块研究【M]．
2002．5．
[3]中华人民共和国铁道部．列车通信网络佃／T 3035—2002
[M]．2002．2．
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