專利名稱：一種tcn數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，特別是一種基于MVB車輛總線的TCN數(shù)據(jù)記 錄儀。
背景技術(shù)：
近年來，隨著鐵路行業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)場總線由于其可靠性高、成本低、故障率低 等優(yōu)點(diǎn)使得其應(yīng)用越來越廣泛，作為中國鐵路軌道車輛的網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)，TCN總線在軌道交 通領(lǐng)域中占有很大的比重，尤其是在機(jī)車、動車、地鐵等軌道交通領(lǐng)域，TCN總線的應(yīng)用尤其 廣泛。隨著機(jī)車結(jié)構(gòu)設(shè)備日趨復(fù)雜、速度不斷提高，要求其運(yùn)行可靠性更高。這就要求我們 通過技術(shù)手段對機(jī)車運(yùn)行過程中的狀態(tài)及故障數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，在設(shè)備發(fā)生故障時可以及時 發(fā)現(xiàn)并確定故障部位，記錄故障過程，并通過文件形式提供給用戶進(jìn)行分析。 由于目前機(jī)車上沒有TCN數(shù)據(jù)記錄儀，我們只能檢測到列車運(yùn)行的實(shí)時數(shù)據(jù)，無 法記錄并延時輸出這些運(yùn)行數(shù)據(jù)，因此無法通過歷史記錄來判斷列車的健康狀態(tài)，無法提 前預(yù)防列車故障。當(dāng)列車出現(xiàn)故障時，只有憑借經(jīng)驗(yàn)判斷故障，缺乏運(yùn)行數(shù)據(jù)依據(jù)，為修復(fù) 列車故障浪費(fèi)時間。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型要設(shè)計一種可用于記錄機(jī)車TCN網(wǎng) 絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化成文件形式通過USB接口提供給用戶的TCN數(shù)據(jù)記錄儀。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種TCN數(shù)據(jù)記錄儀包括MVB板卡和中央處理 單元，所述的MVB板卡與中央處理單元通過PC104總線相連接；所述的MVB板卡包括MVB協(xié) 議控制器和MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 ， MVB協(xié)議控制器通過雙向通信方式與MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口連 接；所述的中央處理單元分別安裝有以太網(wǎng)接口和USB接口。 本實(shí)用新型所述的MVB板卡用于將機(jī)車現(xiàn)場TCN設(shè)備的MVB數(shù)據(jù)流通過MVB總線 網(wǎng)絡(luò)接口及MVB協(xié)議控制器經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)化，通過PC104總線傳送到中央處理單元；所述的中 央處理單元將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行USB文件轉(zhuǎn)儲，通過USB接口以文件形式提供 給用戶。 本實(shí)用新型所述的MVB板卡是運(yùn)行MVB鏈路軟件的硬件平臺，包括物理接口 、曼徹 斯特編解碼器、通信存儲器、控制邏輯、ISA接口等模塊；MVB板卡為PC104結(jié)構(gòu)的MVB設(shè)備 網(wǎng)卡，核心采用FPGA芯片。 本實(shí)用新型所述的中央處理單元包括X86CPU中央處理器、存儲器單元。 本實(shí)用新型所述的MVB協(xié)議控制器是機(jī)車車輛級網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計的專用芯片，負(fù)責(zé)
MVB協(xié)議通信的功能，將要傳輸?shù)倪^程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、監(jiān)視數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定
的MVB數(shù)據(jù)流格式，送到MAU收發(fā)器單元或者將MAU收發(fā)器單元上送來的信號進(jìn)行解析，并
傳送給應(yīng)用層，供其使用。本實(shí)用新型所述的MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口由MVB收發(fā)器和MVB連接器組成，MVB收發(fā)
3器用于將MVB外電路信號送入MVB協(xié)議控制器和/或?qū)VB控制器輸出的信號送入MVB網(wǎng)
絡(luò)，MVB連接器用于與外界的物理連接。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下 1、由于本實(shí)用新型采用了具有存儲功能的中央處理單元，因此可以記錄列車運(yùn)行 數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，可以及時預(yù)防列車故障，并且為故障發(fā)生后的故障分析提供了依據(jù)，增加 了列車運(yùn)行的可靠性。 2、由于本實(shí)用新型采用了 USB轉(zhuǎn)儲功能將故障數(shù)據(jù)以文件形式通過USB接口提供 給用戶，并具有以太網(wǎng)調(diào)試口 ，因此具有靈活性和通用性。 3、由于本實(shí)用新型采用了 TCN接口及通信技術(shù)，是目前列車廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)，因此具有通用性。

本實(shí)用新型僅有附圖1張，其中 圖1是TCN數(shù)據(jù)記錄儀結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、PC104總線，2、MVB板卡，3、X86CPU中央處理單元，4、 MVB協(xié)議控制器，5、 MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口，6、以太網(wǎng)接口，7、USB接口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1所示，一種TCN數(shù)據(jù)記錄 儀包括MVB板卡2和中央處理單元3，所述的MVB板卡2與中央處理單元3通過PC104總線 1相連接；所述的MVB板卡2包括MVB協(xié)議控制器4和MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 5， MVB協(xié)議控制 器4通過雙向通信方式與MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 5連接；所述的中央處理單元3分別安裝有以 太網(wǎng)接口 6和USB接口 7。所述的MVB板卡2用于將機(jī)車現(xiàn)場TCN設(shè)備的MVB數(shù)據(jù)流通過 MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 5及MVB協(xié)議控制器4經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)化，通過PC104總線1傳送到中央處 理單元3 ;所述的中央處理單元3將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行USB文件轉(zhuǎn)儲，通過USB 接口 7以文件形式提供給用戶。所述的MVB板卡2是運(yùn)行MVB鏈路軟件的硬件平臺，包括 物理接口、曼徹斯特編解碼器、通信存儲器、控制邏輯、ISA接口等模塊；MVB板卡2為PC104 結(jié)構(gòu)的MVB設(shè)備網(wǎng)卡，核心采用FPGA芯片。所述的中央處理單元3包括X86CPU中央處理 器、存儲器單元、以太網(wǎng)接口 6、USB接口 7。所述的MVB協(xié)議控制器4是機(jī)車車輛級網(wǎng)絡(luò)通 訊設(shè)計的專用芯片，負(fù)責(zé)MVB協(xié)議通信的功能，將要傳輸?shù)倪^程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、監(jiān)視數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成TCN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定的MVB數(shù)據(jù)流格式，送到MAU收發(fā)器單元或者將MAU收發(fā)器單元 上送來的信號進(jìn)行解析，并傳送給應(yīng)用層，供其使用。所述的MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 5由MVB收 發(fā)器和MVB連接器組成，MVB收發(fā)器用于將MVB外電路信號送入MVB協(xié)議控制器4禾P /或 將MVB控制器輸出的信號送入MVB網(wǎng)絡(luò)，MVB連接器用于與外界的物理連接。 本實(shí)用新型的TCN數(shù)據(jù)記錄儀主要完成兩方面的功能，一方面，將機(jī)車現(xiàn)場TCN設(shè) 備的MVB數(shù)據(jù)流通過MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 5及MVB協(xié)議控制器4傳送到網(wǎng)關(guān)的MVB板卡2，經(jīng) 過協(xié)議轉(zhuǎn)化，通過PC104總線1傳送到X86CPU中央處理單元3 ;另一方面，X86CPU中央處理 單元3負(fù)責(zé)將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行USB文件轉(zhuǎn)儲，通過USB接口 7以文件形式提 供給用戶。[0020] 本實(shí)用新型的X86CPU中央處理單元3采用AMD LX700/800CPU，它具有如下特點(diǎn) 1、在板AMD Geode LX CPU，主頻433/500/600MHz，默認(rèn)500MHz ; 2、支持一個10/100Mbps RJ-45接口 ； 3 、板上CRT/LCD顯示接口 ，并可支持LVDS顯示屏； 4、標(biāo)準(zhǔn)的板載32M/64M/128M Bytes DDR SDRAM; 5、低功耗CPU，0 6(TC工作范圍內(nèi)無需風(fēng)扇； 6、板上集成5串1并，4路支持RS485/RS232及外接RS485模塊供電+5￥，根據(jù)實(shí) 際需求可配置； 7 、板載D0C和CF卡電子盤接口 、 4個USB2. 0接口 、 一個鍵盤/鼠標(biāo)接口 。
權(quán)利要求一種TCN數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于包括MVB板卡(2)和中央處理單元(3)，所述的MVB板卡(2)與中央處理單元(3)通過PC104總線(1)相連接；所述的MVB板卡(2)包括MVB協(xié)議控制器(4)和MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口(5)，MVB協(xié)議控制器(4)通過雙向通信方式與MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口(5)連接；所述的中央處理單元(3)分別安裝有以太網(wǎng)接口(6)和USB接口(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TCN數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述的MVB板卡(2)用于將 機(jī)車現(xiàn)場TCN設(shè)備的MVB數(shù)據(jù)流通過MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 (5)及MVB協(xié)議控制器(4)經(jīng)過協(xié) 議轉(zhuǎn)化，通過PC104總線(1)傳送到中央處理單元(3);所述的中央處理單元(3)將收到的 MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行USB文件轉(zhuǎn)儲，通過USB接口 (7)以文件形式提供給用戶。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TCN數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述的MVB板卡(2)是運(yùn)行 MVB鏈路軟件的硬件平臺，包括物理接口、曼徹斯特編解碼器、通信存儲器、控制邏輯、ISA 接口等模塊；MVB板卡(2)為PC104結(jié)構(gòu)的MVB設(shè)備網(wǎng)卡，核心采用FPGA芯片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TCN數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述的中央處理單元(3)包 括X86CPU中央處理器、存儲器單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TCN數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述的MVB協(xié)議控制器(4)是 機(jī)車車輛級網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計的專用芯片，負(fù)責(zé)MVB協(xié)議通信的功能，將要傳輸?shù)倪^程數(shù)據(jù)、消 息數(shù)據(jù)、監(jiān)視數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定的MVB數(shù)據(jù)流格式，送到MAU收發(fā)器單元或者將 MAU收發(fā)器單元上送來的信號進(jìn)行解析，并傳送給應(yīng)用層，供其使用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TCN數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于所述的MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口 (5) 由MVB收發(fā)器和MVB連接器組成，MVB收發(fā)器用于將MVB外電路信號送入MVB協(xié)議控制器 (4)和/或?qū)VB控制器輸出的信號送入MVB網(wǎng)絡(luò)，MVB連接器用于與外界的物理連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種TCN數(shù)據(jù)記錄儀，包括MVB板卡和中央處理單元，所述的MVB板卡與中央處理單元通過PC104總線相連接；所述的MVB板卡用于將機(jī)車現(xiàn)場TCN設(shè)備的MVB數(shù)據(jù)流通過MVB總線網(wǎng)絡(luò)接口及MVB協(xié)議控制器經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)化，通過PC104總線傳送到中央處理單元；所述的中央處理單元將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行USB文件轉(zhuǎn)儲。所述的MVB板卡是運(yùn)行MVB鏈路軟件的硬件平臺，核心采用FPGA芯片。由于本實(shí)用新型采用了具有存儲功能的中央處理單元和USB轉(zhuǎn)儲功能，因此可以記錄和輸出列車運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，可以預(yù)防列車故障，并為故障發(fā)生后的故障分析提供依據(jù)，增加了列車運(yùn)行的可靠性。
文檔編號G07C5/08GK201549003SQ200920247589
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者寧壽輝, 石勇 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心