專利名稱：一種基于mvb網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)記錄分析設(shè)備，特別是一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀 及其工作方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著鐵路行業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)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)，MVB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(dòng)車、地鐵等軌道交通領(lǐng)域，MVB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(duì)機(jī)車運(yùn)行過程中的狀態(tài)及故障數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可 以及時(shí)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，并通過數(shù)據(jù)分析 軟件幫助用戶進(jìn)行故障處理和分析。由于目前機(jī)車上沒有基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀，我們只能檢測(cè)到列車運(yùn)行 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無法記錄并延時(shí)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(shí)，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(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計(jì)一種可用于記錄機(jī)車MVB網(wǎng)絡(luò)運(yùn) 行數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化成文件形式通過以太網(wǎng)接口提供給用戶，并幫助用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理 的基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀及其工作方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀包括MVB板卡、中央處理單元和計(jì)算機(jī)，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 中央處理單元安裝有以太網(wǎng)接口 ；所述的中央處理單元通過以太網(wǎng)總線與計(jì)算機(jī)連接；所 述的計(jì)算機(jī)是安裝有專用數(shù)據(jù)分析軟件的計(jì)算機(jī)。本發(fā)明所述的MVB板卡是運(yùn)行MVB鏈路軟件的硬件平臺(tái)，包括物理接口、曼徹斯特 編解碼器、通信存儲(chǔ)器、控制邏輯單元、ISA接口 ；MVB板卡為PC104結(jié)構(gòu)的MVB設(shè)備網(wǎng)卡，核 心采用FPGA芯片。本發(fā)明所述的中央處理單元包括X86CPU中央處理器、存儲(chǔ)器單元。本發(fā)明所述的MVB協(xié)議控制器是機(jī)車車輛級(jí)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計(jì)的專用芯片。本發(fā)明所述的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)器用 于將MVB外電路信號(hào)送入MVB協(xié)議控制器和/或?qū)VB控制器輸出的信號(hào)送入MVB網(wǎng)絡(luò)， MVB連接器用于與外界的物理連接。一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀的工作方法，包括以下步驟
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A、MVB板卡將機(jī)車現(xiàn)場(chǎng)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，并通過PC104總線傳送到中央處理單元；B、中央處理單元將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)，并通過以太網(wǎng)接口 與計(jì)算機(jī)連接；計(jì)算機(jī)可以通過以太網(wǎng)總線將中央處理單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并且可以對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。本發(fā)明所述的MVB協(xié)議控制器將要傳輸?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MVB收發(fā)器單元或者將MVB收發(fā)器單元上送來的 信號(hào)進(jìn)行解析，并傳送給應(yīng)用層，供其使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下1、由于本發(fā)明采用了具有存儲(chǔ)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(shí)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、由于本發(fā)明通過以太網(wǎng)線將故障數(shù)據(jù)以文件形式提供給用戶，還可以與電腦接 口直接連接，因此具有靈活性和通用性。3、由于本發(fā)明采用了 MVB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。4、由于本發(fā)明具有數(shù)據(jù)分析軟件，可以幫助用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，因此具有 靈活性、可靠性。


本發(fā)明僅有附圖1張，其中圖1是太網(wǎng)接口型MVB網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄分析儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、PC104總線，2、MVB板卡，3、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、以太網(wǎng)總線，8、計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1所示，一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù) 據(jù)記錄分析儀包括MVB板卡2、中央處理單元3和計(jì)算機(jī)8，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安裝有以太網(wǎng)接口 6 ；所述的中央處理單元3通過以太網(wǎng)總線7與計(jì)算機(jī)8連接； 所述的計(jì)算機(jī)8是安裝有專用數(shù)據(jù)分析軟件的計(jì)算機(jī)8。所述的MVB板卡2是運(yùn)行MVB鏈 路軟件的硬件平臺(tái)，包括物理接口、曼徹斯特編解碼器、通信存儲(chǔ)器、控制邏輯單元、ISA接 口 ；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(chǔ)器單元。所述的MVB協(xié)議控制器4是機(jī)車車輛級(jí)網(wǎng)絡(luò)通訊 設(shè)計(jì)的專用芯片。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(hào)送入MVB協(xié)議控制器4和/或?qū)VB控制器輸出的信號(hào)送入MVB 網(wǎng)絡(luò)，MVB連接器用于與外界的物理連接。一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀的工作方法，包括以下步驟
A、MVB板卡2將機(jī)車現(xiàn)場(chǎng)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，并通過PC104總線1傳送到中央處理單元3 ；B、中央處理單元3將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)，并通過以太網(wǎng)接口 6與計(jì)算機(jī)8連接；計(jì)算機(jī)8可以通過以太網(wǎng)總線7將中央處理單元3存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并 且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。本發(fā)明所述的MVB協(xié)議控制器4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MVB收發(fā)器單元或者將MVB收發(fā)器單元上送來的 信號(hào)進(jìn)行解析，并傳送給應(yīng)用層，供其使用。本發(fā)明是以太網(wǎng)接口型MVB網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄分析儀，主要完成兩方面的功能，一方 面，將機(jī)車現(xiàn)場(chǎng)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MVB板卡2，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 ；另一方面，中央處 理單元3負(fù)責(zé)將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析、儲(chǔ)存，通過以太網(wǎng)接口 6與數(shù)據(jù)分析軟件8連接， 并通過數(shù)據(jù)分析軟件8幫助用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。本發(fā)明的中央處理單元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(gè) 10/100Mbps RJ-45 接口 ；3、板上CRT/IXD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 60°C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+5V，根據(jù)實(shí)
際需求可配置；7、板載DOC和CF卡電子盤接口、4個(gè)USB2. 0接口、一個(gè)鍵盤/鼠標(biāo)接口。
權(quán)利要求
一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀，其特征在于包括MVB板卡(2)、中央處理單元(3)和計(jì)算機(jī)(8)，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)安裝有以太網(wǎng)接口(6)；所述的中央處理單元(3)通過以太網(wǎng)總線(7)與計(jì)算機(jī)(8)連接；所述的計(jì)算機(jī)(8)是安裝有專用數(shù)據(jù)分析軟件的計(jì)算機(jī)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀，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(tái)，包括物理接口、曼徹斯特編解碼器、通信存 儲(chǔ)器、控制邏輯單元、ISA接口 ；MVB板卡⑵為PC104結(jié)構(gòu)的MVB設(shè)備網(wǎng)卡，核心采用FPGA 芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀，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(chǔ)器單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀，其特征在于所述的 MVB協(xié)議控制器(4)是機(jī)車車輛級(jí)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計(jì)的專用芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀，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(hào) 送入MVB協(xié)議控制器(4)和/或?qū)VB控制器輸出的信號(hào)送入MVB網(wǎng)絡(luò)，MVB連接器用于 與外界的物理連接。
6.一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀的工作方法，其特征在于包括以下步驟A、MVB板卡⑵將機(jī)車現(xiàn)場(chǎng)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，并通過PC104總線(1)傳送到中央處理單元(3)；B、中央處理單元(3)將收到的MVB數(shù)據(jù)流解析，并進(jìn)行文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)，并通過以太網(wǎng)接口 (6)與計(jì)算機(jī)⑶連接；計(jì)算機(jī)⑶可以通過以太網(wǎng)總線(7)將中央處理單元(3)存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀的工作方法，其特征在 于所述的MVB協(xié)議控制器(4)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MVB收發(fā)器單元或者將MVB收發(fā)器單元上送來的信號(hào)進(jìn) 行解析，并傳送給應(yīng)用層，供其使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)記錄分析儀及其工作方法，所述的分析儀包括MVB板卡、中央處理單元和計(jì)算機(jī)，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安裝有以太網(wǎng)接口；所述的中央處理單元通過以太網(wǎng)總線與計(jì)算機(jī)連接；所述的計(jì)算機(jī)是安裝有專用數(shù)據(jù)分析軟件的計(jì)算機(jī)。由于本發(fā)明采用了具有存儲(chǔ)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(shí)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。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101969389SQ201010291179
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者寧壽輝, 張福景, 石勇 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