鐵道機(jī)車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講：黃秀川《高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)》課程武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃秀川動(dòng)車(chē)組類(lèi)型及分類(lèi)方法目錄CONTENTS01列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)概述02CRH1型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)04CRH5型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)03動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CRH2型動(dòng)車(chē)組概述

CRH2型動(dòng)車(chē)組(EMU——ElectricMultipleUnit)是以日本川崎重工的E2-1000動(dòng)車(chē)組為原型，適用于我國(guó)電氣化鐵路的既有線和客運(yùn)專(zhuān)線的動(dòng)車(chē)組。該動(dòng)車(chē)組采用以200km/h運(yùn)行的動(dòng)力分散和交直交傳動(dòng)方式，以及IGBT大功率模塊與變頻變壓調(diào)速等先進(jìn)技術(shù)，代表了世界高速列車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向。動(dòng)車(chē)組在集成、車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、牽引傳動(dòng)與控制、列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制和制動(dòng)等方面體現(xiàn)了當(dāng)今鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛制造業(yè)的先進(jìn)成果，是高度機(jī)電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。

CRH2型動(dòng)車(chē)組以4輛動(dòng)車(chē)和4輛拖車(chē)共8輛車(chē)構(gòu)成一個(gè)編組，編組內(nèi)的各種配置如圖4.20所示。另外，根據(jù)必要配備了可同時(shí)使2個(gè)編組進(jìn)行整體運(yùn)行的相關(guān)設(shè)備，可以兩組重聯(lián)運(yùn)行。

動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CRH2型動(dòng)車(chē)組由車(chē)體、車(chē)內(nèi)設(shè)備及裝飾:轉(zhuǎn)向架、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、列車(chē)運(yùn)行及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、旅客信息服務(wù)系統(tǒng)等組成。其部分技術(shù)參數(shù)如下:主電源:

25kV

(17.5kV~31kV),

50Hz,單相交流。

電動(dòng)機(jī):額定功率300

kW。

運(yùn)行速度:

營(yíng)業(yè)運(yùn)行速度:

200

km/h;

最高試驗(yàn)速度:≤250

km/h。

。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)車(chē)體最大長(zhǎng)度:

頭車(chē):

25

700

mm;

中間車(chē):

25

000

mm;

全長(zhǎng):

201

400

mm。

車(chē)體最大寬度:

3

380

mm。

車(chē)體最大高度:

3

700

mm。

主要的設(shè)備布置如表4.3所示動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CRH2型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)概述CRH2型動(dòng)車(chē)組列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用貫穿列車(chē)的總線來(lái)傳送信息，從而減輕了列車(chē)的重量，

并且通過(guò)對(duì)列車(chē)運(yùn)行及車(chē)載設(shè)備動(dòng)作的相關(guān)信息進(jìn)行集中管理，可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)司機(jī)和乘務(wù)員的輔助作用，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)，提高對(duì)乘客的服務(wù)質(zhì)量。

動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CRH2型動(dòng)車(chē)組列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由監(jiān)控器和控制傳輸部?jī)刹糠纸M成。硬件為-體化裝置，但各自獨(dú)立構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)為自律分散型。控制傳輸部分為雙重系統(tǒng)，確保系統(tǒng)冗余性。通信采用ARCNET網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。頭車(chē)設(shè)置的中央裝置為雙重系統(tǒng)構(gòu)成，確保其可靠性。前后中心的控制單元間采用母線仲裁。

。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CRH2型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的組成

CRH2型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中引用了車(chē)載信息裝置和自診斷技術(shù)，該系統(tǒng)由列車(chē)信息中央裝置和列車(chē)信息終端裝置構(gòu)成，同時(shí)還有監(jiān)控顯示器及顯示控制裝置、車(chē)內(nèi)信息顯示器、IC讀卡器等附屬設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的部件構(gòu)成如表4.4所示。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（二）CRH2型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的功能(3)設(shè)備遠(yuǎn)程開(kāi)啟/關(guān)閉指令。(4)輔助繞組電源供電電路的控制指令。(5)三相AC400V電源電路的控制指令。(6)空調(diào)溫度控制器的指令3.顯示燈/蜂鳴器控制指令傳輸(1)司機(jī)臺(tái)故障顯示燈的顯示輸出。(2)司機(jī)臺(tái)單元顯示燈的顯示輸出。(3)司機(jī)臺(tái)蜂鳴器的控制輸出。(4)各車(chē)配電盤(pán)顯示燈的顯示輸出。(5)空擋亮燈。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4.乘務(wù)員支持信息傳輸(1)IC卡中，輸人并顯示乘務(wù)行路/列車(chē)號(hào)/時(shí)刻表(對(duì)應(yīng)將來(lái)的運(yùn)行管理系統(tǒng)可進(jìn)行追加)。(2)向列車(chē)無(wú)線、車(chē)號(hào)中繼器、ATP檢查記錄部、脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器傳送車(chē)號(hào)信息(對(duì)應(yīng)將來(lái)的運(yùn)行管理系統(tǒng)可進(jìn)行追加內(nèi)容)。(3)發(fā)生故障或者異常時(shí)，司機(jī)臺(tái)的警報(bào)生成和內(nèi)容顯示及引導(dǎo)顯示。司機(jī)及列車(chē)長(zhǎng)輔助用的各種列車(chē)信息/設(shè)備信息的顯示。(4)應(yīng)急指南的顯示。（5)和其他編組之間的聯(lián)掛/解掛狀態(tài)的顯示。(6)安全設(shè)施故障記錄的顯示。(7)最新故障記錄的顯示。(8)指令通告的顯示及接收確認(rèn)功能(對(duì)應(yīng)將來(lái)的運(yùn)行管理系統(tǒng)可進(jìn)行追加)。(9)技術(shù)支持系統(tǒng)功能(對(duì)應(yīng)將來(lái)的運(yùn)行管理系統(tǒng)可進(jìn)行追加)。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)5.服務(wù)設(shè)備控制信息傳輸車(chē)內(nèi)信息顯示器、側(cè)面目的地顯示器的顯示內(nèi)容傳輸。車(chē)內(nèi)旅客信息顯示器所顯示的內(nèi)容(停車(chē)站點(diǎn)向?qū)?、新聞、宣傳?在地面基地進(jìn)行編輯后，存儲(chǔ)到IC卡中，通過(guò)附屬于司機(jī)臺(tái)信息顯示器的IC卡讀卡器，輸入到列車(chē)信息控制裝置中。設(shè)置從LKJ-2000信號(hào)裝置向列車(chē)信息控制裝置輸出地點(diǎn)檢測(cè)信息的接口來(lái)使用該信號(hào)。(1)車(chē)號(hào)顯示器的顯示信息。(2)向自動(dòng)播放裝置傳送播放定時(shí)信息。(3)解掛時(shí)其他編組播放切換輸出。(4)通過(guò)無(wú)線裝置接收的廣告文字、緊急文字的顯示(對(duì)應(yīng)將來(lái)的運(yùn)行管理系統(tǒng)可增加功能)。(5)服務(wù)設(shè)備(空調(diào)、室內(nèi)燈、播放節(jié)目)的控制及狀態(tài)顯示。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)6.數(shù)據(jù)記錄功能(1)故障時(shí)的設(shè)備動(dòng)作信息的記錄。(2)主故障發(fā)生時(shí)的狀態(tài)記錄。(3)走行距離及牽引/再生電力的累積。(4)營(yíng)業(yè)運(yùn)行中或者試運(yùn)行中的列車(chē)性能信息的收集。(5)營(yíng)業(yè)運(yùn)行中或者試運(yùn)行中的項(xiàng)目選擇信息的收集。(6)營(yíng)業(yè)運(yùn)行中或者試運(yùn)行中的空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)率信息的收集。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CRH2型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在光纖環(huán)網(wǎng)中，中央裝置和終端裝置由雙重環(huán)形構(gòu)成的光纖連接，采用不易發(fā)生故障的雙向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)方式。它具有向左和向右兩條線路，是一一種分散型的系統(tǒng)。如果在一個(gè)方向的環(huán)繞中檢測(cè)到?jīng)]有應(yīng)答的情況，就向另一個(gè)方向的環(huán)繞傳送。即使是兩處以上的線路發(fā)生故障，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)時(shí)，也可以繼續(xù)由其他連接著的正常線路之間進(jìn)行傳送，避開(kāi)故障部位。另外，當(dāng)兩列車(chē)聯(lián)掛編組時(shí)車(chē)輛的中央裝置之間由兩對(duì)電線(雙絞屏蔽線)連接，當(dāng)聯(lián)掛條件[聯(lián)掛車(chē)輛的兩個(gè)中央裝置之間，主控繼電器(MCR)是斷開(kāi)(OFF)的情況下]成立時(shí)，環(huán)線回路打開(kāi);而將聯(lián)掛前的獨(dú)立的環(huán)線回路結(jié)合在一起，就能夠保持編組環(huán)線回路的構(gòu)成。列車(chē)總線的整體性能如下:動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（一）列車(chē)總線1.光纖網(wǎng)(1)適用標(biāo)準(zhǔn):ANSI878.1“ARCNET(2)傳送速度:2.5Mbps。(3)傳輸介質(zhì):光纖QS185/125。(4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):環(huán)形(5)冗余措施:雙向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，故障一安全設(shè)計(jì)。(6)編組聯(lián)掛時(shí)，中央裝置之間由兩對(duì)電線(雙絞屏蔽線)連接，聯(lián)掛條件成立時(shí)，聯(lián)掛前兩編組中獨(dú)立的環(huán)線回路結(jié)合形成大編組環(huán)線回路。(7)控制指令傳輸延遲在50ms以內(nèi)(編組聯(lián)掛時(shí)依然如此)。2.自我診斷的傳送線(1)適用標(biāo)準(zhǔn):HDLC,固定幀長(zhǎng)度的輪詢?cè)L問(wèn)。(2)傳送速度:38.4kb動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)3)傳輸介質(zhì):雙絞線。(4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線。(5)信號(hào)編碼:基帶方式24VP-P(1202平衡電路)。(6)編組聯(lián)掛時(shí)，自我診斷傳送線連接整個(gè)列車(chē)。(7)控制指令傳輸周期10ms。(二)車(chē)輛總線車(chē)輛總線是指中央裝置/終端裝置與車(chē)輛內(nèi)設(shè)備之間信息交換的通道。各車(chē)的中央/終端裝量與車(chē)輛設(shè)備之間的接口以光傳送、電流環(huán)傳送、DIO等形式進(jìn)行，它們構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（中央裝置與終端裝置）與車(chē)載設(shè)備的聯(lián)系通道。車(chē)輛總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4.22所示。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，有多種通信規(guī)格，總結(jié)如下:

終端裝置——設(shè)備(牽引變流器/制動(dòng)控制裝置)之間的傳送

動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行的光纖2線式半雙工傳送。

(2)輪詢方式:

①傳送周期10ms;

②適用光纖H-PCF200/230;

③HDLC方式192kbps。

動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)備1——監(jiān)視器部之間的傳送

(1)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的4線式雙重傳送。

(2)輪詢方式:

①20mA電流環(huán)路方式24

V;

②起止同步方式19.2

kbps/9600

bps/1200

bps。

動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)備2——監(jiān)視器部之間的傳送

(1)通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行的2線式單向傳送。

(2)輪詢方式:

①20

mA電流環(huán)路方式24

V;

②起止同步方式9600

bps。

動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)備3監(jiān)視器部之間的傳送

(1)通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行的2線式單向傳送。

(2)輪詢方式:

①30mA電流環(huán)路方式24

V;

②HDLC方式9600

bps/4800

bps/1200

bps。

動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(三)總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

CRH2型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4.23

所示。動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CRH2型動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備中央裝置中央裝置外形如圖4.24所示，它由鋁合金箱體組成，外形尺寸為482.6

mm

(寬)

x400

mm

(高)x345

mm

(深)。最上部為外部連線插座CN-MI

~

CN-M8，中間部分安裝電路板，下部為通風(fēng)空間。箱體后部有兩層印刷電路板，最后一層安裝外部連線插座，另一層作