一种列车tcn冗余网关系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及列车通信技术领域，尤其涉及一种列车TCN冗余网关系统。
【背景技术】
[0002]列车中TCN(Train Communicat1n Network，列车通信网络)标准网络包括WTB(Wire Train Bus，绞线式列车总线)和MVB(Multifunct1n Vehicle Bus，多功能车辆总线)两种总线，WTB网络是作为列车级使用，以执行列车车辆之间的数据通信，MVB网络则作为车辆级使用，以执行车辆内部的数据通信。TCN网关是WTB网络与MVB网络之间进行数据交换的基础，以保证列车的总线信息系统能够正常运行，因而在网络系统中具有重要的作用。目前列车中通常是采用单网关的方式，即设置一个网关设备以在WTB网络与MVB网络之间进行数据转换，但该类方式不具备冗余功能，一旦网关设备发生故障，即会导致车辆级与车级网络之间通信的中断而影响车辆功能(特别是重联)，列车运行不稳定且安全性低，同时还会造成不必要的损失。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、所需成本低、冗余度以及安全可靠性高的列车TCN冗余网关系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为:
[0005]—种列车TCN冗余网关系统，包括冗余切换单元以及两个以上并联连接的TCN网关设备，每个所述TCN网关设备分别与所述冗余切换单元连接，所述冗余切换单元控制启动其中一个所述TCN网关设备作为有效网关，并当作为有效网关的所述TCN网关设备发生故障时，切换至启动另一个所述TCN网关设备。
[0006]作为本实用新型的进一步改进:所述TCN网关设备分别连接至列车中的WTB网络、MVB网络。
[0007]作为本实用新型的进一步改进:所述TCN网关设备通过中继器与列车中的MVB网络连接。
[0008]作为本实用新型的进一步改进:所述冗余切换单元包括相互连接的状态接收单元以及切换控制单元，所述状态接收单元实时接收各个所述TCN网关设备发送的生命信号，输出至所述切换控制单元，所述切换控制单元控制在所述有效网关所对应的生命信号异常时切换另一个所述TCN网关设备。
[0009]作为本实用新型的进一步改进:所述状态接收单元与列车中的WTB网络或MVB网络连接。
[0010]作为本实用新型的进一步改进:所述TCN网关设备为两个，两个所述TCN网关设备中一个作为主网关、另一个作为备用网关。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型列车TCN冗余网关系统，通过设置两个以上的TCN网关设备，可以实现TCN网关的冗余，当一个TCN网关设备发生故障时，由几余切换单兀切换为另一个TCN网关设备，能够确保网关功能的安全性和可靠性，有效提高了列车网络控制系统总线数据传输交互的冗余度以及安全可靠性，从而保证列车安全稳定的运行。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型列车TCN冗余网关系统的结构示意图。
[0013]图2是本实用新型中冗余切换单元的具体结构原理示意图。
[0014]图3是本实用新型列车TCN冗余网关系统在具体实施例中的结构示意图。
[0015]图例说明:1、冗余切换单元；11、状态接收单元；12、切换控制单元；2、TCN网关设备。
【具体实施方式】
[0016]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
[0017]如图1所示，本实用新型列车TCN冗余网关系统包括冗余切换单元I以及两个以上并联连接的TCN网关设备2，每个TCN网关设备2分别与冗余切换单元I连接，冗余切换单元I控制启动其中一个TCN网关设备2作为有效网关，并当作为有效网关的TCN网关设备2发生故障时，切换至启动另一个TCN网关设备2。每个TCN网关设备2分别连接至列车中的WTB网络、MVB网络，以执行WTB网络以及MVB网络之间的数据通信。
[0018]本实用新型通过设置两个以上的TCN网关设备2，可以实现TCN网关的冗余，当一个TCN网关设备2发生故障时，由冗余切换单元I切换为另一个TCN网关设备2，能够确保网关功能的安全性和可靠性，有效提高了列车网络控制系统总线数据传输交互的冗余度以及安全可靠性，从而保证列车安全稳定的运行。
[0019]本实用新型TCN网关设备2发生故障具体包括:
[0020]a)网关硬件故障，例如电源、CPU等重要部件；
[0021]b)网关软件故障，操作系统复位、应用软件阻塞等；
[0022]c)网关MVB通信中断；
[0023]d)网关所在MVB网段的REP故障；
[0024]当作为有效网关的TCN网关设备2发生上述故障时，由冗余切换单元I控制切换至启动另一个TCN网关设备2，当然也可以由用户根据实际需求控制TCN网关设备2的切换。
[0025]如图2所示，本实用新型冗余切换单元I包括相互连接的状态接收单元11以及切换控制单元12，状态接收单元11实时接收各个TCN网关设备2发送的生命信号，输出至切换控制单元12，切换控制单元12控制在有效网关所对应的生命信号异常时切换另一个TCN网关设备2。本实用新型具体根据生命信号判定各个TCN网关设备2的故障状态，当TCN网关设备2发送的生命信号停止时，则认为该网关为失效离线状态，否则认为该网关为在线状态;本实用新型在判断到当前作为有效网关的TCN网关设备2为失效离线状态时，即对应都生命信号停止，由切换控制单元12控制切换至另一个在线的TCN网关设备2，完成故障状态下的网关几余切换。
[0026]本实用新型中，状态接收单元11与列车中的WTB网络或MVB网络连接，直接通过WTB网络或MVB网络接收各个TCN网关设备2的生命信号，以判断各个TCN网关设备2是否在线。
[0027]本实用新型上述列车TCN冗余网关系统的具体工作流程为:
[0028]①列车上电，同时启动各个TCN网关设备2，同时控制其中一个TCN网关设备2工作以作为有效网关，其余TCN网关设备2则进入休眠模式热备；
[0029 ]②各个TCN网关设备2通过MVB网络或WTB网络发送自身的生命信号，状态接收单元11接收各生命信号以判断各个TCN网关设备2是否在线；
[0030]③若监测到作为有效网关的TCN网关设备2所对应的生命信号停止，认为该网关为失效尚线状态，控制所有TCN网关设备2进彳丁TCN初运行；
[0031 ] ④TCN初运行过程中，中断列车的WTB通讯，由列车网络控制系统进行主断，并执行牵引封锁保护，直至TCN初运行完成；
[0032]⑤TCN初运行完成后，启动另一个TCN网关设备2工作，重新建立WTB通讯，列车网络控制系统解除牵引封锁，重新投入主断后正常行车。
[0033]如图3所示，本实用新型在具体实施例中设置两个并联连接的TCN网关设备2，两个TCN网关设备2中一个作为主网关、另一个作为备用网关，两个TCN网关设备2分别与冗余切换单元I连接，实现双网关冗余结构；两个TCN网关设备2并联连接至列车的WTB网络，每个TCN网关设备2分别与对应车辆中的MVB总线连接，由冗余切换单元I控制当作为主网关的TCN网关设备2发生故障时，切换至启动作为备用网关的TCN网关设备2，使得当主网关故障失效时，可以由备用网关进行替换，提高了列车网络控制系统的冗余性，保证列车安全可靠的运行。本实施例每个TCN网关设备2分别通过中继器与列车中的MVB网络连接，实现与MVB网络通信，每个TCN网关设备2对应车辆中的MVB总线还连接有显示屏以及第三方设备等。
[0034]本实施例上述列车TCN冗余网关系统设置两个TCN网关设备2时，当列车上电时同时启动两个TCN网关设备2，控制启动作为主网关的TCN网关设备2工作，作为备用网关的TCN网关设备2则进入休眠模式热备;列车运行时，两个TCN网关设备2通过MVB网络或WTB网络发送自身的生命信号，当作为主网关的TCN网关设备2的生命信号停止时，控制执行TCN初运行并启动作为备用网关的TCN网关设备2工作。
[0035]上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种列车TCN冗余网关系统，其特征在于:包括冗余切换单元(I)以及两个以上并联连接的TCN网关设备(2)，每个所述TCN网关设备(2)分别与所述冗余切换单元(I)连接，所述冗余切换单元(I)控制启动其中一个所述TCN网关设备(2)作为有效网关，并当作为有效网关的所述TCN网关设备(2)发生故障时，切换至启动另一个所述TCN网关设备(2)。2.根据权利要求1所述的列车TCN冗余网关系统，其特征在于:所述TCN网关设备(2)分别连接至列车中的WTB网络、MVB网络。3.根据权利要求2所述的列车TCN冗余网关系统，其特征在于:所述TCN网关设备(2)通过中继器与列车中的MVB网络连接。4.根据权利要求1或2或3所述的列车TCN冗余网关系统，其特征在于:所述冗余切换单元(I)包括相互连接的状态接收单元(11)以及切换控制单元(12)，所述状态接收单元(11)实时接收各个所述TCN网关设备(2)发送的生命信号，输出至所述切换控制单元(12)，所述切换控制单元(12)控制在所述有效网关所对应的生命信号异常时切换另一个所述TCN网关设备(2)。5.根据权利要求4所述的列车TCN冗余网关系统，其特征在于:所述状态接收单元(11)与列车中的WTB网络或MVB网络连接。6.根据权利要求1或2或3所述的列车TCN冗余网关系统，其特征在于:所述TCN网关设备(2)为两个，两个所述TCN网关设备(2)中一个作为主网关、另一个作为备用网关。
【专利摘要】本实用新型公开一种列车TCN冗余网关系统，包括冗余切换单元以及两个以上并联连接的TCN网关设备，每个TCN网关设备分别与冗余切换单元连接，冗余切换单元控制启动其中一个TCN网关设备作为有效网关，并当作为有效网关的TCN网关设备发生故障时，切换至启动另一个TCN网关设备。本实用新型具有结构简单、所需成本低、冗余度以及安全可靠性高的优点。
【IPC分类】H04L12/24, H04L12/66, H04L12/40, H04L1/22
【公开号】CN205377900
【申请号】CN201620068468
【发明人】黄赫, 熊艳, 闫翀, 许清, 颜利平, 朱龙
【申请人】株洲南车时代电气股份有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年1月25日