[发明专利]轨道车辆用车载以太网交换机和信号收发及列车重联方法

说明书

本发明涉及一种交换机装置，具体的说，涉及一种可用于列车控制网络和信息网络的轨道车辆用车载以太网交换机和信号收发及列车重联方法，该以太网交换机包括电源模块、CPU模块、交换模块、以太网收发器模块、前背板模块和后背板模块，可根据实际应用灵活扩展和配置，接口数量多，即可根据需求配置多路以太网接口，如8路以太网接口、16路以太网接口或24路以太网接口，有效降低交换机生产成本，可支持链路聚合、旁路、二层转发\三层路由功能、列车数据实时传输、列车网车辆网数据转换和支持列车重联功能。

技术领域

本发明涉及一种交换机装置，具体的说，涉及一种可用于列车控制网络和信息网络的轨道车辆用车载以太网交换机和信号收发及列车重联方法。

背景技术

随着列车不断朝着安全、可靠和智能化的方向发展，现有的轨道车辆控制网络的带宽小，无法满足列车控制与信息服务传输的大带宽需求。且传统的动车组控制网络主要采用WTB总线和MVB总线，其带宽分别只有1Mbps和1.5Mbps，主要传输列车控制(如牵引控制、制动控制、辅助控制、车门控制等)数据，而对于列车状态数据、列车诊断数据、列车维护等数据由于带宽限制无法及时传输，极大的影响了列车信息传输的可维护性和可用性。且随着列车网络应用的不断扩展，例如列车信息服务的多样化，使得列车网络上需要传输的信息越来越多，传统的列车WTB/MVB网络的带宽已不能支持如此大容量数据的传输要求。

近年来，随着通信技术的发展，工业以太网技术越来越成熟，与传统的列车网络控制系统相比，工业以太网具有更高的数据传输速率(不低于100兆/秒)和带宽，使大量信息传输、智能诊断、故障精确定位、专家诊断系统等功能成为可能，且组网灵活方便，是列车网络控制系统的发展趋势。而交换机作为工业以太网的核心设备，自然成为轨道车辆列车控制与信息服务网络的重要组成设备。

列车控制与信息服务网络的功能要求交换机具有实时控制和支持列车重联功能。这两种特性是普通轨道车辆用交换机所不具备的特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于高速列车、机车和城市轨道车辆用车载以太网交换机和信号收发及列车重联方法，具有实时数据传输协议、支持列车重联功能、车辆网和列车网以太网数据转换功能，可根据实际应用灵活扩展和配置，传输速率快且可靠性高，大大简化列车动态网络配置和维护操作。

本发明的技术方案是：轨道车辆用车载以太网交换机，应用于高速列车、机车和城市轨道车辆，其特征在于：该以太网交换机包括电源模块、CPU模块、交换模块、以太网收发器模块、前背板模块和后背板模块；

所述CPU模块与所述交换模块、所述前背板模块和所述后背板模块连接，

所述CPU模块通过PCIE接口与所述交换模块进行双向通讯，

所述CPU模块通过USB接口或以太网接口进行程序升级，

所述CPU模块通过RTC时钟电路提供实时时钟信号；

所述交换模块与所述后背板模块、所述前背板模块和所述以太网收发器模块连接，

所述交换模块通过24路介质无关接口与所述以太网收发器模块进行双向通讯，

所述交换模块通过端口状态接口控制所述前背板模块的LED灯的闪烁状态；

所述以太网收发器模块与所述后背板模块和所述前背板模块连接，

所述以太网收发器模块通过8路介质无关接口与所述交换模块进行双向通讯，

所述以太网收发器模块通过8路以太网接口与所述前背板模块连接；

所述电源模块与后背板模块连接，为所述CPU模块、所述交换模块和所述以太网收发器模块供电；