《動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第2版）》課件 第四節(jié) 絞線式列車總線WTB

動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB一、絞線式列車總線（WTB）概述第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB被指定要符合UIC556的要求，該條款定義了最多含22個(gè)車廂的UIC列車的通信要求。絞線式列車總線（WTB）最初是為互連車輛而設(shè)計(jì)的串行數(shù)據(jù)通信總線，但非專用，日常運(yùn)行中可以用于聯(lián)掛和解聯(lián)的車廂，如國際UIC列車。WTB的基本組成一、絞線式列車總線（WTB）概述第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB的特性二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB1、WTB介質(zhì)的機(jī)械穩(wěn)定性WTB運(yùn)行在屏蔽雙絞線上，該介質(zhì)提供了連接分開的車廂所需的高機(jī)械穩(wěn)定性。在動(dòng)車組中總線有兩種類型：其一為列車信息傳輸線，以光纖為傳輸介質(zhì)，連接所有中央裝置和終端裝置，采用ARCNET協(xié)議；其二為自我診斷傳輸網(wǎng)，以雙絞線作為傳輸介質(zhì)，連接中央裝置和終端裝置，采用HDLC作為通信協(xié)議。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB2、WTB長度特定的電纜允許在860米的距離上以1Mbit/s的速率傳輸，相當(dāng)于22節(jié)26米長的車廂的UIC組成，加上50%用于彎曲處長度。在動(dòng)車組上：以光纖為傳輸介質(zhì)，連接所有中央裝置和終端裝置，傳送速度為2.5Mbps，以雙絞線為介質(zhì)連接所有中央裝置和終端裝置，傳送速度為38.4Kbps。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB3、總線節(jié)（1）沿車輛走線的干線電纜（連貫的車輛只有一根干線電纜）；（2）連接不同車輛干線電纜的跨接電纜；（3）為達(dá)各節(jié)點(diǎn)而對(duì)干線電纜進(jìn)行延伸的擴(kuò)展電纜。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB4、節(jié)點(diǎn)在常規(guī)操作中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將被插入到干線電纜中，連接兩個(gè)總線節(jié)：（1）位于總線末端的節(jié)點(diǎn)，或者說末端節(jié)點(diǎn)，將在電氣上終止連接它們的兩個(gè)總線節(jié)；（2）位于總線中間的節(jié)點(diǎn)，或者說中間節(jié)點(diǎn)，將在電氣上連接到它們的兩個(gè)總線節(jié)；在一列車的每個(gè)車輛中可以有一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB5、WTB節(jié)點(diǎn)數(shù)最多32個(gè)節(jié)點(diǎn)能附掛到該類雙絞線上，因?yàn)槊總€(gè)車廂可有不止一個(gè)節(jié)點(diǎn)。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB6、WTB在車廂間的連接方式為了連接不同的車廂，WTB可以使用自動(dòng)車鉤上的電氣連接器（如市郊列車）進(jìn)行連接或手動(dòng)插拔電纜進(jìn)行連接。因?yàn)檐噹某虿豢深A(yù)測，WTB（如空氣管道）通常在車廂端接處斷開，通過兩個(gè)連接器把需要連接兩節(jié)車廂的WTB連通。兩個(gè)跨接電纜都應(yīng)插好，每一個(gè)連接不同的WTB電纜，形成冗余線路。三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTB介質(zhì)附件（MAU）用于節(jié)點(diǎn)與總線的連接。收發(fā)器與線路的連接應(yīng)采用變壓器隔離。三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTB三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質(zhì)附掛單元由以下幾部分組成：（1）一個(gè)總線開關(guān)(Kb)：用于兩個(gè)方向的連接或斷開；（2）兩個(gè)端接器開關(guān)Kt1和Kt2：每個(gè)方向一個(gè)，在末端設(shè)定中通過它在節(jié)點(diǎn)中插入端接器（Zt1，Zt2），在中間設(shè)定中通過它斷開端接器；（3）兩個(gè)收發(fā)器（發(fā)送器/接收器）電路：每個(gè)方向一個(gè)。每個(gè)發(fā)送器由二進(jìn)制信號(hào)TxS（信號(hào)）和TxE（使能）控制。接收器的輸出信號(hào)是RxS（一個(gè)數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)）。收發(fā)器與線路間采用適當(dāng)?shù)姆椒?，例如采用變壓器，?shí)現(xiàn)與線路的電氣隔離；三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質(zhì)附掛單元由以下幾部分組成：（4）兩個(gè)曼徹斯特編碼、解碼器，每個(gè)收發(fā)器一個(gè)，它們可分別集成在各自的發(fā)送器或接收器內(nèi)。曼徹斯特編碼/解碼器的輸出和輸入定義為一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接口；（5）與隔離開關(guān)相連的過壓保護(hù)/短路保護(hù)電路（圖中未畫出）；（6）為避免車廂間的連接器上的觸點(diǎn)氧化和分叉，可選用加電清除電路。加電清除電路是利用在總線上附加一個(gè)大的脈沖直流電流，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)連接器觸點(diǎn)的清理功能。三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質(zhì)附掛單元的狀態(tài)：總線開關(guān)斷開時(shí)，斷開總線節(jié)間的連接。端接器開關(guān)閉合時(shí)，插入端接器。方向開關(guān)的一個(gè)方向連接主信道（MainChannel），而另一個(gè)方向連接輔助信道（AuxiliaryChannel）。一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)（IntermediateNode）（列車中部）連接總線節(jié)，并去除端接器。該節(jié)點(diǎn)僅使用主信道（MainChannel）而關(guān)閉了輔助信道（AuxiliaryChannel）。四、WTB幀格式第四節(jié)

絞線式列車總線WTB所有的幀都具有同樣的編碼，遵循HDLC（ISO/IEC3309）規(guī)范18WTB信號(hào)及其編碼五、WTB報(bào)文第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB規(guī)定了三種報(bào)文：1）過程數(shù)據(jù)報(bào)文；2）消息數(shù)據(jù)報(bào)文3）監(jiān)督數(shù)據(jù)報(bào)文。六、WTB介質(zhì)訪問第四節(jié)

絞線式列車總線WTB在列車總線上，只有唯一的主節(jié)點(diǎn)控制媒體訪問，其它的所有節(jié)點(diǎn)均為從屬節(jié)點(diǎn)，只能在主節(jié)點(diǎn)問詢到它時(shí)才能發(fā)送回應(yīng)幀。

常規(guī)操作中，主設(shè)備的操作循環(huán)進(jìn)行。它把總線動(dòng)作分配到若干基本周期，基本周期由一個(gè)周期相和一個(gè)偶發(fā)相組成，七、常規(guī)操作WTB幀（總結(jié)）第四節(jié)

絞線式列車總線WTB列車總線主設(shè)備控制WTB的配置，當(dāng)列車的組成改變時(shí)，即車廂被連掛或解掛時(shí)（如果需要經(jīng)常發(fā)生），主設(shè)備重新組織總線，這個(gè)過程叫做列車初運(yùn)行。在初運(yùn)行時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)它們?cè)诹熊囍械奈恢玫牡刂?節(jié)點(diǎn)還必須能確定列車的定向，以便區(qū)分左右，例如門控制。在初運(yùn)行結(jié)束時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)都知道新的構(gòu)形，并且總線進(jìn)入常規(guī)操作。八、WTB列車初運(yùn)行第四節(jié)

絞線式列車總線WTB在初運(yùn)行過程中，節(jié)點(diǎn)和電纜段從電氣上連接起來，形成一條兩端都有終端連接器的單一總線。初始時(shí)，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)未被命名，它的介質(zhì)連接裝置便通過打開總線開關(guān)，同時(shí)在與之相連的每段的末端插入一個(gè)終端連接器的方法，把總線斷開。介質(zhì)連接裝置的兩個(gè)信道監(jiān)聽總線，每個(gè)信道監(jiān)聽一個(gè)方向。一個(gè)沒命名的從設(shè)備不能發(fā)送幀。第四節(jié)

絞線式列車總線WTB八、WTB列車初運(yùn)行持續(xù)這一交換，直到這一方向上的所有節(jié)點(diǎn)都被命名。盡管導(dǎo)向車廂可能是推式車廂，這種情況下，由于可能的節(jié)點(diǎn)都位于司機(jī)室的前方，初運(yùn)行時(shí)接63，62，···等給節(jié)點(diǎn)命名。當(dāng)端節(jié)點(diǎn)在一定的時(shí)延之內(nèi)不再向主設(shè)備報(bào)告檢測到其它節(jié)點(diǎn)時(shí)，主設(shè)備認(rèn)為檢測到了列車的末端。但是沒有返回響應(yīng)并不能安全地識(shí)別就是最后一節(jié)車廂、例如，下一節(jié)車廂可能沒有可操作的列車總線設(shè)備。應(yīng)用必須用其它方法（打開自動(dòng)耦合開關(guān)，人工開關(guān)）來識(shí)刻列車的末尾。另外，我們還希望司機(jī)對(duì)列車組成部分的完整性進(jìn)行檢查。第四節(jié)

絞線式列車總線WTB八、WTB列車初運(yùn)行

控制權(quán)的轉(zhuǎn)移盡管應(yīng)用允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)都成為主設(shè)備，但實(shí)際上一次只能有一個(gè)可操作的主設(shè)備，這些節(jié)點(diǎn)叫做弱節(jié)點(diǎn)。應(yīng)用可以指定一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為主設(shè)備，這個(gè)節(jié)點(diǎn)叫做強(qiáng)節(jié)點(diǎn)。在應(yīng)用的控制下，充當(dāng)主設(shè)備的節(jié)點(diǎn)可以改變。在終點(diǎn)站可逆向（推——拉）列車改變運(yùn)行方向時(shí)，就要改變主節(jié)點(diǎn)；司機(jī)從司機(jī)室中取下鑰匙，走到列車的另一頭，把鑰匙插在這一端的司機(jī)室中；在取下鑰匙時(shí)，主設(shè)備還像以前一樣控制列車，但這時(shí)它是作為弱主設(shè)備，它僅僅通知其他的節(jié)點(diǎn)自己被降級(jí)。降級(jí)將禁止一些功能。在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)插入鑰匙后，這個(gè)從設(shè)備便升級(jí)為強(qiáng)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)弱主設(shè)備檢測到有一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)升級(jí)時(shí)，它取消對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的命名，并退回到從設(shè)備狀態(tài)。然后新的主設(shè)備重新命名所有的節(jié)點(diǎn)。第四節(jié)

絞線式列車總線WTB八、WTB列車初運(yùn)行

兩列車的連接當(dāng)兩列初運(yùn)行過的車連接時(shí)，末端節(jié)點(diǎn)識(shí)別出列車被加長了。由于節(jié)點(diǎn)在收到檢測幀時(shí)就已經(jīng)被命名，它們只回答一個(gè)指明其組成部分個(gè)數(shù)的應(yīng)答幀。下一步的工作取決于主設(shè)備的強(qiáng)度，如果兩列車都是