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摘要:在科技不断发展的背景下,城市交通系统不断优化,当MVB应用到轨道车辆中时,大幅度地提升了轨道车辆的运行稳定性,本文通过对MVB的特点进行剖析,从中找到适合MVB故障的处理方法,希望为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:MVB;轨道车辆;故障
0引言
近年来,各地城市的大幅度建设轨道交通,为城市交通带来了极大的便利,在地铁车辆中,MVB的设计无疑提升了车辆的技术稳定性,但在其出现故障时,却不是一时半会能解决的,为了能够在MVB故障处理中快速找到故障点,特此浅谈地铁车辆MVB通道故障的排查方法。
1MVB简介
MVB全称是多功能车辆总线(MultifunctionVehicleBus),是将地铁车辆中各子系统的标准设备连接到总线管理器的总线技术。电客车的MVB网络采用A、B双路冗余设计,传输介质为双绞屏蔽线,传输长度为EMD(电气中距离)。
1.1MVB网络结构
MVB网络由2套子网络组成:列车级MVB和本地级MVB。列车级的MVB网络采用直线拓扑结构,其中车辆牵引、制动、辅助、车门、空调等系统都是通过列车级MVB总线与CCU进行通讯,并由CCU负责整列车的总线控制管理。该类型网络有一个特点是:首尾需要终端电阻,阻值等于传输电缆的特性阻抗,一般为120欧姆。
在MVB网络中,MVB的主帧由VCU发出。VCU会不停地发出状态数据请求(SDR),各子系统模块收到后将其状态数据(SD)发送给VCU。VCU通过发送SDR收集各子系统的SD以监控个子系统的状态,并在有故障时显示在DDU上。
1.2MVB的冗余特性
地铁车辆MVB网络线缆一般由4根信号线加外层屏蔽层组成。其中4根信号线共同组成A、B通道,并集成在同一根带屏蔽层的线缆内。A、B双路冗余设计,其特性是:数据同步。即两路的数据是同步发送的,在其中的一条传输数据失败时,线路冗余自动切换到另一条正常线路继续通信,每一台设备都可以辨识有故障的线路并自动切换到另一条线路接收数据。因为A/B通道具有数据同步的特性,A/B通道在物理链路上可以互相对调。
2MVB网络B通道故障排查方案
MVB网络各子模块分布于全车各电器柜、侧顶板、车下箱体,使用了多种规格的插头:直式D-Sub9、45°D-Sub9、航空插头、哈丁插头,对线缆布线工艺及插头制作工艺有严格的要求。当出现MVB网络通道故障时,如果依靠逐一对调设备排查、逐一拆装线缆插头检查核实的办法是费时费力且严重影响供车的。为了提高排查效率,提出了以下的三种方案。
2.1分段排查法
分段排查法:在排查过程基于二分法进行,以一单元、一节车或几个连续模块为区间,在测试区间的两端用AB通道转换器(自制简易工装)分别对调A/B通道,观察A/B通道故障是否转移。
其原理是:利用A/B通道数据同步的特性。A/B通道在物理链路上可以互相对调。对调后各模块的数据传输可以正常运行。如下图所示:首先在测试区间的两端分别对调A/B通道。假设真故障点位于测试区间B通道,那么对调后B通道故障将会转移为A通道故障;假设真故障位于测试区间外,那么故障现象保持,继续排查下一区间,进而缩小故障排查范围。
此方法适用于MVB网络故障时隐时现,并持续较长一段时间的故障,由此可在对调后跟进观察故障转移的现象。
2.2设备隔离法
设备隔离法的方法是:分别短接同一子系统各模块的进线和出线,将该设备隔离于MVB网络外,根据电客车的故障表现,以同类子系统设备为单位排查,以缩小故障系统范围。。
其原理是:列车级的MVB网络采用直线拓扑结构,类似于RS485网络。电客车的每台设备通过进线和出线插头“串联”在网络链路中。该网络中激活端的VCU作为主机,其余设备作为从机,每台设备都有独立的地址码,短接进线和出线插头,则把对应的设备隔离,而隔离的从机对MVB网络的通信功能没有影响。
该方法适用于出现偶发性、保持性的MVB网络A/B通道故障,排查故障过程长期没有进展,可以采用该方法逐一排除各子系统的设备可疑点,为后续组织技术支持提供现场故障依据。
2.3优先可疑点排查法
该方法适用于经验丰富的员工,应用该方法时,需综合考虑该车近期的维修情况,如是否存在某些作业动过MVB插头、是否更换了某个MVB相关电子模块等。
3两套高效的MVB故障排查工具
3.1AB通道转换器
AB通道转换器是由一对9针D-Sub公头母头、5根导线组成,结构和MVB线缆一致。该工装的使用方法是:在某一设备插头处对接原MVB线缆,简单对调线号1#-3#、2#-5#,使AB通道互换。
4结语
MVB故障具有偶发性和瞬时性特征,排查过程经常性故障消除,无法100%锁定故障点,希望利用上述方法能在工作中省时又省事地去快速处理相关的MVB故障。
参考文献:
[1]任振旻,钱存元,王康.MVB总线的轨道交通车辆乘客计数系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2018,18(04):74-77.