LonWorks現場總線技術在列車監控系統中的應用
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網絡結構及總線關系
3.2列車網絡監控系統概述
在目前眾多的應用中，列車網絡監控系統主要是實現對列車運行中所有車輛設備運行狀態的監視，并根據需要對可可控設備進行遠端控制操作。這些車輛設備往往比較固定，一般包括空調控制器、輔助電源逆變器、煙火報警器、門控器、軸溫報警器、防滑器、列車供電控制器等，幾乎列車上所有必需的電子設備。系統對這些設備的監視控制變量中，既有模擬量，也有數字量。因為列車的編掛數量往往超過18輛，整個系統的監控對象數量比較多，網絡通信量也比較大。另外，由于列車編組情況可能會變動，網絡監控系統還必須根據設定器中設定的車號和編組對整個網絡進行動態配置，以適應不同的列車編組情況。系統設計中，除了通用節點的設計外，由于目前很多列車設備采用傳統微控制技術，還保持原有的RS-232/485串行通信方式，系統要與這些設備建立通信，就必須安裝協議轉換節點。因此，整個系統的設計和實現都比較復雜。
3.3應用現狀
國外，尤其是美國等西方國家，LonWorks現場總線技術已經在鐵路領域得到廣泛應用。歐洲國家則主要采用TCN。
國內目前列車監控系統LonWorks現場總線技術的應用也在不斷增加。已經投入使用的有用于內燃動車組(曙光號、神州號)點對點通信，實現首尾機車的重聯控制。在新設計的動車組上，有的用于列車總線(多個節點)，有的用于車輛總線(多個設備)。北京高包車則全部采用LON總線。
在目前已經投入運行的系統中，基本上都采用了總線形網絡拓撲結構，每一節車廂作為一個獨立的監控單元，每一監控單元內根據需求不同所需節點數量也不一樣。同一單元內各節點通過車輛總線(LON總線)相連。通過在每一單元內安裝一代理節點來完成本單元內網絡節點的管理，同時也提供本單元同列車總線及其它單元的接口。在司機室或發電車內有一監控主機，通過LON網卡與列車總線相連，負責數據的顯示、存儲等工作。操作員可通過主機觸摸屏監視列車運行狀況以及各設備狀態，并可對車輛設備進行遠方操作控制。整個網絡結構如圖2 所示。除了上述主從方式的的系統，也有的系統采用對等方式，不再設監控主機，而是在每一監控單元內各有一監控終端(配置可相對較低)，通過監控終端可對其它單元內設備狀況進行監視，并可對可控設備進行控制。目前在一些新型車或改造車上，這種方式已經得到了應用。另外，國產地鐵列車監控系統中也開始采用LonWorks現場總線技術。目前，國內投入運營的地鐵列車監控系統，基本都是從日本或歐洲隨車進口，成本很高，如果采用我們自己的系統成本將會大大降低。
監控系統結構示意圖
4.結束語
LonWorks現場總線技術是一項新技術，它突出的優點使得LON總線也成為當前最為流行的現場總線之一。雖然國內引入改項技術比較晚，但也得到了越來越多的應用和發展。在鐵路行業，LonWorks現場總線技術被列為鐵路網絡通信標準后，其發展必將更迅速，應用也將越來越廣泛。這對于鐵路列車國產化水平的提高，列車成本的降低有極為重要的意義。同時，對于LonWorks現場總線技術在其它行業的應用也將是一個促進。
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