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科学研究

基于FIP网络的机车司机显示单元DDU

发布日期:2014年4月22日

项目(或成果或设备)简介:
HXD2B型大功率交流电力传动机车采用法国ALSTOM公司制造技术,是中国目前重载货运机车的主力车型。该车采用基于WorldFIP网络的TCMS网络控制系统进行控制和监测。本项目对司机显示单元(DDU)进行国产化产品研制。该部件作为FIP网络一个节点连接到TCMS网络控制系统上,利用FIP网络捕捉和采集周期性过程数据、非周期性过程数据、非周期性消息数据,并对这些数据进行存储、解析,再经处理后显示其相关参数,以满足机车的运行监测、故障显示、数据记录等功能要求。
该项目由大连交通大学和中国北车集团大连机车研究所有限公司共同研制。
★成果已转化推广情况:
产品已经完成400台套的生产、测试和装车运行,已运行8个月以上。该产品完全替代国外相同型号的重载机车显示屏,国产化率100%。
★技术指标及成熟度描述:
(1)DDU单元硬件
显示屏采用集成开发方式,采购满足工业要求的液晶显示屏,母板自主开发,母板带有显示屏标准接口和按键接口,按键采用并行转串行编码方式,通过同一根信号线和接头传输视频信号和按键编码信号给DDU的主CPU;
主CPU采用工业级小3U标准CPU板,带有驱动显卡、USB口、串口、以太网口、标准的PC104接口的扩展口、标准I/O通道等;
FIP卡带有标准的PC104总线接口和FIP网口;
电缆和插头采用工业级带屏蔽接地的器件。
(2)软件设计和功能实现
DDU单元软件包括WorldFIP网络协议栈任务、故障数据解析和诊断任务、运行数据解析和显示任务、人机交互界面任务,各任务在QNX实时操作系统支持下工作。
worldFIP协议栈调度任务,在QNX实时操作系统平台上完成PCI接口的驱动程序设计,同时调度worldFIP协议栈软件,从WorldFip网络上采集需要的故障诊断数据和运行状态数据。
故障诊断数据解析和诊断任务,获取来自WorldFip协议栈软件的数据,进行数据解析,并引入解析模型法、基于知识法进行故障诊断。
人机交互显示界面任务,该任务主要完成机车运行状态信息、故障诊断结果信息的显示驱动,菜单查询等功能的处理。
维护下载中断任务,该任务主要完成机车故障诊断状态信息的串口、USB接口的下载维护。
产品已运行8个月以上,目前偶尔会出现通讯上失去联系工况,目前正在解决。
★适用范围:
重载机车
★合作方式:
该项目由大连交通大学和中国北车集团大连机车研究所有限公司共同研制。
★市场与效益:
每台售价8万元,共计经济效益3200万



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