动力集中电动车组及集中显示屏

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术，尤其是涉及一种动力集中电动车组及集中显示屏。

背景技术

目前国内时速160公里动力集中电动车组已经上线运营，在列车的餐车机械师室可以对列车级电气监控显示屏和行车安全系统列车屏上可以观测本列车辆信息。

电气监控屏主要负责全车的供电、空调、车下电源、轴报、车门、烟火、防滑器的设备状态的监控及显示。行车安全监控屏主要负责全车的制动、防滑、转向架状态的监控及显示。发明人在研究过程中发现：在动力集中电动车组运营过程中，机械师通常需在两个显示屏之间来回查看以查找相关信息，十分繁琐。

发明内容

本申请实施例中提供一种动力集中电动车组及集中显示屏，用于克服相关技术中机械师查找相关信息时十分繁琐的问题。

本申请实施例第一方面提供集中显示屏，用于轨道车辆，所述集中显示屏设置有COM串口、USB口及ETH接口；

所述集中显示屏通过所述COM串口与列车安全监控系统中的列车级主机、车辆电气监控系统的列车级主机通信连接，通过ETH接口与以太网交换机通信连接；所述集中显示屏用于显示列车安全监控系统监测的状态信息、车辆电气监控系统监测的车电信息、机车车状态信息、安全环路状态信息。

本申请实施例第二方面提供动力集中电动车组，包括：

如前述任一项所述的集中显示屏；

列车安全监控系统的车厢级主机，通过以太网交换机及列车以太网总线与列车安全监控系统的列车级主机通信连接；

车辆电气监控系统的车厢级主机，通过以太网交换机及列车以太网总线与通信车辆电气监控系统的列车级主机连接；

所述车辆电气监控系统的列车级主机，与所述集中显示屏通信连接；

所述列车安全监控系统的列车级主机，与所述集中显示屏通信连接。

本申请实施例提供一种动力集中电动车组及集中显示屏，通过设置集中显示屏，使得集中显示屏能够实现相关技术中列车级电气监控显示屏和行车安全系统列车屏的功能，此外，使得集中显示屏还能够显示机车信息、安全环状态、重联列车状态信息等，既能够减少占用空间，降低成本，且利于提高机械师使用显示屏时的便捷性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为一示例性实施例提供的动力集中电动车组的结构框图；

图2为一示例性实施例提供的集中显示屏的结构示意图；

图3为一示例性实施例提供的集中显示屏的连接示意图；

图4为一示例性实施例提供的集中显示屏的显示控制逻辑示意图；

图5为一示例性实施例提供的集中显示屏的结构树的示意图；

图6a为一示例性实施例提供的集中显示屏的主页面的显示示意图；

图6b为一示例性实施例提供的集中显示屏的行车安全监测系统一级菜单示意图；

图6c为一示例性实施例提供的集中显示屏的车辆电气监测系统一级菜单示意图；

图6d为一示例性实施例提供的集中显示屏的机车状态信息一级菜单示意图；

图6e为一示例性实施例提供的集中显示屏的安全环路状态一级菜单示意图。

附图标记说明：

110-列车安全监控系统的车厢级主机；

120-列车安全监控系统的列车级主机；

210-车辆电气监控系统的车厢级主机；

220-车辆电气监控系统的列车级主机；

300-集中显示屏；

301-第一COM串口；302-第二COM串口；

305-第一数据缓冲层；306-第二数据缓冲层；307-数据调用层；308-显示层。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前国内时速160公里动力集中电动车组已经上线运营，在列车的餐车机械师室可以对列车级电气监控显示屏和行车安全系统列车屏上可以观测本列车辆信息。

电气监控屏主要负责全车的供电、空调、车下电源、轴报、车门、烟火、防滑器的设备状态的监控及显示。行车安全监控屏主要负责全车的制动、防滑、转向架状态的监控及显示。发明人在研究过程中发现：在动力集中电动车组运营过程中，机械师通常需在两个显示屏之间来回查看以查找相关信息，十分繁琐。此外，两个屏幕占用空间大，成本高；机械师通过两个显示屏也无法查看机车信息、安全环信息及重联列车信息。

为了克服上述问题，本申请实施例提供一种动力集中电动车组及集中显示屏，通过设置集中显示屏，使得集中显示屏能够实现相关技术中列车级电气监控显示屏和行车安全系统列车屏的功能，此外，使得集中显示屏还能够显示机车信息、安全环状态、重联列车状态信息等，既能够减少占用空间，降低成本，且利于提高机械师使用显示屏时的便捷性。

下面结合附图对本实施例提供的动力集中电动车组及集中显示屏的结构、功能及实现过程进行举例说明。

如图1所示，本实施例提供一种动力集中电动车组，包括：

集中显示屏300，可设置于餐车；

列车安全监控系统的车厢级主机110，可设于各单车，通过以太网交换机及列车以太网总线与列车安全监控系统的列车级主机120通信连接；

车辆电气监控系统的车厢级主机210，可设于各单车，通过以太网交换机及列车以太网总线与通信车辆电气监控系统的列车级主机220连接；

车辆电气监控系统的列车级主机220，可设于餐车，与集中显示屏300通信连接；

列车安全监控系统的列车级主机120，可设于餐车，与集中显示屏300通信连接。

对于短编动力集中电动车组来说，动力集中电动车组包括：控制车、动力车、拖车及餐车。对于长编动力集中电动车组来说，动力集中电动车组包括：动力车、拖车及餐车。对于带有重联列的动车组来说，还包括重联列车。

为实现集中显示屏300的集中显示功能，需对集中显示屏300的物理接口、通信机制及显示控制机制进行改进。本实施例中的集中显示屏300的通信机制的改进需基于对整车的网络拓扑结构改进来实现。

下面不妨以动力集中电动车组为短编为例，对整列的网络拓扑结构进行举例说明。

取消列车原有Lonworks总线和VDSL总线，新增百兆以太网总线，实现拖车网络内部通信和拖车网络与动力车/控制车的MVB/ETH网关实现通信。

拖车及控制车的客室车厢内设置有以太网交换机；

控制车和/或动力车设置有司机室，司机室设置有以太网交换机；

司机室内的以太网交换机用于连接拖车及控制车的客室车厢内的以太网交换机、司机室的以太网设备6A系统、CMD、MVB/ETH网关及重联模块。

具体实现时：对每个拖车车厢内的两个主要系统进行改造，车辆电气监控系统(车辆电气监控单元，或者称为车辆电气监控系统的车厢级主机210)和列车安全监控系统(列车安全监控系统的车厢级主机110)进行改造，主机升级为标准3U机箱，配备标准以太网M12接口。每节拖车和控制车客室车厢内新增以太网交换机，对内连接车辆电气监控系统的车厢级主机210和列车安全监控系统的车厢级主机110，对外连接列车以太网总线。餐车的TCDS主机(行车安全系统列车级主机)升级为以太网M12接口的TCDS主机，餐车的主控站(网关)升级为以太网M12接口的车电信息集中单元(或者称为车辆电气监控系统的列车级主机220)。控制车/动力车在司机室新增交换机，用于连接拖车以太网和司机室的以太网设备6A系统、CMD、MVB/ETH网关及重联模块。

单车的车辆电气监控系统用于打包单车状态信息(含供电系统、电源装置、轴温系统、烟火系统、外门、防滑器、车厢监控屏)，通过以太网通信发送给餐车的车电信息集中单元，车电信息集中单元汇总整列车辆电气监控系统数据后通过以太网通信发送给TCDS主机。

单车的列车安全监控系统打包单车状态信息(含转向架、制动、停放制动和防滑器)，通过以太网通信发送给餐车的TCDS主机。

TCDS主机汇总车辆电气监控系统及列车安全监控系统发送的整列信息后，进行整理打包汇总，通过以太网通信发送给控制车/动力车的MVB/ETH网关、重联模块(当列车重联时，当前列车和重联列车的TCDS主机可通过重联模块实现通信)，从而建立列车安全监测信息网。

本示例建立的列车安全监测信息网，多网融合为一，能够减少列车通信线数量，减少车端连接器中通信模块数量，提升拖车网络带宽至百兆以太网，百兆以太网较之前lonworks网络提升通信速率，减少通信延时。

下面对本实施例提供的集中显示屏300进行详细说明。

如图2及图3所示，集中显示屏300具有壳体，壳体的一端设置有用于显示信息的显示屏幕；壳体与显示屏幕围成的密闭空间内可设置有电路板；电路板设置有COM串口、USB口及ETH接口等接口，上述接口可从壳体上的避让口露出，以利于连接。

集中显示屏300通过COM串口与列车安全监控系统的列车级主机、车辆电气监控系统的列车级主机通信连接，通过ETH接口与以太网交换机通信连接，继而获取重联列车数据；集中显示屏300用于显示列车安全监控系统监测的状态信息、车辆电气监控系统监测的车电信息、机车车状态信息、安全环路状态信息及重联列车信息。

示例性地，集中显示屏300设置2个COM串口和USB接口，并设置ETH接口用来接收以太网交换机发送来的重联列车的行车安全监测系统信息。

具体地，集中显示屏300设置有第一COM串口301及第二COM串口302；集中显示屏300通过第一COM串口301及ETH接口获取行车安全系统信息，将行车安全系统信息存入集中显示屏300的第一数据缓冲层305(也可称为行车安全数据缓冲层)。其中，行车安全系统信息包括：通过第一COM串口301获取的列车安全监控系统监测的状态信息，通过ETH接口获取的重联列车状态信息、机车车状态信息及安全环路状态信息。

集中显示屏300通过第二COM串口302获取电气监控系统信息，将车辆电气监控系统信息存入集中显示屏300的第二数据缓冲层306(也可称为车电数据缓冲层)。其中，车辆电气监控系统信息包括：车辆电气监控系统监控的本列及重联列的车电信息。

本示例中，通过将不同的数据存储在不同的缓冲层，利于快速查找并调用相关数据。将车辆电气监控系统监控的车电信息单独存放在第二数据缓冲层，利于快速查找并调用车电信息相关数据，提高对获取车电信息的数据请求的响应速度。

如图3及图4所示，集中显示屏300还包括数据调用模块(也可称为数据调用层307)及显示控制模块(也可称为显示层308)，显示控制模块根据当前页面向数据调用模块发送数据请求；数据调用模块根据数据请求从第一数据缓冲层305或第二数据缓冲层306调用数据，将调用的数据返回至显示控制模块，显示控制模块根据反馈的数据控制显示屏幕进行相应显示。

在显示控制模块，预先对显示信息进行分类，建立新的显示屏结构树，在主界面对整列信息进行显示，如图5所示，显示屏上电后默认主界面显示列车制动、转向架、防滑器、停放制动、空调、电源、供电、轴报、外门、烟火系统通信状态，便于机械师观察整列车各子系统状态。如图6a所示，在集中显示屏300的主界面，行车安全监测系统、车辆电气监控新系统列为一级子菜单，并新增机车车状态信息和安全环路状态一级子菜单。

进一步地，如图6b所示，在行车安全监测系统一级子菜单下具有车厢监测、系统监测、查看记录、报警弹窗、身份认证、修改车号、时间设置等选项；在系统监测对应的界面具有防滑器、制动系统、转向架及停放制动等选项。

如图6c所示，在车辆电气监控系统一级子菜单下具有绝缘监测、全列监控、导出控制、软件版本、系统监测及单车信息等选项；在系统监测对应的界面具有供电系统、空调系统、车下电源、轴报系统、车门系统及烟火系统等选项。

如图6d所示，在机车车状态信息一级子菜单下具有机车状态及机车故障灯选项。如图6e所示，安全环路状态一级子菜单的界面示意图。

通过显示屏结构树进行设置，利于工作人员通过该集中显示屏300快速查找相应的信息。

在数据调用模块接收到显示控制模块根据行车安全监测系统对应的界面发送的数据请求时，数据调用模块从第一数据缓冲层305调用数据且返回至显示控制模块；行车安全监测系统对应的界面包括其具有的各个选项对应的界面；

在数据调用模块接收到显示控制模块根据机车状态信息对应的界面发送的数据请求时，数据调用模块从第一数据缓冲层305调用数据且返回至显示控制模块；机车状态信息对应的界面包括其具有的各个选项对应的界面；

在数据调用模块接收到显示控制模块根据安全环路状态对应的界面发送的数据请求时，数据调用模块从第一数据缓冲层305调用数据且返回至显示控制模块；

在数据调用模块接收到显示控制模块根据车辆电气监控系统对应的界面发送的数据请求时，数据调用模块从第二数据缓冲层306调用数据且返回至显示控制模块；车辆电气监控系统对应的界面包括其具有的各个选项对应的界面。

如此，本实施例提供的集中显示屏300能够显示原行车安全监测系统数据、车辆电气监控系统数据外，还能显示机车信息、安全环状态、重联列车状态信息。重联列车状态信息可直接在各个页面通过新增相应车厢进行显示。

本实施例提供的集中显示屏300，通过整合列车安全监控系统的列车级主机120(KAX-1列车级主机)和车辆电气监控系统的列车级主机220发送给集中显示屏300的报文，重新对集中显示屏300进行界面梳理，屏幕开机显示默认主界面对列车信息进行统一集中显示，包含制动、转向架、防滑器、停放制动、空调、电源、供电、轴报、外门、烟火系统状态展示。

本实施例提供的集中显示屏300新增机车状态信息、安全环路状态对统一查看列车信息进行补充。

本实施例提供的集中显示屏300新增重联列车信息，行车安全监测系统和车电信息集中分别通过列车安全监测信息网获取重联列对应系统信息后，列车安全监控系统列车通过第一COM串口发送本列信息，通过ETH接口发送重联列信息及机车状态信息，车辆电气监控系统的列车级主机220通过第二COM串口发送本列及重联列车电信息。

本实施例提供的动力集中电动车组，通过将餐车的双屏整合为一个显示屏，降低成本和节约柜内空间，能够对整列车辆信息整合统一集中显示，并新增机车状态信息、重联列车信息，便于机械师等工作人员对列车信息检索，及时处理问题。

本实施例还提供一种集中显示屏300，其结构、功能及实现过程与前述实例中的集中显示屏300相同，本实施例此处不再赘述。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。