通信與控制系統(tǒng)(高鐵)集成與平臺介紹智聯(lián)友道科技2017年職業(yè)院校技能大賽行業(yè)背景、平臺整體功能123主要硬件功能平臺操作流程0行業(yè)背景、平臺整體功能行業(yè)背景--我國列車運行控制系統(tǒng)結構CTCS-3通信與控制系統(tǒng)（高鐵）集成與主要用于中職院校 類、交通實訓平臺，型號：YDT-INT-RTCON-I，類相關專業(yè)的實訓教學。平臺以通信與控制為技術主體，搭建軌道交通信號控制，可以實現(xiàn)數據實時監(jiān)測、設備智能控制、應答器實時定位、信號燈智能控制等功能，讓學生通過實踐來掌握電子與

、通信技術（串口通信、以太網通信、現(xiàn)場總線通信、2G/3G/4G通信等）等相關技術，真正做到了通信與控制系統(tǒng)。實訓平臺針對每一項功能都配備了詳細的實驗指導，并將先進的教學設計融入產品配套資料，幫助學生更好的掌握相關技術。通信：數據通信，行業(yè)系統(tǒng)中都伴隨著大量的數據通信，方式有串口、以太網、wifi、現(xiàn)場總線、GPRS、4G等?？刂疲褐悄芸刂?，數據

與傳輸，最終是為了更好的完成控制。高鐵（信號與控制）：我國 高速鐵路的建設，截至2016年底，中國高速鐵路運營里程突破2萬公里，居世界第一位，與其它鐵路共同構成的快速客運網可基本覆蓋50萬以上人口城市。隨著高速鐵路的快速發(fā)展，行業(yè)對技術型人才的需求進一步加大（尤其是信號與控制系統(tǒng)），這其中最為凸顯的是對一線操作、

的需求。列控中心高鐵主控臺主要是模擬列車車內場景主要硬件設備有：控制中心、人機交互、PLC、GPRS模塊、開關門按鈕、環(huán)境數據

傳感器、執(zhí)行設備等；主要通信技術有：串口、WIFI、GPRS等。具有環(huán)境數據實時監(jiān)測系統(tǒng)、溫度自動控制系統(tǒng)、光線自動調節(jié)系統(tǒng)、煙霧系統(tǒng)等。真實控制按鈕配合人機交互虛擬控制按鈕實現(xiàn)對高鐵主控臺執(zhí)行設備動控制。云端站點副控制臺主要模擬列車區(qū)間行駛和進出站行駛主要硬件設備有：軌道電路、列車、列控中心、點陣屏、軌道繼電器。主要通訊技術有：短距離無線、串口、以太網。接收控制中心發(fā)來的調度信息，模擬列車區(qū)間行駛和進出站行駛2種不同狀態(tài)下信號燈的變化；并把列車行駛狀態(tài)發(fā)布到點陣屏上。發(fā)送軌道電路及列車上的各種數據給控制中心，控制中心及時顯示并根據反饋來的數據對軌道電路進行調整。0主要硬件功能功能描述裝有多種系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，例如：Step7MicroWin

v4.0

sp9、VS2010、EB8000Project

Manager、IAR、串口網口調試小助手等；裝有一套上位機控制 ，在整個系統(tǒng)中充當控制中心，可以向列控中心發(fā)送調度命令和接受列控中心發(fā)來的實時數據。通過USB轉485串口與PLC進行實時數據交互，接受并顯示PLC

到的環(huán)境數據，同時把列車的速度信息傳輸給PLC。通過USB轉串口與GPRS模塊通訊，實現(xiàn)高鐵主控制臺與站點副控制臺之間數據的實時交互?？刂浦行闹饕獏礐OM連接口：RS485

2W/4W電源：24±20%VDC；300mA@24VDC具體功能

通過串口與PLC連接，可以實時顯示PLC傳輸過來的溫濕度、光照、煙霧等環(huán)境數據；還可以實時顯示列車左右車門的打開關閉狀態(tài)。具有手動控制和聯(lián)動控制可選功能手動控制當選擇手動控制時，用戶可點擊人機交互上的功能按鈕，控制主控臺上的風機、照明燈、燈等執(zhí)行設備。聯(lián)動控制當選擇聯(lián)動控制時，用戶可設定列車

的溫度和光照值，實現(xiàn)溫度與風機、光照與照明燈的聯(lián)動控制，同時也可實現(xiàn)燈與煙霧的聯(lián)動控制。人機交互速度表主要參數指示范圍:0~200km/h工作電壓：12V/24V輸入信號：可以接原車霍爾式，或者脈沖式傳感器主要功能實時顯示列車速度交流電流表量程0-5A交流電壓表量程0-450V主要功能測量高鐵主控制臺電壓和電流速度表交流電流表交流電壓表主要參數直流24V供電主要功能風機配合溫度傳感器使用，保持車內溫度的恒定。煙霧模塊檢測環(huán)境中是否要煙霧，并把信息及時上傳給PLC。光照模塊環(huán)境中光照數值給PLC。溫濕度模塊環(huán)境中溫濕度數值給PLC。溫濕度模塊光照模塊風機煙霧模塊1.按鈕高鐵控制臺左右各有2個紅綠按鈕，主要是模擬列車到站后車門

動打開和關閉。其中紅色按鈕是車門打開按鈕，綠色按鈕時車門關閉按鈕。2.開關門狀態(tài)指示燈DC24V直流供電高鐵控制臺左右各有2個狀態(tài)指示燈，主要是模擬列車車門打開和關閉狀態(tài)，紅色指示燈代表車門打開，綠色指示燈代表車門關閉。車門打開和關閉的狀態(tài)也會實時上傳給人機交互，進行實時顯示。按鈕指示燈照明燈

主要參數電壓：DC24V功率：5W主要功能主要是配合光照模塊，調節(jié)列車光線強度燈主要參數電壓：24V主要功能配合煙霧傳感器使用，當檢測到煙霧時，觸發(fā)

。燈照明燈主要參數1）24個輸入和16個晶體管輸出。3）2個RS485通訊/編程口4）4路模擬量輸入；5）供電方式：DC24V主要功能1.

高鐵主控制臺設備主控器，連接溫濕度、光照、煙霧等環(huán)境

模塊，接受傳感器

的數據，進行邏輯處理后通過2個串口實時上傳給控制中心和人機交互。外接4種按鈕和4種狀態(tài)顯示指示燈，模塊列車車門的打開與關閉。外接各種可執(zhí)行設備，通過與人機交互的連接實現(xiàn)可執(zhí)行設備

動控制和聯(lián)動控制。4.接受控制中心傳輸來的數據，控制高鐵主控臺上速度表的允許速度顯示。PLC主要功能根據軌道繼電器反饋來的列車位置信息（zigbee通訊），控制信號機規(guī)律性變化（485通訊）并把控制信號

化的數據信息通過WIFI無線網絡發(fā)送給控制中心。通過WIFI無線通訊網絡把列車位置

給控制中心根據列車的位置及列車前一段信號燈的狀態(tài)發(fā)送列車允許速度信息給列車和控制中心通過zigbee無線網絡發(fā)送列車進出站、

信息給點陣屏主要參數供電電壓：DC24V通訊方式：485串口通訊軌道區(qū)段：8段信號燈：每段有紅綠黃三種信號燈，每段都有應答器主要功能列車行車過程中信號實時顯示可模擬列車區(qū)間行駛和進出站行駛兩種不同模式列車位置信息獲取1

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8主要參數供電方式：DC24V通訊方式：ZIGBEE、RFID主要功能應答器

給軌道繼電器接受列控中心發(fā)送的允許速度信息并顯示通過列控中心接收控制中心發(fā)送的調度命令防護系統(tǒng)主要參數供電電壓：DC5V通訊方式：ZIGBEE主要功能：接受列車發(fā)送的應答器信息，實現(xiàn)列車實時定位主要參數供電電壓：DC5V通訊方式：短距離無線主要功能實時顯示軌道電路信息，作為信息發(fā)布主要參數1）GPRS模塊支持4種工作模式：網絡透傳模式、HTTPDClient、 透傳模式、AT指令模式。網絡透傳模式下，串口設備可以通過GPRS模塊發(fā)送數據到指定的服務器上。HTTPD

Client模式將數據直接傳向HTTP服務器端，或者從HTTP服務器端獲取數據。

透傳模式下串口設備可以發(fā)送到指定機上，也可以將接收的信息轉發(fā)至串口設備。AT指令模式下GPRS模塊支持串口AT指令、AT指令、網絡AT指令。主要功能模擬高鐵GSM-R系統(tǒng)，實現(xiàn)列車與控制中心數據實時交互0平臺操作流程檢測PLC與人機交互通訊線是否正常連接，正確連接方式

：人機交互通過串口線連接到PLC的PORT1口處檢測PLC與控制中心通訊線是否連接正常正確連接方式如圖PLC與控制中心通訊用的是USB轉485串口線，

USB一端插到控制中心的USB口，485

9針串口插到PLC的PORT0口處注意：PLC上電后確保PLC處于運行狀態(tài)檢測列控中心與路由器連接是否正確路由器打開，需要設置路由器IP地址，

默認已設置好，這里不再設置?？刂浦?/p>

心配備有無線網卡，與路由器通過無線

連接。列控中心通過網線與路由器相連，檢測網口處是否有松動。軌道電路與列控中心的通訊線連接是否正確。所有通訊無問題此時就可以打開設備電源。網口1.高鐵主控臺總電源線插到主控臺左側三孔電源座，打開三孔電源座開關，電源打開2.撥動高鐵主控制臺上的

開關，所有設備得電。注意：如果高鐵主控制臺控制中心得電

而其他設備沒電檢測急停按鈕是否被按

下，如果被按下，順時針旋轉使其彈起。三孔電源座空氣開關開關緊急制動按鈕站點副控制臺供電方式和高鐵主控臺一樣站點副控制臺總電源線插到左側三孔電源座，撥動三孔電源座上的開關。打開列控中心電源撥動開關，連接到控制中心的無線路由器，顯示界面十分簡潔。打開軌道電路和上面列車的電源開關點陣屏自動得電，初始化顯示信息是設備名稱電源開關鍵位置打開控制中心，界面如右圖：共有3個界面：串口設置、服務端、運行控制。PLC串口設置波特率:9600GPRS串口配置波特率115200服務器端界面需要設置IP地址和端

，其中IP地址必須和物理機IP地址保持一致，PORT端可隨意設置。設置完成，點擊啟動服務，服務器則處于等待連接狀

態(tài)。列控中心設置界面需要設置軌道電路通訊串口、列車通訊串口和服務器通訊IP地址（與控制中心IP一致），還需要檢查軌道通訊串口與列車通訊串口是否正確（圖示為正確連接）運行控制界面-區(qū)間行駛模式運行控制界面-進出站行駛模式人機交互工作，具體界面如下：高鐵主控臺--人機交互初始化軌道電路為區(qū)間行駛狀態(tài)12

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8列車向前行駛，軌道電路信號燈會規(guī)律性的變化1

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8當列車進入第8段軌道時，軌道