LonWorks現(xiàn)場總線技術在列車監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
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隨著科學技術的不斷發(fā)展和在各行業(yè)領域的廣泛應用，越來越多的證據證明，某一行業(yè)或更廣泛領域內技術標準的統(tǒng)一越來越重要，并成為制約或促進行業(yè)技術發(fā)展的一個極為重要的因素。在鐵路系統(tǒng)中也存在同樣的問題，如果沒有統(tǒng)一的標準，各車輛系統(tǒng)制造商往往沿著自己的路子，開發(fā)出專有的，不兼容接口的產品，以限制買方只能使用他們的系統(tǒng)，不利于產品和技術的競爭，制約了相關技術的發(fā)展。過去相當長的一段時間內，鐵路系統(tǒng)列車網絡通信技術就處于一種無標準的狀態(tài)，在很大程度上制約了列車網絡監(jiān)控系統(tǒng)技術的發(fā)展。1999年，對于列車通信網絡，國際上制定了兩個相應標準：IEC(國際電工委員會)制定的《列車通信網絡》和IEEE(美國電氣與電子工程師協(xié)會)制定的《列車網絡通信協(xié)議》。后者的內容范圍包含了前者，它規(guī)定了兩種類型的列車通信網絡：T型和L型。T型即TCN網絡(列車通信網絡)，L型為《自由拓撲雙絞線信道規(guī)范》規(guī)定的LonWorks通信網絡。參照上述兩大國際標準，并結合國內鐵路牽引的實際情況，2002年，我國鐵道部也制定了相應的《中華人民共和國鐵道行業(yè)標準――列車通信網絡》。本標準同樣規(guī)定了兩種類型的列車通信網絡：T型和L型。目前，國內列車通信網絡的應用主要集中在L型網絡。在鐵路系統(tǒng)內采用開放的IEEE標準將可以保證多廠家產品的互操作性，從而可以幫助促進供應鏈中每一環(huán)節(jié)的競爭力，加快技術發(fā)展。
2. 網絡控制技術的特點
LonWorks(Local Operating Networks)是美國Echelon公司1991年推出的現(xiàn)場總線技術，它可以很好地解決在控制網絡的設計、構成、安裝和維護中出現(xiàn)的大量問題。
LonWorks網絡控制技術的特點：
(1) 開放性：網絡協(xié)議開放，對任何用戶平等;
(2) 互操作性：LonWorks通信協(xié)議LonTalk符合ISO(國際標準化組織)定義的OSI開放互連模型。任何制造商的產品都可以實現(xiàn)互操作;
(3) 通信媒介：幾乎囊括了目前所有可用通信媒介，包括雙絞線、電力線、光纖、同軸電纜、無線電波、紅外線等，而且在同一網絡中可以有多種通信媒介;
(4) 網絡結構：可以是主從式、對等式或客戶/服務器模式;
(5) 網絡拓撲：有星形、總線形、環(huán)形以及自由形;
(6) 通信速率：可達1.25Mb/s，此時有效通信距離為130m。采用雙絞線情況下，在78Kb/s速率下直線通信距離長達2700m;
(7) LonWorks網絡通信采用面向對象的設計方法：LonWorks網絡通信技術稱之為“網絡變量”，它使網絡通信的設計簡化為參數(shù)設置，增加了通信的可靠性;
正是由于LonWorks技術完全滿足了未來發(fā)展對測控系統(tǒng)的要求，目前，它的使用已經遍及世界56個國家和地區(qū)的工業(yè)、樓宇、交通、能源等自動化領域。
3.LonWorks技術的應用
3.1鐵道部列車通信網絡標準對L型網絡的規(guī)定
標準中規(guī)定“適用于連接一個基本運轉單元(單個車輛或車輛的固定組合)或一組基本運轉單元內的電子裝置，傳送時間不太緊迫、時間不要求確定的由事件驅動的消息數(shù)據的傳送”，主要應用于列車監(jiān)控系統(tǒng)中。由于列車監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對象組成的相對固定和列車編組的特殊性，標準同時規(guī)定了最為常用的網絡拓撲結構和網絡中的總線關系，如圖1所示。
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