\三層路由功能、列車數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、列車網(wǎng)車輛網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和支持列車重聯(lián)功能；
[0039]2)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用靈活擴(kuò)展和配置，接口數(shù)量多，即可根據(jù)需求配置多路以太網(wǎng)接口，如8路以太網(wǎng)接口、16路以太網(wǎng)接口或24路以太網(wǎng)接口，有效降低交換機(jī)生產(chǎn)成本；
[0040]3)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)千兆，傳輸速率快且可靠性強(qiáng)，有效簡(jiǎn)化列車動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)配置和維護(hù)操作。
【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1為本發(fā)明的以太網(wǎng)交換機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖(一)；
[0042]圖2為本發(fā)明電源模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖3為本發(fā)明CPU模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0044]圖4為本發(fā)明交換模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖5為本發(fā)明以太網(wǎng)收發(fā)器模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0046]圖6為本發(fā)明旁路模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖7為本發(fā)明前背板模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0048]圖8為本發(fā)明后背板?？旖Y(jié)構(gòu)圖；
[0049]圖9為本發(fā)明的以太網(wǎng)交換機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖(二)；
[0050]圖10為本發(fā)明的以太網(wǎng)交換機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖(三)。
【具體實(shí)施方式】
[0051]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0052]實(shí)施例1
[0053]參見圖1，軌道車輛用車載以太網(wǎng)交換機(jī)，包括電源模塊、CPU模塊、交換模塊、以太網(wǎng)收發(fā)器模塊、前背板模塊和后背板模塊；
[0054]電源模塊與后背板模塊連接，為CPU模塊、交換模塊和以太網(wǎng)收發(fā)器模塊供電；
[0055]電源模塊結(jié)構(gòu)圖如圖2，電源模塊包含2路獨(dú)立的電磁兼容保護(hù)電路和前端電源模塊，具有2路冗余輸入，當(dāng)一路供電電路故障時(shí)，可由另一供電電路進(jìn)行供電，提高供電的安全性。電源模塊提供為+5V和+3.3V直流電壓，具有高隔離性、高穩(wěn)定性和低紋波的優(yōu)點(diǎn)。
[0056]CPU模塊與交換模塊和后背板模塊連接，CPU模塊結(jié)構(gòu)圖參見圖3，CPU模塊包含高速微處理器芯片，運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，對(duì)外提供USB接口、串口接口、以太網(wǎng)接口、RTC時(shí)鐘電路和PCIE接口 ；
[0057]其中，高速微處理器芯片通過(guò)PCIE接口與交換模塊進(jìn)行雙向通訊，通過(guò)PCIE接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的高傳輸速率；
[0058]CPU模塊通過(guò)USB接口或以太網(wǎng)接口進(jìn)行程序升級(jí)；
[0059]CPU模塊通過(guò)RTC時(shí)鐘電路提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。
[0060]交換模塊與CPU模塊、后背板模塊和以太網(wǎng)收發(fā)器模塊連接；交換模塊結(jié)構(gòu)圖參見圖4，交換模塊包含高密度端口交換芯片，對(duì)外提供PCIE接口、24路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口和端口狀態(tài)接口。
[0061]高密度端口交換芯片通過(guò)PCIE接口與高速微處理器芯片進(jìn)行雙向通訊；
[0062]交換模塊通過(guò)24路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口與以太網(wǎng)收發(fā)器模塊進(jìn)行雙向通訊；
[0063]交換模塊通過(guò)端口狀態(tài)接口控制前背板模塊的LED燈的閃爍狀態(tài)。
[0064]該以太網(wǎng)交換機(jī)包含I個(gè)以太網(wǎng)收發(fā)器模塊，以太網(wǎng)收發(fā)器模塊與交換模塊、后背板模塊和前背板模塊連接。
[0065]以太網(wǎng)收發(fā)器模塊結(jié)構(gòu)圖參見圖5，以太網(wǎng)收發(fā)器模塊內(nèi)包含以太網(wǎng)收發(fā)器，對(duì)外提供8路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口和8路以太網(wǎng)接口 ；
[0066]以太網(wǎng)收發(fā)器模塊的以太網(wǎng)收發(fā)器通過(guò)8路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口與高密度端口交換芯片進(jìn)行雙向通訊；
[0067]以太網(wǎng)收發(fā)器模塊的以太網(wǎng)收發(fā)器通過(guò)8路以太網(wǎng)接口與前背板模塊連接；
[0068]其中，以太網(wǎng)收發(fā)器模塊的以太網(wǎng)收發(fā)器與8路以太網(wǎng)接口之間設(shè)有網(wǎng)絡(luò)變壓器。
[0069]前背板模塊與CPU模塊和以太網(wǎng)收發(fā)器模塊連接。
[0070]前背板模塊結(jié)構(gòu)圖參見圖7，前背板模塊上設(shè)有電源接口、CPU模塊接口、交換模塊接口、以太網(wǎng)收發(fā)器模塊接口、USB端口、串行端口、調(diào)試用以太網(wǎng)端口、8路以太網(wǎng)端口和用于顯不8路以太網(wǎng)端口狀態(tài)的LED燈。
[0071 ] 前背板模塊通過(guò)電源接口與電源模塊相連，為電源模塊提供電能；
[0072]前背板模塊通過(guò)CPU模塊接口與CPU模塊相連，且提供USB端口、串口端口和調(diào)試用以太網(wǎng)端口；
[0073]本實(shí)施例中，前背板模塊上采用通用型、牢固型、抗震型、耐用型、可靠型和防錯(cuò)插型的對(duì)外接口連接器，即上述USB端口、串行端口、調(diào)試用以太網(wǎng)端口、8路以太網(wǎng)端口均采用D編碼Ml2連接器。電源接口采用A編碼Ml 2連接器，防止電源接口誤插。
[0074]前背板模塊通過(guò)交換模塊接口與交換模塊相連，交換模塊通過(guò)端口狀態(tài)接口控制前背板模塊的LED燈的閃爍狀態(tài)；
[0075]前背板模塊通過(guò)以太網(wǎng)收發(fā)器模塊接口與以太網(wǎng)收發(fā)器模塊相連，且提供8路以太網(wǎng)端口。
[0076]后背板模塊結(jié)構(gòu)圖參見圖8，后背板模塊與電源模塊、CPU模塊、交換模塊和以太網(wǎng)收發(fā)器模塊連接，
[0077]后背板模塊通過(guò)與電源模塊相連，為該以太網(wǎng)交換機(jī)各模塊提供電能；
[0078]交換模塊通過(guò)后背板模塊與以太網(wǎng)收發(fā)器模塊相連，實(shí)現(xiàn)交換模塊與以太網(wǎng)收發(fā)器模塊之間的雙向通訊。
[0079]使用該以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行信號(hào)收發(fā)及列車重聯(lián)方法為:
[0080]I) CPU模塊配置交換模塊，實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)包格式；
[0081]2)多路以太網(wǎng)端口接收實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)包，并依次經(jīng)以太網(wǎng)收發(fā)器模塊和交換模塊將接收到的實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)包傳遞給CPU模塊；
[0082]3) CPU模塊實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)幀，并將處理后的實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)包依次經(jīng)交換模塊和以太網(wǎng)收發(fā)器模塊發(fā)送至多路以太網(wǎng)端口輸出。
[0083]實(shí)施例2
[0084]與實(shí)施例1的以太網(wǎng)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)組成基本相同，區(qū)別特征在于:參見圖9，實(shí)施例2的以太網(wǎng)交換機(jī)包含2個(gè)以太網(wǎng)收發(fā)器模塊，每個(gè)以太網(wǎng)收發(fā)器模塊內(nèi)均設(shè)有以太網(wǎng)收發(fā)器，2個(gè)以太網(wǎng)收發(fā)器對(duì)外提供共2個(gè)8路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口和2個(gè)8路以太網(wǎng)接口，即該以太網(wǎng)交換機(jī)可對(duì)外提供16路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口和16路以太網(wǎng)接口。
[0085]實(shí)施例3
[0086]與實(shí)施例2的以太網(wǎng)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)組成基本相同，即電源模塊、CPU模塊、交換模塊、以太網(wǎng)收發(fā)器模塊結(jié)構(gòu)、前背板模塊和后背板模塊與組成如實(shí)施例2，區(qū)別特征在于:
[0087]參見圖10，實(shí)施例3的以太網(wǎng)交換機(jī)除了包含2個(gè)以太網(wǎng)收發(fā)器模塊外還設(shè)有旁路模塊，即該以太網(wǎng)交換機(jī)可對(duì)外提供24路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口和24路以太網(wǎng)接口。旁路模塊結(jié)構(gòu)圖參見圖6，旁路模塊包含以旁路模塊太網(wǎng)收發(fā)器，對(duì)外提供8路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口、4路旁路接口和4路以太網(wǎng)接口；
[0088]旁路模塊以太網(wǎng)收發(fā)器通過(guò)8路介質(zhì)無(wú)關(guān)接口與高密度端口交換芯片進(jìn)行雙向通訊；
[0089]旁路模塊以太網(wǎng)收發(fā)器通過(guò)4路以太網(wǎng)接口和4路旁路接口與前背板模塊連接，前背板模塊設(shè)有旁路模塊接口和4路旁路端口；
[0090]其中，旁路模塊的以太網(wǎng)收發(fā)器與4路以太網(wǎng)接口之間設(shè)有網(wǎng)絡(luò)變壓器；旁路模塊的以太網(wǎng)收發(fā)器與4路旁路接口之間設(shè)有網(wǎng)絡(luò)變壓器和繼電器。
[0091 ] 交換模塊通過(guò)后背板模塊與旁路模塊相連，實(shí)現(xiàn)交換模塊與旁路模塊之間的雙向通訊。
[0092]實(shí)施例4
[0093]該以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行信號(hào)收發(fā)及列車重聯(lián)方法可用于列車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
[0094]即CPU模塊控制數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性和偶發(fā)性傳輸，并由CPU模塊的RTC時(shí)鐘電路提供透明時(shí)鐘；并根據(jù)列車統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)，通過(guò)多路以太網(wǎng)端口接收實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)包，該實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)包包括牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)的周期性數(shù)據(jù)和偶發(fā)性數(shù)據(jù)，并對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸；數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中CPU模塊在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)未傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)多路以太網(wǎng)端口發(fā)出應(yīng)用提示，以保證列車上的數(shù)據(jù)傳送周期滿足列車需求。
[0095]實(shí)施例5
[0096]該以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行信號(hào)收發(fā)及列車重聯(lián)方法可用于列車重聯(lián)。
[0097]即實(shí)施例1中步驟2)中多路以太網(wǎng)端口接收的實(shí)時(shí)協(xié)議數(shù)據(jù)包為鄰居列車節(jié)點(diǎn)報(bào)文，CPU模塊通過(guò)鄰居列車節(jié)點(diǎn)報(bào)文獲取相鄰交換機(jī)的節(jié)點(diǎn)信息；且將接收到鄰居列車節(jié)點(diǎn)報(bào)文發(fā)送給全列車輛的交換機(jī)，并根據(jù)接收到的鄰居列車節(jié)點(diǎn)報(bào)文獲取全列車輛的拓?fù)湫畔ⅲ負(fù)湫畔ㄈ熊囕v節(jié)點(diǎn)、線性關(guān)系和重聯(lián)屬性等拓?fù)湫畔ⅲ桓鶕?jù)獲取的拓?fù)湫畔⒃O(shè)置以太網(wǎng)交換機(jī)各模塊參數(shù)，并將獲取的全列車輛拓?fù)湫畔l(fā)送至列車顯示節(jié)點(diǎn)經(jīng)用戶確認(rèn)后，通過(guò)多路以