李 靖

（廣州地下鐵道總公司，廣東廣州 510000）

1 終端電阻原理

一個(gè)完整的MVB網(wǎng)絡(luò)[1-2]，包括列車級網(wǎng)絡(luò)和車輛級網(wǎng)絡(luò)[3]，可以由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)段組成[4]，每個(gè)段都有兩個(gè)終端設(shè)備，需要在這兩個(gè)設(shè)備的兩個(gè)通道設(shè)置終端電阻。設(shè)置終端電阻的目的在于使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配，滿足網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸要求；若不正確地設(shè)置終端電阻，則會降低網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量甚至使網(wǎng)絡(luò)處于癱瘓。結(jié)合整車各控制器的布置位置、線束長度、線束阻抗、節(jié)點(diǎn)等效電容和等效電阻等因素，廣州地鐵A5車終端電阻設(shè)定值為120 Ω。

MVB總線網(wǎng)絡(luò)段的終端電阻的配置示意圖如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)中存在n個(gè)設(shè)備，每個(gè)設(shè)備采用MVB電纜連接（實(shí)線），在第一個(gè)設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1）的一端需連入120 Ω的電阻，在最后一個(gè)設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)設(shè)備n）的一端需連入120 Ω的電阻，中間位置的其他設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2）則不可連入電阻。

圖1 終端電阻的配置示意圖

終端電阻可內(nèi)置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)卡內(nèi)，也可以外置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MVB連接器內(nèi)，兩者實(shí)際意義相同，只安裝位置不同。

圖2 A車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2 廣州地鐵A5車網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及終端電阻位置

廣州地鐵A5車采用4動2拖六節(jié)編組A型車，固定編組為：A1+B1+C1*C2+B2+A2。分為六個(gè)車輛級MVB網(wǎng)絡(luò)段和一個(gè)列車級MVB網(wǎng)絡(luò)段[5]。

2.1 A車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置

列車網(wǎng)：終端電阻外置在MVB連接器內(nèi)。

A車網(wǎng)絡(luò)：終端電阻1、2均置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡內(nèi)。

A車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置如圖2所示。

2.2 T1～T17車B車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置

列車網(wǎng)：終端電阻外置在MVB連接器內(nèi)。

B車網(wǎng)絡(luò)：終端電阻1、2均外置在MVB連接器內(nèi)。

T1～T17車B車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置如圖3所示。

圖3 T1～T17車B車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.3 T18～T32車B車車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置

列車網(wǎng)：終端電阻外置在MVB連接器內(nèi)。

B車網(wǎng)絡(luò)：終端電阻1外置在MVB連接器內(nèi)，終端電阻2內(nèi)置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡內(nèi)。

T18～T32車B車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置如圖4所示。

2.4 C車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置

列車網(wǎng)：終端電阻外置在MVB連接器內(nèi)。

C車網(wǎng)絡(luò)：終端電阻1外置在MVB連接器內(nèi)，終端電阻2內(nèi)置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡內(nèi)。

C車網(wǎng)絡(luò)、列車網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端電阻位置如圖5所示。

3 MVB插頭連接器處理方式

3.1 非終端設(shè)備MVB連接器結(jié)構(gòu)

如圖6所示，非終端設(shè)備的MVB連接器BRA和BRB均無終端電阻，MVB連接器BRA和BRB對應(yīng)的A2+、A2-、B2+、B2-應(yīng)為斷開狀態(tài)。

圖4 T18～T32車B車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖5 C車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖6 非終端設(shè)備的MVB連接器示意圖

3.2 終端設(shè)備的MVB連接器結(jié)構(gòu)

如圖7所示，終端電阻外置，終端設(shè)備的MVB連接器BRA的A2+、A2-和BRB的B2+、B2-應(yīng)為導(dǎo)通狀態(tài)，如終端電阻內(nèi)置，二者則應(yīng)為斷開狀態(tài)。

圖7 終端設(shè)備的MVB連接器示意圖

根據(jù)終端電阻位置整理列車網(wǎng)及車輛網(wǎng)終端設(shè)備MVB插頭連接器BRA的A2+、A2-和BRB的B2+、B2-通斷狀態(tài)應(yīng)如表1所示。

4 MVB網(wǎng)卡[6]

目前MVB網(wǎng)卡存在兩種物理層連接方式。

4.1 無隔直電容

通道兩端通過變壓器繞組短路，如圖8所示。當(dāng)使用萬用表測量時(shí)，萬用表顯示短路。

4.2 有隔直電容

通道兩端通過電容器隔離，兩端電阻為兩終端電阻的并聯(lián)，如圖9所示。當(dāng)使用萬用表測量時(shí)，萬用表顯示60Ω（120Ω和120Ω并聯(lián)為60Ω）。

4.3 網(wǎng)卡板分類

IEC61375協(xié)議[7]對于是否加隔直電容沒有強(qiáng)制要求，僅要求網(wǎng)卡板滿足協(xié)議的參數(shù)即可。

A5車 T1～T17 列 中 ，空調(diào)網(wǎng)卡板、ATC網(wǎng)卡板未加隔直電容，直接用萬用表測量其通道，顯示為短路；其他網(wǎng)卡板已加入隔直電容，用萬用表測量顯示實(shí)際阻值。

A5車 T18～T32列中，ATC網(wǎng)卡板未加隔直電容，直接用萬用表測量其通道，顯示為短路；其他網(wǎng)卡板已加入隔直電容，用萬用表測量顯示實(shí)際阻值。

在測量終端電阻時(shí)，必須將無隔直電容網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MVB連接器拔下，否則無法測量終端電阻是否匹配。

表1 MVB插頭終端電阻連接方式

圖8 無隔直電容示意圖

5 檢測方法

5.1 測量條件及準(zhǔn)備

（1）關(guān)斷列車激活（分蓄電池）。

（2）拆除本網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的MVB插頭：列車網(wǎng)拆除A1（或A2）車VCM的X5、X6插頭；A車車輛網(wǎng)拆除ATC信號設(shè)備柜上的X5插頭；B和C車拆除REPA的X3、REPB的X4插頭。

（3）拆除未加入隔直電容網(wǎng)卡板的MVB插頭：T1～T17拆除空調(diào)控制器的X19、X20插頭；T18～T32無需拆除。

（4）除了（2）和（3）中所述MVB插頭，其他插頭已正確接入設(shè)備。

圖9 有隔直電容示意圖

5.2 測量與整改

5.2.1 列車網(wǎng)測量

對于A通道，測量VCM X5插頭的1點(diǎn)對2點(diǎn)，其阻值應(yīng)為60 Ω左右，1點(diǎn)對3、4、5、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通；測量VCM X5插頭的2點(diǎn)對3、4、5、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通。

對于B通道，測量VCM X6插頭的4點(diǎn)對5點(diǎn)，其阻值應(yīng)為60 Ω左右，4點(diǎn)對1、2、3、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通；測量VCM X6插頭的5點(diǎn)對1、2、3、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通。

5.2.2 A車輛網(wǎng)測量

對于A通道，測量ATC信號設(shè)備柜X5插頭的1點(diǎn)對2點(diǎn)，其阻值應(yīng)為120 Ω左右，1點(diǎn)對3、4、5、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通；測量ATC信號設(shè)備柜X5插頭的2點(diǎn)對3、4、5、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通。

對于B通道，測量ATC信號設(shè)備柜X5插頭的4點(diǎn)對5點(diǎn)，其阻值應(yīng)為120 Ω左右，4點(diǎn)對1、2、3、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通；測量ATC信號設(shè)備柜X5插頭的5點(diǎn)對1、2、3、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通。

5.2.3 B車和C車輛網(wǎng)測量

對于A通道，測量REP A的X3插頭的1點(diǎn)對2點(diǎn)，其阻值應(yīng)為60 Ω左右，1點(diǎn)對3、4、5、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通；測量REP A的X3插頭的2點(diǎn)對3、4、5、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通。

對于B通道，測量REP B的X4插頭的4點(diǎn)對5點(diǎn)，其阻值應(yīng)為60 Ω左右，4點(diǎn)對1、2、3、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通；測量REP B的X4插頭的5點(diǎn)對1、2、3、6、7、8、9點(diǎn)和屏蔽層應(yīng)為不導(dǎo)通。

列車網(wǎng)、A/B/C車輛網(wǎng)可分別單獨(dú)測量，測量過程中，如發(fā)現(xiàn)終端電阻阻值不匹配，根據(jù)表1排查單個(gè)網(wǎng)絡(luò)MVB連接器即可。

6 整改效果

2013年7月份整改完成后，A5在二號線運(yùn)營情況良好，對標(biāo)不準(zhǔn)、ATP緊急制動、系統(tǒng)誤報(bào)通訊故障率大幅降低。因此可見，終端電阻的測量及整改可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量，很有現(xiàn)實(shí)意義。

［1］陽憲惠.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1999.

［2］嚴(yán)云升.T型列車通信網(wǎng)絡(luò)的偶發(fā)性數(shù)據(jù)傳送［J］.機(jī)車電傳動，2004（4）：57-59.

［3］謝維達(dá).現(xiàn)場總線與列車通信網(wǎng)絡(luò)［J］.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2002（1）：7-10.

［4］ISO 11898-1：2003.Road Vehicles-Interchange of dig?ital information-Part 1：Controller Area Network data link layer and medium access control［S］ .

［5］石穎.MVB總線在地鐵列車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.電力機(jī)車與城軌車輛，2006，29（6）：39-41.

［6］蔡方偉.現(xiàn)場總線通信故障處理技術(shù)探討［A］.2003中國鋼鐵年會論文集［C］.2003：794-798.

［7］ IEC 61375-1： 1999 （E）.Electric railway equip?ment-Train bus［S］.