随着铁路跨越式发展的需要， CRH5、 CRH2、 HXD1等列车在国内主干 线路上广泛地应用， 国外先进的列车通信网络（ TCN )控制技术已引入国内。 同时我国的电力机车车辆也开始陆续采用 TCN控制技术， 即通过 TCN网络 解决现场所有信号的采集与控制等问题。

IEC61375-1《列车通信网络》 （简称 TCN标准）， 是一项国际标准， 也 是我国铁路行业标准 TB/T3035-2002。 TCN标准定义了多功能车辆总线（ MVB 总线）和绞线式列车总线（WTB总线）两种形式 ， 是为铁路行业这一特殊应 用领域设计的现场总线标准， 它制定了一个开放的通信系统， 从而使得各种 铁道机车车辆能够相互联挂、 不同厂商的设备能够互联。

控制器局域网络总线（ CAN总线 )是公认的最具发展前途的现场总线之 一， IS011898标准是它的国际标准。 CAN总线标准遵循 ISO/OSI模型， 采用 了其中的物理层、数据链路层和应用层。 CAN总线是一种有效支持分布式控 制和实时控制系统的串行通信网络， 具有突出的可靠性、 实时性和灵活性。

随着 MVB总线和 CAN总线的广泛应用， 目前很多铁道机车车辆的列车 通信网络系统都采用了以 CAN总线和 MVB总线共同组成的异构网络形式。 因此， 如何对 CAN总线和 MVB总线的数据进行实时处理， 以从 CAN总线 和 MVB 总线提取所需数据， 从而以利用这些数据进行故障状态及运行分析 等具有重要的现实意义。 发明内容

本发明提供一种数据记录系统， 以实现实时从 CAN总线和 MVB总线提 取所需数据。

本发明提供的数据记录系统包括 MVB总线收发模块、 CAN总线收发模 块、 总控模块、 存储模块和接口模块， 其中：

所述 MVB总线收发模块分别与 MVB总线和总控模块双向连接，用于完 成所述 MVB总线与所述总控模块之间的数据接收和发送 ；

所述 CAN总线收发模块分别与 CAN总线和所述总控模块双向连接， 用 于完成所述 CAN总线与所述总控模块之间的数据接收和发送 ；

所述总控模块用于对从所述 MVB总线和所述 CAN总线接收的数据按照 预定标准进行筛选， 并将符合所述预定标准的数据写入所述存储模 块；

所述接口模块与所述总控模块连接， 用于通过所述总控模块获取所述存 储模块所存储的数据并发送。

根据本发明的数据记录系统， 由于实时从 MVB总线和 CAN总线上提取 数据， 按照预定规则执行数据筛选和格式转换等操作 ， 对符合预定标准的数 据进行存储， 并通过接口模块提供给外部计算机进行后续分 析， 因此实现了 对 CAN总线和 MVB总线进行实时处理以获取所需数据， 为机车的故障状态 及运行分析等提供了充分、 可靠的依据及保障。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一 简单地介绍， 显而易见地， 下 面描述中的附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在 不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明数据记录系统的结构示意图。

图 2为 MVB总线收发模块的结构示意图。

图 3为 CAN总线收发模块的结构示意图。 具体实施方式 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 图 1为本发明数据记录系统的结构示意图。 如图 1所示， 该数据记录系 统包括 MVB总线收发模块 11、 CAN总线收发模块 12、 总控模块 13、 存储 模块 14和接口模块 15, 其中：

MVB总线收发模块 11分别与 MVB总线和总控模块 13双向连接， 用于 完成 MVB总线与总控模块 13之间的数据接收和发送；

CAN总线收发模块 12分别与 CAN总线和总控模块 13双向连接， 用于 完成 CAN总线与总控模块 13之间的数据接收和发送；

总控模块 13用于对从所述 MVB总线和所述 CAN总线接收的数据按照 预定标准进行筛选， 并将符合所述预定标准的数据写入所述存储模 块 14; 接口模块 15与总控模块 13连接，用于通过总控模块 13获取所述存储模 块 14所存储的数据并发送。

上述实施例的数据记录系统例如应用在机车的 牵引变流器中，其与 MVB 总线和 CAN总线相挂接， 通过 MVB总线和 CAN总线接收机车驾驶员发出 的指令及机车运行状态信息等， 并且还可通过 MVB总线和 CAN总线向与总 线连接的其他设备发送牵引变流器的运行信息 等 MVB数据和 CAN数据。

具体地 , MVB总线收发模块 11与总控模块 13能通过数据地址总线连接， CAN总线收发模块 12与总控模块 13通过总控模块专用接口连接， 存储模块 14与总控模块 13通过串行外设接口 （ Serial Peripheral Interface , SPI )连接， 接口模块 15与总控模块 13通过总控模块 13 自带的串口连接。 其中， 总控模 块 13为数据记录系统的核心， 负责控制 MVB总线收发模块 11和 CAN总线 收发模块 12进行 MVB数据及 CAN数据的收发，并从所接收的 MVB数据及 CAN数据中筛选所有需要保存的数据并保存以进 行后续分析， 例如当该数据 记录系统应用在牵引变流器中时，总控模块 13筛选与牵引变流器控制相关的 数据， 例如牵引控制参数等。 优选地， 总控模块 13可包括 MVB总控单元和 CAN总控单元。

图 2为 MVB总线收发模块的结构示意图。 如图 1和图 2所示， MVB总 线收发模块 11包括顺次双向连接的 MVB编解码器 21、 MVB协议控制器 22 和 MVB总线驱动器 23 , 并且 MVB总线驱动器 23直接与 MVB总线双向连 接， 且 MVB编解码器 21与总控模块 13双向连接。

MVB总线驱动器 23从 MVB总线提取 MVB数据并发送至 MVB协议控 制器 22;

MVB协议控制器 22对从 MVB总线驱动器 23接收的 MVB数据进行隔 离， 例如为电压隔离。 其中， 由于 MVB总线通常处于高频环境， 导致 MVB 总线上所传送的数据携带有干扰信息， 因此通过隔离操作来滤除该 MVB数 据所携带的干扰信息。 MVB协议控制器 22在对 MVB数据进行隔离处理后 发送至 MVB编码器 21 ;

MVB编解码器 21对从 MVB协议控制器 22接收的 MVB数据进行格式 转换， 以将 MVB总线上所传送的 MVB数据转换为总控模块 13可识别的数 据格式； 此外， 由于 MVB总线与大量设备相连， 所以 MVB总线上传送的 MVB数据量极为庞大， MVB编码器 21还需根据需要对经格式转换的数据进 行初次筛选，例如为筛选出某些指定端口所发 送的 MVB数据。具体地， MVB 编码器 21对经格式转换的数据进行端口识别， 例如识别某一数据由与 MVB 总线连接的哪个设备端口所发送的。 其中， MVB编解码器 21中可预置一个 端口列表， 该端口列表中存储有需发送至总控模块 13的数据的端口信息。 MVB编解码器 21在进行端口识别过程中， 将其发送端口与该端口列表中所 存储的端口信息相匹配的数据发送至总控模块 13。

总控模块 13 , 例如为总控模块 13的 MVB总控单元， 接收 MVB编解码 器 21发送的数据后， 还根据预定标准对其进行二次筛选， 以筛选出符合预定 类型的数据写入存储模块 14, 例如与该数据记录系统所在机车设备的控制信 息相关数据。 此外， 总控模块 13还可将所筛选出的符合预定类型的数据发送 至 CAN总线收发模块 12, 以使 CAN总线收发模块 12在对这些数据进行格 式转换后通过 CAN总线发送至与 CAN总线连接的其他设备。

图 3为 CAN总线收发模块的结构示意图。 如图 1和图 3所示， CAN总 线收发模块 12包括 CAN协议控制器 31和 CAN总线驱动器 32, 并且 CAN 总线驱动器 32直接与 CAN总线双向连接， 且 CAN协议控制器 31与总控模 块 13双向连接。

CAN总线驱动器 32从 CAN总线提取 CAN数据并发送至 CAN协议控制 器 31 ;

CAN协议控制器 31对从 CAN总线驱动器 32接收的 CAN数据进行格式 转换， 以将 CAN总线上所传送的 CAN数据格式转换为总控模块 13可识别 的数据格式， 并发送至总控模块 13。

总控模块 13 , 例如为总控模块 13的 CAN总控单元， 接收 CAN协议控 制器 31发送的数据后， 由于 CAN总线为现场总线， 其上所传送的 CAN数 据通常与数据记录系统所在设备相关， 并且数据量较小， 因此总控模块 13通 常无需对从 CAN协议控制器 31接收的数据进行筛选， 即将全部从 CAN总 线提取的数据均写入存储模块 14。 此外， 总控模块 13还可将这些数据发送 至 MVB总线收发模块 11， 以使 MVB总线收发模块 11在对这些数据进行格 式转换后通过 MVB总线发送至与 MVB总线连接的其他设备。

此外，接口模块 15用于实现通过外部计算机对数据记录系统的� ��储模块 14进行读写操作。 例如， 故障分析员可向外部计算机（Personal Computer, PC )输入数据读请求， 该数据读请求通过接口模块 15传送至总控模块 13 , 以使总控模块 13响应该数据读请求从存储模块 14中读取相应数据并经由接 口模块 15返回至外部 PC。

根据上述实施例的数据记录系统， 由于实时从 MVB总线和 CAN总线上 提取数据， 按照预定规则执行数据筛选和格式转换等操作 ， 对符合预定标准 的数据进行存储， 并通过接口模块提供给外部计算机进行后续分 析， 因此实 现了对 CAN总线和 MVB总线进行实时处理以获取所需数据， 为机车的故障 状态及运行分析等提供了充分、 可靠的依据及保障。

进一步地， 在上述实施例的数据记录系统中， 所述 MVB总线收发模块、 所述 CAN总线收发模块、所述总控模块、所述存储模 块和所述接口模块集成 设置在 3U型号的印刷电路板上。

进一步地， 在上述实施例的数据记录系统中， 所述预定标准为 FAT32文 件系统格式， 相应地， 所述接口模块为 RS232模块。

根据上述实施例的数据记录系统， 总控芯片直接将需要保存的数据按照 计算机能够识别的格式写入存储模块， 并且由于采用了 RS232接口模块， 能 够当外部计算机与该 RS232接口模块连接时， 可方便地通过串口读取存储模 块中的数据， 以进行分析。

进一步地， 在上述实施例的数据记录系统中， 所述 RS232模块还用于通 过串口调试助手对所述存储模块进行数据管理 。

根据上述实施例的数据记录系统， RS232模块可方便地对存储模块进行 数据管理及读 /写操作等， 为数据分析提供了便利。

最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其 限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说 明， 本领域的普通技术 人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案 进行修改， 或 者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的 范围。