一种基于以太网旁路的车辆门控制装置的制作方法

本技术属于轨道交通车辆，涉及一种基于以太网旁路的车辆门控制装置。

背景技术：

1、在现代地铁、轻轨等轨道交通车辆中，车门控制系统是保障运营安全、提高效率的关键子系统。目前，主流的车辆门控制系统多采用基于工业以太网的分布式控制架构，由一个主门控器(mdcu，master door control unit)和多个从门控器(ldcu，local doorcontrol unit)通过交换机组成链式或星型网络进行通信。这种架构虽然高效，但其可靠性高度依赖于网络链路的完整性。

2、现有技术的典型方案是：列车以太网主干网通过车辆交换机连接到每个车厢的主门控器(mdcu)，主门控器(mdcu)再与对应车厢其他从门控器(ldcu)共同组成该车厢的门控以太网局域网。当网络中某个节点(如门控器、线路)发生故障时，会导致故障点之后的所有ldcu与主门控器(mdcu)之间的通信中断，造成整节车厢或多个车门失控，无法接收开、关门指令，影响列车正常运行。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于以太网旁路的车辆门控制装置。

2、本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于以太网旁路的车辆门控制装置，包括：

3、门控器；

4、所述门控器包括门控单元、第一类型端口和第二类型端口及内部交换机；

5、所述门控单元与所述内部交换机连接，所述内部交换机同时连接所述第一类型端口和所述第二类型端口；

6、所述门控器之间通过所述第一类型端口和第二类型端口对应连接；

7、所述门控单元包括旁路开关电路和链路状态检测电路；

8、所述链路状态检测电路配置为监视所述门控器对应的所述门控单元和所述内部交换机之间的物理连接状态；

9、所述旁路开关电路配置为所述链路状态检测电路监视到所述门控器对应的所述门控单元和所述内部交换机之间的物理连接状态为故障时，断开所述门控单元与所述内部交换机的连接。

10、作为本实用新型的一种可选实施方案，所述门控器之间通过所述第一类型端口和所述第二类型端口对应连接，包括：

11、所述门控器之间通过所述第一类型端口和所述第二类型端口以链式拓扑连接；

12、每条链式中，位于首部的所述门控器设置为主门控器，其余所述门控器设置为从门控器；

13、每条链式中，从所述主门控器到位于尾部的所述从门控器，所述门控器的第二类型端口与下一个所述门控器的第一类型端口连接。

14、作为本实用新型的一种可选实施方案，还包括：

15、每条链式之间，通过位于尾部的所述从门控器的所述第二类型端口相互连接。

16、作为本实用新型的一种可选实施方案，每条链式中，位于首部的所述门控器的第一类型端口与所述车辆交换机连接，其中所述位于首部的所述门控器不包括所述内部交换机。

17、作为本实用新型的一种可选实施方案，所述旁路开关电路配置为所述门控器对应的所述门控单元和所述内部交换机之间的物理连接状态为故障时，断开所述门控单元与所述内部交换的连接，包括：

18、所述旁路开关电路配置为所述门控器对应的所述门控单元和所述内部交换机之间的物理连接状态为故障时，断开所述门控单元与所述内部交换机的连接，所述第一类型端口所接收的数据经所述内部交换机发送至所述第二类型端口。

19、作为本实用新型的一种可选实施方案，所述主门控器还配置拓扑管理算法。

20、作为本实用新型的一种可选实施方案，所述主门控器还配置拓扑管理算法，包括：

21、所述主门控器还配置为定期向其余所述门控器发送广播探测报文，根据其余所述门控器对所述广播探测报文的响应情况识别其余所述门控器的状态。

22、作为本实用新型的一种可选实施方案，所述状态设置为包括旁路通过状态和正常在线状态。

23、作为本实用新型的一种可选实施方案，处于所述正常在线状态的所述门控器优先接收控制指令。

24、作为本实用新型的一种可选实施方案，所述第一类型端口为上行端口，所述第二类型端口为下行端口。

25、与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

26、高可靠性和故障检测：通过链路状态检测电路实时监视门控器第一类型端口的物理连接状态，能够及时识别网络链路故障(如端口断开或物理损坏)，从而提前预警并触发应对机制，确保车辆控制系统对故障的快速响应。

27、自动旁路和故障恢复：当链路状态检测电路检测到门控单元通讯故障时，旁路开关电路断开门控单元与内部交换机的连接，实现以太网通信的旁路功能。这避免了因单点故障导致的通信中断，保证了车辆门控器之间的数据传输连续性，提高了车辆控制系统的可用性和稳定性。

28、网络冗余和容错能力：门控器之间通过第一类型端口和第二类型端口的对应连接，形成了冗余网络路径。在故障发生时，旁路机制激活，允许数据通过备用路径传输，从而增强了整个门控制系统的容错能力，减少了系统停机时间。

29、简化维护和提升效率：该装置无需人工干预即可自动处理链路故障，降低了维护成本和复杂性。在车辆运行环境中，这确保了门控制系统(如车门开关、状态监控)的持续可靠运行，提升了车辆的安全性和运营效率。

30、总之，该装置通过集成旁路开关电路和链路状态检测，实现了对以太网通信链路的智能管理，有效解决了车辆门控制系统中常见的网络单点故障问题，提供了更稳健和可靠的控制解决方案。

1.一种基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，所述门控器之间通过所述第一类型端口和所述第二类型端口对应连接，包括：

3.根据权利要求2所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求2所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，每条链式中，位于首部的所述门控器的第一类型端口与车辆交换机连接，其中所述位于首部的所述门控器不包括所述内部交换机。

5.根据权利要求3所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，所述旁路开关电路配置为所述门控器对应的所述门控单元和所述内部交换机之间的物理连接状态为故障时，断开所述门控单元与所述内部交换的连接，包括：

6.根据权利要求2所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，所述主门控器还配置拓扑管理算法。

7.根据权利要求6所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，所述主门控器还配置拓扑管理算法，包括：

8.根据权利要求7所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，所述状态设置为包括旁路通过状态和正常在线状态。

9.根据权利要求8所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，处于所述正常在线状态的所述门控器优先接收控制指令。

10.根据权利要求1-9任一项所述的基于以太网旁路的车辆门控制装置，其特征在于，所述第一类型端口为上行端口，所述第二类型端口为下行端口。