style="width:12.51389in;height:6.25347in" /> 本文是学习GB-T 34141-2017 高速列车网络控制系统. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了高速列车网络控制系统(以下简称网络控制系统)的工作条件、系统构成、电气要求、
技术要求、检验方法、检验规则、安全与环保、软件发布、文档要求、标识、包装和储存。
本标准适用于高速列车上安装的基于GB/T 28029.1—2011 的网络控制系统。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 21562—2008 轨道交通
可靠性、可用性、可维护性和安全性规范及示例(IEC 62278:
2002,IDT)
GB/T 21563—2008 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验(IEC
61373:1999,IDT)
GB/T 25119—2010 轨道交通 机车车辆电子装置 (IEC 60571:2006,MOD)
GB/T 28029.1—2011 牵引电气设备 列车总线 第1部分：列车通信网络(IEC
61375-1:2007,
IDT)
GB/T 34119 轨道交通 机车车辆用电连接器
TB/T 1484.4 机车车辆电缆 第4部分：无卤低烟阻燃通信网络用电缆
IEC61133:2016 轨道交通 机车车辆 机车车辆制成后投入使用前的试验(Railway
applica- tions—Rolling stock—Testing of rolling stock on completion of
construction and before entry into
service)
GB/T 28029.1—2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
编 组 consist
单个车辆或在正常运营时不可分离的多个车辆的集合。
3.2
列 车 train
由一个或多个编组组成，在正常运营时组成不改变。
注：改写GB/T 28029.1—2011,定义1.3.28。
3.3
重联列车 coupled train
由多个列车组成，在正常运营时组成可以改变。
网络控制系统应能在以下环境条件下正常工作：
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a) 海拔不超过1500 m。
注：更高海拔环境条件要求可参见GB/T 20626.1—2006。
b)
工作环境温度为-25℃~+40℃,但经供需双方协商确定后，高寒地区工作环境温度可为
-40℃~+40℃。
c) 网络控制系统应能在不低于-40 ℃环境下存放。
d) 最湿月月平均最大相对湿度不大于95%(该月月平均最低温度为25℃)。
e) 网络控制系统应满足GB/T 21563—2008 中 1 类 B
级设备的冲击和振动要求。
f)
网络控制系统应安装在能防止风、沙、雨和雪直接侵袭的车体内或车体外部的箱体内。
当工作条件与上述要求有差别时，由供需双方协商确定。
网络控制系统由通信、控制、人机接口等设备和配套的电缆、连接器构成，从逻辑上可划分为网关、
中继器、总线管理单元、中央控制单元、车辆控制单元、故障诊断与记录单元、输入/输出单元和智能显示
单元。不同的功能单元可在同一设备中实现，单个功能单元可由多个设备共同实现。其他高速列车内
部设备(如牵引控制单元、制动控制单元等)通过车辆总线连接到网络控制系统。图1给出了一种4动
4拖的高速列车网络控制系统典型配置的示例。
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图 1 高速列车网络控制系统配置示例
在列车总线和车辆总线之间进行协议传递，具有初运行功能，当列车初上电或重联列车组成发生改
变时，应能自动完成列车或重联列车中各节点地址分配和方向识别。
提供物理层总线段间的连接，使车辆总线具备扩展到其无源方法限制之外的能力。各互连段应工
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作在同一速率和同一协议之下。
应具有车辆总线设备之间的通信管理能力、网络通信状态检查，在具备冗余通信线路的网络控制系
统中，能实现冗余通信线路的故障诊断。
应具有列车级控制功能。列车级控制应包括列车重联控制、高压部件控制以及列车级保护等主要
功能，可包括牵引/制动特性控制、空电联合控制、定速/恒速控制、扩展/并联供电控制、照明控制、辅助
负载控制和空调控制等功能。
应配合中央控制单元实现列车级控制功能。
应具有车辆级控制功能，车辆级控制应包括车辆级保护等主要功能，可包括过分相控制等功能。
应能通过车辆总线与牵引控制单元、制动控制单元等其他具有车辆总线接口的设备之间传递控制
指令与状态信息。
应具有列车故障诊断、故障记录功能，并应有相应的便携式测试单元(portable
test unit,简称
"PTU") 软件对故障进行诊断和分析。
故障诊断功能应能快速、完整、准确地识别故障，故障诊断结果以界面友好且醒目的方式呈现给司
机和维护人员，诊断结果应能迅速传递给中央控制单元。
故障记录功能记录诊断结果以及故障发生时刻的列车工况等数据，故障记录数据的储存应是稳定
的且不易丢失的，故障记录数据的人工删除应由授权的列车维护人员进行。网络控制系统应至少具有
2G 或存储7 d 的空间用于故障诊断与记录。
PTU 软件应具备数据上传/下载、在线监视、事件解析和故障解析等功能。
应具有采集网络控制系统外部输入信号与输出网络控制系统驱动指令功能，可执行数字量信号采
集与输出以及模拟量信号采集与输出，采集关键数字量信号和模拟量信号的输入/输出单元宜采用安全
技术。
注：输入/输出单元数字量信号通道的要求可参见GB/T
26804.5—2011,输入/输出单元模拟量信号通道的要求可
参见 GB/T 26804.3—2011。
应采用彩色显示屏显示列车控制、状态、诊断和维护等信息，其显示模式应至少分为运行模式与维
护模式两类。
智能显示单元在运行模式下，可进行列车运行参数设定及显示列车运行工况等信息，如设置车厢温
度，显示司机操作信息、牵引/电制动力状态、辅助系统负载工作状态和列车故障等；并可记录列车瞬时
加减速度、平均加减速度、加减速时间和加减速距离，记录结果可下载。
智能显示单元的维护模式应设置密码保护。在维护模式下可设置列车的时间、轮径和车号等信息，
并可显示各车辆输入、输出工作状态和模拟数值。
GB/T 34141—2017
通信电缆应符合 TB/T 1484.4 的规定。
与通信网络电缆配套使用的连接器应符合 GB/T34119 的规定。
网络控制系统的电气要求应符合 GB/T 25119—2010
中第5章的规定，其设备标称供电电压宜采
用 d.c.110V 且电压波动范围为 d.c.77V～d.c.137.5V,
特殊要求由供需双方协商确定。
网络控制系统设备应符合 GB/T 25119—2010的规定。
网络控制系统网络应采用如图2所示两级结构，即列车级和车辆级。列车级由列车总线组成，用于
实现列车或重联列车单元之间的信息传递；车辆级由车辆总线组成，用于编组内部设备之间的信息
传递。
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图 2 网络通信方式
列车总线与车辆总线在列车内部布线时，应考虑足够的抗干扰措施，防止或减轻列车电磁环境对通
信质量的影响。
列车总线和车辆总线应符合 GB/T 28029.1—2011 的规定。
列车总线和车辆总线介质(包括收发器)应采用冗余方式，以防止单一通信介质出现故障时而影响
通信。采用冗余方式的列车总线和车辆总线自动切换时，系统控制功能应能正常执行。
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网关应采用冗余方式，在自动切换后，列车总线应能正常通信。
总线管理单元应采用冗余方式，在自动切换后，总线应能正常通信。
中央控制单元应采用冗余方式，在自动切换后，列车应正常运行不受影响。
智能显示单元在同一司机室宜采用冗余方式，以防止单一智能显示单元出现故障而影响列车正常
运营。
对采集关键的数字量信号和模拟量信号的输入通道应采用冗余方式，以防止单一通道出现故障而
影响列车正常运营。
应具备两列车重联控制的能力，应包括重联方向识别等功能，还可包括牵引/电制动特性控制、定
速/恒速控制、空调控制和照明控制等功能。
可具有列车牵引/电制动特性控制功能，能综合网压、速度等信息对整列车的牵引力和电制动力进
行特性控制。
可具有列车空气制动和电制动联合制动控制功能。
应具有列车高压部件控制功能，包括受电弓升/降控制、主断路器闭合/断开控制及相关切除/恢复
控制等。
可实现对列车恒定速度的控制，控制精度可由供需双方协商确定。
当列车采用两台及以上辅助供电系统独立供电模式时，网络控制系统可具有扩展供电控制功能，即
一台辅助供电系统故障时，其他辅助供电系统能给故障单元进行供电。当列车采用多台辅助供电系统
并联供电模式时，网络控制系统可参与辅助供电系统的并联供电控制。
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可具有空调集中控制功能，即能对本列车或重联列车所有车辆进行模式设定和温度设置。
可具有照明控制功能，即能对本列车或重联列车所有车辆进行照明的开关控制。
可具有辅助负载控制功能，能实现主变压器冷却系统，主变流器冷却系统，空调系统等负载的投入、
切除、减载等控制。
7.4.10 过分相控制
可具有过分相控制功能，能实现基于地面过分相信号系统的自动过分相，或基于信号系统的自动过
分相功能。
7.4.11 其他控制功能
其他控制功能由供需双方协商确定。
网络控制系统应具有自诊断和上电自检功能，能快速、全面、准确地识别故障并在列车运行过程中
实时进行诊断，可对列车人员的操作进行记录和存贮。
事件故障信息应至少包含以下数据：
— 发生日期和时间以及结束日期和时间；
— 故障代码、故障发生的车辆和名称；
— 故障处理指导。
故障应划分为以下三个级别：
——1级故障：严重故障，应立即处理；
——2级故障：中等故障，车辆功能受限，可以继续运行；
— 3级故障：轻微故障，车辆可以继续运行，但需入库维护。
当诊断出故障时，列车网络控制系统应按照对应的故障等级采取相应的动作。
注：故障等级可进一步细分。
网络控制系统应存储事件故障诊断结果以及故障发生时列车工况等信息，对事件触发的数据应能
实时记录，周期性数据的记录频率不应低于5 Hz。
事件故障诊断信息应传递给智能显示单元显示。
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记录数据应能通过以太网、USB
接口或其他常用通信方式下载并且可以上传到地面维修和服务系
统中。具体下载方式由供需双方协商确定。
网络控制系统在列车发生故障时应能迅速实施保护。列车保护功能分三个级别，分别是列车级、车
辆级和部件级。网络控制系统可进行列车级保护和车辆级保护，部件级保护由各部件实施。
列车级保护应满足以下要求：
——应具有牵引封锁保护功能；
——可具有紧急制动和电制动封锁保护等功能；
— 能发出实施全列车保护动作指令。
应具有车辆级保护功能，能发出本单元保护动作指令，可包括蓄电池欠压保护、空转/滑行保护、受
电弓故障保护、主变压器故障保护和主断路器故障保护等。
部件级保护动作由各部件完成，网络控制系统仅对各部件的保护信息进行监视。
高速列车上，智能显示单元应至少显示以下信息：
—— 日期时间；
——受电弓状态；
— 主断路器状态；
——运行方向；
——运行工况；
———设定速度；
— 牵引/制动力；
——牵引变流器状态；
——客室侧门状态；
- 温度信息，可包括电机温度、变流器冷却液温度和变压器油温等；
—辅助系统信息，可包括辅助变流器工作状态和辅助系统负载三相开关状态等；
——制动信息，可包括常用制动、停放制动和紧急制动状态；
——软件版本信息；
— 故障信息及操作提示。
高速列车上，智能显示单元还可显示以下信号：
— 列车编号；
— 网络拓扑，包括网络设备在线状态；
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——原边电压；
——原边电流；
—— 电机状态；
—— 空转/滑行；
——主变压器状态；
累计里程、累计消耗电量、累计再生电量和累计空压机运行时间。
高速列车上，智能显示单元可设置以下信息：
——列车种类；
—— 列车编号；
—— 日期时间；
— 轮径；
空调模式和温度等。
网络控制系统应具有制动系统车上试验功能，也可具备其他子系统如牵引系统、辅助供电系统和车
门系统等车上试验功能。
7.9.1 产品供应商应按照GB/T 21562—2008 进行 RAMS/LCC
分析，并提供分析报告。
7.9.2
应通过建立可靠性模型，定义产品的可靠性指标，失效率(λ)不应大于列车可靠性指标分配值。
7.9.3
应制定满足列车可维护性要求的产品维修性指标，规定产品的平均修复时间 MTTR
(按小时或 天)并提出在线可更换单元(LRU) 清单。
7.9.4 产品制造商应按照GB/T 21562—2008
的要求进行安全性分析，定义产品的危险可能性、危险后
果严重性等级和风险等级，并提供产品初步危险源分析(PHA)
报告、安全相关的功能和失效清单、故障 树分析(FTA)。
网络控制系统设备型式检验和出厂检验的试验项目按 GB/T 25119—2010
中表2的规定进行，试
验方法按 GB/T 25119—2010 进行。
8.2.1.1 概述
基本功能试验包括系统启动试验、网络配置试验、通信功能试验、人机交互功能试验和车上试验
功能。
8.2.1.2 系统启动试验
网络控制系统启动后，检查各牵引单元间和单元内通信状态与控制设备实际状态。
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8.2.1.3 网络配置试验
系统成功启动后，通过操作列车驾驶方向、左右侧列车门、升/降受电弓、合/分主断路器等操作，验
证网络设备配置的正确性。
8.2.1.4 通信功能试验
闭合列车蓄电池供电开关，网络控制系统启动完成后，通过智能显示单元检查，网络控制系统不应
出现与网络通信有关的故障报警。
通信功能试验结果应满足7.2的要求。
8.2.1.5 人机交互功能试验
在智能显示单元上输入包括但不限于7.7要求的设置信息，检查设置信息是否能被正确识别。智
能显示单元显示的信息应准确无误。
人机交互功能试验结果应满足7.7的要求。
8.2.1.6 车上试验
在智能显示单元上操作车上试验，检查试验步骤是否正确，试验结果是否正常显示。
车上试验的试验结果应满足7.8的要求。
8.2.2.1 车辆总线通信介质冗余试验
网络控制系统起动正常后，断开车辆总线中任一冗余通信介质，车辆总线通信介质完成自动切换，
系统控制功能应正常执行。
车辆总线通信介质冗余试验结果应满足7.3.1的要求。
8.2.2.2 列车总线通信介质冗余试验
断开列车总线中任一冗余通信介质，列车总线通信介质完成自动切换，列车总线通信功能应能正常
执行。
列车总线通信介质冗余试验结果应满足7.3.1的要求。
8.2.2.3 网关冗余试验
网络控制系统启动正常后，断开正在工作的网关，重新初运行后，列车总线应正常通信；断开备用网
关，列车通信不应受到影响。
网关冗余试验结果应满足7.3.2的要求。
8.2.2.4 总线管理单元冗余试验
网络控制系统启动正常后，断开冗余总线管理单元中的主管理器，备用总线管理单元应接管车辆总
线的管理，切换完成后车辆总线应能正常通信。
总线管理单元冗余试验结果应满足7.3.3的要求。
8.2.2.5 中央控制单元冗余试验
在具备中央控制单元冗余的列车中，网络控制系统起动正常后，断开正在工作的中央控制单元，备
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用的中央控制单元应自动接替工作，且接替后不影响列车正常运行；断开备用的中央控制单元，列车运
行不应受到影响。
中央控制单元冗余试验结果应满足7.3.4的要求。
8.2.2.6 智能显示单元冗余试验
在具备智能显示单元冗余的列车中，网络控制系统启动正常后，断开冗余的智能显示单元的任意一
个，另外一个应能正常实现所有显示和设置功能。
智能显示单元冗余试验结果应满足7.3.5的要求。
8.2.2.7 采集通道冗余试验
在具备采集通道冗余的列车中，网络控制系统起动正常后，断开冗余的输入单元的任意一个，关键
数字量信号和模拟量信号的采集不应中断，列车能正常运行。
采集通道冗余试验结果应满足7.3.6的要求。
8.2.3.1 控制功能试验
对网络控制系统验证其控制功能动作的正确性，软件控制功能的检查应按 IEC
61133:2016 中
8.15.3和8.15.8的规定进行。软件控制功能应包括但不限于7.4的要求。
对7.4规定之外的其他控制功能，可根据供需双方的技术协议，进行与网络控制系统有关的逻辑控
制试验。
8.2.3.2 保护功能试验
应分别对网络控制系统的列车级、车辆级以及部件级保护功能进行试验，通过外部条件触发保护功
能，试验结果应满足7.6的要求。
8.2.4.1 诊断功能试验
通过在列车上模拟故障或输入故障信息，检查网络控制系统是否能快速、准确地判断故障，诊断出
的故障应在智能显示单元上予以实时显示，故障信息提示准确无误。
诊断功能试验结果应满足7.5.1～7.5.3的要求。
8.2.4.2 记录与转储功能试验
事件记录数据记录在不易丢失的存储介质上，将网络控制系统事件故障记录设备的数据转储至电
脑或其他终端设备上进行分析，转储数据应能与列车实际数据相对应。
记录与转储功能试验结果应满足7.5.4～7.5.6的要求。
列车重联后进行以下试验：
——各子系统的状态显示；
— 牵引和制动控制；
——故障显示与报警；
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空调及其他辅助设备的控制；
— 设备的切除与恢复。
根据列车的重联设计，应对在运行中应用到的重联组合进行检验。
重联控制功能试验结果应满足7.4.1的要求。
地面试验的试验台，与整车网络设备可按1:1进行配置，模拟司机操作和整车环境，与各子系统实
现地面联调。网络控制系统在装车前宜进行地面试验。
地面试验包括基本通信测试、信号测试和功能测试三部分：
——基本通信测试：被测系统或设备对通信参数(包括通信协议、通信周期、通信端口等)进行确认，
网络控制系统设备间通信正常；
——信号测试：在基本通信测试的基础上，对被测系统或设备之间交互的信号进行测试，主要包括
信号含义、信号类型、信号量纲、信号点位等测试内容；
—
功能测试：通过模拟司机操作和整车环境，验证被测系统或设备的功能以及保护动作是否符合
用户需求。
检验分为以下3种类型：
—
出厂检验：用于在正常环境条件下验证产品特性与型式检验中测得的一致。制造商对每台设
备均应做出厂检验。
型式检验：型式检验分为设备型式检验和系统型式检验。设备型式检验按照
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2010验证相关设备符合规定的要求。系统型式检验按照本标准验证网络控制系统符合规定
的要求。
研究性试验：研究性试验用于获得网络控制系统的补充信息，除非合同规定，研究性试验不影
响产品的合格判定。8.3规定的地面试验为研究性试验。
9.2.1 对网络控制系统的每件出厂产品，供应商都应进行出厂检验。
9.2.2
供需双方协商一致后，方可在交付的产品中按合同规定抽样进行出厂检验。
9.2.3 在出厂检验过程中，若任意一项不合格，均判该产品不合格。
9.3.1 检验样品在出厂检验的合格品中抽取，数量为1套。
9.3.2
型式检验全部项目应在同一次抽样的样品上进行，检验项目全部合格时，该产品合格；若发现任
意一项不合格，则该产品不合格。
9.3.3 具有下列情况之一者，用户可要求供应商重做全部或部分型式检验： —
新产品试制完成时；
——对产品进行了改进而可能影响其功能和操作方法时；
— 型式检验或出厂检验失败或参数改变时；
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经常生产的定型产品，每5年应进行一次型式检验；
——产品停产3年后，恢复生产时；
— 生产地点发生变动时。
9.4.1 系统型式检验应在整车型式检验阶段进行。
9.4.2
系统型式检验中网络控制系统样品应是通过出厂检验的合格产品，且该样品的型号应通过了设
备型式检验。
9.4.3 网络控制系统装车后各项基本功能应正常，无设备故障。
9.5.1 地面试验样品应是通过设备型式检验和出厂检验的合格产品。
9.5.2
地面试验可由供需双方协商确定，可在网络控制系统供应商提供的场地完成测试。
网络控制设备的出厂检验和型式检验项目见表1。
表 1 设备型式检验和出厂检验项目
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网络控制系统的系统试验检验项目见表2。
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表 2 系统型式检验项目
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安全措施应符合 GB/T 25119—2010 中第10章的规定。
绝缘材料应采用无卤、低烟、低毒、阻燃、可回收利用的材料。
电子元器件宜采用环保器件，其装配宜采用无铅焊接工艺。
出厂软件应提供软件的版本号和版本说明，版本号应能通过智能显示单元或专用工具查询。
注：网络控制系统软件开发可参照GB/T 28808。
网络控制系统产品供应商应按用户要求提供产品的图纸、证明文件、报告、说明、组装与维修、检修
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手册和其他约定的文件。
文件类型包括验证文件和技术文件。
验证文件应包括：
———型式检验报告；
— 出厂检验报告。
技术文件应包括
——使用维护说明书；
——部件清单；
——拓扑图；
— 备件清单；
— 易损易耗件清单。
网络控制系统设备的标志、包装和储存应符合GB/T 25119—2010 的规定。
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