MVB(多功能车辆总线)遵循IEC 61375标准,传输速率为1.5 Mbit/s,采用曼彻斯特编码,物理介质通常为EMD或ESD+。采集器的工作围绕这些特性展开,主要有两种实现路径:
路径一:面向现场设备的“数字量/模拟量采集”
这类采集器直接连接传感器、开关等现场设备,将物理状态“翻译”成MVB报文。以一项典型专利为例,其结构清晰地展示了这一过程:
信号隔离与调理:外部输入信号(如DC110V开关量)首先经过光耦单元进行电气隔离,同时通过电流/电压测量单元判断信号是否达到阈值。
核心控制:MVB控制单元(常基于FPGA/CPLD实现)负责管理整个流程,它根据预设的MVB地址,读取隔离后的通道状态。
协议封装:控制单元将采集到的状态信息,按照MVB协议(通常是过程数据)进行封装,通过MVB接口单元发送到总线上。
可靠供电:装置通常包含DC/DC隔离电源,例如将机车的DC110V转换为内部所需的DC5V和DC24V,并提供过压、欠压和过流保护。
路径二:面向总线本身的“协议/波形采集”
这类采集器不直接连接现场设备,而是作为MVB网络上的一个监听节点或分析工具。它从总线上直接“抓取”原始信号:
协议分析型:通过MVB接口控制器,捕获总线上的MVB帧(过程数据、消息数据等),并将其转换为以太网、CAN或串口数据输出,供PC上的分析软件进行解码和诊断。
物理层/波形采集型:通过高速ADC等电路,直接采集MVB总线上的物理层波形电压值,用于信号质量分析和物理层故障定位(如波形畸变、噪声干扰等)。