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科普知識
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工控機

CPCI產品在鐵路車輛統計中的應用

發布日期:2022-04-18 點擊率:53

1 系統概述

火車在諸路段運行期間,各鐵路局有必要也必須對駛經本轄區的車輛進行監控統計。應用于此的工控機,傳統使用的是PCI總線的金手指插卡形式。由于設備靠近鐵軌,火車經過時會對其造成震動影響,金手指連接方式不牢固的缺點就明顯的暴露出來,容易出現系統運行不穩定、信號采集不完整、通信錯誤等問題,而一旦設備出現問題進行維修時還必須將其停止運行。面對鐵路運輸任務日益繁重、對開車輛逐漸增多的現狀,使用CPCI產品代替原有IPC工控機是一大趨勢。

2 系統要求

CPCI標準是一種新的開放式工業計算機標準,它具有開放性、良好的散熱性、高穩定性、高可靠性及可熱插拔等特點,適用于工業現場、實時數據采集、 儀器測量,共同特點是模塊化、強固結構設計,主要由三項領先技術綜合而成:

1PCI局部總線的電氣特性。

2、工業級歐洲卡封裝結構和規格

32mm高密度針孔連接器

從機箱前/后面插拔板卡,板卡通過連接器和導軌固定,前面板還有緊固螺絲,豎直安裝的板卡,改善了散熱條件,比PCI的金手指連接具有更好的抗沖擊、抗震動特性。針孔連接器完全氣密的特點,使得板卡抗腐蝕性大大提高,并且增加了負載能力。更具吸引力的特點是熱插拔,就是在運行系統不斷電條件下,拔出或插入功能模板,而不破壞系統的正常工作的一種技術,這大大提高了設備的易維護性。 

3 系統描述 

火車車輛監控統計中,使用一整套CPCI設備,包括CPCI機箱、底板、主板、功能板等。在各路局路段交界處,將設備安放于鐵軌附件的基站內,鐵軌上置有數個傳感器,其功能是探測過軌的車輪,每當有車輪經過,傳感器均會發出相應信號,使用CPCI功能板將此信號采集、存儲,進而實行下一步處理。比如可以據此得出經過車輪的數量,推算出火車車節數;根據采集信號的時間間隔,可以推算出火車行駛車速;根據傳感器發出信號的先后順序確定列車行駛方向。利用另一種CPCI解碼板對車廂類型進行探測,大多客運車廂、貨運車廂及其它功能車廂都有其獨特的標簽號,在列車經過時,通過解碼板采集到各車廂的標簽號,即可知悉所過列車執行的是何種運輸。上述信息對于各鐵路局對轄區內行駛車輛的統一調配具有重要意義。每種功能板都實現備份安裝,這既確保了采集數據的正確性,又使得萬一其中一塊板卡失常,另一塊仍然繼續工作,不影響整個系統的運行。同時對于失常的板卡,可以直接從機箱內拔出,將新卡插入,充分利用CPCI產品熱插拔特性,保證系統連續運行,方便維護。

4 系統框圖

evoc.png

系統構成示意圖

5 項目產品清單

上述功能利用研祥CPCI平臺實現:選擇4U機箱CPC-3414B,有14CPCI插槽,配冗余可熱插拔專用電源,風扇模塊易于拆卸,方便維修。主控卡采用CPC-3713,這是一款凌動級別的系統板,具有高性能、低功耗的特點,集成了豐富的外圍接口,板載1G內存,抗震動性強。為了滿足使用多個串口進行數據傳輸的需求,另配功能擴展板卡CPC-8COM,它提供了8個串口,其中4個是RS232/422/485可調節的。在此基礎上配合鐵路部門專用的功能板卡,即可完成車輛監控統計。

例如可以采集到下述內容:

方向 車次 車速Km/h 輛數(節) 標簽 開門 關門 時間

下行 K1711 35-47 16 1 70 70 2012.9.27  9:21

6 EVOC產品優勢

1、國內最強大的CPCI產品研發隊伍,可提供國內最完善、最齊全的CPCI加固產品解決方案。

2、研祥CPCI產品應用于軍工、通訊、軌道交通、安防、電力、鋼鐵等多個行業

3、產品經過如性能、功能、可靠性、可維護性、抗震動性、抗沖擊性、抗寬溫環境變化性等各種測試,完全能保證其產品的穩定性與可靠性。 

7 結論

綜上所述,CompactPCIPCI總線的電氣和軟件加上歐洲卡,它具有在不關閉系統的情況下的即插即用功能,該功能的實現對高可用系統和容錯系統非常重要。使用CPCI產品,可以縮短開發時間、降低維護費用、提升系統的整體性能。隨著國家對鐵路建設的大力投入,也隨著高速鐵路的大力發展,鐵路系統對其設備的穩定性和可靠性要求越來越高。研祥人用實際行動創造出高可靠的研祥產品

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