一、 系统概述
火车在诸路段运行期间,各铁路局有必要也必须对驶经本辖区的车辆进行监控统计。应用于此的工控机,传统使用的是PCI总线的金手指插卡形式。由于设备靠近铁轨,火车经过时会对其造成震动影响,金手指连接方式不牢固的缺点就明显的暴露出来,容易出现系统运行不稳定、信号采集不完整、通信错误等问题,而一旦设备出现问题进行维修时还必须将其停止运行。面对铁路运输任务日益繁重、对开车辆逐渐增多的现状,使用CPCI产品代替原有IPC工控机是一大趋势。
二、 系统要求
CPCI标准是一种新的开放式工业计算机标准,它具有开放性、良好的散热性、高稳定性、高可靠性及可热插拔等特点,适用于工业现场、实时数据采集、仪器测量,共同特点是模块化、强固结构设计,主要由三项领先技术综合而成:
1、PCI局部总线的电气特性。
2、工业级欧洲卡封装结构和规格
3、2mm高密度针孔连接器
从机箱前/后面插拔板卡,板卡通过连接器和导轨固定,前面板还有紧固螺丝,竖直安装的板卡,改善了散热条件,比PCI的金手指连接具有更好的抗冲击、抗震动特性。针孔连接器完全气密的特点,使得板卡抗腐蚀性大大提高,并且增加了负载能力。更具吸引力的特点是热插拔,就是在运行系统不断电条件下,拔出或插入功能模板,而不破坏系统的正常工作的一种技术,这大大提高了设备的易维护性。
三、 系统描述
火车车辆监控统计中,使用一整套CPCI设备,包括CPCI机箱、底板、主板、功能板等。在各路局路段交界处,将设备安放于铁轨附件的基站内,铁轨上置有数个传感器,其功能是探测过轨的车轮,每当有车轮经过,传感器均会发出相应信号,使用CPCI功能板将此信号采集、存储,进而实行下一步处理。比如可以据此得出经过车轮的数量,推算出火车车节数;根据采集信号的时间间隔,可以推算出火车行驶车速;根据传感器发出信号的先后顺序确定列车行驶方向。利用另一种CPCI解码板对车厢类型进行探测,大多客运车厢、货运车厢及其它功能车厢都有其独特的标签号,在列车经过时,通过解码板采集到各车厢的标签号,即可知悉所过列车执行的是何种运输。上述信息对于各铁路局对辖区内行驶车辆的统一调配具有重要意义。每种功能板都实现备份安装,这既确保了采集数据的正确性,又使得万一其中一块板卡失常,另一块仍然继续工作,不影响整个系统的运行。同时对于失常的板卡,可以直接从机箱内拔出,将新卡插入,充分利用CPCI产品热插拔特性,保证系统连续运行,方便维护。
四、 系统框图