BOX 2.0在鐵路車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
一、系統(tǒng)概述
高速列車(chē)的控制、檢測(cè)、診斷系統(tǒng)，是以車(chē)載微機(jī)為主要技術(shù)手段，對(duì)列車(chē)的運(yùn)行控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷以及旅客信息服務(wù)進(jìn)行綜合處理的系統(tǒng)，是確保高速列車(chē)運(yùn)行安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、可靠的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于列車(chē)的運(yùn)行環(huán)境惡劣，要求車(chē)載微機(jī)有較寬的工作溫度范圍和較高的耐沖擊能力，為便于檢修還應(yīng)該安裝方便靈活，可靠性高。
二、系統(tǒng)功能分布與遞階結(jié)構(gòu)
車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)就其主要功能而言，可以歸納為列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制、機(jī)車(chē)控制、車(chē)輛控制、
狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷以及旅客信息系統(tǒng)等幾個(gè)部分。列車(chē)控制網(wǎng)由“三級(jí)兩線(xiàn)”組成，“三級(jí)”可分為列車(chē)運(yùn)行控制級(jí)、車(chē)廂控制級(jí)（含機(jī)車(chē)、車(chē)輛）和設(shè)備控制級(jí)，各部分功能所對(duì)應(yīng)的車(chē)載微機(jī)分別定位于相應(yīng)的機(jī)車(chē)和車(chē)輛之上，各功能問(wèn)相互獨(dú)立又有一定的。“兩線(xiàn)”是指列車(chē)總線(xiàn)和車(chē)廂總線(xiàn)，車(chē)廂總線(xiàn)將本節(jié)車(chē)廂內(nèi)的各種可編程設(shè)備連接起來(lái)，而列車(chē)總線(xiàn)將一列車(chē)的各車(chē)廂總線(xiàn)連在一起，構(gòu)成整個(gè)列車(chē)的控制網(wǎng)絡(luò)。
系統(tǒng)的功能劃分與系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu)存在著密切的關(guān)系。根據(jù)系統(tǒng)功能分布的需要，分布于各車(chē)廂的車(chē)載微機(jī)由列車(chē)總線(xiàn)（TB）進(jìn)行連接，一個(gè)車(chē)廂內(nèi)的各種微機(jī)化于系統(tǒng)和傳感器／驅(qū)動(dòng)器由車(chē)廂總線(xiàn)（VB）連接，從而構(gòu)成一個(gè)整體。列車(chē)運(yùn)行控制和列車(chē)故障診斷一般定位于機(jī)車(chē)，旅客信息分布于各車(chē)廂。盡管從目前國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用的水平來(lái)看，上述結(jié)構(gòu)還不可能全面實(shí)現(xiàn)，但做好向上兼容的準(zhǔn)備是十分必要的，以避免對(duì)現(xiàn)行開(kāi)發(fā)的車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行再次改造。
三、車(chē)載可靠性
車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)是在特定的車(chē)載環(huán)境條件下運(yùn)用的，所完成的任務(wù)有相當(dāng)大的部分涉及到行車(chē)安全，因而應(yīng)采取必要措施以滿(mǎn)足其可靠性及故障安全性的要求。車(chē)載環(huán)境條件主要包括以下幾個(gè)方面：使用（加電狀態(tài)下）環(huán)境溫度、存儲(chǔ)（菲加電狀態(tài)下）環(huán)境溫度、高低溫循環(huán)、溫度沖擊、濕熱、振動(dòng)、運(yùn)輸振動(dòng)、碰撞、沖擊、恒加速度、霉菌、鹽霧。適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件，加固措施可從機(jī)械、電氣、化學(xué)等方面著手。
為保障系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各車(chē)載微機(jī)重要性的不同，采取不同的可零性措施。例如列車(chē)運(yùn)行控制具有頭等重要性．一般采用雙機(jī)方案或三機(jī)方案，其冗余方式根據(jù)需要選擇備用方式、并聯(lián)方式或表決方式等。車(chē)載微機(jī)的故障安全可以結(jié)合冗余結(jié)構(gòu)一并考慮，在冗余部件互相比較發(fā)現(xiàn)不一致的情況下，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成使車(chē)載微機(jī)的輸出倒向安全側(cè)。
四、系統(tǒng)配置
考慮到車(chē)載系統(tǒng)可靠性，監(jiān)控主機(jī)采用平望科技BOX PC產(chǎn)品，其所具有開(kāi)放性、高可靠性、低功耗、無(wú)風(fēng)扇，保證了99.999%的高可靠度，極大降低了硬件和軟件開(kāi)發(fā)成本。
具體配置采用PVT-5100整機(jī)， PVT-5100是一款低功耗嵌入式工業(yè)控制平臺(tái)產(chǎn)品.適用于各種惡劣環(huán)境，特別適合車(chē)載和機(jī)載環(huán)境中使用。
整機(jī)支持In ULV Celeron M（423） 1.06GHz up to Core 2 Duo （T7400） 2.16GHz CPU，特性：低功耗雙核處理器，板載1G DDR內(nèi)存，提供一個(gè)PCI擴(kuò)展槽位，1000M雙以太網(wǎng)口，在板聲卡AC’等。
五、系統(tǒng)評(píng)價(jià)
采用嵌入式BOX 2.0主機(jī)構(gòu)成的通信節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)的各種控制和信息交換任務(wù)，可靠性高，開(kāi)發(fā)周期短。由于BOX 2.0的牢固設(shè)計(jì)，采用大容量硬盤(pán)，更加適合在高速列車(chē)上應(yīng)用。
曾曉清
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