CN104071166A - 2取2车载信号系统安全接口子架及其收纳结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种2取2车载信号系统安全接口子架，包括：两块PICC板卡、两块PCM/PS模块、六块IOM模块、断联板、三块第一车辆接口模块、两块第二车辆接口模块、第三车辆接口模块、PASC板卡和母版。与现有3取2系统对比，硬件结构上少了第二路信号处理板卡、电源、IOM板及一块PASC板卡，比3取2系统运行更为苛刻，更安全。本发明还公开了2取2车载信号系统安全接口子架的收纳结构，包括长方形的壳体，该壳体长482.6毫米，宽381毫米，高266.7毫米，安全可靠、规范结构，减少体积，节约成本，并且能防止意外插错。

Description

2取2车载信号系统安全接口子架及其收纳结构

技术领域

本发明涉及基于无线通信的列车控制信号系统，具体涉及2乘2取2列车车载控制设备中的一个安全接口子架(PPU)。

背景技术

车载信号系统安全接口子架(PPU)是CBTC信号系统车载设备中的一个重要功能模块，为安全主控制器(MPU)和外围列车设备、列车线提供接口。现存的系统是3取2系统，硬件配置较于2取2系统有一定的区别，客户对2乘2取2的倾向已成为趋势，因此需要对现有3取2系统做更改。作为其中的重要部件，PPU的整改成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种2取2车载信号系统安全接口子架，与现有3取2系统对比，硬件结构上少了第二路信号处理板卡、电源、IOM(Input/OutputModule输入/输出模块)板及一块PASC(Peripheral Application SpecificContronl，外围特殊应用控制)板卡，比3取2系统运行更为苛刻，更安全。

本发明的目的之二是提供安全接口子架的收纳结构，安全可靠、规范结构，减少体积，节约成本，并且能防止意外插错。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的一种2取2车载信号系统安全接口子架，包括：两块PICC(Peripheral Interface Communications and Control，外围接口通讯和处理单元)板卡、两块PCM/PS(Process Cycle Monitor/Power Supply，过程循环监测及供电模块)模块、六块IOM模块、断联板、三块第一车辆接口模块、两块第二车辆接口模块、第三车辆接口模块、PASC板卡和母版，其中：

所述PICC板卡通过CAN总线与MPU(车载信号系统安全控制器子架)通信；

所述两块PCM/PS模块给所述两块PICC板卡一一对应地供电；

所述IOM模块分别连接所述PICC板卡、PCM/PS模块和母版；

所述第一车辆接口模块、第二车辆接口模块和第三车辆接口模块均连接所述母版；

所述第三车辆接口模块将接收的外部电源滤波后传给所述PCM/PS模块；

所述断联板连接所述PICC板卡和PCM/PS模块；

所述PASC板卡通过数据总线与所述PICC板卡相连。

进一步地，所述母版作为各个板卡之间及板卡和外部输入、输出、传感器信号之间的媒介。

本发明之二的2取2车载信号系统安全接口子架的收纳结构，包括长方形的壳体，该壳体长482.6毫米，宽381毫米，高266.7毫米；所述PICC板卡、PCM/PS模块、IOM模块、断联板、第一车辆接口模块、第二车辆接口模块、第三车辆接口模块、PASC板卡和母版均布置在所述壳体内部，其中：

所述PICC板卡、PCM/PS模块、IOM模块、断联板、第一车辆接口模块、第二车辆接口模块、第三车辆接口模块和PASC板卡各自的接口面均从所述壳体的一个长高面伸出，与该长高面对应的背面均匀设置有18个连接器。

进一步地，所述壳体为金属外壳并接地，在所述壳体的长高面两侧装有防静电条。

进一步地，所述连接器上均布置有鉴别销。

本发明的有益效果是：本发明设计了适用于2取2系统的安全接口子架，与现有3取2系统对比，硬件结构上少了第二路信号处理板卡、电源、IOM板及一块PASC板卡，为整个2乘2取2系统的实现奠定了一块基石。同时，本发明提供的收纳结构，规范了结构，从而减少了体积和节约了成本，通过接地和设置防静电条使得安全性，通过设置鉴别销，能防止意外插错。

附图说明

图1是本发明之一的安全接口子架的连接结构图；

图2是本发明之二的收纳结构的结构图；

图3是本发明之二的收纳结构的正视图；

图4是本发明之二的收纳结构的右视图；

图5是本发明之二的收纳结构的后视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1和图2，本发明之一的2取2车载信号系统安全接口子架，包括：两块PICC板卡1、两块PCM/PS模块2、六块IOM模块3、断联板(Disconnect Board)4、三块第一车辆接口模块(VIM1，Vehicle interface module1)5、两块第二车辆接口模块(VIM2，Vehicle interface module2)6、第三车辆接口模块7(VIM3，Vehicleinterface module3)、PASC板卡8和母版(MB)9，其中：

PICC板卡1的核心处理器是一颗DSP(数字信号处理)处理芯片。PICC板卡1一方面通过数据总线与来自PPU子架内部其他板卡进行通信，如列车线信号、传感器信号及列车网络信号等，另一方面通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)接口与主控制器子架(MPU)进行数据交换，为满足2取2架构思想，需要两块PICC板卡1。PICC板卡1通过CAN总线与MPU通信；

PCM/PS模块2接受来自PICC板卡1的过程生命周期信号来驱动PCM继电器。任何不正确的生命周期信号会导致PCM继电器立刻失效，而继电器失效会切断列车线的输出，保证了列车安全。每块PCM/PS模块2通过DC/DC(直流/直流)电源转化模块独立提供了5VDC,20W和3,3VDC,10W给相应的PICC板卡1(一一对应)。其中每个电压都会有回检信号共享至两块PICC模块构成2取2控制。任何一路回检信号故障会引起VOBC(Vehicle Onboard Controller,车载控制器)处于旁路状态。

IOM模块3分别连接PICC板卡1、PCM/PS模块2和母版9；IOM模块3配置有32路输入，和16路输出，该模块的核心芯片是片CPLD(Complex Programmable LogicDevice，复杂可编程逻辑器件)，通过16位的数据总线与PICC模块通信，控制总线包括一个4位的IOM地址，2位的端口地址和4位的IOM本地地址，根据输入信号和输出信号的数量，决定IOM板卡了数量为6。

断联板4为输出继电器和断联继电器提供24V电源，此板的设计意图是在发生故障时断开所有的安全输出。来自PICC板卡1的电源使能信号使能输出继电器的输出电压，而线圈激活电压则由PCM/PS模块2输出电压仲裁决定。断联板4连接PICC板卡1和PCM/PS模块2；

第一车辆接口模块5、第二车辆接口模块6和第三车辆接口模块7均连接母版9；其中，第一车辆接口模块5提供从车辆设备到VOBC信号系统的接口。VIM1板每一对输入口都有保险丝、瞬态抑制器、滤波电容、齐纳二极管和光耦隔离器件保证了板卡安全。另外对每一对输入信号转换为最多3路冗余的数字输入信号提供给PICC板卡1(有一路空置)。另外此板卡还支持做潜在故障电路测试和JTAG(JointTest Action Group,联合测试工作组)调试功能。此板卡输入特性：若外部电压0到24V时,则确定输入IO电平是“低”；若外部电压40到140V时,则确定输入IO电平是“高”。

第二车辆接口模块6提供从VOBC设备到车辆设备的接口，每一块VIM2板卡有16路经过隔离和滤波的输出电路。每一路输出又都提供最多三个独立的回检信号到PICC板卡1(有一路空置)。16路输出信号经过4个强制激活继电器(FAR)后再从板子输出，继电器的工作电压由断联板而来，这样在VOBC出现故障时可以使FAR失效从而保证没有输出电压输出。另FAR继电器上也串联有一回检信号经光耦隔离分成最多3路后至PICC板卡1。

第三车辆接口模块7是PPU上子架上接口极丰富的一块板卡，具有功能：电源开关，对输入电源滤波和瞬态抑制；提供了车辆识别码的接口；提供了PWM(Pulse-Width Modulation，脉宽调变)信号接口；提供2相位速度传感器的电源和信号接口；提供串口232串行接口；提供串口422全/半双工接口；提供PASC板卡选择继电器；提供VIM2板卡电源。第三车辆接口模块7将接收的外部电源滤波后传给PCM/PS模块2；

PASC板卡8一方面通过数据总线与PICC板卡1通信，另一方面提供并监测牵引和制动电流，(每一路0-24mA)，PASC板卡8不做冗余。

母版9作为各个板卡之间及板卡和外部输入、输出、传感器信号之间的媒介。

请参阅图2、图3、图4和图5，本发明之二的2取2车载信号系统安全接口子架的收纳结构，包括长方形的壳体100，该壳体100长482.6毫米，宽381毫米，高266.7毫米；PICC板卡1、PCM/PS模块2、IOM模块3、断联板4、第一车辆接口模块5、第二车辆接口模块6、第三车辆接口模块7、PASC板卡8和母版9均布置在壳体100内部，其中：

PICC板卡1、PCM/PS模块2、IOM模块3、断联板4、第一车辆接口模块5、第二车辆接口模块6、第三车辆接口模块7和PASC板卡8各自的接口面均从壳体100的一个长高面伸出，与该长高面对应的背面均匀设置有18个连接器101，接器101上均布置有鉴别销。壳体100为金属外壳并接地，在壳体100的长高面两侧装有防静电条。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种2取2车载信号系统安全接口子架，其特征在于，包括：两块PICC板卡、两块PCM/PS模块、六块IOM模块、断联板、三块第一车辆接口模块、两块第二车辆接口模块、第三车辆接口模块、PASC板卡和母版，其中：

所述PICC板卡通过CAN总线与MPU通信；

所述两块PCM/PS模块给所述两块PICC板卡一一对应地供电；

所述IOM模块分别连接所述PICC板卡、PCM/PS模块和母版；

所述第一车辆接口模块、第二车辆接口模块和第三车辆接口模块均连接所述母版；

所述第三车辆接口模块将接收的外部电源滤波后传给所述PCM/PS模块；

所述断联板连接所述PICC板卡和PCM/PS模块；

所述PASC板卡通过数据总线与所述PICC板卡相连。

2.根据权利要求1所述的2取2车载信号系统安全接口子架，其特征在于，所述母版作为各个板卡之间及板卡和外部输入、输出、传感器信号之间的媒介。

3.一种权利要求1所述2取2车载信号系统安全接口子架的收纳结构，其特征在于，包括长方形的壳体，该壳体长482.6毫米，宽381毫米，高266.7毫米；所述PICC板卡、PCM/PS模块、IOM模块、断联板、第一车辆接口模块、第二车辆接口模块、第三车辆接口模块、PASC板卡和母版均布置在所述壳体内部，其中：

所述PICC板卡、PCM/PS模块、IOM模块、断联板、第一车辆接口模块、第二车辆接口模块、第三车辆接口模块和PASC板卡各自的接口面均从所述壳体的一个长高面伸出，与该长高面对应的背面均匀设置有18个连接器。

4.根据权利要求3所述的2取2车载信号系统安全接口子架的收纳结构，其特征在于，所述壳体为金属外壳并接地，在所述壳体的长高面两侧装有防静电条。

5.根据权利要求3所述的2取2车载信号系统安全接口子架的收纳结构，其特征在于，所述连接器上均布置有鉴别销。