CN109367581A - 一种基于evc平台的c2列控车载机柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，该机柜包括机柜主体(1)、电源机箱(2)、接口机箱(3)、轨道电路信号接收单元(4)、车载安全计算机(5)和风扇机箱(6)，所述的电源机箱(2)、接口机箱(3)、轨道电路信号接收单元(4)、车载安全计算机(5)和风扇机箱(6)为相互独立的模块，所述的各模块可拆卸地安装于机柜主体(1)内。与现有技术相比，本发明具有模块化设计、维修定制简便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及铁路列车控制系统领域，尤其是涉及一种基于EVC平台的C2列控车载机柜。
背景技术
铁路列车控制系统(简称列控系统)由车载设备和地面设备组成，本发明所述的列控车载机柜就是车载设备的组成部分。
车载设备主要包括安全计算机、轨道电路接收单元、数据记录单元、列车接口单元等。车载机柜将上述设备都集成到了机柜内部，同时设计了电源机箱，接口机箱。
其中，安全计算机是列控车载设备的控制核心，是车载软件运行的平台。
EVC是欧洲安全计算机的简称，是一款欧洲的成熟产品，已经在欧洲多个国家有了多年的使用和运行经验。国内车载设备没有搭载EVC平台的先例，因此推出一款搭载EVC平台的车载设备，是本行业技术人员所关注的。
但是由于中欧之间车载产品的接口差异，现有的车载机柜无法直接使用EVC，这个问题一直困扰本行业技术人员。
另外，车载机柜的维护一直是困扰本行业技术人员的另一个问题。列控车载机柜的内部继电器和直流电源等器件较多，这些都是容易发生故障的故障点。而通常继电器和直流电源都是直接安装在机柜机架上的，这样就导致一旦有一个器件出现问题，就要把整个机柜拆开进行维修，不仅对维修人员的要求较高，维修起来也是费时费力。
同时，客户现场经常有不同车辆厂家生产的列车，所需列控车载机柜功能相同，但是列车所预留的安装空间各不相同。这就导致传统的列控车载机柜需要针对每种列车重新进行设计，费时费力。这也是困扰本行业技术人员的一个问题。
中国专利号CN207737303U公开了一种作业安全防护系统车载装置，实现在机车/轨道车作业过程中，实时接收卫星经纬度信息、机车/轨道车速度信息并通过无线发送至地面服务器；同时车载装置将接收目标距离信息、信号机信息、速度信息及车载位置信息等进行综合处理并传输至车载显示终端或输出被控车载设备。该设备包括机箱和电子设备，电子设备安装在机箱内部，通过螺丝或卡槽进行连接固定。该装置优点：在机车/轨道车作业过程中，能够对卫星信号、车载信息进行实时高速采集、实时处理，并实时不间断输出精确安全作业防护信息。但实用新型的车载机柜无法直接使用EVC，而且其电子设备不是模块化设计，安装维修不方便。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于EVC平台的C2列控车载机柜。
一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，该机柜包括机柜主体、电源机箱、接口机箱、轨道电路信号接收单元、车载安全计算机和风扇机箱，所述的电源机箱、接口机箱、轨道电路信号接收单元、车载安全计算机和风扇机箱为相互独立的模块，所述的各模块可拆卸地安装于机柜主体内。
优选地，所述的机柜主体包括机柜机架、以及分别安装在机柜机架上的对外接口、模块接口、滤波器、加速度传感器、机柜通信线缆和机柜电源线缆；
所述的机柜机架承载和安装所有其他机柜内部设备；
所述的对外接口用于连接机柜主体与列车；
所述的模块接口对应各模块的安装位置，从上到下依次排列在机柜内部，用于各模块的供电和信号传输；所述的模块接口包括电源机箱模块接口、接口机箱模块接口和计算机模块接口；
所述的滤波器安装于机柜机架的顶板下，用于对外部供电进行滤波；
所述的加速度传感器安装在机柜机架的底部，用于实时采集列车的加速度信息；
所述的机柜通信电缆和机柜电源线缆排列在机柜机架的后部，分别用于机柜内各模块间的通信和给各模块供电。
优选地，所述的电源机箱包括电源机箱箱体、电流断路器、直流电源和机箱内电源线缆，所述的电流断路器、直流电源和机箱内电源线缆安装于所述的电源机箱箱体内；
所述的直流电源用于给机柜内部供电；
所述的电流断路器用于控制机柜整体上电和各模块单独上电；
所述的电源机箱模块接口设于电源机箱箱体的后部，用于接入机柜外部供电，将稳压后的直流电输出给机柜内设备使用；
所述的机箱内电源线缆分别连接直流电源、电流断路器和电源机箱模块接口。
优选地，所述的接口机箱包括接口机箱箱体、数据记录单元、继电器、隔离开关和机箱内通信线缆，所述的数据记录单元、继电器、隔离开关和机箱内通信线缆安装在接口机箱箱体上；
所述的继电器用于信号的采集和输出；
所述的数据记录单元用于记录列控车载设备的工作状态及各种输入输出；
所述的隔离开关用于隔离列控车载设备的制动输出；
所述的接口机箱模块接口设于接口机箱箱体的后部，用于引入列车的输入信号和输出设备的控制信号；
所述的机箱内通信线缆分别连接继电器、隔离开关和接口机箱模块接口。
优选地，所述的轨道电路信号接收单元用于接收轨道电路信息，所述的轨道电路信号接收单元通过机柜通信电缆与其他模块通信。
优选地，所述的车载安全计算机用于处理外部输入信号，并产生对外的控制信号，所述的车载安全计算机通过计算机模块接口与其他模块通信。
优选地，所述的车载安全计算机为欧洲安全计算机EVC。
优选地，所述的对外接口为若干个重载连接器，所述的连接器中分别集成了机柜与列车交互的信号线或电源线。
优选地，所述的重载连接器的数量为7个。
优选地，所述的风扇机箱内部安装风扇，用于给列控车载设备降温。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、实现了各模块与欧洲安全计算机的接口通信，解决了接口匹配问题，使得采用欧洲安全计算机作为车载设备控制核心成为了现实。
2、机柜整体实现了模块化设计，各个模块可直接插拔，进行维修更换，互不影响。同时方便了后续针对不同列车车型的定制开发，后续开发工作可以直接使用多个模块的现有设计，只需要修改较少的模块。这样就大大降低了功能类似的列控车载机柜的开发工作量，缩短了开发周期。
3、实现了小型化设计，所有模块都从模块正面或背面进行接口连接，所有线缆均布置在机柜后侧，使得机柜空间利用紧凑合理，满足车辆安装的空间要求。
4、与车辆交互的接口采用七个重载连接器，统一了对外接口的连接器种类，并且将所有信号线或电源都分别集成七个连接器中，减少了连接器的数量，在实现了接口的简易化。
5、在机柜内部增加滤波器，同时将机柜柜门和各模块接地，形成了一个法拉第笼，提高了电磁兼容性能。
附图说明
图1为本发明机柜主体正视示意图；
图2为本发明安装模块后机柜的正视示意图；
图3为本发明机柜俯视示意图；
图4为本发明电源机箱内部布置示意图；
图5为本发明接口机箱内部布置示意图；
图6为本发明列控车载机柜系统示意图；
图7为本发明列控车载机柜的结构组成示意图。
其中，1为机柜主体，2为电源机箱，3为接口机箱，4为轨道电路信号接收单元，5为车载安全计算机，6为风扇机箱，11为机柜机架，12为对外接口，13为模块接口，14为滤波器，15为加速度传感器，16为机柜通信线缆，17为机柜电源线缆，21为电源机箱箱体，22为电流断路器，23为直流电源，24为机箱内电源线缆，31为接口机箱箱体，32为数据记录单元，33为继电器，34为隔离开关，35为机箱内通信线缆，213为电源机箱模块接口，313为接口机箱模块接口，513为计算机模块接口。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图2所示，一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，该机柜包括机柜主体1、电源机箱2、接口机箱3、轨道电路信号接收单元4、车载安全计算机5和风扇机箱6，所述的电源机箱2、接口机箱3、轨道电路信号接收单元4、车载安全计算机5和风扇机箱6为相互独立的模块，所述的各模块可拆卸地安装于机柜主体1内，并互相连接。
如图1和图3所示，所述的机柜主体1包括机柜机架11、对外接口12、模块接口13、滤波器14、加速度传感器15、机柜通信线缆16和机柜电源线缆17，所述的机柜机架11承载和安装所有其他机柜内部设备；所述的对外接口12用于连接机柜主体1与列车；所述的模块接口13对应各模块的安装位置，从上到下依次排列在机柜内部，用于各模块的供电和信号传输；所述的模块接口包括电源机箱模块接口213、接口机箱模块接口313和计算机模块接口513；所述的滤波器14安装于机柜机架11的顶板下，用于对外部供电进行滤波；所述的加速度传感器15安装在机柜机架11的底部，用于实时采集列车的加速度信息；所述的机柜通信电缆16和机柜电源线缆17排列在机柜机架11的后部，分别用于机柜内各模块间的通信和给各模块供电。
如图4所示，所述的电源机箱2包括电源机箱箱体21、电流断路器22、直流电源23和机箱内电源线缆24，所述的直流电源23、电流断路器22和机箱内电源线缆24安装于所述的电源机箱箱体21内；所述的直流电源23用于给机柜内部供电；所述的电流断路器22用于控制机柜整体上电和各模块单独上电；所述的电源机箱模块接口213设于电源机箱箱体21的后部，用于接入机柜外部供电，将稳压后的直流电输出给机柜内设备使用；所述的机箱内电源线缆24用于连接直流电源23、电流断路器22和电源机箱模块接口213。
如图5所示，所述的接口机箱3包括接口机箱箱体31、数据记录单元32、继电器33、隔离开关34和机箱内通信线缆35，所述的继电器33用于信号的采集和输出；所述的数据记录单元32用于记录列控车载设备的工作状态及各种输入输出；所述的隔离开关34用于隔离列控车载设备的制动输出；所述的接口机箱模块接口313设于接口机箱箱体31的后部，用于引入列车的输入信号和输出设备的控制信号；所述的机箱内通信线缆35用于连接继电器33、隔离开关34和接口机箱模块接口313。
如图6和图7所示，所述的轨道电路信号接收单元4用于接收轨道电路信息，所述的轨道电路信号接收单元4通过机柜通信电缆16与其他模块通信。
所述的车载安全计算机5用于处理外部输入信号，并产生对外的控制信号，所述的车载安全计算机5通过计算机模块接口513与其他模块通信。
所述的车载安全计算机5为欧洲安全计算机EVC。
所述的对外接口12为若干个重载连接器，所述的的连接器中分别集成了机柜与列车交互的信号线或电源线。
所述的重载连接器的数量为7个。
所述的风扇机箱6内部安装风扇，用于给列控车载设备降温。
所述的机柜主体1的柜门和各模块均接地。
所述的模块接口13选用HAN E系列工业连接器；滤波器14选用EMI滤波器；机柜通信线缆16根据信号特性分别选取：单芯屏蔽线、双绞屏蔽线缆、同轴线缆等屏蔽线缆，提高通信的抗干扰能力；机柜电源线缆17选用低烟无卤阻燃线。
电源机箱2内直流电源23共有三个，将列车供电电压从110V降压到各模块可以使用的24V低压，滤除外部供电电压波动；电流断路器22选择微型断路器，共18个；电源线缆24选用低烟无卤阻燃线。
接口机箱3内继电器33选用安全继电器；数据记录单元32选用满足中国铁路CTCS2级标准的产品；通信线缆35根据信号特性分别选取：单芯屏蔽线、双绞屏蔽线缆、同轴线缆。
风扇机箱6内安装六个大功率风扇，为整个机柜散热。
本发明的原理：本发明提出的一种基于EVC平台设计的车载机柜，解决了EVC平台与其他车载设备的接口问题，满足了中国铁路车载设备标准要求，使得欧洲安全计算机在中国车载设备领域的应用成为了可能。
同时，本发明的列控车载机柜还具备模块化设计理念，将所有器件都分别集成到了相应的模块当中。设备发生故障时，只需要更换相应的故障模块，降低了对维修人员的技术要求，同时大大加快了维护速度。模块化设计还使得针对不同列车车型，进行定制开发列控车载机柜的速度加快，减少了重复的工作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，该机柜包括机柜主体(1)、电源机箱(2)、接口机箱(3)、轨道电路信号接收单元(4)、车载安全计算机(5)和风扇机箱(6)，所述的电源机箱(2)、接口机箱(3)、轨道电路信号接收单元(4)、车载安全计算机(5)和风扇机箱(6)为相互独立的模块，所述的各模块可拆卸地安装于机柜主体(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的机柜主体(1)包括机柜机架(11)、以及分别安装在机柜机架(11)上的对外接口(12)、模块接口(13)、滤波器(14)、加速度传感器(15)、机柜通信线缆(16)和机柜电源线缆(17)；
所述的机柜机架(11)承载和安装所有其他机柜内部设备；
所述的对外接口(12)用于连接机柜主体(1)与列车；
所述的模块接口(13)对应各模块的安装位置，从上到下依次排列在机柜内部，用于各模块的供电和信号传输；所述的模块接口(13)包括电源机箱模块接口(213)、接口机箱模块接口(313)和计算机模块接口(513)；
所述的滤波器(14)安装于机柜机架(11)的顶板下，用于对外部供电进行滤波；
所述的加速度传感器(15)安装在机柜机架(11)的底部，用于实时采集列车的加速度信息；
所述的机柜通信电缆(16)和机柜电源线缆(17)排列在机柜机架(11)的后部，分别用于机柜内各模块间的通信和给各模块供电。
3.根据权利要求2所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的电源机箱(2)包括电源机箱箱体(21)、电流断路器(22)、直流电源(23)和机箱内电源线缆(24)，所述的电流断路器(22)、直流电源(23)和机箱内电源线缆(24)安装于所述的电源机箱箱体(21)内；
所述的直流电源(23)用于给机柜内部供电；
所述的电流断路器(22)用于控制机柜整体上电和各模块单独上电；
所述的电源机箱模块接口(213)设于电源机箱箱体(21)的后部，用于接入机柜外部供电，将稳压后的供电输出给机柜内设备使用；
所述的机箱内电源线缆(24)分别连接直流电源(23)、电流断路器(22)和电源机箱模块接口(213)。
4.根据权利要求2所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的接口机箱(3)包括接口机箱箱体(31)、数据记录单元(32)、继电器(33)、隔离开关(34)和机箱内通信线缆(35)，所述的数据记录单元(32)、继电器(33)、隔离开关(34)和机箱内通信线缆(35)安装在接口机箱箱体(31)上；
所述的继电器(33)用于信号的采集和输出；
所述的数据记录单元(32)用于记录列控车载设备的工作状态及各种输入输出；
所述的隔离开关(34)用于隔离列控车载设备的制动输出；
所述的接口机箱模块接口(313)设于接口机箱箱体(31)的后部，用于引入列车的输入信号和输出设备的控制信号；
所述的机箱内通信线缆(35)分别连接继电器(33)、隔离开关(34)和接口机箱模块接口(313)。
5.根据权利要求2所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的轨道电路信号接收单元(4)用于接收轨道电路信息，所述的轨道电路信号接收单元(4)通过机柜通信电缆(16)与其他模块通信。
6.根据权利要求2所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的车载安全计算机(5)用于处理外部输入信号，并产生对外的控制信号，所述的车载安全计算机(5)通过计算机模块接口(513)与其他模块通信。
7.根据权利要求6所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的车载安全计算机(5)为欧洲安全计算机EVC。
8.根据权利要求2所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的对外接口(12)为若干个重载连接器，所述的连接器中分别集成了机柜与列车交互的信号线或电源线。
9.根据权利要求8所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的重载连接器的数量为7个。
10.根据权利要求1所述的一种基于EVC平台的C2列控车载机柜，其特征在于，所述的风扇机箱(6)内部安装风扇，用于给列控车载设备降温。
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