CN201918169U - 机车车辆车载固态高速数字信号存储系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，包括DSP处理器，所述DSP处理器经总线与至少一块FPGA存储板。本实用新型具有多功能、接口丰富、集成度高、高速大容量存储、抗干扰能力强、可靠性高等优点，可实时、安全、可靠的记录和大规模保存车辆数据，为车辆运营、检测和维护提供保障。

Description

机车车辆车载固态高速数字信号存储系统

技术领域

本实用新型涉及一种存储系统，尤其是一种机车车辆车载固态高速数字信号存储系统。

背景技术

铁路车辆或城市轨道交通列车在运行过程中，车辆各个子系统会产生海量的数据(包含视频数据，总线数据，控制指令数据等)。传统的设计中，各系统分别使用自己的存储设备，传统有些存储方式不可靠，容量非常有限，而且存在维护软件经常丢失记录数据的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种可靠的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，可实时、安全、可靠的记录和大规模保存车辆数据，为车辆运营、检测和维护提供保障。

为了达到以上目的，本实用新型的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统包括DSP处理器，所述DSP处理器经总线与至少一块FPGA存储板。

进一步地，所述DSP处理器经总线与状态记录模块连接。

更进一步地，所述DSP处理器经总线与故障诊断模块连接。

再进一步地，所述DSP处理器与ARM通信处理器连接，所述ARM通信处理器分别与车辆总线IO接口、无线模块连接。

又进一步地，所述DSP处理器与视频数据采集器连接。

又更进一步地，所述DSP处理器与显示模块连接。

进一步地，所述FPGA存储板有四块。

更进一步地，所述FPGA存储板包括FPGA控制芯片、用以接收外部数据的rocketIO接口、及NAND FLASH芯片，所述FPGA控制芯片分别与rocketIO接口、NAND FLASH芯片连接。

本实用新型设有多块FPGA存储板(FFD固态记录卡)，组成存储阵列，固态记录卡采用NAND FLASH芯片作为主存储介质，克服了机械磁盘在振动和冲击方面的弱点，在记录速度上，采用特殊电气设计，实现高速串行转换多路并行存储的系统架构，其flash读写数据速度成倍的增加。在控制方面，选用FPGA作为主控芯片，同时提供rocketIO接口来接收外部的数据，利用纯硬件的数据缓存和数据流管理逻辑，完成rocketio数据保存至flash阵列内。其最高数据持续记录速度为250MB/s，持续记录时间为2000分钟，满足长时间系统运行要求。

本实用新型可经维护软件监控整列车的关键数据。本实用新型与维护工作站之间可采用多种高速传输方式(WLAN，Wifi，有线以太网等)；人机命令简单易用，不需用户安装任何本地程序；对于典型嵌入式存储控制应用，可以采用控制API函数同主系统交互，从而实现无人值守的记录设备的控制与监控。

本实用新型具有多功能、接口丰富、集成度高、高速大容量存储、抗干扰能力强、可靠性高等优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统基本结构如图1所示，包括DSP处理器，所述DSP处理器经总线与四块FPGA存储板(存储板也可有一块、两块、三块、五块、甚至更多块，视实际需要确定)。所述DSP处理器经总线与状态记录模块连接。所述DSP处理器经总线与故障诊断模块连接。所述DSP处理器与ARM通信处理器连接，所述ARM通信处理器分别与车辆总线IO接口、无线模块连接。所述DSP处理器与视频数据采集器连接。所述DSP处理器与显示模块连接。所述FPGA存储板包括FPGA控制芯片、用以接收外部数据的rocketIO接口、及NAND FLASH芯片，所述FPGA控制芯片分别与rocketIO接口、NAND FLASH芯片连接(图中未示)。还包括电源板。

NAND FLASH可选用32Gb、64Gb、128Gb SLC NAND FLASH。

64GbSLC NAND FLASH芯片特性如下：

固态存储板包含5簇NAND FLASH：NAND FLASH #0、NAND FLASH #1、NANDFLASH #2、NANDFLASH #3和NAND FLASH #4。

第1簇NAND FLASH(NAND FLASH #0)、第2簇NAND FLASH(NAND FLASH#1)、第3簇NAND FLASH(NAND FLASH #2)和第4簇NAND FLASH(NAND FLASH#3)的结构和容量一样，都是128GB。而第5簇NAND FLASH(NAND FLASH #4)的容量为32GB。在应用上，第1簇NAND FLASH、第2簇NAND FLASH、第3簇NAND FLASH和第4簇NAND FLASH级联起来，形成一个512GB的存储空间，记录速度可达256MB/s，称为大容量高速存储。而第5簇NAND FLASH单独使用，记录速度可达60MB/s，称为小容量低速存储。

大容量高速存储部分由64片8GB NAND FLASH组成，分成四簇，每簇NANDFLASH都由8个Bank(对应8个片选)和8个Plane构成。

本实施例产品提供了千兆以太网接口和RS232异步串口，记录/回放的控制命令也可通过此接口同外部系统交互。千兆以太网还有一个重要应用在于单板数据的上载与下载，保存到本地计算机磁盘的有效带宽为20-30MB/s。

本实施例产品还可使用记录控制/回放端应用软件，该软件包括如下功能模块：记录表管理、录取控制、回放控制、记录删除、以太网下载/上载、光纤下载/上载、BIT测试等。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，包括DSP处理器，所述DSP处理器经总线与至少一块FPGA存储板。

2.根据权利要求1所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述DSP处理器经总线与状态记录模块连接。

3.根据权利要求2所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述DSP处理器经总线与故障诊断模块连接。

4.根据权利要求3所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述DSP处理器与ARM通信处理器连接，所述ARM通信处理器分别与车辆总线IO接口、无线模块连接。

5.根据权利要求4所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述DSP处理器与视频数据采集器连接。

6.根据权利要求6所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述DSP处理器与显示模块连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述FPGA存储板有四块。

8.根据权利要求7所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述FPGA存储板包括FPGA控制芯片、用以接收外部数据的rocketIO接口、及NAND FLASH芯片，所述FPGA控制芯片分别与rocketIO接口、NANDFLASH芯片连接。

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