CN204406165U - 高速动车组网络系统的显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轨道交通车辆网络系统领域，特别地涉及一种高速动车组网络系统的显示设备。所述显示设备包括：控制模块，其用于控制所述显示设备的其它部分工作；电源模块，其用于为所述显示设备提供电源；显示器模块，其用于显示所述显示设备所要输出的信息；存储器模块，其用于存储显示设备的数据；以及外围接口模块，其用于与所述显示设备外部的部件进行连通，其中，所述显示器模块、存储器模块和外围接口模块均与控制模块直接或间接连通。通过采用上述技术方案，本实用新型提供了稳定可靠、运行效率高的高速动车组网络系统的显示设备。

Description

高速动车组网络系统的显示设备

技术领域

本实用新型涉及轨道交通车辆网络系统领域，特别地涉及一种高速动车组网络系统的显示设备。

背景技术

现在应用于高速动车组网络系统上的显示设备(人机接口显示屏)可以支持MVB过程数据和消息数据的收发、支持以太网通讯、USB串口通讯、左右屏可互为冗余等功能。

该显示设备主要性能如下：

● 主处理器：X86(32位)CPU；

● 500MHz主频；

● 128MB内存；

● 512MB工业级宽温CF卡；

● 操作系统：WINDOWS3.1。

现有显示设备的界面可对高压、牵引、制动、受电弓、辅变、空调和门等进行显示，司机也可以通过显示设备对制动试验、照明、网流限制等进行操作。该显示设备也是诊断的重要组成部分，进入显示设备故障页可查看各子系统当前故障和历史故障，还能进一步获得故障的详细信息及故障处理建议。

但是现有的显示设备仍然存在如下的不足之处：

1)该显示设别的操作系统为WINDOWS3.1，该操作系统在安全性和实时性方面都有所不足；

2)作为存储器仅包括128MB的内存和512MB的CF卡，因此容量有限，这限制了显示屏对诊断数据的存储量；

3)现有显示屏的列车运行当中黑屏现象常有发生。

实用新型内容

为了解决如上现有技术的问题，本实用新型的发明目的在于提供稳定可靠、运行效率高的高速动车组网络系统的显示设备。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种高速动车组网络系统的显示设备，所述显示设备包括：控制模块，其用于控制所述显示设备的其它部分工作；电源模块，其用于为所述显示设备提供电源；显示器模块，其用于显示所述显示设备所要输出的信息；存储器模块，其用于存储显示设备的数据；以及外围接口模块，其用于与所述显示设备外部的部件进行连通，其中，所述显示器模块、存储器模块和外围接口模块均与控制模块直接或间接连通。这样，就提供了本实用新型的显示设备的基本组成结构。

具体地，所述控制模块包括中央处理器，所述中央处理器的主频为至少600MHz；。所述显示设备还包括MVB网络通信模块，且所述中央处理器通过PC104总线接口与MVB通信模块连通。这样不仅实现了运行效率高的显示设备，并且还提供了显示设备与高速动车组上的MVB网络的通讯功能。

进一步地，所述存储器模块包括至少512MB的内存和至少4GB工业级宽温CF卡。这样提供了高存储器容量，提高了整个显示设备的效率，该存储器模块与控制模块一起确保了整个显示设备的稳定运行。

优选地，所述电源为块为110V DC/DC车载隔离电源模块，外部电源输入范围为-30％至+25％。所述显示器模块为采用LED背光的TFT显示屏，在该TFT显示屏的外部有防眩晕玻璃面板，所述显示屏的对角线为10.4英寸，显示窗口为211mm×158mm，分辨率为640×480。

优选地，所述外围接口模块包括从所述显示设备引出的多个接口，包括至少2路MVB接口、至少2路网络接口、至少2路串口、电源接口和音频接口。实际上，所述外围接口模块的数量可以根据实际情况改变。

优选地，所述高速动车组网络系统的显示设备还包括采用QNX6.5系统的人机交互模块。

通过采用上述技术方案，本实用新型提供了稳定可靠、运行效率高的高速动车组网络系统的显示设备。

附图说明

下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备的主视图；

图2是本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备的后视图；

图3是本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备的界面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合说明书附图对本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备进行说明。图1是本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备的主视图；图2是本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备的后视图。在图1和图2中仅示出了实用新型的高速动车组网络系统的显示设备的外观形状的示例。

而在具有图1和图2外观的本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备为应用于高速动车组网络系统的显示屏，它不但是列车司机、乘务员和其他工作人员与列车的交互的主要渠道，而且是列车诊断系统的重要组成部分，在列车网络控制系统中的重要组成部分。

该显示屏主要包括作为控制模块的CPU模块(包括MVB网络通信模块)、电源模块、显示器模块、存储器模块及外围接口模块。

其中，CPU模块采用超低功耗的Intel Pent ium M/Intel Celeron M(Dothan)处理器，其通过PC104总线接口与MVB网络通信模块连通，这种规范化的设计提高了该显示屏的可靠性，内装板卡的接口直接从外围箱体的面板引出，整个CPU模块与其余功能板卡牢固的固定在机箱内，使得抗震性能良好。

电源模块采用110V DC/DC高可靠车载隔离电源模块，外部电源输入范围为-30％至+25％，具有极高的转换效率与良好的热设计，满足GB/T25119电磁兼容的相关要求。

显示器模块采用高对比度、低反射TFT显示屏，其具有LED背光，并且外部有防眩晕玻璃面板保护。该TFT显示屏的对角线为10.4英寸，显示窗口为211mm×158mm，分辨率为640×480(VGA标准)。

外围接口模块则包括2路MVB接口、2路网络接口、2路串口、电源接口、音频接口等。

该显示设备主要性能如下：

● 主处理器：X86(32位)CPU

● 600MHz主频

● 512MB内存

● 4GB工业级宽温CF卡

● 操作系统：QNX6.5

该显示设别主要通过MVB网络收发过程与消息数据，将列车各子系统的状态，如：高压、牵引、制动、受电弓、辅变、空调和门等在显示屏界面上显示，司机也可以通过显示屏对制动试验、照明、网流限制等进行操作。司机室显示屏左右屏之间通过以太网传输数据，左右屏可互为冗余。显示屏也是诊断的重要组成部分，进入显示屏故障页可查看各子系统当前故障和历史故障，还能进一步获得故障的详细信息及故障处理建议。

优选地，本实用新型的高速动车组网络系统的显示设备包括左屏、右屏和乘务员屏。如图3所示，该显示设备主要通过MVB网络收发过程与消息数据，将列车各子系统的状态，如：高压、牵引、制动、受电弓、辅变、空调和门等在界面上显示，司机也可以通过显示设备对制动试验、照明、网流限制等进行操作。司机室内的左右屏之间通过以太网传输数据，左右屏可互为冗余。显示设备也是诊断的重要组成部分，进入显示设备故障页可查看各子系统当前故障和历史故障，还能进一步获得故障的详细信息及故障处理建议。

除了显示设备的一般功能，显示设备的左屏主要还有以下功能：

1)在有人驾驶的司机室:对除了制动以外的其他功能进行控制和监视。在显示设备右屏故障的情况下显示有关制动的控制和监视功能。

2)在无人驾驶的司机室:无人司机室中列车乘务员显示设备的控制和监视功能(出于冗余的目的)。

除了显示设备的一般功能，显示设备的右屏主要还有以下功能：

1)在有人驾驶的司机室内：制动系统的控制和监视。显示司机左侧显示设备的监视与控制功能(用于冗余目的)。

2)在无人驾驶的司机室内：显示无人操作的司机室内列车乘务员的监视与控制功能(用于冗余目的)。

司机可通过如图1所示的软键对显示设备进行操作。下面列出了各软件的功能表

如图2所示，显示设备的外围接口模块包括2路MVB接口(X4、X5)、2路网络接口(X10、X11)、2路串口(X6、X7)、电源接口(X1)、音频接口(X3)等。

显示设备的左屏具有一个基本显示界面，可以通过按软键，由此基本界面来访问其他界面。也可以切换到右屏显示界面。显示设备可对门、空调、照明、牵引、中间直流环节等的状态进行显示，并可进行联挂、解编、复位横向加速度报警等操作。

“制动状态”界面为司机室显示设备右屏的基本显示界面，可以采用软键由此基本界面来访问其他界面。也可以切换到左屏显示界面。显示设备可对制动有效率、制动力状态、停放制动、总风管等进行显示，并且司机可进行制动试验操作。

“列车乘务员”界面为乘务员屏的基本显示界面，可以采用软键由此基本界面来访问其他界面。显示设备可对空调、照明、门、轴温、电机温度、停放制动、制动状态等进行显示。

显示设备是列车诊断系统的重要组成部分，列车故障诊断也是显示设备的重要功能之一。因此，动车组列车显示设备设计了高效的诊断系统，以提高列车故障的检修效率，保证列车正常运行。

1)诊断系统的目标与任务

列车作为一个整体系统，任何一个子系统的故障都会影响总体功能。因此当某个系统/设备从可使用进入故障状态时，列车将从正常运行状态进入功能受限状态，如果子系统/设备故障得不到及时正确处理，可能导致列车整体进入故障维护状态。因此，诊断系统的主要目标和任务就是在列车及其子系统正常可使用时，维持这种状态，保证列车运行；当列车或子系统/设备进入故障状态时，能够及时定位故障位置、分析故障原因、提供故障环境参数、提出故障处理建议，从而帮助检修部门快速处理和修复故障，从而使列车尽快恢复到正常运行状态。

2)诊断系统流程

列车诊断系统对故障的诊断基本可分为在线故障诊断和检修部门故障诊断两个阶段。其中在线故障诊断主要工作为识别故障、确定列车运行状态的受限制情况，以及对运行限制做出提示/通报、提供操作说明、保存数据，供检修部门进一步诊断故障。检修部门故障诊断主要工作为提出功能受限的零部件、描述零部件与正常功能时的状态偏差及处置建议、维护人员与故障的管理。

为了能高效的完成上述两个阶段的工作，列车诊断系统采用了分级诊断的设计思想。即将列车的整体故障诊断分为子系统层面、牵引单元层面和列车组层面。

子系统层面主要诊断子系统和零部件故障，分布在各子系统控制单元，监控配置给该子系统的所有零部件和功能，诊断出故障原因和功能失效，进行本地存储，功能失效继续通报到中央控制单元故障诊断。主要涉及：空调控制单元、辅助控制单元、牵引控制单元、制动控制单元等。

牵引单元层面主要诊断中央控制单元故障，分布于各中央控制单元，控制必要报警的输出，存储由各个子系统所通报的功能限制，存储本单元的所有故障报警。

列车组层面主要诊断列车组综合故障，主要由司机显示设备承担中央诊断中心的功能。负责存储所有故障诊断报警，根据各单元单个事件，综合评定全列事件，为用户(司机、随车机械师、列车乘务员)形成报警描述。

通过采用上述的技术方案，本实用新型具有如下的技术效果：

1)操作系统为QNX6.5，比WINDOWS3.1具有更高安全性、可靠性和实时性；

2)CPU主频、内存和CF卡容量均高于现有现有屏，有更高的运算速度和更大的存储量；

3)采用专用HMI页面设计器软件(CrhPageDesigner)开发显示设备界面CrhPageDesigner对比QT等通用的图形界面开发工具相比具有操作简便、开发灵活、针对性强等特点。软件自带有受电弓、主断路器、牵引变流器、辅助变流器和车门等动车组专用图标，并且可将进度条、图标等显示控件直接与MVB变量相关联，这使开发车辆设备状态的显示功能变得非常简便。CrhPageDes igner的使用，也让页面设计独立于底层数据收发、数据处理，使显示设备软件更加模块化；

4)该显示设备软件提供MVB网络实时监视的功能，当列车处于库内检修或试验的情况时，可由技术人员开启显示设备的MVB网络实时监视功能，然后用以太网将专用计算机与显示设备连接，启动CrhTestAssist软件，便可实时查看该网段所有MVB网络过程数据。该功能即可辅助显示设备的调试，也可以辅助网段内其他MVB设备进行调试；

5)该显示设备同时支持触摸屏控制和薄膜按键控制，使操作更加简便，提供更好的用户体验；

6)该显示设备的面板布局为自主设计，如图1所示。如薄膜按键“语言切换”、“黑夜白天切换”等图标显示均为自主设计；

7)该显示设备内置以太网交换机，显示设备提供两个以太网接口:LAN1和LAN2，两个以太网设备可通过连接显示设备来实现互相访问。比如笔记本电脑连接显示设备的LAN1口；无线传输装置连接显示设备的LAN2口，这时笔记本电脑便可直接访问无线传输装置，使调试更加便捷。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。

Claims (9)

1.一种高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：

控制模块，其用于控制所述显示设备的其它部分工作；

电源模块，其用于为所述显示设备提供电源；

显示器模块，其用于显示所述显示设备所要输出的信息；

存储器模块，其用于存储显示设备的数据；以及

外围接口模块，其用于与所述显示设备外部的部件进行连通，

其中，所述显示器模块、存储器模块和外围接口模块均与控制模块直接或间接连通。

2.根据权利要求1所述的高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述控制模块包括中央处理器，所述中央处理器的主频为至少600MHz。

3.根据权利要求2所述的高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述显示设备还包括MVB网络通信模块，且所述中央处理器通过PC104总线接口与MVB通信模块连通。

4.根据权利要求1所述的高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述存储器模块包括至少512MB的内存和至少4GB工业级宽温CF卡。

5.根据权利要求1所述的高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述电源为块为110V DC/DC车载隔离电源模块，外部电源输入范围为-30％至+25％。

6.根据权利要求1所述的高速动车组网络系统的显示设备， 其特征在于，所述显示器模块为采用LED背光的TFT显示屏，在该TFT显示屏的外部有防眩晕玻璃面板。

7.根据权利要求6所述的高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述显示屏的对角线为10.4英寸，显示窗口为211mm×158mm，分辨率为640×480。

8.根据权利要求1所述的高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述外围接口模块包括从所述显示设备引出的多个接口，包括至少2路MVB接口、至少2路网络接口、至少2路串口、电源接口和音频接口。

9.根据权利要求1所述的高速动车组网络系统的显示设备，其特征在于，所述高速动车组网络系统的显示设备还包括采用QNX6.5系统的人机交互模块。