CN209454772U - Itcs增强型列控车载机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种ITCS增强型列控车载机柜，该机柜包括机柜主体、电源机箱、接口机箱、通信接口设备插箱、车载安全计算机、风扇机箱、GSM‑R设备插箱和定位设备插箱，所述的电源机箱、接口机箱、通信接口设备插箱、车载安全计算机、风扇机箱、GSM‑R设备插箱和定位设备插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。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：解决了机柜内各设备尺寸不一、安装方式复杂的问题，实现了通信接口的总线设计，解决了原有接口数量多，机柜内通信线缆过多引起的线缆干扰问题，提高了机柜防尘性能等。

Description

ITCS增强型列控车载机柜

技术领域

本实用新型涉及铁路列车控制系统领域，尤其是涉及一种ITCS增强型列控车载机柜。

背景技术

ITCS系统是采用卫星定位、实时连续无线车地通信技术的信号控制系统。

ITCS系统分为中心设备、轨旁设备和车载设备。本文所述的列控车载机柜是ITCS系统车载设备的重要组成部分。

原有的ITCS车载设备是将各个设备都单独安装在列车的设备架上，通过线缆进行通信连接。这样的安装方式，存在以下几个问题。

首先，这样的安装方式对空间的利用率太低。由于各个设备的外形尺寸差异较大，因此不同设备在设备架上的安装并不能完全利用每一层的空间。大多数情况一层空间只能放置下一台或两台设备，剩余的空间完全浪费了。

其次，这样安装还带来了线缆的干扰问题。设备架上没有电源和信号线缆的总线设计，各个设备都需要单独连接电源线缆和信号线缆。由于设备的位置摆放受空间限制，导致电源线和信号线之间、信号线和信号线之间的走线间隔和方向很不合理，很容易引发线缆的干扰问题。

同时，这种安装方式对于设备的维护造成了很大的困难。设备架上的设备安装位置和线缆都很杂乱，每次客户更换设备和线缆都需要花费大量的时间进行拆卸和安装。在进行故障排查时，测量非常困难。

最后，设备架的安装方式无法做到防尘。目前该系统主要的客户集中在我国西北和西南地区，列车要穿越戈壁和沙漠等多风沙的地区。但是设备架的安装方式防尘措施较差，列车使用一段时间后，车载设备表面以及内部积灰问题非常严重。积灰问题会影响设备的散热，进而会影响设备的使用寿命，甚至造成损坏。

因此，设计一台能够满足上述要求的机柜，是本行业技术人员共同关注的。

但是，针对ITCS系统车载设备，传统的车载机柜设计方案存在着一些不足，无法满足上述要求。

首先，ITCS系统车载设备的设备数量较多，包括一台车载安全计算机，一台数据记录单元，三台GPS接收机，一台GSM-R电台，一个滤波器和一个加速度传感器，再加上机柜必须的电源机箱，接口机箱和风扇，将这么多设备集成到一个列控车载机柜中在行业内是非常少见的。并且，其中的GPS接收机和GSM-R电台，都是非标准尺寸的设备，设备本身没有上架安装的设计，这对机柜的空间布置增加了难度。

其次，每个设备都需要和车载安全计算机进行通信，由于设备较多，机柜内通信线缆数量很大，并且走向各异。如何解决可能存在的线缆干扰问题，提高机柜的电磁兼容性能，是一个困难。

最后，由于车载设备前出线接口较多，通常列控车载机柜采用正面不预留柜门的设计。这样的设计在目前ITCS系统所应用的地理环境中，存在积灰的问题。但是安装前柜门又会影响部分设备的外接线缆安装空间，在传统的设计中，这是一个两难的问题。

正是上述的这些问题和困难，导致之前ITCS系统车载设备的设计人员没能设计出一款ITCS列控车载机柜，退而求其次，选用了设备架的方式。

实用新型内容

本实用新型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ITCS增强型列控车载机柜。

一种ITCS增强型列控车载机柜，该机柜包括机柜主体、电源机箱、接口机箱、通信接口设备插箱、车载安全计算机、风扇机箱、GSM-R设备插箱和定位设备插箱，

所述的电源机箱、接口机箱、通信接口设备插箱、车载安全计算机、风扇机箱、GSM-R设备插箱和定位设备插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主体上的对外接口、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；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部；

所述的加速度传感器安装在机柜机架的底部；

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。

优选地，所述的机柜主体还包括机柜前门，所述的机柜前门安装于机柜机架的前表面。

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，所述的直流电源、电流断路器和机箱内电源线缆安装于所述的电源机箱箱体内；

所述的电源机箱模块接口设于电源机箱箱体的后部；

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；

所述的接口机箱模块接口设于接口机箱箱体的后部；

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，所述的通信接口设备插箱包括通信接口设备插箱箱体和通信接口设备，所述的通信接口设备的数量为两台，所述的两台通信接口设备并列插入通信接口设备插箱箱体内，所述的通信接口设备插箱箱体为非封闭式的箱体。

优选地，所述的GSM-R设备插箱包括GSM-R设备插箱箱体和GSM-R设备，所述的GSM-R设备插入GSM-R设备插箱箱体中，所述的GSM-R设备插箱箱体为全封闭式的箱体。

优选地，所述的定位设备插箱包括定位设备插箱箱体和定位设备，所述的定位设备的数量为3个，所述的定位设备插箱箱体为全封闭式的箱体并划分为三个独立空间，所述的3个定位设备分别插入三个独立空间内。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、提出了可用的ITCS系统列控车载机柜的设计，解决了列车上没有车载机柜可用的问题。

2、机柜设计了模块插箱的方式，解决了机柜内各设备尺寸不一，安装方式复杂的问题，实现了机柜的模块化设计。

3、机柜内设计了通信接口设备，实现了通信接口的总线设计，解决了原有接口数量多，机柜内通信线缆过多，导致的线缆干扰问题。

4、提高了机柜防尘性能，安装了机柜前门，通过机柜配线设计，优化对外接口，更改了机柜正面接口的出线方式，将所有接口出线均集成到机柜顶端接口，解决了前门与正面接口空间冲突的问题。

附图说明

图1为本实用新型的机柜无前门前视示意图；

图2为本实用新型的机柜无前门且无设备前视示意图；

图3为本实用新型的机柜带前门结构示意图；

图4为本实用新型的机柜无后门后视示意图；

图5为本实用新型的电源机箱内部布置示意图；

图6为本实用新型的接口机箱内部布置示意图；

图7为本实用新型的通信接口插箱箱体的前视示意图；

图8为本实用新型的通信接口插箱箱体的正视示意图；

图9为本实用新型的GSM-R设备插箱前视示意图；

图10为本实用新型的GSM-R设备插箱正视示意图；

图11为本实用新型的定位设备插箱前视示意图；

图12为本实用新型的定位设备插箱正视示意图；

图13为本实用新型的列控车载机柜内部连接示意图；

图14为本实用新型的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为通信接口设备插箱，5为车载安全计算机，6为风扇机箱，7为GSM-R设备插箱，8为定位设备插箱，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，18为机柜前门，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，41为通信接口设备插箱箱体，42为通信接口设备，71为GSM-R设备插箱箱体，72为GSM-R设备，81为定位设备插箱箱体，82为定位设备。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例为本实用新型的一部分实施例，而不为全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种ITCS增强型列控车载机柜，该机柜包括机柜主体1、电源机箱2、接口机箱3、通信接口设备插箱4、车载安全计算机5、风扇机箱6、GSM-R设备插箱7和定位设备插箱8，所述的电源机箱2、接口机箱3、通信接口设备插箱4、车载安全计算机5、风扇机箱6、GSM-R设备插箱7和定位设备插箱8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、2和4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3所示，所述的机柜主体1还包括机柜前门18，所述的机柜前门18安装于机柜机架11的前表面，用于为机柜防尘。

如图5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6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7和8所示，所述的通信接口设备插箱4包括通信接口设备插箱箱体41和通信接口设备42，所述的通信接口设备42的数量为2台，所述的2台通信接口设备42并列插入通信接口设备插箱箱体41内，所述的通信接口设备插箱箱体41为非封闭式的箱体。

如图9和10所示，所述的GSM-R设备插箱7包括GSM-R设备插箱箱体71和GSM-R设备72，所述的GSM-R设备72插入GSM-R设备插箱箱体71中，所述的GSM-R设备插箱箱体71为全封闭式的箱体。

如图11和12所示，所述的定位设备插箱8包括定位设备插箱箱体81和定位设备82，所述的定位设备82的数量为3个，所述的定位设备插箱箱体81为全封闭式的箱体并划分为三个独立空间，所述的3个定位设备82分别插入三个独立空间内。

所述的3个定位设备82为异构设计、不同品牌的定位设备。

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。

所述的对外接口12共有12个，其中六个接口采用重载连接器的方式，将上百根与列车交互的信号线集成在其中，另外六个采用射频50欧姆N型接口，用于射频无线电信号的传输；所述的模块接口13选用HAN E系列工业连接器；所述的滤波器14选用EMI滤波器；所述的机柜通信线缆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；所述的机柜电源线缆17选用低烟无卤阻燃线。

电源机箱2内的直流电源23共有三个，将列车供电电压从74V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；所述的机箱内电源线缆24选用低烟无卤阻燃线。

接口机箱3内的继电器33选用安全继电器；数据记录单元32选用满足中国铁路标准的产品；机箱内通信线缆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。

通信接口设备插箱4内的通信接口设备42选用符合铁路标准的产品，选用的设备可以连接多达8个RS422串口。

GSM-R设备插箱7内的GSM-R设备72选用满足中国铁路标准，并且具有高原使用经验的产品。

定位设备插箱8内的定位设备82选择满足中国铁路标准的产品，并采用异构设计，选用不同品牌的定位设备，提高安全性。

所述的车载安全计算机5选用欧洲安全计算机EVC。

所述的风扇机箱6内安装六个大功率风扇，为整个机柜散热。

本实用新型的原理：本实用新型的列控车载机柜包括机柜主体、电源机箱、接口机箱、通信接口设备插箱、GSM-R设备插箱、定位设备插箱、车载安全计算机和风扇机箱。机柜整体采用模块化设计理念，除机柜主体外，其他上述各部分都是一个独立的模块。各模块可以分别从机柜主体上拆卸，进行维修或更换，降低了维护成本，提高产品的可维护性和可扩展性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，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实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种ITCS增强型列控车载机柜，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)、通信接口设备插箱(4)、车载安全计算机(5)、风扇机箱(6)、GSM-R设备插箱(7)和定位设备插箱(8)，

所述的电源机箱(2)、接口机箱(3)、通信接口设备插箱(4)、车载安全计算机(5)、风扇机箱(6)、GSM-R设备插箱(7)和定位设备插箱(8)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ITCS增强型列控车载机柜，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主体(1)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；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)的顶板下部；

所述的加速度传感器(15)安装在机柜机架(11)的底部；

所述的机柜通信线缆(16)和机柜电源线缆(17)排列在机柜机架(11)的后部。

3.根据权利要求2所述的一种ITCS增强型列控车载机柜，其特征在于，所述的机柜主体(1)还包括机柜前门(18)，所述的机柜前门(18)安装于机柜机架(11)的前表面。

4.根据权利要求2所述的一种ITCS增强型列控车载机柜，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；

所述的电源机箱模块接口(213)设于电源机箱箱体(21)的后部；

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)。

5.根据权利要求2所述的一种ITCS增强型列控车载机柜，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；

所述的接口机箱模块接口(313)设于接口机箱箱体(31)的后部；

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)。

6.根据权利要求1所述的一种ITCS增强型列控车载机柜，其特征在于，所述的通信接口设备插箱(4)包括通信接口设备插箱箱体(41)和通信接口设备(42)，所述的通信接口设备(42)的数量为两台，所述的两台通信接口设备(42)并列插入通信接口设备插箱箱体(41)内，所述的通信接口设备插箱箱体(41)为非封闭式的箱体。

7.根据权利要求1所述的一种ITCS增强型列控车载机柜，其特征在于，所述的GSM-R设备插箱(7)包括GSM-R设备插箱箱体(71)和GSM-R设备(72)，所述的GSM-R设备(72)插入GSM-R设备插箱箱体(71)中，所述的GSM-R设备插箱箱体(71)为全封闭式的箱体。

8.根据权利要求1所述的一种ITCS增强型列控车载机柜，其特征在于，所述的定位设备插箱(8)包括定位设备插箱箱体(81)和定位设备(82)，所述的定位设备(82)的数量为3个，所述的定位设备插箱箱体(81)为全封闭式的箱体并划分为三个独立空间，所述的3个定位设备(82)分别插入三个独立空间内。