CN213987194U - 一种铁路防灾终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铁路防灾终端，包括第一终端机、第二终端机及上位机，第一终端机和第二终端机分别与上位机通信连接；第一终端机与第二终端机均包括中央处理器、供电单元及功能单元；第一终端机中的中央处理器、供电单元及功能单元相互连接，第二终端机中的中央处理器、供电单元及功能单元相互连接，第一终端机的中央处理器与第二终端机的中央处理器直接通信连接；其中一个终端机中的中央处理器与另一终端机中的功能单元通信连接；在任一个终端机发生故障时，另一个终端机作为备用机实时启用；在任一个终端机的功能单元发生故障时，第一终端机与第二终端机交叉冗余，实时形成虚拟的第三终端机。相比于传统的双机热备机，可靠性高。

Description

一种铁路防灾终端

技术领域

本实用新型涉及铁路灾害防治与控制领域，尤其涉及一种铁路防灾终端。

背景技术

铁路防灾安全监控系统是专门为高速铁路遇到风、雪、雨、地震、异物侵限等灾害情况实施监测与控制的系统，由于铁路线路的特殊性，风、雪、雨等自然灾害对铁路行车的影响，会由于具体的地形地貌，铁路的防护措施等而变化，因此达到灾害等级的风、雪、雨灾害不一定会影响到铁路运行，而未达到灾害等级的风、雪、雨气候条件却有可能影响到铁路运行。因此铁路防灾安全系统的建立，不仅是对风、雪、雨气象条件的监测，而是要对实测数据、历史数据、气象预报数据、经验数据等多种数据的综合处理，提供告警预警。

在现行使用的铁路防灾系统中，下位机是使用两台工控机或者两台单独的A终端机与B终端机，两台下位机终端之间，通过光纤与调度中心的上位机联网，两台下位机之间，没有直接联网，也没有板卡之间的联网，AB机之间的切换，需要在上位机进行处理；在A机与B机不同板卡损坏，则对应的这个检测点损坏，使得整个机组无法再上传完整的数据，实现对应功能。

实用新型内容

本实用新型提供一种铁路防灾终端，用以解决下位机中个别检测点损坏，无法上传完整的数据实现对应功能的缺陷。

本实用新型提供一种铁路防灾终端，包括：

第一终端机、第二终端机及上位机，所述第一终端机和所述第二终端机分别与上位机通信连接；

所述第一终端机与所述第二终端机均包括：中央处理器、供电单元及功能单元；

所述第一终端机中的中央处理器、供电单元及功能单元相互连接，所述第二终端机中的中央处理器、供电单元及功能单元相互连接，所述第一终端机的中央处理器与所述第二终端机的中央处理器直接通信连接；所述第一终端机中的中央处理器与所述第二终端机中的功能单元通信连接；所述第二终端机中的中央处理器与所述第一终端机中的功能单元通信连接；

其中，在所述第一终端机和所述第二终端机中的任一个终端机发生故障时，所述第一终端机和所述第二终端机中的另一个终端机作为备用机实时启用；在所述第一终端机和所述第二终端机中的任一个终端机的所述功能单元发生故障时，所述第一终端机与所述第二终端机交叉冗余，实时形成虚拟的第三终端机。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述功能单元包括通讯板、异物板、环监板和输入输出板，同一终端机的所述通讯板、所述异物板、所述环监板和所述输入输出板相互之间电连接。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述功能单元还包括输入板和输出板，同一终端机中的所述输入板、所述输出板相互电连接并与该终端机中的所述通讯板、所述异物板、所述环监板和所述输入输出板电连接。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述通讯板采用485板。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述功能单元中的每一板卡分别通过USB集线器与CAN总线与本机对应的中央处理器和其他板卡通讯连接。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述第一终端机的中央处理器和所述第二终端机的中央处理器分别通过预留的网络端口与上位机通信连接。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述第一终端机的供电单元与所述第二终端机的供电单元电连接，并分别与外部电源电连接，在所述第一终端机和所述第二终端机中任一终端机的供电单元发生故障时，所述第二终端机和所述第一终端机中另一终端机的供电单元作为备用电源实时启用。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述供电单元采用电源板。

根据本实用新型提供的铁路防灾终端，所述第一终端机的中央处理器与所述第二终端机的中央处理器之间通过USB与RS232实现通讯连接。

本实用新型提供的铁路防灾终端，相比于传统的双机热备机，第一终端机的中央处理器和第二终端机的中央处理器相互直接信息交换，当第一终端机发生故障时，无需通过上位机，借由两个终端机中央处理器之间的通信即可直接切换至第二终端机，从而提高了切换效率，有效降低事故发生率；使用过程中若第二终端机发生故障，若是故障单元与第一终端机中的故障单元不同，则第一终端机和第二终端机拼接组合形成虚拟的第三终端机，照常向上位机发送数据，提高铁路防灾系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型另一实施例提供的铁路防灾终端的结构示意图；

图中，100、第一终端机；200、第二终端机；10、中央处理器；20、供电单元；30、功能单元；31、通讯板；32、异物板；33、环监板；34、输入输出板；35、输入板；36、输出板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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作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。

下面结合图1描述本实用新型提供的铁路防灾终端，包括：第一终端机100、第二终端机200及上位机。第一终端机100和第二终端机200分别与上位机通信连接，实现双机热备。其中，第一终端机100和第二终端机200结构相同，均包括中央处理器10、供电单元20和功能单元30。每个终端机都是可以独立运行的具有某种单一功能的设备。

第一终端机100中的中央处理器10、供电单元20和功能单元30相互连接。具体地，供电单元20为中央处理器10和功能单元30供电，功能单元30用于检测和传输信息并将信息传递至中央处理器10，也即第一终端机100中，供电单元20分别与中央处理器10和功能单元30相连，功能单元30与该终端机内的中央处理器10通讯连接。类似地，第二终端机200中的中央处理器10、供电单元20和功能单元30相互电连接。铁路防灾终端正常使用过程中，各终端机通过对应的供电单元20供电，每个终端机中的中央处理器10控制对应的功能单元30，同时可获取功能单元30中的数据，实现铁路数据的监测。

第一终端机100的中央处理器10和第二终端机200的中央处理器10通过USB和RS232直接通讯连接。第一终端机100中的功能单元30与第二终端机200的中央处理器10通信连接，第二终端机200中的功能单元30与第一终端机100的中央处理器10通信连接。

本实用新型实施例提供的铁路防灾终端，相比于传统的双机热备机，第一终端机100的中央处理器10和第二终端机200的中央处理器10相互直接信息交换，当第一终端机100和第二终端机200中的任一个发生故障时，无需通过上位机，借由两个终端机中央处理器之间的通信即可直接切换至另一终端机，从而提高了切换效率，有效降低事故发生率。若第一终端机100和第二终端机200使用过程中若功能单元30发生故障，则第一终端机100和第二终端机200拼接组合形成虚拟的第三终端机，比如，第二终端机200中的功能单元30发生故障，第一终端机100的功能单元30未发生故障，则借助第一终端机100的功能单元30与第二终端机200中的中央处理器10之间的通信，由第一终端机100的功能单元30替代第二终端机200中的功能单元30向中央处理器10传输数据，由此第一终端机100的功能单元、第二终端机200的中央处理器10和供电单元20共同形成虚拟的第三终端机。当第二终端机200中的功能单元30未发生故障，第一终端机100的功能单元30发生故障时，与上类似地，同样可以形成虚拟的第三终端机，不再赘述。由此，本实用新型实施例提供的铁路防灾终端，在一个终端机的功能单元发生故障时仍能照常向上位机发送数据，提高铁路防灾系统的可靠性。

具体地，功能单元30包括通讯板31、异物板32、环监板33和输入输出板34，同一终端机的通讯板31、异物板32、环监板33和输入输出板34相互之间电连接。通讯板31用于数据网络通信。异物板32用于获取网内异物信息。环监板33用于获取环境信息。输入输出板34用于同时输入和输出信号。通讯板31、异物板32、环监板33和输入输出板34与本机中的中央处理器10分别通信连接，从而将采集的数据直接发送至中央处理器10进行数据处理。当通讯板31、异物板32、环监板33和输入输出板34中的任一板卡发生故障后，第二终端机200作为备用机启用。同时，通讯板31、异物板32、环监板33和输入输出板34还与另一终端机中的中央处理器10通信连接，另一终端机中的对应板卡作为补充与该机的其他板卡一起形成虚拟的第三终端机。比如，当第二终端机200发生故障时，若第二终端机200与第一终端机100发生故障的板卡不同，则第一终端机100和第二终端机200相互拼接共同组成虚拟的第三终端机，同样可以将完整的数据信息传输至上位机，不会停止运行。

其中，通讯板31为485板，供电单元20、通讯板31、异物板32、环监板33、输入输出板34分别通过USB集线器和CAN总线与本机的中央处理器10电连接，同时，两个终端机中的中央处理器10还分别通过预留的网络端口与上位机通信连接。

在上述实施例基础上，功能单元30还包括输入板35和输出板36。输入板35用于单独输入信号。输出板36用于单独输出信号。输入板35和输出板36分别通过USB集线器和CAN总线与本机中的中央处理器10、通讯板31、异物板32、环监板33和输入输出板34分别连接。

根据实际需要，可增加或减少功能单元30中的板卡，以实现不同功能。例如，若要监控终端机的运行情况，可在功能单元30中增设报警板，在终端机出现异常或损坏时，提供报警功能。

其中，第一终端机100的供电单元20和第二终端机200的供电单元20电连接并分别与外部电源电连接。在第一终端机100和第二终端机200中任一终端机的供电单元20发生故障时，第二终端机200和第一终端机100中另一终端机的供电单元20作为备用电源实时启用。该实施例提供的铁路防灾终端，借助外部电源为供电单元20供电，两个供电单元之间电连接，当其中一个供电单元发生故障无法为本机供电时，可以借助另一终端机内的供电单元进行供电。

本实施例中，供电单元20为电源板，电源板与外部电源(24V电源)电连接。在供电单元20损坏时，可通过另一供电单元20来对当前终端机供电。

另外，为了提高数据传输的效率，功能单元30中的各板卡还可以直接与另一终端机中的各板卡通过CAN总线相连。

综上所述，本实用新型提供的铁路防灾终端，两个终端机中的中央处理器相互通信连接并与本机中的功能单元30电连接，使得终端机对应的功能单元损坏时，无需上位机参与即可切换至另一终端机，提高切换效率，提高系统的可靠性。同时，在两个终端机均发生故障且发生故障的单元不同时，可以组合形成虚拟的第三终端机，照常为上位机提供完整的数据信息，从而提高系统运行的可靠性，将事故率降低33％。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种铁路防灾终端，其特征在于，包括：

第一终端机、第二终端机及上位机，所述第一终端机和所述第二终端机分别与上位机通信连接；

所述第一终端机与所述第二终端机均包括：中央处理器、供电单元及功能单元；

所述第一终端机中的中央处理器、供电单元及功能单元相互连接；所述第二终端机中的中央处理器、供电单元及功能单元相互连接，所述第一终端机的中央处理器与所述第二终端机的中央处理器直接通信连接；所述第一终端机中的中央处理器与所述第二终端机中的功能单元通信连接；所述第二终端机中的中央处理器与所述第一终端机中的功能单元通信连接；

其中，在所述第一终端机和所述第二终端机中的任一个终端机发生故障时，所述第一终端机和所述第二终端机中的另一个终端机作为备用机实时启用；在所述第一终端机和第二终端机中任一个终端机的所述功能单元发生故障时，所述第一终端机与所述第二终端机交叉冗余，实时形成虚拟的第三终端机。

2.根据权利要求1所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述功能单元包括通讯板、异物板、环监板和输入输出板，同一终端机的所述通讯板、所述异物板、所述环监板和所述输入输出板相互之间电连接。

3.根据权利要求2所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述功能单元还包括输入板和输出板，同一终端机中的所述输入板、所述输出板相互电连接并与该终端机中的所述通讯板、所述异物板、所述环监板和所述输入输出板电连接。

4.根据权利要求2所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述通讯板采用485板。

5.根据权利要求2或3所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述功能单元中的每一板卡分别通过USB集线器与CAN总线与本机对应的中央处理器和其他板卡通讯连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述第一终端机的中央处理器和所述第二终端机的中央处理器分别通过预留的网络端口与上位机通信连接。

7.根据权利要求1所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述第一终端机的供电单元与所述第二终端机的供电单元电连接，并分别与外部电源电连接，在所述第一终端机和所述第二终端机中任一终端机的供电单元发生故障时，所述第二终端机和所述第一终端机中另一终端机的供电单元作为备用电源实时启用。

8.根据权利要求7所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述供电单元采用电源板。

9.根据权利要求1所述的铁路防灾终端，其特征在于，所述第一终端机的中央处理器与所述第二终端机的中央处理器之间通过USB与RS232实现通讯连接。

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