工控一体机产品在铁路车辆统计中的应用简介

一、系统概述

火车在诸路段运行期间，各铁路局有必要也必须对驶经本辖区的车辆进行监控统计。应用于此的工控机，传统使用的是PCI总线的金手指插卡形式。由于设备靠近铁轨，火车经过时会对其造成震动影响，金手指连接方式不牢固的缺点就明显的暴露出来，容易出现系统运行不稳定、信号采集不完整、通信错误等问题，而一旦设备出现问题进行维修时还必须将其停止运行。面对铁路运输任务日益繁重、对开车辆逐渐增多的现状，使用CPCI产品代替原有IPC工控机是一大趋势。

二、 系统要求

CPCI标准是一种新的开放式工业计算机标准，它具有开放性、良好的散热性、高稳定性、高可靠性及可热插拔等特点，适用于工业现场、实时数据采集、 仪器测量，共同特点是模块化、强固结构设计，主要由三项领先技术综合而成：

1、PCI局部总线的电气特性。

2、工业级欧洲卡封装结构和规格

3、2mm高密度针孔连接器

从机箱前/后面插拔板卡，板卡通过连接器和导轨固定，前面板还有紧固螺丝，竖直安装的板卡，改善了散热条件，比PCI的金手指连接具有更好的抗冲击、抗震动特性。针孔连接器完全气密的特点，使得板卡抗腐蚀性大大提高，并且增加了负载能力。更具吸引力的特点是热插拔，就是在运行系统不断电条件下，拔出或插入功能模板，而不破坏系统的正常工作的一种技术，这大大提高了设备的易维护性。

三、 系统描述

火车车辆监控统计中，使用一整套CPCI设备，包括CPCI机箱、底板、主板、功能板等。在各路局路段交界处，将设备安放于铁轨附件的基站内，铁轨上置有数个传感器，其功能是探测过轨的车轮，每当有车轮经过，传感器均会发出相应信号，使用CPCI功能板将此信号采集、存储，进而实行下一步处理。比如可以据此得出经过车轮的数量，推算出火车车节数；根据采集信号的时间间隔，可以推算出火车行驶车速；根据传感器发出信号的先后顺序确定列车行驶方向。利用另一种CPCI解码板对车厢类型进行探测，大多客运车厢、货运车厢及其它功能车厢都有其独特的标签号，在列车经过时，通过解码板采集到各车厢的标签号，即可知悉所过列车执行的是何种运输。上述信息对于各铁路局对辖区内行驶车辆的统一调配具有重要意义。每种功能板都实现备份安装，这既确保了采集数据的正确性，又使得万一其中一块板卡失常，另一块仍然继续工作，不影响整个系统的运行。同时对于失常的板卡，可以直接从机箱内拔出，将新卡插入，充分利用CPCI产品热插拔特性，保证系统连续运行，方便维护。

四、 系统框图