CN206117725U - 一种机车运行数据无线传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机车运行数据无线传输装置，包含接口板部件、机箱箱体部件、天线部件，具备多种数据传输的性能，用于机车各类数据信息的实时传输和记录文件的自动下载。当机车车辆运行过程中，它通过以太网总线与数据管理单元进行数据交互，并通过无线网络与地面***建立网络连接，实现机车运行的远程实时监控。当机车车辆到站后，通过无线网络下载记录的运行数据，可以对机车的整个运行过程进行科学、客观的分析。该运行数据无线传输装置传输性能强，能有效节省人力资源和维护时间，降低了机车运营成本。产品可靠性高，能在机车车辆上长期使用。

Description

一种机车运行数据无线传输装置

技术领域

本实用新型属于机车车载电子装置领域，涉及到一种用于轨道交通机车车辆的新型运行数据无线传输装置。

背景技术

随着国内外机车的大规模装备，机车的使用越来越频繁，但各种机车安全事故时有发生，事故造成的人员伤亡和经济损失不断增加，为了及时掌握列车的运行状态、提高运输效率、加强运行监控和保证运输安全，需要在列车运行时实时监控各类运行信息，并在列车到站后可以下载记录的相关信息文件。机车运行数据无线传输装置是机车车载网络控制***的一个功能设备，负责车辆无线数据传输。它通过以太网总线与数据管理单元进行数据交互，并通过无线网络(GPRS/3G/4G、WiFi)与地面***建立网络连接，实现机车各类数据信息的实时传输和记录文件的自动下载。通过机车运行数据无线传输装置使得地面监控***对车辆的实时状况及时了解，同时车辆到站后对车辆的记录文件经无线网络可以自动下载到地面服务器。

现有机车上记录设备采集的实时信息和记录的运行数据，通常采用有线网络或速率较低的GSM网络进行数据下载，采用的平台实时性较差、结构复杂、集成度较低，数据传输效率无法满足实时监控需求。因此，在现有运行机车上加装集成了GPRS、3G、4G、WiFi、GPS无线功能的数据传输装置，既能满足在无线传输条件较差的偏远地区低速传输数据和GPS定位服务需求，又能满足在具有新一代无线传输条件的地区快速下载机车运行数据的需求，这对提高机车远程实时监控能力具有十分重要的现实意义。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种集成度高、实时性好的机车运行数据多通道无线传输装置。

本实用新型技术方案：一种机车运行数据无线传输装置，其包括接口板部件、机箱箱体部件和天线部件三个部分，其中，所述接口板部件采用模块化设计，功能独立，均设置在机箱内，包括CPCI总线背板、CPCI电源背板、电源板、主处理器板、以太网板、无线通讯板、合路器板，电源板、主处理器板、以太网板、无线通讯板、合路器板均与机箱上的前面板连接，同时主处理器板、以太网板、无线通讯板还与CPCI总线背板连接，电源板通过CPCI电源背板与CPCI总线背板连接，天线部件与合路器板连接。

所述主处理器板采用PowerPC高性能处理器和VxWorks嵌入式实时操作***，具有3路不同网段IP地址的100Mbps以太网总线和2路USB2.0总线，存储容量达8GB。

所述以太网板具有3路100Mbps以太网交换机接口，采用同一网段IP地址。

所述无线通讯板分别有GPRS/3G/4G、WiFi、GPS三类无线接口，且上述无线接口分别连接至合路器板相应的三个接口上。

所述天线部件为多频段集成天线，将无线通讯板的GPRS/3G/4G天线、WiFi天线、GPS定位天线集成为单个天线。

所述机箱部件底部设置对准CPCI接口板部件的直流风扇，保证整个机箱从下到上吹风散热。

有益效果：

本实用新型机车运行数据无线传输装置可实时接收、记录机车的运行数据，同时可以实时、远程、自动传输机车运行数据。当机车车辆运行过程中，它通过以太网总线与数据管理单元进行数据交互，并通过无线网络与地面***建立网络连接，实现机车运行的远程实时监控。当机车车辆到站后，通过无线网络快速下载记录的运行数据，可以对机车的整个运行过程进行科学、客观的分析。该运行数据无线传输装置传输性能强，能有效节省人力资源和维护时间，降低了机车运营成本。产品可靠性高，能在机车车辆上长期使用。

附图说明

图1机车运行数据无线传输装置结构示意图；

图2机箱部件整体外观；

图3天线原理图；

图4装置工作原理，

其中，1-主处理器板、2-以太网板、3-合路器板、4-合路器板、5-电源板、6-CPCI电源背板、7-CPCI总线背板、8-直流风扇、9-三合一天线、10-机箱、11-前面板、12-转接电缆、13-以太网交换机、14-数据管理单元(DMU)、15-地面服务器、16-供电电压、17-无线数据传输装置(WTD)、18-GPRS/3G/4G天线、19-WiFi天线、20-GPS天线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，请参阅图1至图4。

本实用新型机车车载运行数据无线传输装置包含接口板部件、机箱箱体部件和天线部件三个部分，具备数据采集、多种无线传输集成等可靠的性能，用于机车实时运行数据、记录的运行数据文件的采集、存储、传输。

如图1所示，所述接口板部件均设置在机箱内，包括CPCI总线背板、CPCI电源背板、电源板、主处理器板、以太网板、无线通讯板、合路器板。电源板、主处理器板、以太网板、无线通讯板、合路器板均与机箱上的前面板连接，同时主处理器板、以太网板、无线通讯板还与CPCI总线背板连接，电源板通过CPCI电源背板与CPCI总线背板连接。

机箱箱体部件设计满足电磁兼容性要求，内安装各个接口板、直流风扇。各个接口板通过CPCI背板相连，以便各个接口板之间通讯。如图2机箱部件整体外观所示，机箱部件采用4U CPCI插槽机箱，外表面喷黑色无光磁漆，机箱的顶部及底部面板开蜂窝状的散热小孔可以加快热量的交换，机箱底部布置有直流风扇，从下往上送风，风扇层的面板上设置风扇工作指示灯，用于区分异常与正常两种工作状态。

如图3所示，所述天线部件为多频段集成天线，能将GPRS/3G/4G天线、WiFi天线、GPS定位天线集成为单个天线。支持GPRS/3G/4G、GPS、WiFi多种频段(800MHz～4GHz)的信号传输，除GPS仅有接收外,GPRS/3G/4G、WiFi支持双向传输。另外，天线的外观采用流线型设计，满足空气动力学基本原理，天线的防护层采用非金属、防雨水渗透材料，能承受工作环境的温度变化、湿度、腐蚀、昼夜温差较大的影响。

本实用新型车载机车运行数据无线传输装置各个接口板放入机箱箱体内，并通过各个接口板前面的螺钉固定在机箱箱体部件里，其工作原理如图4所示。机车电源经过电源板前面板连接器接入供给装置DC110V电源，电源板将DC110V转换成其他接口板工作需要的±12V/5V/3.3V电压，WTD和DMU通过以太网进行通讯，完成数据的交互。当机车运行过程中，装置的以太网板经以太网交换机将数据管理单元的实时数据传给装置，通过装置的无线通讯板的GPRS的4个通道以UDP方式实时传输到地面服务器，同时将数据管理单元记录的运行数据文件通过装置的无线通讯板的WiFi以FTP方式传给作为FTP服务器的运行数据无线传输装置，最终文件经过自有的文件管理方式暂时保存在主处理器板具有8G容量的SATA盘里。当机车靠站后，装置定时扫描地面服务器的热点，在触发条件满足时作为FTP户端的运行数据无线传输装置再通过无线通讯板的WiFi的FTP或者GPRS的FTP将文件传输到地面服务器。在GPRS、WiFi连接到网络时，无线板相应指示灯亮，在应用GPRS、WiFi传输数据时，无线板相应指示灯闪烁。当需要对装置软件升级时，主处理器板定时扫描U盘里升级软件和配置文件，可以快速完成***软件升级。地面服务器接收WTD发送的数据，然后由维护人员通过地面数据处理软件实现数据的回放。

Claims (6)

1.一种机车运行数据无线传输装置，其特征在于，包括接口板部件、机箱箱体部件和天线部件三个部分，其中，所述接口板部件包括CPCI总线背板、CPCI电源背板、电源板、主处理器板、以太网板、无线通讯板、合路器板，电源板、主处理器板、以太网板、无线通讯板、合路器板均设置在机箱内，且分别与机箱上的前面板连接，同时主处理器板、以太网板、无线通讯还与CPCI总线背板连接，电源板通过CPCI电源背板与CPCI总线背板连接，天线部件与合路器板连接。

2.根据权利要求1所述的机车运行数据无线传输装置，其特征在于，主处理器板具有3路不同网段IP地址的100Mbps以太网总线和2路USB2.0总线。

3.根据权利要求1所述的机车运行数据无线传输装置，其特征在于，以太网板具有3路100Mbps以太网交换机接口，采用同一网段IP地址。

4.根据权利要求1所述的机车运行数据无线传输装置，其特征在于，所述无线通讯板分别有GPRS/3G/4G、WiFi、GPS三类无线接口，且上述无线接口分别连接至合路器板相应的三个接口上。

5.根据权利要求1所述的机车运行数据无线传输装置，其特征在于，所述天线部件为多频段集成天线，将无线通讯板的GPRS/3G/4G天线、WiFi天线、GPS定位天线集成为单个天线。

6.根据权利要求1所述的机车运行数据无线传输装置，其特征在于，机箱底部设置对准CPCI接口板部件的直流风扇。