CN213843800U - 一种双机热备通信*** - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种双机热备通信***，包括底座、安装在底座上的机箱、安装在机箱内部的内部功能单元和背板，主控板一和主控板二通过背板网络信号与光纤模块进行网络互连接，环境采集主板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，环境采集备板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，继电器主板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联，继电器备板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联。本实用新型提高了***的可靠性。此外，本实用新型既可以作为终端节点设备，又可作为主处理设备，方便了客户大***的开发。每一个路口信号控制***都能做节点和处理器的切换，提高了***的可靠性。

Description

一种双机热备通信***

技术领域

本实用新型涉及通信接口技术领域，尤其涉及一种双机热备通信***。

背景技术

路口双机热备(路口)是一款面向智能交通而研发的通信控制设备，主要用于路口信号采集以及信号处理。路口控制箱提供了丰富的通信接口，集成了多种传感器，使得设备更加智能。现有的双机热备通信***当***中的一个元件损坏后，整个***则不能进行工作，***的可靠性差。此外，现有的双机热备通信***只能作为主处理设备，使用受限，不方便客户大***的开发。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种双机热备通信***。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种双机热备通信***，其特征在于，包括底座、安装在底座上的机箱、安装在机箱内部的内部功能单元和背板，内部功能单元包括主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板、环境采集备板、继电器主板、继电器备板和供电电源，内部功能单元通过背板相互连接，主控板一和主控板二通过背板网络信号与光纤模块进行网络互连接，环境采集主板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，环境采集备板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，继电器主板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联，继电器备板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联，主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板、环境采集备板均与供电电源连接。

光纤模块由光纤熔接盒、千兆光模块一和千兆光模块二组成，主控板一和主控板二均与千兆光模块一电连接，主控板一和主控板二均与千兆光模块二电连接。

供电电源由四块用于将AC220V供电转换为DC24V供电的电源模块组成，且四块电源模块中两两进行并联备份。

主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板和环境采集备板均与电源模块电连接。

电源模块与外部供电电连接，外部供电有两路，一路为AC220V/50HZ供电，另外一路为三相AC380V输入，AC380V输入使用三相电中两相与安全地。

外部供电与电源模块之间连有防雷模块和滤波器，外部供电依次通过防雷模块和滤波器给电源模块供电。

主控板一和主控板二均连有CAN防雷模块。

环境采集主板和环境采集备板之间电连接，环境采集主板和环境采集备板上均电连接有门采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、交流电压采集模块和直流电压、电流采集模块。

门采集模块为安装在机箱上用于检测机箱开关门开关状态的行程开关，温度采集模块为温度传感器，湿度采集模块为湿度传感器，交流电压采集模块为电压传感器，直流电压、电流采集模块为电压电流传感器。

滤波器和电源模块之间连有WAGO端子，且WAGO端子上连有四个空开开关。

本实用新型的有益效果是：本实用新型主控板有两块，分别为主控板一和主控板二，环境采集板有两块，分别为环境采集主板和环境采集备板，继电器板有两块，分别为继电器主板和继电器备板，主控板一和主控板二、环境采集主板和环境采集备板、继电器主板和继电器备板以及电源模块均采用冗余结构连接，当其中一个元件损坏后，不影响***的整体运行，进而提高了***的可靠性。此外，本实用新型应用了先进的嵌入式技术，融合最新的传感器技术，结合自身强大的运算能力，将大***的运算过程转移到了每个节点，减轻了***的运算处理能力。在应用过程中，本实用新型既可以作为终端节点设备，又可作为主处理设备，方便了客户大***的开发。每一个路口信号控制***都能做节点和处理器的切换，提高了***的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的电气功能图A；

图2为本实用新型的电气功能图B；

图3为本实用新型的电源分配框图；

图4为主控板与继电器板连接图；

图5为本实用新型的机械结构图；

图1和图2组成本实用新型整体的电气功能图，

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1至图4所示，一种双机热备通信***，其特征在于，包括底座、安装在底座上的机箱、安装在机箱内部的内部功能单元和背板，内部功能单元包括主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板、环境采集备板、继电器主板、继电器备板和供电电源，内部功能单元通过背板相互连接，主控板一和主控板二通过背板网络信号与光纤模块进行网络互连接，环境采集主板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，环境采集备板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，继电器主板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联，继电器备板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联，本实用新型的对外接口均通过背板航插连接器插接到机箱WAGO端子，主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板、环境采集备板均与供电电源连接。

光纤模块由光纤熔接盒、千兆光模块一和千兆光模块二组成，主控板一和主控板二均与千兆光模块一电连接，主控板一和主控板二均与千兆光模块二电连接。

主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板和环境采集备板均与电源模块电连接。

外部供电与电源模块之间连有防雷模块和滤波器，外部供电依次通过防雷模块和滤波器给电源模块供电。

主控板一和主控板二均连有CAN防雷模块。

环境采集主板和环境采集备板之间电连接，环境采集主板和环境采集备板上均电连接有门采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、交流电压采集模块和直流电压、电流采集模块。

门采集模块为安装在机箱上用于检测机箱开关门开关状态的行程开关，温度采集模块为温度传感器，湿度采集模块为湿度传感器，交流电压采集模块为电压传感器，直流电压、电流采集模块为电压电流传感器。

滤波器和电源模块之间连有WAGO端子，且WAGO端子上连有四个空开开关。

本实用新型的信号通过采用WAGO端子进行互联/扩展，本实用新型的外部供电为2路，其中1路为AC220V/50HZ供电，另外一路为三相AC380V输入，AC380V输入使用三相电中两相与安全地即为交流220V。本实用新型的供电电源由四块用于将AC220V供电转换为DC24V供电的电源模块组成，且四块电源模块中两两进行并联备份，电源模块的工作温度为-25℃～+70℃，电源模块在+60℃以上时输出会降额，根据降额曲线，电源模块输出在降额后可以满足路口信号机箱的供电要求。电源模块具备过载保护、过压保护、过温保护等功能。

本实用新型的主控板使用ARM核心板+底板形式，核心板引出RGMII信号和CAN信号。在底板上使用PHY信号将RGMII信号转换为百兆网络信号，PHY芯片选型为高通的AR8031芯片，具备体积小，可靠性高的特性；底板上使用周立功CAN总线模块，最高支持1MB/S速率的信号传输。

光纤模块支持3路千兆电口+1路千兆SC光口，支持3个10/100/1000Base-TX自适应电口和1个自适应10/100/1000Base-TX光口。产品符合FCC、CE标准。具有-40℃～+85℃的工作温度，具有超强的坚固度能适应各种严苛环境，也可以非常方便的安置在空间紧凑的控制箱中。

继电器板支持2路继电器节点信号，支持1路AC36V回采信号。

环境采集板为采集输入2路交流AC220V电源，4路直流DC24V电源，机箱内部温湿度和机箱门的状态。

保护电路包括电源防雷模块、CAN防雷模块等组件，电源防雷模块选型SSLP-385，属于并联型交流电源浪涌保护器，其性能符合铁道部CRCC产品标准要求，应用于铁路供电***的雷电流保护，防止供电***受到过电压干扰。CAN防雷模块选型为SFLM-H5模拟和数字浪涌保护器,应用于模拟和数字信号、测控***的雷电防护，对需要防护的两线制的悬浮地电子测量及控制***数据传输线，如TTY\RS422\RS485线路进行雷电防护，保护其后的***及其设备免受雷电、工业干扰等引起的过电压和过电流的损坏。

外部环境要求机箱防高温防淋雨，因此机箱采用双层结构，既保证隔热又起到防淋雨的作用；整体结构密封，散热为自然对流通风散热；机箱内部均选用导轨式模块，其中板卡和滤波器也通过结构件设计为导轨式模块。整体分为两部分：底座和箱体，其中底座上出固定螺钉，熔纤盒固定在底座上；其他全部装配在箱体上，底座和箱体通过螺钉固定。在门上放置门磁开关，检测门状态是否开合。

本实用新型的基本性能指标如下：

a机箱功耗为300W，供电电缆为双路AC220V，每路可独立提供300W电源，采用4芯线缆；

b光缆使用6芯光缆，路口控制箱采用4芯，2芯备用，光纤接口为SC接口；

c千兆光模块一和千兆光模块二，构成网络冗余结构；

d主控板一和主控板二，构成核心控制冗余结构；

e继电器主板和继电器备板，构成输出节点冗余结构，用于产生2路节点信号；

f使用双路CAN网络构成环网结构，连接有轨电车专用信号机和有轨行人专用信号机；

g本实用新型使用1路AC220V和1路AC380V供电，引出8路AC220V电源供有轨电车/行人专用信号机使用；

h四块电源模块中两两进行并联备份，构成电源网络冗余设计，产生DC24V供箱内使用；

i输入输出具有防雷和短路保护模块。

本实用新型主控板有两块，分别为主控板一和主控板二，环境采集板有两块，分别为环境采集主板和环境采集备板，继电器板有两块，分别为继电器主板和继电器备板，主控板一和主控板二、环境采集主板和环境采集备板、继电器主板和继电器备板以及电源模块均采用冗余结构连接，当其中一个元件损坏后，不影响***的整体运行，进而提高了***的可靠性。此外，本实用新型应用了先进的嵌入式技术，融合最新的传感器技术，结合自身强大的运算能力，将大***的运算过程转移到了每个节点，减轻了***的运算处理能力。在应用过程中，本实用新型既可以作为终端节点设备，又可作为主处理设备，方便了客户大***的开发。每一个路口信号控制***都能做节点和处理器的切换，提高了***的可靠性。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双机热备通信***，其特征在于，包括底座、安装在底座上的机箱、安装在机箱内部的内部功能单元和背板，内部功能单元包括主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板、环境采集备板、继电器主板、继电器备板和供电电源，内部功能单元通过背板相互连接，主控板一和主控板二通过背板网络信号与光纤模块进行网络互连接，环境采集主板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，环境采集备板通过背板CAN总线与主控板一和主控板二总线互联，继电器主板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联，继电器备板通过背板IO信号与主控板一和主控板二信号互联，主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板、环境采集备板均与供电电源连接。

2.根据权利要求1所述的双机热备通信***，其特征在于，光纤模块由光纤熔接盒、千兆光模块一和千兆光模块二组成，主控板一和主控板二均与千兆光模块一电连接，主控板一和主控板二均与千兆光模块二电连接。

3.根据权利要求1所述的双机热备通信***，其特征在于，供电电源由四块用于将AC220V供电转换为DC24V供电的电源模块组成，且四块电源模块中两两进行并联备份。

4.根据权利要求3所述的双机热备通信***，其特征在于，主控板一、主控板二、光纤模块、环境采集主板和环境采集备板均与电源模块电连接。

5.根据权利要求4所述的双机热备通信***，其特征在于，电源模块与外部供电电连接，外部供电有两路，一路为AC220V/50HZ供电，另外一路为三相AC380V输入，AC380V输入使用三相电中两相与安全地。

6.根据权利要求5所述的双机热备通信***，其特征在于，外部供电与电源模块之间连有防雷模块和滤波器，外部供电依次通过防雷模块和滤波器给电源模块供电。

7.根据权利要求1所述的双机热备通信***，其特征在于，主控板一和主控板二均连有CAN防雷模块。

8.根据权利要求1所述的双机热备通信***，其特征在于，环境采集主板和环境采集备板之间电连接，环境采集主板和环境采集备板上均电连接有门采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、交流电压采集模块和直流电压、电流采集模块。

9.根据权利要求8所述的双机热备通信***，其特征在于，门采集模块为安装在机箱上用于检测机箱开关门开关状态的行程开关，温度采集模块为温度传感器，湿度采集模块为湿度传感器，交流电压采集模块为电压传感器，直流电压、电流采集模块为电压电流传感器。

10.根据权利要求6所述的双机热备通信***，其特征在于，滤波器和电源模块之间连有WAGO端子，且WAGO端子上连有四个空开开关。

Images