一种新型的地铁列车数据集成采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型的地铁列车数据集成采集系统，现代的地铁列车逐步安装了LCU可编程逻辑控制单元、走行部状态监测系统、车门智能诊断系统、空调监测系统、轨道监测系统和弓网监测系统等，解决了现有技术中并没有将上述各个关键监测子系统互连的数据集成采集系统的问题。本实用新型专利技术包括位于地铁列车上的监控系统组、车地传输系统(PIDS)、以太网组网、MVB网络、HMI系统、车载TCMS系统和监控系统组与以太网组网数据传输节点的多个HUB。本实用新型专利技术作为列车运行状态智能感知的重要组成部分，为智能运维的数据分析提供数据保障。

A new integrated data acquisition system for metro train

【技术实现步骤摘要】
一种新型的地铁列车数据集成采集系统
本技术涉及地铁列车车载系统领域，具体涉及一种新型的地铁列车数据集成采集系统。
技术介绍
随着城市轨道交通行业的发展，车辆运维保障工作除了需要满足“安全性、可用性、可靠性”等要求外，还需兼顾经济性和支持性指标，对运维的效率、质量和技术提出了更高要求。在列车智能运维模式下的数据集成采集系统，将取代现有列车故障只能依靠入库后手动下载、离线分析数据、判断列车故障状态的传统模式。现代的地铁列车逐步安装了LCU可编程逻辑控制单元、走行部状态监测系统、车门智能诊断系统、空调监测系统、轨道监测系统和弓网监测系统等，但是各个监测子系统之间相互独立，尚未做到各个监测子系统数据统一采集、分析和发送到地面，这不符合未来列车智能运维的发展趋势。现有技术中并没有将上述各个关键监测子系统互连的数据集成采集系统。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：现有系统中并没有将上述各个关键监测子系统互连的数据集成采集系统。本技术提供了解决上述问题的一种新型的地铁列车数据集成采集系统。本技术通过下述技术方案实现：一种新型的地铁列车数据集成采集系统，包括：位于地铁列车上的监控系统组、车地传输系统(PIDS)、以太网组网、MVB网络、HMI系统、车载TCMS系统和监控系统组与以太网组网数据传输节点的多个HUB；进一步地，所述监控系统组为地铁列车上每个客室和两端司机室各自对应的一个监控子系统的总和；进一步地，所述以太网组网由两台配置在同一地铁列车上分别位于地铁列车两端司机室的互相热备冗余的系统主机，配置在每个司机室中的一台三层以太网交换机，配置在所述两端司机室中间的每个客室中的一台两层以太网交换机组成；进一步地，监控子系统的采集数据自以太网组网途径经HUB传至系统主机；进一步地，监控子系统的采集数据自车载TCMS系统途径MVB网络传至系统主机；进一步地，所述系统主机接收HMI系统发来的诊断结果；进一步地，所述系统主机集成两种途径传来的采集数据后发送至HMI系统诊断并上传至PIDS。进一步地，所述三层以太网交换机和二层以太网交换机均符合EN50155标准，具备网管功能，有手动或者自动两种方式进行环网冗余组网配置。进一步地，系统主机采用了标准的3U机箱结构和符合PICMG2.0R3.0的CPCI总线背板。进一步地，系统主机依据功能分为了电源模块、风扇控制模块、MVB通信模块、数据处理模块、数据存储模块和数据交换模块。进一步地，电源模块采用符合EN50155标准的DC110V输入CPCI电源，满足车载设备供电接口要求，为主机提供稳定可靠地电源；进一步地，风扇控制模块基于单片机控制技术，实现智能采集和控制风扇工作状态、监测主机工作电压和采集机箱温度；进一步地，MVB通信模块符合IEC61375-3-2一类MVB设备要求，采用EMD介质，背部接口采用标准33MHz的CPCI总线，大大提高了MVB通信速率；进一步地，数据存储模块采用了2.5寸SATA3固态硬盘，具备高速读写速率，同时固态硬盘拥有稳定性高和寿命长等优点，保障了数据存储的可靠性；进一步地，数据处理单元以板载X86架构IntelI7高性能处理器为数据处理核心，同时配备板载内存，提升工作可靠性，对外提供M12千兆以太网接口，背部采用标准CPCI接口，提供了丰富灵活的扩展接口；进一步地，数据交换模块基于网管型千兆二层交换IC方案，对外提供多路千兆M12接口，极大地扩展了主机以太网接入能力。进一步地，另外三层以太网交换机和二层以太网交换机均符合EN50155标准，具备DC110V输入电源，具备网管功能，可手动或者自动进行千兆环网冗余组网配置，根据各个监测子系统采集数据类型、大小和实时性要求进行VLAN划分，保证数据传输的实时性和可靠性。当与外部系统进行以太网通信时，三层以太网交换机可实现跨网段通信，实现系统内部与外部以太网通信的隔离性，大大保障了列车以太网通信安全性。进一步地，通过MVB网络、以太网网络等接口，采集车载TCMS网络数据和车载监测设备监测数据，实现对列车运行状态数据的集中管理等功能，获取HMI系统的诊断结果，同时通过车地传输系统(PIDS)，实现将列车运行数据发送到地面服务器。进一步地，数据集成采集系统作为列车状态数据的统一采集管理系统，可实现对各子系统实时数据采集、历史数据的采集和转储、实现与地面分析系统的数据交互等。作为列车运行状态智能感知的重要组成部分，为智能运维的数据分析提供数据保障。本技术具有如下的优点和有益效果：本技术采用基于CPCI背板标准的3U机箱，实现背板高速带宽、高速数据处理和高速数据传输能力，同时满足列车车载设备小型化要求；本技术采用两台热备双冗余主机，两台主机以主从热备冗余模式同时工作，当工作在主模式的主机发生故障时，可切换到另外一台主机进行工作，大大提高了系统运行可靠性；本技术能满足接入多种车载监测子系统的接口要求，如MVB总线和千兆以太网，为列车智能运维数据采集提供了一种有效可靠的方案；本技术具备灵活的千兆冗余环网组网能力，通过配置车载交换机数量，可以适用于多种列车编组，如4、6或8编组列车。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术的系统拓扑图(以8编组列车为例)。图2为本技术的系统主机功能示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。一种新型的地铁列车数据集成采集系统，包括：位于地铁列车上的监控系统组、车地传输系统(PIDS)、以太网组网、MVB网络、HMI系统、车载TCMS系统和监控系统组与以太网组网数据传输节点的多个HUB；优选的，所述监控系统组为地铁列车上每个客室和两端司机室各自对应的一个监控子系统的总和；优选的，所述以太网组网由两台配置在同一地铁列车上分别位于地铁列车两端司机室的互相热备冗余的系统主机，配置在每个司机室中的一台三层以太网交换机，配置在所述两端司机室中间的每个客室中的一台两层以太网交换机组成；优选的，监控子系统的采集数据自以太网组网途径经HUB传至系统主机；优选的，监控子系统的采集数据自车载TCMS系统途径MVB网络传至系统主机；优选的，所述系统主机接收HMI系统发来的诊断结果；优选的，所述系统主机集成两种途径传来的采集数据后发送至HMI系统诊断并上传至PIDS。优选的，所述三层以太网交换机和二层以太网交换机均符合EN50155标准，具备网管功能，有手动或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的地铁列车数据集成采集系统，其特征在于，包括：/n位于地铁列车上的监控系统组、车地传输系统(PIDS)、以太网组网、MVB网络、HMI系统、车载TCMS系统和监控系统组与以太网组网数据传输节点的多个HUB；/n所述监控系统组为地铁列车上每个客室和两端司机室各自对应的一个监控子系统的总和；/n所述以太网组网由两台配置在同一地铁列车上分别位于地铁列车两端司机室的互相热备冗余的系统主机，配置在每个司机室中的一台三层以太网交换机，配置在所述两端司机室中间的每个客室中的一台两层以太网交换机组成；/n监控子系统的采集数据自以太网组网途径经HUB传至系统主机；/n监控子系统的采集数据自车载TCMS系统途径MVB网络传至系统主机；/n所述系统主机接收HMI系统发来的诊断结果；/n所述系统主机集成两种途径传来的采集数据后发送至HMI系统诊断并上传至PIDS。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型的地铁列车数据集成采集系统，其特征在于，包括：
位于地铁列车上的监控系统组、车地传输系统(PIDS)、以太网组网、MVB网络、HMI系统、车载TCMS系统和监控系统组与以太网组网数据传输节点的多个HUB；
所述监控系统组为地铁列车上每个客室和两端司机室各自对应的一个监控子系统的总和；
所述以太网组网由两台配置在同一地铁列车上分别位于地铁列车两端司机室的互相热备冗余的系统主机，配置在每个司机室中的一台三层以太网交换机，配置在所述两端司机室中间的每个客室中的一台两层以太网交换机组成；
监控子系统的采集数据自以太网组网途径经HUB传至系统主机；
监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志云，王相如，刘继，卜显利，
申请(专利权)人：广州运达智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44