一、系統概述

火車在諸路段運行期間，各鐵路局有必要也必須對駛經本轄區(qū)的車輛進行監(jiān)控統計。應用于此的工控機，傳統使用的是PCI總線的金手指插卡形式。由于設備靠近鐵軌，火車經過時會對其造成震動影響，金手指連接方式不牢固的缺點就明顯的暴露出來，容易出現系統運行不穩(wěn)定、信號采集不完整、通信錯誤等問題，而一旦設備出現問題進行維修時還必須將其停止運行。面對鐵路運輸任務日益繁重、對開車輛逐漸增多的現狀，使用CPCI產品代替原有IPC工控機是一大趨勢。

二、系統要求

CPCI標準是一種新的開放式工業(yè)計算機標準，它具有開放性、良好的散熱性、高穩(wěn)定性、高可靠性及可熱插拔等特點，適用于工業(yè)現場、實時數據采集、儀器測量，共同特點是模塊化、強固結構設計，主要由三項領先技術綜合而成：

1、PCI局部總線的電氣特性。

2、工業(yè)級歐洲卡封裝結構和規(guī)格

3、2mm高密度針孔連接器

從機箱前/后面插拔板卡，板卡通過連接器和導軌固定，前面板還有緊固螺絲，豎直安裝的板卡，改善了散熱條件，比PCI的金手指連接具有更好的抗沖擊、抗震動特性。針孔連接器完全氣密的特點，使得板卡抗腐蝕性大大提高，并且增加了負載能力。更具吸引力的特點是熱插拔，就是在運行系統不斷電條件下，拔出或插入功能模板，而不破壞系統的正常工作的一種技術，這大大提高了設備的易維護性。

三、系統描述

火車車輛監(jiān)控統計中，使用一整套CPCI設備，包括CPCI機箱、底板、主板、功能板等。在各路局路段交界處，將設備安放于鐵軌附件的基站內，鐵軌上置有數個傳感器，其功能是探測過軌的車輪，每當有車輪經過，傳感器均會發(fā)出相應信號，使用CPCI功能板將此信號采集、存儲，進而實行下一步處理。比如可以據此得出經過車輪的數量，推算出火車車節(jié)數；根據采集信號的時間間隔，可以推算出火車行駛車速；根據傳感器發(fā)出信號的先后順序確定列車行駛方向。利用另一種CPCI解碼板對車廂類型進行探測，大多客運車廂、貨運車廂及其它功能車廂都有其獨特的標簽號，在列車經過時，通過解碼板采集到各車廂的標簽號，即可知悉所過列車執(zhí)行的是何種運輸。上述信息對于各鐵路局對轄區(qū)內行駛車輛的統一調配具有重要意義。每種功能板都實現備份安裝，這既確保了采集數據的正確性，又使得萬一其中一塊板卡失常，另一塊仍然繼續(xù)工作，不影響整個系統的運行。同時對于失常的板卡，可以直接從機箱內拔出，將新卡插入，充分利用CPCI產品熱插拔特性，保證系統連續(xù)運行，方便維護。

四、系統框圖

系統構成示意圖

五、項目產品清單

上述功能利用研祥CPCI平臺實現：選擇4U機箱CPC-3414B，有14個CPCI插槽，配冗余可熱插拔專用電源，風扇模塊易于拆卸，方便維修。主控卡采用CPC-3713，這是一款凌動級別的系統板，具有高性能、低功耗的特點，集成了豐富的外圍接口，板載1G內存，抗震動性強。為了滿足使用多個串口進行數據傳輸的需求，另配功能擴展板卡CPC-8COM，它提供了8個串口，其中4個是RS232/422/485可調節(jié)的。在此基礎上配合鐵路部門專用的功能板卡，即可完成車輛監(jiān)控統計。

例如可以采集到下述內容：