1. 功能简介
1.2 产品特性
• 额定电压:DC110V。
• 主控器额定功率:<55W;
• 工作温度范围:-40~70℃;
• 工作湿度: ≤95%;
• 运输和储存温度:-40~85℃;
• 采用内端机、外端机加隔离卡的工业网闸结构,支持列车控制网络和维护网络的物理隔 离;
• 内外端机具备足够数量以太网接口、MVB 接口、USB2.0 接口,以满足数据采集、系统 调试和维护的需求,接口布置在前面板上,且各接口配备工作状态指示灯;
• 具有足够的计算能力和存储空间,采用双核双线程 CPU ,主频不低于 1.58GHz ,二级 缓存不小于2M; 内存不小于 4G。
• 采用工业级固态硬盘,存储空间不低于 2T ,并且支持存储扩展
• 功耗不大于 100W
• 具有 4G/5G 全网通模块(支持移动、 电信、联通全网通)和 WLAN 模块,4G 传输与 WLAN 传输能同时进行,互不干扰
• 具备 2G/3G/4G 或 2G/3G/4G/5G 、无线通信模块扩展功能及 SIM 卡插槽
• 借助通信模块及 SIM 卡插槽,可建立冗余 Wi-Fi/LTE 连接,确保在快速行驶车辆和轨 旁应用之间实现稳定的双向通信
1.3 主要功能
1.3.1 数据采集
车载PHM主机支持通过列控网(MVB或其他形式网络)及以太网接口采集列车各系统 运行数据、环境数据、状态数据、故障数据等列车健康管理所必需的数据。车载PHM主机 具备最小周期16ms的数据采集能力。
1.3.2 实时数据分析
车载PHM主机应能实现数据预处理、智能故障处理、特征提取、性能检测、状态识别、 车载寿命管理等功能。
1.3.3 数据存储
车载PHM主机应支持对采集到的原始数据及诊断数据的存储和管理,并支持将原始数 据及诊断数据缓存不少于90天,支持人工拷贝缓存记录数据。车门、制动、牵引、空调、辅 助等列车子系统以及弓网监视、走行部监视等健康管理子系统的相关数据需通过以太网与/ 或列控网(MVB或其他网络)发送至车载PHM主机,车载PHM主机接收各系统数据并进行 集中存储及实时分析。
1.3.4 数据交互
车载PHM主机可与地面系统进行实时和非实时的数据交互。
具备以太网接口(M12-D),支持所有以太网通信协议,包括但不限于TCP/IP 、UDP、 FTP 、SFTP 、SCP等通信及文件传输协议;以太网接口若用于列车控制信号传输时,应支持 TRDP及TRDP SDTv2安全协议。
1.3.5 模型和规则扩展及更新
车载PHM主机内置的模型和规则均可根据需要进行扩展和更新.
1.3.6 安全防护
为确保列车运行安全,车载PHM主机需要具备安全防护能力:
支持不同安全分区(如列车控制、运行维护和远程传输)间的安全隔离,确保列车 控制网络不受外界网络环境的影响;
具备工业防火墙和防攻击功能,保障车地数据通讯和访问的安全。
1.3.7 自检及系统监控
车载PHM主机具备自检功能,在上电后进行自检,并且自检成功与否不能影响列车 运行。
车载PHM主机具备性能监控和软件故障复位功能,可对系统运行状态、计算资源及 存储空间使用情况等进行实时监控,并对软件故障进行自动报警和复位。
车载 PHM 主机故障必须不影响列车运行。在自启动失败或不能自动故障复位时,通过 人工启动进行启动和故障复位
1.3.8 具有以太网升级程序和上传数据功能
可通过车辆以太网调试端口对PHM 进行程序升级,同时PHM 将历史数据进行定时 上传.
1.3.9 防护及安全
u防火:符合 EN45545,等级 HL3 的防火要求;
u 安全措施:符合 EN50153 标准;
uMTBF 时间为 35632.7 小时;
u PCB 电路板进行三防处理,喷涂耐高温、耐磨、阻热涂料;
2. 硬件描述
2.1 尺寸信息
尺寸(宽×深×高):482mm×247mm× 132mm。
图 2.1 产品尺寸
2.2 接口描述
2.2.1 车载智能服务器电气设计
1) 电源模块通过电源连接器与车辆 DC110V 供电电源进行电气连接。
2) MVB 通信模块通过 MVB 连接器 MVB-M1,MVB-M2 与车辆进行电气连接。
3) 外端机模块通过以太网连接器与车辆车地通讯系统交换机进行电气连接,进 行车辆数据转发。
4) 内端机模块通过以太网连接器与车辆交换机进行电气连接,进行以太网数据 采集。
2.2.2 接地
设备正面左侧设置一个M5的安装螺柱,用于设备接地,具体接地线方案如 下:使用截面至少0.75mm2 的接地电缆,将电缆套到螺柱上,如下图所示,通过拧紧螺帽使电缆固定
2.2.3 功耗和额定电流
车载智能服务器采用标准 3U 机架式安装机箱,初步配置 1 个电源模块、1 个 MVB 通讯模块、1 个内端机模块、1 个备用外端机模块、1 个物理网闸模块、 1 个备用AP 模块。整机功耗 55W ,额定电流 0.5A。
2.2.4 双以太网 TRDP 接口
X2 和 X5 使用 M12-D 公头连接器(自带防尘堵),设备端采用孔式、接线端采用针式。
插头名称:头 M12 连接器,设备上自带与其匹配的插座,M12 端口的引脚分布及接
口定义如下:
管脚 | 接口信号定义 |
1 | TXP |
2 | RXP |
3 | TXN |
4 | RXN |
注:线径4×0.75mm² , 网线的屏蔽层可通过 M12 金属连接器外壳接机壳地
2.2.6 双冗余 MVB 接口
M1和M2是MVB通讯接口,MVB采用标准HARTING的DB9接口,其中MVB-S1为针、 MVB-S2为孔,MVB-S1和MVB-S2内部连线在PCB上实现。
针式接口(M1)的定义:
引脚号 | 引脚名称 | 引脚含义 |
1 | A_DATA_P | MVB的A线路P极(+) |
2 | A_DATA_N | MVB的A线路N极(-) |
3 | NC | 空 |
4 | B_DATA_P | MVB的B线路P极(+) |
5 | B_DATA_N | MVB的B线路N极(-) |
6 | A_120 | 6与1短路、7与2短路则 A线路120欧匹配电阻使能 |
7 | A_120 | |
8 | B_120 | 8与4短路、9与5短路则 B线路120欧匹配电阻使能 |
9 | B_120 |
孔式接口(M2)的定义:
引脚号 | 引脚名称 | 引脚含义 |
1 | A_DATA_P | MVB 的 A 线路 P 极(+) |
2 | A_DATA_N | MVB 的 A 线路 N 极(-) |
3 | NC | 空 |
4 | B_DATA_P | MVB 的 B 线路 P 极(+) |
5 | B_DATA_N | MVB 的 B 线路 N 极(-) |
6 | A_120 | 6 与 1 短路、7 与 2 短路则 A 线路 120 欧匹配电阻使能 |
7 | A_120 | |
8 | B_ 120 | 8 与 4 短路、9 与 5 短路则 B 线路 120 欧匹配电阻使能 |
9 | B_120 |
注意:线径0.75mm² , 转换器作为MVB网络终端时,需要使能120欧姆的电阻