EIP技術(shù)在鐵路車載微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、系統(tǒng)概述
高速列車的控制、檢測、診斷系統(tǒng)，是以車載微機(jī)為主要技術(shù)手段，對列車的運(yùn)行控制、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷以及旅客信息服務(wù)進(jìn)行綜合處理的系統(tǒng)，是確保高速列車運(yùn)行安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、可靠的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于列車的運(yùn)行環(huán)境惡劣，要求車載微機(jī)有較寬的工作溫度范圍和較高的耐沖擊能力，為便于檢修還應(yīng)該安裝方便靈活，可靠性高。
二、系統(tǒng)功能分布與遞階結(jié)構(gòu)
車載微機(jī)系統(tǒng)就其主要功能而言，可以歸納為列車運(yùn)行自動(dòng)控制、機(jī)車控制、車輛控制、
狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷以及旅客信息系統(tǒng)等幾個(gè)部分。列車控制網(wǎng)由“三級兩線”組成，“三級”可分為列車運(yùn)行控制級、車廂控制級(含機(jī)車、車輛)和設(shè)備控制級，各部分功能所對應(yīng)的車載微機(jī)分別定位于相應(yīng)的機(jī)車和車輛之上，各功能問相互獨(dú)立又有一定的聯(lián)系?！皟删€”是指列車總線和車廂總線，車廂總線將本節(jié)車廂內(nèi)的各種可編程設(shè)備連接起來，而列車總線將一列車的各車廂總線連在一起，構(gòu)成整個(gè)列車的控制網(wǎng)絡(luò)。

系統(tǒng)的功能劃分與系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu)存在著密切的關(guān)系。根據(jù)系統(tǒng)功能分布的需要，分布于各車廂的車載微機(jī)由列車總線(TB)進(jìn)行連接，一個(gè)車廂內(nèi)的各種微機(jī)化于系統(tǒng)和傳感器／驅(qū)動(dòng)器由車廂總線(VB)連接，從而構(gòu)成一個(gè)整體。列車運(yùn)行控制和列車故障診斷一般定位于機(jī)車，旅客信息分布于各車廂。盡管從目前國內(nèi)實(shí)際應(yīng)用的水平來看，上述結(jié)構(gòu)還不可能全面實(shí)現(xiàn)，但做好向上兼容的準(zhǔn)備是十分必要的，以避免對現(xiàn)行開發(fā)的車載微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行再次改造。


三、車載可靠性
車載微機(jī)系統(tǒng)是在特定的車載環(huán)境條件下運(yùn)用的，所完成的任務(wù)有相當(dāng)大的部分涉及到行車安全，因而應(yīng)采取必要措施以滿足其可靠性及故障安全性的要求。車載環(huán)境條件主要包括以下幾個(gè)方面：使用(加電狀態(tài)下)環(huán)境溫度、存儲(chǔ)(菲加電狀態(tài)下)環(huán)境溫度、高低溫循環(huán)、溫度沖擊、濕熱、振動(dòng)、運(yùn)輸振動(dòng)、碰撞、沖擊、恒加速度、霉菌、鹽霧。適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件，加固措施可從機(jī)械、電氣、化學(xué)等方面著手。
為保障系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各車載微機(jī)重要性的不同，采取不同的可零性措施。例如列車運(yùn)行控制具有頭等重要性．一般采用雙機(jī)方案或三機(jī)方案，其冗余方式根據(jù)需要選擇備用方式、并聯(lián)方式或表決方式等。車載微機(jī)的故障安全可以結(jié)合冗余結(jié)構(gòu)一并考慮，在冗余部件互相比較發(fā)現(xiàn)不一致的情況下，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成使車載微機(jī)的輸出倒向安全側(cè)。
四、系統(tǒng)配置
考慮到車載系統(tǒng)可靠性，監(jiān)控主機(jī)采用研祥CmpactPCI產(chǎn)品，其所具有開放性、高可靠性、可熱插拔（Hot Swap），保證了99.999%的高可靠度，極大降低了硬件和軟件開發(fā)成本。
具體配置采用CPC-8202機(jī)箱， CPC-8202是一款2U高、寬6U CompactPCI機(jī)箱,符合PICMG 2.0 R 3.0-1999規(guī)范,背板支持H.110規(guī)范;水平插卡, 具有四個(gè)CPCI插槽,采用2顆CPCI專用熱插拔冗余電源架構(gòu)的Compact PCI機(jī)箱產(chǎn)品. 產(chǎn)品適用于各種惡劣環(huán)境，特別適合車載和機(jī)載環(huán)境中使用。
主板采用CPC-1711CLD2NA，特性：低功耗Intel Pentium M 1.8G處理器，Intel 855GME芯片組,400MHz前端總線，板載512M DDR內(nèi)存，PCI-X接口的1000M雙以太網(wǎng)口，在板聲卡AC’97 Ver 2.2
五、系統(tǒng)評價(jià)
采用嵌入式CPCI主機(jī)構(gòu)成的通信節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速列車控制網(wǎng)絡(luò)的各種控制和信息交換任務(wù)，可靠性高，開發(fā)周期短。由于CPCI的牢固設(shè)計(jì)，采用大容量硬盤，更加適合在高速列車上應(yīng)用。