北京昊鹏智能技术有限公司

为多个车载网络构建一个高带宽的网络解决方案

项目描述

该项目的列车要配备所有最新的铁路技术，包括数字化实时乘客信息系统、CCTV系统和乘客Wi-Fi系统。所有这些系统都要依靠一个可靠的高带宽网络，以满足有线网络和无线网络的高性能。

方案采用北京昊鹏智能技术有限公司的EN50155以太网交换机EN-BYIES3118和BYAWK-4121无线AP来建立一个千兆骨干网络和Wi-Fi接入网络。支持-40 ~ 75°C的工作温度也使得这两款产品非常适合国内各地的极端温度环境。

系统需求

· 高带宽，可满足实时的视频/音频传输

· 基于IP网络的不间断运行

· EN50155 认证，可满足车载应用的可靠性

· 工业等级设计，能够承受极端环境条件

方案拓扑

北京昊鹏智能技术有限公司EN-BYIES3118 EN 50155以太网交换机主要用于构建IP骨干通讯网络。其千兆网络端口可确保骨干网络满足多种不用应用，例如视频、LED显示屏、广播、CCTV、PIS设备和公共广播系统。而BYAWK-4121无线AP则主要为乘客在旅途过程中提供Wi-Fi网络接入服务。

每节车厢都安装两台EN-BYIES3118车载交换机，整辆列车一共采用了18台交换机，从而形成BY-Ring网络冗余架构，支持20ms快速自愈能力（满载250台交换机），从而确保了网络的高可靠性。EN-BYIES3118还支持旁路中继的功能，如果一台交换机发生故障造成电源中断，将会绕过这个端口，形成一个继电回路，自动建立传输连接，以确保系统的稳定运行。

此外，EN-BYIES3118和BYAWK-4121均满足EN 50155认证，并支持-40 ~ 75°C宽温，可确保在极端温度变化的环境下，实现可靠的稳定的运行。

选择理由

· 千兆通讯能力，支持大容量数据传输

· 旁路中继功能，确保网络可用性

· 坚固耐用，支持抗振M12连接头，符合EN 50155标准

· 支持-40 ~ 75°C宽温

地铁乘客信息显示系统的集中控制

项目描述

某地铁公司需要一个PIDS（乘客信息显示系统），可通过PIDS控制器集中控制LED显示屏。LED显示屏是基于串口通讯的，可通过RS-485网络进行线性多点配置。传统的RJ45连接器并不适合轨交车辆上强烈的冲击和频繁的振动。因此，要采用一个支持EN 50155认证的解决方案来满足这个PIDS应用。

系统需求

· 支持EN 50155认证，确保可在车辆中可靠运行

· 安全且坚固的安装方式，可适应高振动/高冲击环境

· RS-485 串口连接，节省布线成本

解决方案

现有的基于串口的LED显示屏通过北京昊鹏智能技术有限公司的BYNSPort5150-M12集中接入PIDS。BYNSPort5150-M12带有坚固的M12连接头，支持串口和电源输入，防止因冲击和振动带来的通讯意外中断。此外，产品还提供防尘防潮保护，并支持EN50155和EN 50121-4认证，可在机车车辆中可靠运行。不仅如此，BYNSPort5150-M12还支持-25~70℃宽温，可满足户外应用的需求。

选择理由

· EN 50155 认证，支持-25~70℃宽温

· M12 连接头，提供网口和电源输入的可靠连接

· 保形涂层，可延长使用寿命

· 轻松3步，即可完成配置

· BYVision 网管软件，实现远程管理

可靠的车载和车地无线通讯

简介

列车自动操作（ATO）以及自动列车保护（ATP）大大的提高了列车操作的效率及安全。为了建立列车和轨道间的通讯，CBTC（基于通信的列车控制技术）目前使用WLAN作为系统基础。WLAN解决方案已经成为一个车厢间以及车地通讯网络的一个重要工具，因为他们突破了线缆的束缚。通过增强的可靠性和带宽，WLAN也可用以支持车载视频监控，乘客信息系统，以及作为ATO和ATS重要组成部分的列车控制技术。车载是一个具有独特挑战性的运行环境，所有在列车上使用的设备必须符合EN50155标准，包括针对EMC，震动冲击，极端温度和耐湿性等的规格要求。

应用需求

· 车地间无缝连接

· 车厢内圈覆盖

· 灵活车厢变动，低维护需求

· 可靠的实时PIS（乘客信息系统）

· 实时公共地址和视频监控系统的高吞吐量

· 符合严苛的车载标准

系统描述

乘客安全和高可用性的连接对于车载列车网络来说是最重要的。这些网络使铁路运营商可以分享实时的列车，OCC，和车站间的通讯，以提供立即的状态更新和紧急控制。

在这个应用中，列车有6节车厢。BYAWK系列被用来在列车上提供Wi-Fi。每节车厢配备有一个VPort 15 IP 视频摄像头，通过内置以太网口来连接到无线网络。单射频设备BYAWK-3121，在前后车厢作为客户端访问摄像头。双射频设备BYAWK-5222则被部署在中间4节车厢，可以通过AP客户端连接模式进行配置。在这种模式下，第一个RF提供一个车厢间的链接，或者说AP模式，第2个RF提供客户端模式访问摄像头。一个路径使用802.11b 2.4 GHz，另一个路径使用802.11a 5 GHz，从而在RF环境下克服射频干扰。

为了维持数据传输过程中的稳定通讯，第四节车厢还包括了一个额外的802.11n BYAWK-3132通过BYAWK-5222的以太网口连接并作为客户端运行。户外802.11n BYAWK-4132 被设置成车站外的一个AP。这样一个IEEE802.11n 架构提供高宽带以确保实时的列车公共地址和视频监控。当车上的BYAWK-3121在运动时，快速的漫游确保了无缝的车对地的连接。在前车厢有一个通过EN50155 网管型交换机BYIES3118连接的车载服务器，用于处理车载流量和列车与地面间的数据传输。

城轨列车综合监测维保系统

在途综合监测系统主要完成对组成车辆的各系统设备的运行状态和乘用环境安全状态进行监控。它又分为车辆运行状态的监测和乘用环境安全状态监测两部分。车辆运行状态的监测从监测对象来分又分为电气设备监测和机械设备的监测两大类。电气设备的监测主要采用已有的监测内容，通过在车上安装ERM网关采集MVB总线上的列车设备状态数据完成监测功能。机械设备的监测又可分为两类，一类是已经进行了监测，监测状态在MVB总线上可见，这类数据和电气类设备一样通过在车上安装ERM网关采集MVB总线上的列车设备状态数据完成监测功能，另一类是由于需要监测其状态但由于条件限制还没有监测的设备，这类设备主要是通过加装新的传感器、信号采集、信号处理与故障诊断设备完成设备状态的监测。乘用环境安全状态的监测主要包括乘客异动状态监测、有毒有害气体监测、火灾灾害监测等，这类监测内容主要通过新加装设备完成。

综合监测系统状态数据的获取主要通过车载的车辆诊断设备完成。该设备集信号采集、信号处理、故障实时诊断、数据存储、数据传输等功能与一体。每个车辆安装一个即可完成对车辆状态的监测。设备之间通过1Gbps工业以太网连接。

车辆诊断设备由一个主控板和两个数据采集板，一个数据交换传输板，两个数据存储版和一个电源板组成。主控板配备两颗8核主频1.6GHz工业级 PowerPC CPU，操作系统采用嵌入式Linux操作系统。主控板主要完成对整个设备的控制和信号处理、特征提取、状态诊断、数据传输和MVB数据获取等功能。数据采集板毎板配有16路并行且隔离的模拟输入和8路数字输入的数据采集通道，每个模拟通道的采样率支持从32kbps到250kbps可调，每个采样点支持16bit采样分别率。主要完成信号的采集。数据交换和传输板配有8个1Gbps M12工业以太网接口可以实现8路1Gbps的线速交换和数据传输。数据存储板配备128GB工业级高防震电子硬盘，用以完成软件和数据的存储。

主要监测内容包括：乘客异动检测、有毒有害气体检测；车上已有MVB数据监测、轴箱和构架的振动、轴温监测、车体均衡振动监测、牵引动力监测、制动风压、辅逆监测、继电器检测、轮对检测、设备与器件关键特性临界值监测。

在途综合监测系统通过传感器、既有摄像头和TCN网关感知列车实时状态，实现实时智能诊断。智能感知诊断系统通过车载传感网发送实时状态和实时智能诊断到智能显示终端进行实时显示，同时通过车地接入网关和车地无线传输网络发送实时状态和实时智能诊断到地面数据挖掘与展示预警系统。