车载边缘计算平台主机

设备功能

1.车载边缘计算平台主机功能

ü         实现轴箱振动、温度数据特征提取和轴箱状态监测与故障诊断；

ü         实现齿轮箱振动、温度数据特征提取和齿轮箱状态监测与故障诊断

ü         实现电机振动、温度三相电流数据特征提取和电机状态监测与故障诊断

ü         实现牵引输入电压、输出电压、输入电流、输出电流数据的特征提取和 VVVF 状态监测、 IGBT 状态监测 与故障诊断 ；

ü         实现制动系统空压机电机电流、振动、温度、压力数据特征提取和空压机故障、气路故障、气缸漏气的监测与诊断和制动效果的实时监测 ；

ü         实现辅助系统输入电压、输出电压、输入电流、输出电流数据的特征提取和 VVVF 状态监测、 IGBT 状态监测与故障诊断；

ü         实现空调系统压缩机驱动电机三相电流、冷凝风机驱动电机三相电流、送风机驱动电机三相电流数据特征提取和压缩机系统、冷凝机系统、送风机系统的状态监测与故障诊断；

ü         实现客室门系统驱动电机电枢电压、电枢电流数据的特征提取与门系统的状态监测与故障诊断；

ü         实现采集数据、诊断数据、 TCMS 监测数据、车辆的故障、事件及状态信息的存储、传输功能；

ü         车载传感网组网功能

ü         以合适的方式向列车司机展示所有状态、及故障信息。

ü         向维护人员展示信息以方便对列车及所有设备进行预测性及响应式维护；

ü         对每个车辆系统发起自动测试并且测量 / 记录响应；

ü         向地面数据中心及 USB 驱动器等地面无线通信网关及维护设备高效传输所有存贮的信息。

ü         安全关键及运行关键故障细节信息可以充分识别车辆、系统、位置及故障类型。

ü         根据需要，存贮的系统故障与和部件故障数据可以充分识别 LRU 级故障，及理想情况下可以识别 LRU 中故障的可替换模块。

ü         根据需要，存档列车运行特性及命令状态信息以记录车辆的完整运行状态。

ü         标记所有状态数据和故障数据的发生时间和地点。

ü         所有故障、故障层次结构、故障逻辑及列车状态数据的展示，包括以下信息：

ü         故障列表；

ü         每个故障的详细描述；

ü         每个故障的触发条件详细描述，包括延迟、过滤及事件计数；

ü         故障复位要求的条件；

ü         子系统锁定触发条件详细描述，包括时间延迟、过滤及事件计数；

ü         锁定复位要求的条件

ü         个故障建议的故障属性；

ü         当故障、事件等逻辑组合以进行显示。

ü         所有状态信息和故障诊断结果支持在列车内可访问。

ü         支持自动为所有子系统同步日期及时间信息。所有数据具有日期及时间戳，这样可以在数据集之间进行快速同步。

ü         系统具有自我检测和通知故障功能，包括在开机自测、诊断测试期间检测到的故障或错误，或启动之后发生的故障或硬件故障，包括：

ü         可检测的故障主要包括车载感知、监测子系统和车载无线传输子系统的所有硬件及软件。

ü         通过列车控制显示（ TMD ）及故障设备上的指示灯通知故障。

ü         每个子系统可以执行自己的诊断、日志故障及状态数据，也可以在诊断主机的统一控制下统一开展自我诊断并记录故障日志及状态数据，并且向诊断主机报告。

ü           支持使用列车网络与线上的所有列车通讯。系统能够识别列车编组长度并根据编组组织车载网络。

ü           当主电源切断时，车载感知、诊断子系统数据不会丢失。

ü         支持对车载感知、监测子系统所有存储设备及任何其它数据存贮设备进行统一配置，从而可以利用更高容量的媒体，防止数据丢失。

ü         故障数据以结构化格式进行记录，便于之后进行管理、挖掘和统计分析。

ü         系统软件设计可以区分系统故障与通讯故障。

ü           系统具有下载存贮数据的能力。

ü         通过 USB 2.0 或以太网接口下载、以太网、 USB 端口能够直接传输数据到内置存贮设备中。

ü         另外，支持包括具有重复数据集合的可移动驱动器。

ü         数据下载不应该需要超过 15 分钟。

ü         系统支持通过轨旁和车辆段的无线数据传输系统下载数据。

2. T CMS 网关功能

ü         实现TCMS系统与实时监测系统网络的隔离，实现TCMS系统上牵引、制动、辅助系统的工作参数和状态数据采用以太网接口向车辆状态智能提取诊断主机转发。

3.车地传输网关功能

车载通信网关通过专用LTE、专用WiFi、公网等网络制式，实现车地无线通信功能。系统支持多链路聚合功能、业务优先级控制和存储转发功能。车地无线传输子系统实现监测信息在车载子系统与地面子系统之间的车地无线传输接入与控制。车载通信网关实现车载子系统到无线传输网络的接入，地面通信网关实现地面子系统到无线传输网络的接入，车载通信网关和地面通信网关共同实现监测信息车地无线传输的数据链路的管理和维护。

4.车地无线接入与传输控制功能

ü         车地无线传输子系统应支持独立组网及利用既有无线通信网络集成组网；

ü         支持第三代移动通信技术（3G）、第四代移动通信技术（4G）、WLAN等一种或多种高速移动的宽带无线通信制式的接入；

ü         支持车载子系统到地面子系统之间的端到端传输；

ü         支持多链路协同传输；

ü         支持业务分级传输机制；

ü         支持实时发送、定制发送和请求发送等方式；

ü         车地无线传输应按GB/T 20271-2006中6.3.3.9的要求，用加密算法或具有相同安全强度的其他方法对传输数据进行安全保护；

ü         支持上、下行传输带宽的配比调整。

  主要技术指标

1)         运算控制单元技术指标：

ü    控制 CPU 采用 X86 处理器，主频 1.9GHz

ü    板载内存 4GB ，支持 ECC 校验

2)         数据存储技术指标：

ü    采用工业级宽温固态硬盘

ü    具备不小于 64G 的数据存储能力

ü    数据读出速度可达 300Mbps ，数据写入速度可达 100Mbps

3)         交换传输技术指标：

ü    工业以太网交换单元具备不少于 4 路的 100M /1000M 工业以太网数据接口

ü    工业以太网端口支持 IEEE 802.1q VLANs 及 802.1p quality of service (QoS)

ü    IPTCOM/TRDP

ü    CIP, Profinet

ü    MVB EMD / ESD+

ü    Flash File System

ü    Webserver

4)         电源技术指标：

ü    标称工作电压 DC110V ，输入电压范围 DC66V ～ 154V

ü    整机功率不大于 300W

5)         环境适应性指标：

ü    工作环境温度范围： -25 ～ +70 ℃

ü    工作环境湿度： ≤95%RH （ 40 ℃ 时）

6)         抗震及 IP 防护等级：

ü    IP 防护等级 IP54

ü    抗震等级： GB/T 21563-2008 1 类 B 级

7)         设备物料形态：

ü    车辆状态智能提取诊断主机外形尺寸为 482.6mm ×350mm×44.45mm ，重量不大于 3.1kg

 

接口规格

ü    为 100M /1000M 工业以太网接口，数据协议为 TCP/IP 协议

ü    为 100M /1000M 工业以太网接口，数据协议为 TRDP 协议

ü    物理接口采用抗振型工业 M12 连接器

ü    输出电缆采用 cat7 的低烟无卤屏蔽网线。

ü    输出电缆外径 9mm ，最小转弯半径 45mm