BOX 2.0在铁路车载微机系统中的应用

一、系统概述

       高速列车的控制、检测、诊断系统，是以车载微机为主要技术手段，对列车的运行控制、状态监测、故障诊断以及旅客信息服务进行综合处理的系统，是确保高速列车运行安全、舒适、经济、可靠的关键技术之一。由于列车的运行环境恶劣，要求车载微机有较宽的工作温度范围和较高的耐冲击能力，为便于检修还应该安装方便灵活，可靠性高。
 
二、系统功能分布与递阶结构
        车载微机系统就其主要功能而言，可以归纳为列车运行自动控制、机车控制、车辆控制、
状态监测、故障诊断以及旅客信息系统等几个部分。列车控制网由“三级两线”组成，“三级”可分为列车运行控制级、车厢控制级(含机车、车辆)和设备控制级，各部分功能所对应的车载微机分别定位于相应的机车和车辆之上，各功能问相互独立又有一定的联系。“两线”是指列车总线和车厢总线，车厢总线将本节车厢内的各种可编程设备连接起来，而列车总线将一列车的各车厢总线连在一起，构成整个列车的控制网络。
 
        系统的功能划分与系统的递阶结构存在着密切的关系。根据系统功能分布的需要，分布于各车厢的车载微机由列车总线(TB)进行连接，一个车厢内的各种微机化于系统和传感器／驱动器由车厢总线(VB)连接，从而构成一个整体。列车运行控制和列车故障诊断一般定位于机车，旅客信息分布于各车厢。尽管从目前国内实际应用的水平来看，上述结构还不可能全面实现，但做好向上兼容的准备是十分必要的，以避免对现行开发的车载微机系统进行再次改造。
 
三、车载可靠性
      车载微机系统是在特定的车载环境条件下运用的，所完成的任务有相当大的部分涉及到行车安全，因而应采取必要措施以满足其可靠性及故障安全性的要求。车载环境条件主要包括以下几个方面：使用(加电状态下)环境温度、存储(菲加电状态下)环境温度、高低温循环、温度冲击、湿热、振动、运输振动、碰撞、冲击、恒加速度、霉菌、盐雾。适应恶劣的环境条件，加固措施可从机械、电气、化学等方面着手。
       为保障系统运行安全可靠，根据系统内各车载微机重要性的不同，采取不同的可零性措施。例如列车运行控制具有头等重要性．一般采用双机方案或三机方案，其冗余方式根据需要选择备用方式、并联方式或表决方式等。车载微机的故障安全可以结合冗余结构一并考虑，在冗余部件互相比较发现不一致的情况下，系统应设计成使车载微机的输出倒向安全侧。
 
四、系统配置
      考虑到车载系统可靠性，监控主机采用平望科技BOX PC产品，其所具有开放性、高可靠性、低功耗、无风扇，保证了99.999%的高可靠度，极大降低了硬件和软件开发成本。
具体配置采用PVT-5100整机， PVT-5100是一款低功耗嵌入式工业控制平台产品.适用于各种恶劣环境，特别适合车载和机载环境中使用。
       整机支持Intel ULV Celeron M(423) 1.06GHz up to Core 2 Duo (T7400) 2.16GHz CPU，特性：低功耗双核处理器，板载1G DDR内存，提供一个PCI扩展槽位，1000M双以太网口，在板声卡AC’等。
 
五、系统评价
       采用嵌入式BOX 2.0主机构成的通信节点，能够实现高速列车控制网络的各种控制和信息交换任务，可靠性高，开发周期短。由于BOX 2.0的牢固设计，采用大容量硬盘，更加适合在高速列车上应用。