基于wifi技術(shù)的動車組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計

韓洋

摘 要：動車組列車行駛結(jié)束后需要回到檢修庫進行檢修，為了克服動車組回庫后CCU、TCU、空調(diào)等設(shè)備下載數(shù)據(jù)量大、耗時時間長的壓力，提出利用wifi技術(shù)采集動車組的數(shù)據(jù)，該方法利用列車中各個控制器通過信息轉(zhuǎn)換設(shè)備接入無線發(fā)射設(shè)備中，數(shù)據(jù)流通過無線發(fā)射設(shè)備轉(zhuǎn)換為2.4G無線數(shù)據(jù)進入無線接收設(shè)備中，再通過線纜進入數(shù)據(jù)解析設(shè)備并接入采集電腦，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)下載。

關(guān)鍵詞：動車組；wifi技術(shù)；信息轉(zhuǎn)換設(shè)備

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計背景

動車行駛結(jié)束后需要回到檢修庫進行檢修，以確保行駛安全。檢修時，技術(shù)人員需要對車輛內(nèi)部CCU、TCU、空調(diào)等設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集工作。每輛動車上配置4臺CCU、8臺TCU及16臺空調(diào)設(shè)備，技術(shù)人員需要攜帶筆記本對上述28臺設(shè)備逐一連接并進行數(shù)據(jù)下載、模擬運行并監(jiān)控反饋數(shù)據(jù)。這一工作極大的耗費人力、時間，大大的延長了列車的檢修時間。當列車大批量駛回檢修庫時，遺漏檢測的風險幾率會大幅度上升，這對列車的行駛埋下了極大的安全隱患。

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計意義和目的

本項目就是針對本環(huán)節(jié)進行升級改造，利用信息化系統(tǒng)集成技術(shù)大幅度解放人力，極大的提高了工作效率。項目實施設(shè)計中，對列車改造過程中僅在相關(guān)設(shè)備處添加部分數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，不對列車進行大幅度改造可以保證列車原始狀態(tài)，所有設(shè)備供電采用低伏弱電供電；對檢修庫的改造過程中僅在庫中鋪設(shè)弱電信息傳輸線纜，傳輸設(shè)備使用POE技術(shù)供電，減少安全隱患。

本項目目的是要使列車中各個控制器通過信息轉(zhuǎn)換設(shè)備接入無線發(fā)射設(shè)備中，數(shù)據(jù)流通過無線發(fā)射設(shè)備轉(zhuǎn)換為2.4G無線數(shù)據(jù)進入無線接收設(shè)備中，再通過線纜進入數(shù)據(jù)解析設(shè)備并接入采集電腦，讓技術(shù)人員在辦公區(qū)中就可以實時采集檢修庫內(nèi)列車中各個控制器數(shù)據(jù)信息。

3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計方案

本項目要求利用國際上現(xiàn)有的、領(lǐng)先的、成熟的計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能系統(tǒng)集成的技術(shù)，在保證投資性能價格比的同時，盡可能地提高動車檢修系統(tǒng)集成水平。使其系統(tǒng)集成真正實現(xiàn)國內(nèi)領(lǐng)先水平的、真正意義上的的典范工程，達到較好投資回報率。

本系統(tǒng)集成是充分利用了集成的方法，運用標準化、模塊化以及系列化的開放性設(shè)計，從而降低管理成本、提高運作效率。

3.1系統(tǒng)部署架構(gòu)

系統(tǒng)部署架構(gòu)如下：

3.2系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)

《智能建筑設(shè)計規(guī)范》 GB/G50314-2000

《建筑物與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB/750311-2000

《建筑物與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》GB/750312-2000

《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》GB50174-93

《電子計算機場地通用規(guī)范》GB/T2887-2000

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-87，修訂本

《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-92

《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范》GBJ79-85

《大樓通信綜合布線系統(tǒng)》YD/T926.1-3

《電信專用房屋設(shè)計規(guī)范》YD5003-94

《商務(wù)建筑電信布線標準》ANSI/EIA/IEC 568A，1995

3.3系統(tǒng)設(shè)計原則

設(shè)計遵循以下原則：

（1）、開放性

集成后的系統(tǒng)應(yīng)是一個開放、通用的系統(tǒng)。系統(tǒng)集成的關(guān)鍵問題是解決不同子系統(tǒng)、不同產(chǎn)品間接口和協(xié)議的“標準化”，以使它們之間能達到“互聯(lián)性”和“互操作性”。它應(yīng)提供數(shù)據(jù)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、系統(tǒng)和應(yīng)用軟件接口，使所有參與集成的子系統(tǒng)或設(shè)備與集成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)直接互聯(lián)。系統(tǒng)開放性特征是：

集成接口遵循開放、通用的國際標準。如被稱為“工業(yè)監(jiān)控軟件的現(xiàn)場總線”的、由非盈利性組織OPC基金會制定的OPC規(guī)范；

采用標準TCP/IP協(xié)議互相通信，提供標準的網(wǎng)絡(luò)接口；

集成接口互換性好；

可維護性好。

（2）、先進性、可擴充性

系統(tǒng)要采用符合國際技術(shù)發(fā)展潮流的技術(shù)和產(chǎn)品，建立一個可擴展的平臺，保護前期工程和后繼先進技術(shù)的銜接，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點增加、業(yè)務(wù)量增長、網(wǎng)絡(luò)距離延伸擴大、多媒體應(yīng)用和技術(shù)升級等需要，使系統(tǒng)具有先進性。

（3）、可靠性

系統(tǒng)應(yīng)提供多種方式構(gòu)建一個高可靠性系統(tǒng)。主要方式有冗余，當然最主要的是集成軟件的連續(xù)無故障運行能力。

（4）、模塊化

系統(tǒng)要嚴格按照模塊化結(jié)構(gòu)方式開發(fā)，以滿足通用性和可替換性。

（5）、適用性

系統(tǒng)要考慮技術(shù)和成本的適用性。應(yīng)從系統(tǒng)目標和用戶需求出發(fā)，經(jīng)過充分論證，選擇合適的技術(shù)和產(chǎn)品。

（6）、網(wǎng)絡(luò)化

系統(tǒng)是運行在TCP/IP的局域網(wǎng)內(nèi)，只要通過防火墻，系統(tǒng)可直接由以太網(wǎng)訪問。

系統(tǒng)集成的本質(zhì)是實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的信息交換、對各子系統(tǒng)實行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控。系統(tǒng)集成首先應(yīng)關(guān)注各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和互操作性問題，此外還應(yīng)關(guān)注系統(tǒng)聯(lián)動實現(xiàn)問題。

各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和互操作性問題，這是一個多廠商、多協(xié)議、面向各種應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)，需要解決各類設(shè)備、子系統(tǒng)之間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用軟件、建筑環(huán)境、運行管理等各類面向集成的問題。

4 結(jié)論

通過動車組列車中各個控制器通過信息轉(zhuǎn)換設(shè)備接入無線發(fā)射設(shè)備中，數(shù)據(jù)流通過無線發(fā)射設(shè)備轉(zhuǎn)換為2.4G無線數(shù)據(jù)進入無線接收設(shè)備中，再通過線纜進入數(shù)據(jù)解析設(shè)備并接入采集電腦，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)下載。

參考文獻

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