[发明专利]机车信息监控设备及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及机车信息监控领域，具体涉及一种机车信息监控设备及其运行方法。

背景技术

随着铁路建设的迅速发展，对铁路运输的安全要求也越来越高，从安全行车要求及实际情况出发，加装了各种监测诊断车载设备，如走行部监测诊断设备、车顶绝缘检测设备、各种视频监控设备、防火监测设备等等。这些设备在保障机车安全运营方面发挥了重要作用，但同时也面临一系列问题需要解决。这些设备都是各自独立、功能单一、分散安装的系统，兼容性和可扩展性差，给使用和维护带来很多不便。而且，将来开发新的系统，每一种特定功能的系统开发，都需要对数据通信、系统电源、数据接口、总线协议等进行重复开发。在机车视频监控方面，对数据图像的多态性，以及视频的分发处理，来达到适应不同用户对不同视频图像的要求，不能够得到很好的满足。对数据的存储、实时处理，电源控制及设备的稳定运行不能达到很高要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种机车信息监控设备及其运行方法，将分散系统融合，预留扩展功能插槽，采用满足多种需要的多总线技术，具备冗余切换功能。

根据本发明的一个方面，提出了一种机车信息监控设备。所述机车信息监控设备包括：机箱；固定在机箱中的背板；从机箱前面板插入并与背板一侧插接的多个功能板卡；从机箱后面板插入并与背板另一侧插接的一个或多个外部接口板；其中：所述背板包括插接所述多个功能板卡的多个插槽；所述多个功能板卡包括数据交换板，第一主控板，备用主控板，电源板以及一个或多个存储板；所述一个或多个外部接口板在机箱后面板提供多个输入输出接口，包括电源输入接口，数字信号输入输出接口以及模拟信号输入输出接口。

根据本发明的一个方面，所述背板具有位于一侧的第一插接件和第二插接件，以及位于另一侧的第三插接件，其中第二插接件和第三插接件耦接；所述功能板卡具有与所述第一插接件插接的第四插接件和与所述第二插接件插接的第五插接件；所述外部接口板具有与所述第三插接件插接的第六插接件。

根据本发明的一个方面，所述背板为3U 14槽的PCI-E背板，具有两个交换槽位，分别为PCI-E交换槽位和网络交换槽位，每个交换槽位都有两对高速差分线对与各个槽位互联，提供PCI-Ex1或千兆以太网的数据传输通道，各个槽位之间通过一对高速差分对两两互联。

根据本发明的一个方面，所述背板还具有RS485、CAN和/或I2C总线。

根据本发明的一个方面，所述数据交换板包括PCI-E数据交换板和网络交换板；所述PCI-E数据交换板具有主芯片，所述主芯片为PLX的8619交换芯片。

根据本发明的一个方面，所述第一主控板和备用主控板均具有控制芯片和编解码芯片，并均具有视频输入接口，背板总线接口，显示接口，键盘输入接口，电源输入接口，网络接口以及外部输入输出报警输入接口。

根据本发明的一个方面，所述一个或多个存储板分别包括一个或多个固态硬盘。

根据本发明的一个方面，所述电源板包括主电源板和备用电源板。

还提出了一种如上文所述的机车信息监控设备的运行方法，其特征在于：

步骤一，所述机车信息监控设备上电后，所述数据交换板的主芯片检测背板各个槽位插接的功能板卡；

步骤二，当发现存在功能板卡时，查询所述功能板卡的配置信息；

步骤三，当所述配置信息指示所述功能板卡支持网络，则为所述功能板卡分配IP地址；

步骤四，控制各个功能板卡的上电顺序直到各个功能板卡稳定运行。

根据本发明的一个方面，在步骤四后，执行步骤五，所述主芯片把各个功能板卡的配置信息通过广播的方式发送给所有功能板卡，各个功能板卡根据该配置信息决定是否建立通信。

根据本发明的一个方面，所述运行方法还包括对新插入功能板卡的启动流程，所述启动流程包括：

当有新功能板卡插入背板的功能板卡槽位时，向所述数据交换板发送中断信号；

所述数据交换板根据中断信号启动上电程序使所述新功能板卡上电；

新功能板卡上电稳定后，数据交换板查询新功能板卡的配置信息；

新功能板卡向交换板上报槽位号和配置信息；

对带网络功能的新功能板卡分配内部IP地址；

数据交换板把新功能板卡的所有信息向除新功能板卡外的已有的其他功能板卡广播；

其他功能板卡根据收到的信息更新本地配置信息表，建立和新功能板卡的通信。

根据本发明的一个方面，所述运行方法还包括第一主控板和备用主控板的切换流程，所述切换流程包括：