研祥EPI总线产品在铁路车辆热轴探测系统中的应用

一.系统概述

　　列车在运行中，车轴与轴承相互摩擦产生热能，当车轴与轴承间出现故障时，摩擦力增大，产生的热能就随之增加,轴箱的温度也随之升高。因此,测定轴箱的温度变化，可以确定轴箱的工作状态是否正常。铁路行车早期，采用手摸轴箱的办法来判断温度的变化情况，并以手的感觉来确定车辆与轴承间的工作状态。采用这种方法，检测人员劳动强度大，效率低，而且人的手感有差异，没有标准。轴温探测（hot-box detector ）对运行中的铁路车辆轴箱温度变化所进行的测试，其目的是为了早期发现和及时预报列车的热轴故障，轴箱温度的变化，可以通过轴箱红外辐射能量的变化来测定，红外线轴温探测设备实现了轴温探测的自动化。
 
二.系统要求
1.整个系统要求全天候工作，对主控设备可靠性要求较高；
2.主控设备工作于铁路旁边的机房中，受振动、灰尘、潮气等恶劣环境影响较大；
3.因为有多路数据需要采集，所以必须要有丰富的扩展接口；
4.主控系统要完成信息的采集、处理、分析、传输通信等功能，CPU性能不能太低。

三.系统描述

红外线轴温探测系统采用自动化控制技术、红外线辐射探测技术、光机电一体化技术、全息数据采集技术、轴距自适应判断技术、DSP技术、双下探技术、探头自适应标定技术、网络通信技术、远程控制技术和计算机智能化技术等前沿技术，实现对列车车速、轴距、轴温、车号等列车运行信息的采集、处理以及信号传输通信等功能。

在铁路沿线一般每隔30～50公里设置一个红外线轴温探测设备，用以预报热轴故障。预报方式有：①在有铁路车辆停车检查轴温作业的车站，对热轴故障一般就地预报，并进行处理。②在铁路沿线区间设置红外线轴温探测设备，发现热轴故障时通过传输回线将信息传输到控制系统中心,由控制系统中心确认后,再通过铁路行车指挥系统发出警告。这种方式对速度不超过300公里/小时的列车，能够有效地跟踪检测轴温的变化，并能及时发现热轴故障。

探测站的组成部分：室内部分：主机箱、辅机箱、调探信号处理器、智能跟踪装置、电源防雷箱、信号防雷箱和地面发射装置等。室外部分：探头、磁钢、轨边箱、下探防护箱和车号射频天线等。主控系统主要的功能是接收采样接收板的数据并进行处理（判辆、温度计算、热判处理、波形整理、车号定位），形成接车报文后通过铁路专用总线送通信板，通过232口送复示站和地面发射装置。

四.系统框图

　　　　　　　　　　　　

五.项目产品清单

主控设备：研祥EPI整机IPC-820

该整机底板采用研祥EPI2.0总线设计，主板与底板间、底板与应用扩展卡间的连接全部采用欧式连接器来实现。
该整机机箱是一款4U 19〞上架机箱，采用优质钢板成型，喷涂高温烘烤漆，结构坚固。具有优良的散热、抗振及搞幅射性能。可以满足振动、电磁干扰等严酷工作环境的使用。

六、EVOC产品优势

1.整个系统研祥EPI总线设计，主板与底板间、底板与扩展卡间全部欧式连接器针孔连接，360度全包围接触，具有高度气密性、防腐防氧化性、防尘性等，解决了在多尘、潮湿、高/低温、腐蚀等各种工业恶劣环境下工作时连接器间连接易堵塞、氧化或发霉而造成的电气接触不良，保证了工控机工作的可靠性

2.主板或扩展卡一旦插到位，欧式连接器公母头接触面间不会发生相对位移，不会产生相对摩擦，不会损伤导电层，提升了系统抗振动和冲击的能力，保证设备在振动环境下长时间可靠工作的要求；

3.独特的CPU背板支架设计，将CPU散热器重量转架到金属机箱上，避免欧式连接器间接触力的不平衡，同时使两个连接器间更加稳固，不会产生相对位移，进一步提高了整机在振动环境下可靠工作的能力。 

4.EPI总线计算机解决了传统金手指工业计算机平台无法通过底板供电，造成机箱走线复杂；EPI总线定义PS－ON#，5V SBS(2A)等信号，12V电源有5个管脚可承受7A电流，避免使用ATX电源时底板与主板之间控制连线,。

5.EPI总线优化了底板的PCI走线和ISA走线，PCI走线更短,走线更容易匹配，使得PCI和ISA信号质量得到大大改善，保证了系统的可靠性； 

6.开放的构架:“EVOC-EPCI总线技术------增强型PCI总线扩展卡结构、信号定义规范 ”完全免费授权。

七、结论
研祥EPI总线产品具备在恶劣工业环境下长时间无故障稳定工作的特性，能够很好的满足多尘、潮湿、高/低温、腐蚀、振动等各种严酷环境下对硬件的需求