[实用新型]一种应用于红外线轴温探测系统的新型工控机装置

说明书

技术领域

本实用新型属于铁路车辆轴温探测领域，具体涉及一种应用于红外线轴温探测系统的新型工控机装置。

背景技术

红外线轴温探测系统，通过红外线探测器探测铁路运行车辆中车轴轴箱发出的红外线强度，采集的红外线强度信号并进行处理和计算，从而得到所测车轴轴箱的温度信息，通过对轴箱温度信息的处理分析来判别车轴轴箱是否存在故障，并对存在故障的车辆发出警告信息，及时采取相关措施以避免因列车车轴故障而导致列车运行事故，是保障列车运行安全的重要设备之一。

红外线轴温探测系统，以工控机作为核心控制单元，实现信号控制以及数据的采集、处理、分析和传输功能。

工控机(Industrial Personal Computer，IPC)，全称工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的设备。工控机具有重要的计算机属性和特征，具有CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力和友好的人机界面。

IPC主要的组成部分为工业机箱、无源底板及可插入其上的各种板卡组成，如CPU卡、I/O卡等。IPC采用全钢机壳、板卡压条、过滤网、散热风扇等设计及EMC(electromagnetic compatibility)技术以避免工业现场的电磁干扰、震动、灰尘、高低温等的影响。

目前红外线轴温探测系统使用传统的ATX(Advanced Technology Extended)架构的工控机，这种工控机在在现场安装应用以及日常维护过程中存在诸多问题和故障，如下：

1、工控机死机现象，MTTF(Mean Time To Failure，平均无故障时间)缩短。

2、传统工控机内各种板卡与底板的插接采用金手指结构，板卡与槽的连接处容易在震动中接触不良，结构连接可靠性差，容易松脱和氧化，从而导致工控机内的AD采集卡、IO卡、多串口卡以及显卡等板卡无法被系统识别加载。

3、对工控机以及内部所插板卡进行维护和更换时，需要打开上盖板并插拔大量电缆和板卡，容易搞错顺序和位置，安装、拆卸极不方便。

4、工控机散热性能差，导致CPU在工作时温度偏高，影响使用寿命。

5、传统工控机机箱内，由于底板、板卡支架和磁盘驱动器所阻塞，导致空气流动不畅，不能有效散热。冷空气不能在所有板卡间循环流动，热空气也不能立即排出机箱外。导致电子设备和电路板出现损坏，变形，断线以及寿命变短等问题。

6、工控机运行采用Windows操作系统，系统不稳定并且容易遭受病毒的攻击破坏，影响红外线轴温探测系统探测软件正常运行。

以上工控机存在的问题严重影响了红外线轴温探测系统整体的可靠性和可维护性，降低了设备的无故障运行时间。鉴于此种情况，需要一种新型的更加可靠稳定且易于维护的工控机平台来替代现有的工控机平台，以提高红外线轴温探测系统整体的可靠性和可维护性。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有工控机平台稳定性低和可维护性差的问题，提出了一种应用于红外线轴温探测系统的新型工控机装置。

该装置包括包括机箱以及插在机箱内部的板卡组；

机箱包括前面板和后面板，顶部和底部沿机箱左右方向安装有上下相互对称的导轨，且底部导轨下方集成有散热风扇模组；

板卡组包括：总线背板、CPU板、4个AD卡、2个I/O卡、2个硬盘板、多串口卡和电源模块；分别卡在顶部和底部相互对称的导轨间，顺序依次为电源模块，多串口卡，2个硬盘板，CPU板，2个AD卡，2个I/O卡和2个AD卡；并通过前面板的紧固螺钉与机箱固定在一起；其中，总线背板固定在机箱内部，靠近后面板并与之平行，使各板卡垂直于总线背板；通过连接器插头插在总线背板相应的插槽上，与总线背板相连并进行信息交换；

CPU板具有处理器芯片组、内存、网络接口、USB接口和VGA接口；

硬盘板的存储硬盘上安装有操作系统和各种应用软件；

AD卡采集红外线轴温探测装置产生的各种模拟信号并将其转换为数字信号，供CPU板调用；

I/O卡具有数字信号的输入和输出功能，CPU板通过I/O卡的输入功能实现对红外线轴温探测系统产生的数字信号的采集，通过I/O卡的输出功能实现对红外线轴温探测系统的开关控制；

多串口卡具有串口通讯接口，CPU板通过串口通讯接口与红外线轴温探测系统的各种辅助设备进行信息通讯。

本实用新型的优点：