[发明专利]分布式且模块化的轨道车辆用电子系统

说明书

技术领域

本发明涉及属于用于轨道车辆的电子控制领域，更具体地涉及一种分布式且模块化的轨道车辆用电子系统。

背景技术

目前的轨道交通车辆朝着越来越智能化、自动化方向发展，对用于实现特定控制功能的电子系统的要求也越高。传统的电子系统以集中控制为主，为每个控制功能研发特定的电子系统，专机专用。由于外部IO接口和控制功能均依据特定的应用场合需求进行设计，多个电子系统之间没有互换的可能性，单个电子系统内部更无法实现部件级替换，对轨道车辆电子系统的模块化、标准化设计带来了很大障碍。

发明内容

基于上述现有技术的缺陷，本发明的发明目的在于提供一种用于轨道车辆的电子系统，其具有分布式控制和模块化的设计，容错性高且大大节省了维护成本和维修时间。

为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案。

一种分布式且模块化的轨道车辆用电子系统，所述电子系统至少包括通过总线而彼此之间相互通讯的主控板卡模块和受控板卡模块，其中，所述主控板卡模块包括多个所述主控板卡，所述主控板卡实现所述电子系统的控制功能，所述受控板卡模块包括多种受控板卡，每一种所述受控板卡的数量为多个，所述受控板卡受到所述主控板卡的控制功能的控制并与外部部件连接，所述受控板卡还包括电源板卡，所述电源板卡为整个所述电子系统供电。这样，提供了一种具有分布式设计和模块化结构的轨道车辆用电子系统，能够实现上述发明目的。

优选地，所述受控板卡至少包括扩展板卡，所述扩展板卡对所述主控板卡需要采集的信号或需要控制的对象数量进行扩展，并且所述扩展板卡一方面将采集到的数据通过所述总线发送给所述主控板卡，另一方面所述扩展板卡接收所述主控板卡的控制指令。

进一步地，所述受控板卡还包括通讯板卡，所述通讯板卡实现所述电子系统对所述外部部件的通讯。所述受控板卡包括多种所述通讯板卡，多种不同的通讯板卡实现不同的通讯方式，所述通讯板卡为TCN网络通讯板卡、以太网络通讯板卡、串口通讯板卡和/或CAN总线通讯板卡。

此外，所述主控板卡和所述受控板卡的一侧均包括规格和数量完全一致的总线连接端口，所述总线连接端口与所述总线连通以实现所述主控板卡和所述受控板卡之间通过所述总线的通讯。所述主控板卡和所述受控板卡的另一侧根据主控板卡和所述受控板卡的功能不同而具有不同的接口，所述主控板卡和所述受控板卡的所述另一侧与所述外部部件连接。在这种情况下，当单一所述主控板卡或单一所述受控板卡的功率或处理能力不足的情况下，将多个所述主控板卡并联之后与单一所述外部部件连接，或者将多个同一种所述受控板卡并联之后与单一所述外部部件连接。

此外，所述主控板卡和所述受控板卡的一侧均包括规格和数量完全一致的总线连接端口，所述总线连接端口与所述总线连通以实现所述主控板卡和所述受控板卡之间通过所述总线的通讯。所述主控板卡和所述受控板卡的另一侧具有功能相同的同样的接口，所述主控板卡和所述受控板卡的所述另一侧与所述外部部件连接。在这种情况下，当单一所述主控板卡或单一所述受控板卡的功率或处理能力不足的情况下，将多个所述主控板卡并联或者将多个所述受控板卡并联或者将所述主控板卡所述受控板卡并联之后与所述外部部件连接。

通过采用如上技术方案，本申请有两个很显著的优势：分布式控制和模块设计。通过分布式控制的系统架构，能够提高整个系统的可用性、容错性。当某块板卡故障时，仅影响与该板卡关联的这部分控制或通讯功能，对整个系统的功能影响有限；而且通过更换单个故障板卡，能够迅速恢复整个系统的功能，大大节省了维护成本和维修时间。

通过模块设计，提高了轨道交通车辆电子系统的标准化水平。通过使用一套成熟的电子板卡，适应不同的电子系统功能需求，大大简化了系统设计难度，提高了电子系统的互换性。

附图说明

图1示出了本发明的分布式且模块化的轨道车辆用电子系统的第一实施方式；

图2示出了本发明的分布式且模块化的轨道车辆用电子系统的第二实施方式；

图3示出了本发明的分布式且模块化的轨道车辆用电子系统的第三实施方式；

图4示出了本发明的分布式且模块化的轨道车辆用电子系统的第四实施方式。

附图中部件的附图标记说明

1电源板卡 2扩展板卡3主控板卡 4通讯板卡

5背板连接器 6前面板连接器7总线 8电子系统

9外部部件

具体实施方式