[实用新型]一种基于arm的架装主板模块

说明书

本实用新型属于高铁运行状态监控技术领域，公开了一种基于arm的架装主板模块，包括基板及装载在基板上的ARM应用处理器、ARM实时处理器、硬盘、内存、TRDP接口、RS485接口、以太网接口。本实用新型利用一块ARM应用处理器及一块ARM实时处理器，通过多种通信接口，解决了现有架装主板模块无法同时适用于多种振动、温度、失稳、平稳、接口采集模块接入的应用场景，使架装主板模块可以根据应用需求，完成所有功能。通过使用ARM实时处理器实时处理特性，可以满足列控系统对实时性和抖动的要求，与现有方案相比节省了一块TRDP板卡。

技术领域

本实用新型属于高铁运行状态监控技术领域，具体涉及一种基于arm的架装主板模块。

背景技术

火车作为一种人们出行的主要方式，每年的客流量有几十亿人次，随着高速动车组的普及，列车在高速环境下的运营安全监控越来越重要，特别是对列车转向架的振动情况实时监测越发重要。由于振动数据量大，故障模型及算法复杂，急需高性能、高可靠性的主板处理振动数据。

传统的列车监测设备的主板模块包括处理器、硬盘、内存，三者作为核心部件实现主板模块的数据处理功能，另外，还包括与采集卡、通信板连接的接口。传统的主板模块存在以下不足：

(1)传统主板模块适用于温度、平稳、失稳等数据量小，诊断算法简单的情况，这些数据处理对主板模块的性能要求低；但振动数据每秒变化上万次，且数据量大，使得传统主板模块无法满足振动数据的处理要求。

(2)传统主板模块处理功能单一，一般是对单一的数据进行诊断，通常是一个监测设备监测一种数据；当需要监测多个数据时，往往需要另外的模块对多个设备监测的数据汇总后综合处理。

(3)列车控制系统对数据反馈的实时性有要求，但处理器本身不能实现实时反馈，因此传统主板模块通常需要单独的通信板(列车实时数据通信协议(TRDP)通信板)与列控系统连接，以满足实时响应的要求，但是，通信板价格贵，且需要单独安装，占用空间大。

实用新型内容

本实用新型针对上述存在的问题，提出了一种基于arm的架装主板模块。架装主板模块通过列车实时数据通信协议与列控系统交互数据，通过以太网与振动采集装置及列车维护以太网交互数据，通过RS485总线与低速设备(包括接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块、MVB模块)交互数据。架装主板模块通过内部ARM应用处理器、ARM实时处理器计算分析接收的数据并把结果通过通讯接口传输出去。

本实用新型的技术方案：

一种基于arm的架装主板模块，包括基板及装载在基板上的ARM应用处理器、ARM实时处理器、硬盘、内存、TRDP接口、RS485接口、以太网接口；

ARM应用处理器为ARM架构SOC处理器，包括Arm Cortex-A72双核2.0Hz处理器、两个数字信号处理器DSP、一个图形处理器GPU；ARM应用处理器、一硬盘、一内存构成主板模块的核心处理器，ARM应用处理器通过一以太网接口与振动采集模块连接，负责与震动采集模块交互数据；另一太网接口连接列车维护以太网，负责与列控系统交互数据；ARM应用处理器通过第二RS485接口与包括接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块的低速设备连接，处理及诊断获得的振动信号、温度信号、失稳信号、平稳信号、接口IO信号，满足振动、温度、失温、平稳数据采集及处理要求；

ARM实时处理器，包括六个Arm Cortex-R5F 1.0GHz处理器、16K指令缓存和16K数据缓存；ARM实时处理器、另一硬盘、另一内存构成主板模块的列控通信处理器，ARM实时处理器通过TRDP接口连接列控系统，负责与列控系统交互数据；ARM实时处理器通过第一RS485接口连接MVB板卡，与MVB板卡交换数据，通过MVB板卡连接列控系统，负责与列控系统的实时通信。

本实用新型的有益效果：