一种轨道车上分布式设备的集成式机柜的制作方法

本发明涉及轨道车分布式运行监控设备技术领域，特别是涉及一种轨道车上分布式设备的集成式机柜。

背景技术：

随着铁路事业的高速发展，轨道车越来越智能化，轨道车上的分布式运行监控设备也越来越多，由于多数设备间相互连线，且受限于车内空间，轨道车上分布式设备采用集成式机柜安装越显必要，而集成式机柜安装存在连线难和维护难问题，如何改善机柜内分布式设备的连线问题，以方便进行组装、调试以及维护，也越来越受到相关部门重视。

目前轨道车上分布式设备未使用集成式机柜进行安装，而是根据车内空间位置，哪有空间安装在哪，导致设备安装位置随意不固定，相关设备的连接存在配线长问题，不利于安装和维护。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轨道车上分布式设备的集成式机柜，以解决目前轨道车上分布式设备未使用集成式机柜进行安装，导致的配线长、不利于安装和维护的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种轨道车上分布式设备的集成式机柜，所述集成式机柜包括：机柜、多个分布式设备和多个浮动连接器；多个所述分布式设备包括风扇单元、ups电源单元、隔离开关单元、gyk主机单元、gms主机单元、btm主机单元和接口单元；

所述分布式设备安装在所述机柜内部；所述浮动连接器的插头安装在所述分布式设备的后面板上；所述分布式设备通过线缆与所述插头连接；与所述插头相对应的所述浮动连接器的插座安装在所述机柜背部的安装支架上，所述插座与所述插头连接；各所述分布式设备之间通过所述浮动连接器互相连接。

可选的，所述机柜包括机架和多层柜体；多层所述柜体固定在所述机架内部；每层所述柜体底部安装有导轨；

所述多层柜体从上到下依次为第一柜体、第二柜体、第三柜体、第四柜体、第五柜体、第六柜体、第七柜体、第八柜体、第九柜体、第十柜体和第十一柜体；

所述风扇单元安装在所述第一柜体、所述第四柜体、所述第六柜体、所述第八柜体和所述第十柜体中的一个或多个柜体内；

所述ups电源单元放置在所述第二柜体内；所述隔离开关单元放置在所述第三柜体内；所述gyk主机单元放置在所述第五柜体内；所述gms主机单元放置在所述第七柜体内；所述btm主机单元放置在所述第九柜体内；所述接口单元固定安装在所述第十一柜体内。

可选的，多个所述浮动连接器包括风扇浮动连接器、ups浮动连接器、隔离开关浮动连接器、gyk浮动连接器和gms浮动连接器。

可选的，所述风扇单元与所述gyk主机单元之间依次通过所述风扇浮动连接器、2路can总线以及所述gyk浮动连接器进行通信。

可选的，所述ups电源单元通过所述ups浮动连接器及所述风扇浮动连接器与所述风扇单元连接；所述ups电源单元通过所述ups浮动连接器及所述隔离开关浮动连接器与所述隔离开关单元连接；所述ups电源单元通过所述ups浮动连接器及所述gyk浮动连接器与所述gyk主机单元连接；所述ups电源单元通过所述ups浮动连接器及所述gms浮动连接器与所述gms主机单元连接；所述ups电源单元通过所述ups浮动连接器与所述btm主机单元连接；

所述ups电源单元为所述风扇单元、所述gms主机单元及所述btm主机单元提供dc24v电源，电压波动范围为dc18v～dc36v；所述ups电源单元为所述隔离开关单元和所述gyk主机单元提供稳压dc24v电源。

可选的，所述隔离开关单元通过所述隔离开关浮动连接器及所述gyk浮动连接器与所述gyk主机单元连接。

可选的，所述gms主机单元依次通过所述gms浮动连接器、1路rs422总线以及所述ups浮动连接器与所述ups电源单元进行通信；

所述gms主机单元依次通过所述gms浮动连接器、1路rs422总线和1路网口、以及所述gyk浮动连接器与gyk主机单元进行通信。

可选的，所述btm主机单元通过2路rs422总线和1路can总线、以及所述gyk浮动连接器与所述gyk主机单元进行通信。

可选的，所述接口单元通过欧式连接器和所述ups浮动连接器与所述ups电源单元连接；所述接口单元通过欧式连接器和所述隔离开关浮动连接器与所述隔离开关单元连接；所述接口单元通过欧式连接器和所述gyk浮动连接器与所述gyk主机单元连接；所述接口单元通过欧式连接器和所述gms浮动连接器与所述gms主机单元连接。

可选的，各所述分布式设备的对外信号从所述浮动连接器的插座处统一接到所述接口单元，再从所述接口单元处通过航空连接器引出。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种轨道车上分布式设备的集成式机柜，通过浮动连接器将轨道车上分布式设备集成到一起进行机柜安装。采用本发明提供的所述集成式机柜，把分离的相关分布式设备统一按照机柜结构进行设计，通过浮动连接器进行连接，实现各分布式设备在机柜中的单元化和模块化，使得各分布式设备容易组装、连接可靠、抗震性好，并且维护方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据本发明提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的集成式机柜的集成安装结构示意图；

图2为本发明提供的集成式机柜内各分布式设备的电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种轨道车上分布式设备的集成式机柜，通过浮动连接器将轨道车上分布式设备集中到一起进行集成式机柜安装，实现各分布设备在机柜中的单元化和模块化，使得各分布式设备容易组装、连接可靠、抗震性好、并且维护方便，从而解决目前轨道车上分布式设备未使用集成式机柜进行安装，导致的配线长、不利于安装和维护的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的集成式机柜的集成安装结构示意图。参见图1，本发明提供的集成式机柜包括：机柜、多个分布式设备和多个浮动连接器。多个所述分布式设备包括风扇单元1、ups电源(uninterruptiblepowersupply，不间断电源)单元2、隔离开关单元3、gyk(railwayvehicleoperationcontrolequipment，轨道车运行控制设备)主机单元4、gms(gykremotemaintenancemonitoringsystem，轨道车远程维护监测系统)主机单元5、btm(balisetransmissionmodule，应答器信息传输模块)主机单元6和接口单元7。

所述分布式设备安装在所述机柜内部；所述浮动连接器的插头安装在所述分布式设备的后面板上；所述分布式设备通过线缆与所述插头连接；与所述插头相对应的所述浮动连接器的插座安装在所述机柜背部的安装支架上，所述插座与所述插头连接；各所述分布式设备之间通过所述浮动连接器互相连接。具体的，各分布式设备对应的浮动连接器的插头安装在各分布式设备的后面板上，相对应的浮动连接器的插座固定在机柜背部的安装支架上。

如图1所示，所述机柜包括机架8和多层柜体；多层所述柜体固定在所述机架8内部；每层所述柜体底部均安装有导轨。

所述多层柜体从上到下依次为第一柜体901、第二柜体902、第三柜体903、第四柜体904、第五柜体905、第六柜体906、第七柜体907、第八柜体908、第九柜体909、第十柜体910和第十一柜体911。

所述机柜采用19英寸机架8，机架8内的多层柜体从上到下依次可以放置：风扇单元1、ups电源单元2、隔离开关单元3、gyk主机单元4、gms主机单元5、btm主机单元6、接口单元7。

具体的，除所述第二柜体902和所述第三柜体903之间没有设置间隔空间外，每层柜体之间留1u空间，可根据实际情况安装风扇单元1，便于各分布式设备合理有效进行散热。即，根据实际情况，所述风扇单元1可以安装在所述第一柜体901、所述第四柜体904、所述第六柜体906、所述第八柜体908和所述第十柜体910中的任意一个或多个柜体内。所述第一柜体901、所述第四柜体904、所述第六柜体906、所述第八柜体908和所述第十柜体910的高度均为1u。u是标准机箱尺寸单位，1u为44.45mm。

所述ups电源单元2放置在所述第二柜体902内；所述第二柜体902的高度为2u。所述隔离开关单元3放置在所述第三柜体903内；所述第三柜体903的高度为1u。所述gyk主机单元4放置在所述第五柜体905内；所述第五柜体905的高度为4u。所述gms主机单元5放置在所述第七柜体907内；所述第七柜体907的高度为3u。所述btm主机单元6放置在所述第九柜体909内；所述第九柜体909的高度为3u。所述接口单元7固定安装在所述第十一柜体911内；所述第十一柜体911的高度为5u。

图2为本发明提供的集成式机柜内各分布式设备的电路连接示意图。如图2所示，本发明采用的多个所述浮动连接器包括风扇浮动连接器(图2中用fs-x表示)、ups浮动连接器(图2中用ups-x表示)、隔离开关浮动连接器(图2中用glkg-x表示)、gyk浮动连接器(图2中用gyk-x表示)和gms浮动连接器(图2中用gms-x表示)。其中x为整数。例如，所述风扇浮动连接器(fs-x)包括第一风扇浮动连接器(fs-1)、第二风扇浮动连接器(fs-2)、第三风扇浮动连接器(fs-3)、第四风扇浮动连接器(fs-4)和第五风扇浮动连接器(fs-5)。本发明实施例中仅采用一个所述ups浮动连接器(图2中用ups-1表示)和一个所述隔离开关浮动连接器(图2中用glkg-1表示)。所述gyk浮动连接器(gyk-x)包括第一gyk浮动连接器(gyk-1)、第二gyk浮动连接器(gyk-2)和第三gyk浮动连接器(gyk-3)。所述gms浮动连接器(gms-x)包括第一gms浮动连接器(gms-1)和第二gms浮动连接器(gms-2)。

如图2所示，所述风扇单元1与所述gyk主机单元4之间依次通过所述风扇浮动连接器(fs-x)、2路can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线(can1/can2)以及所述第二gyk浮动连接器(gyk-2)进行通信，从而进行风扇开启、关断、转速等数据交互。

所述ups电源单元2通过所述ups浮动连接器(ups-1)及所述风扇浮动连接器(fs-x)与多个所述风扇单元1连接。所述ups电源单元2通过所述ups浮动连接器(ups-1)及所述隔离开关浮动连接器(glkg-1)与所述隔离开关单元3连接。所述ups电源单元2通过所述ups浮动连接器(ups-1)及所述第三gyk浮动连接器(gyk-3)与所述gyk主机单元4连接。所述ups电源单元2通过所述ups浮动连接器(ups-1)及所述第一gms浮动连接器(gms-1)与所述gms主机单元5连接。所述ups电源单元2通过所述ups浮动连接器(ups-1)与所述btm主机单元6连接。

所述ups电源单元2为所述风扇单元1、所述gms主机单元5及所述btm主机单元6提供dc24v电源，电压波动范围为dc18v～dc36v；所述ups电源单元为所述隔离开关单元3和所述gyk主机单元4提供稳压dc24v电源。

所述隔离开关单元1通过所述隔离开关浮动连接器(glkg-1)及所述第三gyk浮动连接器(gyk-3)与所述gyk主机单元4连接。隔离开关单元1与gyk主机单元4进行工况和制动信号的交互。

所述gms主机单元5依次通过所述第一gms浮动连接器(gms-1)、1路rs422总线(串口通信总线)以及所述ups浮动连接器(ups-1)与所述ups电源单元2进行通信。gms主机单元5与ups电源单元2采用1路rs422总线进行通信，用于传输ups电源单元2的状态信息。

所述gms主机单元5依次通过所述第一gms浮动连接器(gms-1)、1路rs422总线和1路网口、以及所述第三gyk浮动连接器(gyk-3)与所述gyk主机单元4进行通信。gms主机单元5与gyk主机单元4采用1路rs422总线和1路网口进行通信，主要用于传输gyk的基本数据和运行记录数据。

所述btm主机单元6通过2路rs422总线和1路can总线、以及所述第三gyk浮动连接器(gyk-3)与所述gyk主机单元4进行通信。btm主机单元6与gyk主机单元4采用2路rs422总线和1路can总线进行通信，主要进行地面应答器报文的交互。

此外，本发明集成式机柜中接口单元7还采用了多个欧式连接器(图2中用jp-x表示)，具体包括第一欧式连接器(jp-1)、第二欧式连接器(jp-2)、第三欧式连接器(jp-3)、第四欧式连接器(jp-4)和第五欧式连接器(jp-5)。

所述接口单元7通过第三欧式连接器(jp-3)和所述ups浮动连接器(ups-1)与所述ups电源单元2连接。所述接口单元7通过第三欧式连接器(jp-3)和所述隔离开关浮动连接器(glkg-1)与所述隔离开关单元3连接。所述接口单元7通过第一欧式连接器(jp-1)与所述gyk主机单元4的所述第一gyk浮动连接器(gyk-1)连接；所述接口单元7通过第二欧式连接器(jp-2)与所述gyk主机单元的所述第二gyk浮动连接器(gyk-2)连接。所述接口单元7分别通过第四欧式连接器(jp-4)和第五欧式连接器(jp-5)与所述gms主机单元5的所述第二gms浮动连接器(gms-2)连接。

各分布式设备的信号均通过线缆传输到该设备后面板上安装的浮动连接器插头上，对应的浮动连接器的插座固定在安装支架上，各分布式设备间的信号交互是直接从浮动连接器插座处连线。

接口单元7引出ups电源单元2、隔离开关单元3、gyk主机单元4、gms主机单元5以及btm主机单元6的信号，与机柜外部进行电源、工况、制动、机车信号、速度、风压等信号交互。各分布式设备的对外信号从浮动连接器插座处统一接到接口单元7，再从所述接口单元7处通过航空连接器引出。

本发明风扇单元1、ups电源单元2、隔离开关单元3、gyk主机单元4、gms主机单元5、btm主机单元6和接口单元7均是轨道车上的常规设备，本发明不对其作用进行改变，只是改变它们之间的连接关系和连接方式。例如风扇单元1可采用dc12v供电的psad1a225bl型风扇；ups电池单元2可采用yh18650cl-2.2ah型6串6并锂电池组；隔离开关单元3可采用施耐德的zb2型万能转换开关；gyk主机单元4可采用gyk-18型主机，使用tms5703137dzwtqq1型安全微处理器；gms主机单元5可采用am335x型核心板；btm主机单元6是常规标准设备；接口单元7可采用xcb型pcb板载的航空连接器。浮动连接器可采用70芯的j45atjyj-14xm-01a000插头和j45azkyj-14xm-01a000插座；欧式连接器可采用48芯的09060482905插座和09062486823插头。

轨道车上的风扇单元1用于集成式机柜散热，降低各分布式设备的工作环境温度，避免各分布式设备在过高温度下工作；ups电源单元2用于提供分布式设备电源，可实现3路ups输入电源无缝切换，内置锂电池，可带载延时不小于10s；隔离开关单元3用于接入工况信号，引出制动状态，gyk主机4故障制动时，可通过隔离开关单元3打到“隔离”位，旁路gyk主机4输出的制动信号，使轨道车不受gyk主机4影响；gyk主机单元4实现监控轨道车安全运行的同时，采集并记录与轨道车安全运行有关的各种运行状态信息；gms主机单元5实现gyk基本数据远程更换、控制软件远程升级、运行揭示远程载入、运行记录数据远程回传及分析，数据版本信息实时管理、轨道车位置在线定位、设备报警信息及时回传等功能；btm主机单元6可以使得gyk主机单元4获得地面应答器的报文，有助于gyk主机单元4提高轨道车的运行效率，使得gyk控制更加到位，避免很多慢速长距离行驶的情况，并可大大减少司机的输入，在提供方便的同时，也减少了输入错误的可能性，提高了轨道车运行的安全性；接口单元7位于集成式机柜的最下层，用于机柜与外部进行信息交互；浮动连接器用于机柜内各分布式设备对外信号的连接，可提高设备的抗震性，降低设备故障率。

本发明提供的集成式机柜主要集成ups电源、gyk主机、btm主机、gms主机，还可以配合人机界面单元、tcr(trackcircuitreader，轨道电路信息读取器)单元、速度传感器等设备，再根据轨道车地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息，按照目标-距离模式生成控制速度，采集并记录与轨道车安全运行有关的各种运行状态信息，实现监控轨道车的安全运行，担负轨道车运行及司乘人员安全的重要责任。

各分布式设备(简称设备)在所述集成式机柜中分层进行安装，通过风扇单元1对设备进行抽风散热，机柜内设备对外的信号统一通过接口单元7引出，机柜内设备之间的信号直接在机柜内完成连线，各分布式设备通过柜体底部的导轨可单独抽出或插入。集成式机柜安装可以缩短设备之间的连线，规整线束，减少成本，可以提高轨道车内空间利用率，提高相关设备的可用性、可维护性及整体性。

机柜内分布式设备的信号连接采用浮动连接器，所述浮动连接器具备金属盲插定位销，其插头和插座都是浮动校准定位，允许安装支架与后面板间在固定螺母附近1.25mm的位移，具备出色的防震设计，具备低插入力和高插拔次数。

分布式设备抽出时，往外拉该设备面板上把手，使后面板上的浮动连接器插头与安装支架上的浮动连接器插座分离，该设备通过导轨抽出。分布式设备插入时，使设备对准导轨滑入，浮动连接器的插头先通过导向销定位，插头、插座进行浮动校准。各分布式设备通过浮动连接器连接，可方便的对设备进行抽出或插入操作，可有效解决分布式设备在插入机柜时的对准接线问题，且将各分布式设备单元化，故障时可快速进行替换，减少维护时间，提高维护效率。

各分布式设备到浮动连接器插头的接线，可根据与相关设备的接线定义，进行重新定义接线，可减少线束穿插。机柜内的配线沿着预留的扎线端进行走线到接口单元7，可有效的进行线束规整。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。