一种轨道交通车载通信平台的制作方法

本实用新型涉及一种无风扇嵌入式工控机主机，具体的说是一种轨道交通车载通信平台。

背景技术：

近年来因为全世界范围内信息网络技术迅猛发展，公共互联网络越来越普及，尤其是无线宽带接入技术的发展，人们越来越希望无线网络信号可以覆盖在生活的每个角落，甚至是在铁路列车上，人们很希望能够在铁路列车上高速率地、更快捷地接入到公共互联网，从而享受网络供给的各种服务。

目前主要的车地通信技术有：专用泄露电缆方案、卫星通信方案、wimax技术方案等。

泄漏电缆方案可为高速行驶列车上的乘客提供较稳定的2mbps的车地通信带宽，但是它的信号覆盖范围受到同轴电缆的传输损耗限制从而会比较小，并且实施该方案的造价非常昂贵！安装的技术难度大，不适合大范围面积的推广使用。

卫星通信方案虽然可以在一定程度上解决高速车地通信问题，但当列车速度达到300k/h后便无法保证连接的稳定性。列车高速运行会产生电磁干扰、并且经由隧道桥梁以及树枝等的遮挡都可能会较严重的干扰卫星信号。并且这种方案目前也未成熟，无法进行大范围的推广。

wimax技术在列车上的用仍然处在研究阶段，还存在有很多尚没能解决的问题。因此，wimax技术优势也未能在在车地通信应用中完全体现，目前尚不能大范围推广。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够减少故障点、集成交换机与主板功能，有效散热防尘的轨道车载通信平台。具体是通过以下技术方案实现的：

一种轨道交通车载通信平台，其特征在于：包括主板、交换机、机箱、硬盘和电源，所述机箱包括上盖和安装底板，所述主板、交换机、硬盘、电源固定在安装底板上，电源布置在安装底板一侧，主板和硬盘布置在安装底板另一侧上部，交换机布置在安装底板中间；所述上盖上设置有散热鳍片，交换机和主板通过高密度插接件通信连接。

进一步的，上述技术方案中，所述交换机主板包括cpu&switch+phy+fpga、ddr2或ddr3、flash模块、poe模块、复位芯片、iic芯片、时钟芯片、电源芯片；所述交换机集成4个千兆以太网口和1个1*2rj45接口；各部件之间通信连接。

进一步的，上述技术方案中，所述主板选用第5代intel®brodwell™core®i3/i5/i7u系列双核4线程cpu方案，板贴8gb内存，集成2路千兆网络与1路rs232与交换机主板进行数据交换、处理与通信。

进一步的，上述技术方案中，所述主板和交换机与机箱上盖接触部分设置有若干导热片，所述导热片与上盖直接接触；上盖顶部及两侧设置有若干散热鳍片。

进一步的，上述技术方案中，所述上盖顶部及两侧的散热鳍片等距设置，所述散热鳍片纵截面成等腰梯形。

进一步的，上述技术方案中，所述上盖顶部上每两个散热鳍片之间的侧面设置有若干组对称的豁口，成锯齿形。

进一步的，上述技术方案中，所述散热鳍片底部间距大于4mm。

进一步的，上述技术方案中，所述交换机还可扩展8个插拔式千兆以太网口。

进一步的，上述技术方案中，所述千兆以太网口以8芯m12连接器的形式体现。

本实用新型和现有技术相比较的优点是：

在一台设备上同时包含三层路由交换机功能+x86架构主板，丰富的通信扩展接口，工业设计的宽压电源，减少了故障点的同时节省了大量空间，高度集成化的设计简化了线缆连接；针对现场使用环境设计的通用结构，既减少了体积又增强了散热、防尘等优化设计。该处理器的研发，极大地弥补了轨道交通行业通信方面的不足，针对性极强。

附图说明

图1是轨道交通车载通信平台整体示意；

图2是轨道交通车载通信平台安装底板内部结构示意；

图3是交换机功能示意图；

图4是主板cpu功能结构示意图；

图5是轨道交通车载通信平台主板示意图（正面）；

图6是轨道交通车载通信平台主板示意图（背面）；

图7是轨道交通车载通信平台铝型材上盖示意。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1、2所示，本实用新型包括主板1、交换机2、机箱、硬盘3和电源4，所述机箱包括上盖5和安装底板6，所述主板1、交换机2、硬盘3、电源4固定在安装底板6上，电源4布置在安装底板6一侧，主板1和硬盘3布置在安装底板6另一侧上部，交换机2布置在安装底板6中间；所述上盖5上设置有散热鳍片8，交换机2和主板1通过高密度插接件通信连接。

如图3所示，交换机主板包括cpu&switch+phy+fpga、ddr2或ddr3、flash模块、poe模块、复位芯片、iic芯片、时钟芯片、电源芯片；所述交换机集成4个m12千兆以太网口和1个1*2rj45接口；各部件之间通信连接。

如图4、5、6所示，主板1选用第5代intel®brodwell™core®i3/i5/i7u系列双核4线程cpu方案，板贴8gb内存，集成2路千兆网络与1路rs232与交换机主板进行数据交换、处理与通信。

如图1，主板1和交换机2与机箱上盖5接触部分设置有若干导热片7，所述导热片7与上盖5直接接触；上盖顶部及两侧设置有若干散热鳍片8。

如图7，上盖顶部及两侧的散热鳍片8等距设置，所述散热鳍片8纵截面成等腰梯形。上盖顶部上每两个散热鳍片之间的侧面设置有若干组对称的豁口，成锯齿形，散热鳍片底部间距大于4mm。

本实用新型集成了intelcore5代x86嵌入平台和全千兆工业以太网交换机的轨道交通车载通信平台设备。具备全千兆工业以太网三层路由交换机功能；具备将车载应用业务进行优先级等属性标记、缓存和负载均衡处理功能；具备本地应用业务扩展的功能。具备对应用业务进行数据审计、病毒防护、入侵检测、运维管理等网络安全防护功能等。

整机采用车载电源宽输入电压供电、1u标准机架式和非主动无风扇冷却设计，通信接口采用poe设计，适用于电磁干扰环境恶劣、振动要求高的运行环境以及和其他车载恶劣机械场合。

其工作原理如下：

根据系统的功能特性要求，该轨道交通车载通信平台具备智能交换机功能和嵌入式智能计算机功能，因此该系统设计的基本思想是通过智能工业交换机系统+嵌入式智能x86主板来实现。

整机采用模块化设计，交换机部分、主板部分、电源、m12扩展接口、硬盘，搭配连接以实现各自功能。1u标准机架式机箱，全密闭无风扇结构，铝型材鳍片散热。

本实用新型的目的是以下列方式实现的：

一、交换机部分

采用环网技术、链路聚合技术的方式实现设备的级联通信。采用标准1u机箱，提供基于web方式的管理，提供广播风暴抑制、带宽管理、vlan划分及qos管理策略。可通过vlan划分保证不同系统设备之间的通信数据互不干扰，通过配置vlantrunk等管理策略实现多级交换机划分vlan后的通信，通过基于vlan的qos管理策略实现不同vlan业务的优先级管理。

千兆以太网通信系统的交换机全部采用8芯m12连接器，终端设备根据网络带宽要求选择8芯m12连接器或4芯m12连接器。

交换机部分核心原理如下，实现12个千兆以太网口，其中8个支持poe。其具体功能框图如图3所示。

主板部分主要包括cpu&switch+phy+fpga、ddr2或ddr3、flash、poe模块几大部分，另外复位芯片、iic芯片、时钟芯片、电源芯片等。

二、主板部分

如图4所示，为满足该设备未来拓展更为丰富、友好的应用，嵌入式主板选用第5代intel®brodwell™core®i3/i5/i7u系列低功耗高性能双核4线程cpu方案，采用无风扇被动散热，板贴8gb内存，集成2路千兆网络与1路rs232与交换机主板进行数据交换、处理与通信。同时为满足esu设备的高低温要求及综合复杂电磁工作环境，本嵌入式cpu模块全部采用高可靠元器件和抗震连接器。

三、机构散热部分

采用无风扇被动散热，通过导热片将cpu、电感等发热元器件温度传导至1u机箱上盖的鳍片铝型材上。

铝质材料的可塑性强且具备优秀的散热能力，本产品开发型材模具使1u机箱顶盖全面覆盖铝型材散热鳍片，表面做阳极绝缘处理，具有牢固、紧凑、美观、专业等优点。鳍片间距大于4mm以保证空气流动带动快速散热，很好的提高了整机散热性能。