LKJ无线远程换装装置和换装系统的制作方法

本实用新型涉及LKJ数据换装，尤其涉及一种LKJ无线换装装置和换装系统。

背景技术：

LKJ数据是LKJ控制功能实现的基础和运行分析的依据。在不同的运行线路或环境中，随着运输设备、设施技术数据或行车方式等的变化，LKJ车载数据文件必然需要进行相应变更，同时车载控制文件版本也需要进行相应升级。

通常路局的数据换装工作中，一般采用人工上车定时、定点、线缆连接方式进行换装。随着铁总对换装工作准确性、时效性要求的提高，以及换装环境复杂性的增加，当前换装手段在执行过程中，面临越来越多的问题。具体体现在以下几种情况：

1、机车、动车组长交路运行时，周转时间长，数据换装面临困难。

2、同一交路多处线路施工时，时限要求高，数据换装组织难度大。

3、机车跨局委托换装时，委托工作不易协调；涉及单位人员多，环节多；并且工作责任难界定。

4、应急换装时，人工作业时效性不高，快速完成数据换装难度大。

伴随着以上问题的出现，需要一种既具备原有换装手段优点，又能够解决上述问题的全新换装方式。

当前LKJ2000型监控主机H型监控记录插件、TSC主机在现场得到广泛应用，以及当前无线网络传输技术的安全可靠性、传输速率得到大幅提升，这些都为全新换装方式的实现提供了可能性及成熟稳定的技术基础。

技术实现要素：

本实用新型提供一种LKJ无线远程换装装置和换装系统，以解决现有技术存在的问题。

本实用新型采用以下技术方案：

LKJ无线远程换装装置，包括处理器和供电电源，所述处理器连接无线装置、存储器、供电电源，所述处理器还通过开关模块连接存储模块和LKJ监控主机。

所述处理器上还连接有指示灯模块和蓝牙模块。

所述处理器通过交换机连接ETH隔离模块，ETH隔离模块连接无线装置，所述无线装置与TSC主机连接。

所述LKJ监控主机为冗余结构，包括LKJ监控主机A和LKJ监控主机B，处理器连接TSC1主机或TSC2主机，处理通过USB接口A连接存储模块A和LKJ监控主机A，处理器通过USB接口B连接存储模块B和LKJ监控主机B。

所述处理通过USB接口A连接存储模块A和USB隔离模块A，USB隔离模块A连接LKJ监控主机A，处理器通过USB接口B连存储模块B和USB隔离模块B，USB隔离模块B连接LKJ监控主机B。

所述处理器通过RS232接口A连接RS232隔离模块A，RS232隔离模块A连接LKJ监控主机A；所述处理器通过RS232接口B连接RS232隔离模块B，RS232隔离模块B连接LKJ监控主机B。

所述供电电源通过DC-DC转换模块连接处理器，且所述处理器通过电源监测电路连接DC-DC转换模块。

所述交换机上还通过另一ETH隔离模块连接无线通信模块。

LKJ无线远程换装系统，包括设置在机车上的LKJ无线远程换装装置和地面设备，所述地面设备包括与LKJ无线远程换装装置通信连接的无线通信终端，和与无线通信终端通信连接的地面服务器。

所述LKJ无线远程换装装置为插件形式，插接在TSC装置的插槽中，通过TSC装置的车载天线与地面设备的无线通信终端进行无线通信。

本实用新型的有益效果：本实用新型在稳定可靠的前提下，能够实现远程换装，完全解决现有换装的问题。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构图。

图2为本实新型的换装系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供的LKJ无线远程换装装置，用于和地面无线连接后，接收地面的换装信息对LKJ监控主机进行换装操作。该装置可设置为插件形式，插在TCS（牵引力控制系统）装置的插槽中。

本实用新型至少包括处理器和供电电源，处理器可选择CPU，处理器连接无线装置、存储器、供电电源，无线装置可选择已安装无线传输通道的TSC主机的无线天线，此时，TSC主机上的天线与地面进行无线通信获取换装数据，处理器通过开关模块连接存储模块和LKJ监控主机，处理器将TSC主机获取的换装数据发送到存储模块进行暂存，LKJ监控主机从存储模块中获取换装数据后，暂存到H型监控记录插件转储口上，通过LKJ监控主机读取数据进行换装。存储模块用于对换装数据进行临时存储，可选用CPU+NandFlash组成的USB接口的大容量存储模块。

存储器包括SRAM存储器和FLASH存储器。

处理器上还连接有指示灯模块和蓝牙模块，指示灯模块用于对插件的CPU工作状态进行指示，蓝牙模块为预留的无线通信模块接口。

处理器连接交换机，交换机连接ETH隔离模块，ETH隔离模块连接TSC主机进行通信。

现有的LKJ2000监控主机大多采用冗余结构，即包括LKJ监控主机A和LKJ监控主机B，处理器连接TSC1装置或TSC2装置，处理通过USB接口A连接存储模块A和USB隔离模块A，USB隔离模块A连接LKJ监控主机A，处理器通过USB接口B连存储模块B和USB隔离模块B，USB隔离模块B连接LKJ监控主机B。

另外，处理器还通过RS232接口A连接RS232隔离模块A，RS232隔离模块A连接LKJ监控主机A；所述处理器通过RS232接口B连接RS232隔离模块B，RS232隔离模块B连接LKJ监控主机B。

由于供电电源为车载电源，因此供电电源通过DC-DC转换模块将电源转为5V~3.3V的电源后，再连接处理器为插件的各用电原件供电，为了对电源进行监控，处理器还通过电源监测电路连接DC-DC转换模块，对电源进行工作电压、电路的监测。

交换机上还通过另一ETH隔离模块连接无线通信模块，用作无线预留扩展模块。

存储器上还连接有温度传感器，用于对插件的工作温度进行监测，异常时报警。

处理器上还连接有辅助电路，辅助电路主要包括ID标示电路、温度检测电路、历时电路、外部看门狗电路、外部时钟电路等。

根据上述可知，本实用新型的无线换装插件通过一路以太网交换机与TSC1/TSC2主机连接，通过TSC1/TSC2主机的无线通道实现与地面系统的无线远程通信功能；无线换装插件通过两路232串口与冗余型LKJ2000型监控装置主机连接，实现通信指令的交互；无线换装设备通过两路USB与冗余型LKJ2000型监控装置主机连接，实现数据文件的传输。此外，无线换装设备预留一路以太网，实现TSC1/TSC2主机以太网接口的扩展。

无线换装装置通过TSC1/TSC2主机的无线通道接收到地面上传的数据文件，然后将数据文件写入存储模块内进行暂存。无线换装设备打开USB通道，LKJ2000型监控装置主机重启后读取存储模块内的数据文件，分别对主机及显示器进行数据换装。

为了保证安全，本实用新型换装装置的外部接口均设置有隔离模块。

如图2所示，本实用新型还提供一种无线换装系统，该系统包括设置在机车上的LKJ无线远程换装装置和与无线换装装置通信连接的地面设备，地面设备至少包括与LKJ无线远程换装装置通信连接的无线通信终端，和与无线通信终端通信连接的地面服务器。

LKJ无线远程换装装置为插件形式，插接在TSC装置的插槽中，通过TSC装置的车载天线与地面设备的无线通信终端进行无线通信。

其中，无线通信终端包括与车载天线进行通信的WLAN接入点，WALN接入点设置在机务段的服务器，通过铁路局内网将机务段服务器与各铁路局服务器连通；无线通信终端还包括与LAIS地面系统服务器通信连接的3G/4G网络，LAIS地面系统服务器通过铁路局内网将机务段服务器与各铁路局服务器连通。

作为一种实施方式，上述装置的各型号可选择：

（1）主控CPU选用ST公司的STM32F437IIT6，此型号为当下M4内核主流CPU芯片。芯片内部资源丰富，可简化外围电路设计。

（2）存储模块CPU选用ST公司的STM32F107VCT6，CPU主要控制NandFlash的读写。

（3）以太网PHY及交换机：无线换装设备主控CPU自带一路以太网MII/RMII接口。外部PHY控制器芯片选择TI公司的DP83848I，支持MII/RMII接口。交换机芯片选择MICREL公司的KSZ8863RLLI，内部整合了3个10/100M网口。以太网接口采用HX1198NL隔离变压器与外部电气隔离。

（4）CAN收发器：无线换装设备主控CPU自带2路CAN接口。外部CAN收发器芯片选择ADI公司的ADM3053，数据速率可高达1Mbps，自带2.5kV rms信号和电源隔离。

（5）USB隔离芯片选型：无线换装设备主控CPU自带1路全速USB2.0接口。USB隔离芯片选择ADI的ADuM3160，芯片兼容USB2.0，支持低速和全速数据速率。自带2.5kV信号和电源隔离。

（6）232收发器：无线换装设备主控CPU自带4路USART和2路UART接口。232收发器芯片选择ADI的ADM3252E，自带2.5kV信号和电源隔离。

（7）NAND Flash芯片：无线换装设备的Nand Flash芯片选择美光(MICRON)的MT29F16G08AJADAWP-IT Nand Flash芯片。每片容量为2GB。共使用2片。

（8）NOR Flash芯片：无线换装设备的Flash芯片选择美光(MICRON)的M29W256GL NOR Flash芯片。每片容量为32MB。共使用1片。

（9）SRAM芯片：无线换装设备的SRAM芯片选择Alliance公司的AS6C4008A SRAM芯片。每片容量为512KB。共使用1片。

（10）温度/ID芯片：无线换装设备的温度芯片选择MAXIM的MAX31826芯片。1-Wire接口通信，12位的温度分辨率(0.0625℃)，芯片具有唯一的64位序列号，可作为板载唯一ID。

（11）开关芯片：无线换装设备的模拟开关芯片主要是用来切换USB通道。芯片选择TI的TS3USB30E芯片。

（12）蓝牙模块：无线换装设备的蓝牙模块选择上海斯图曼通信技术公司的BlueMod+SR/AI 4.0双模模块。支持传统蓝牙BR、EDR和蓝牙4.0中最新定义的LE模式。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。