基于wifi技術的動車組數據采集系統的設計

韓洋

摘 要：動車組列車行駛結束后需要回到檢修庫進行檢修，為了克服動車組回庫后CCU、TCU、空調等設備下載數據量大、耗時時間長的壓力，提出利用wifi技術采集動車組的數據，該方法利用列車中各個控制器通過信息轉換設備接入無線發射設備中，數據流通過無線發射設備轉換為2.4G無線數據進入無線接收設備中，再通過線纜進入數據解析設備并接入采集電腦，實現遠程數據下載。

關鍵詞：動車組；wifi技術；信息轉換設備

1 數據采集系統的設計背景

動車行駛結束后需要回到檢修庫進行檢修，以確保行駛安全。檢修時，技術人員需要對車輛內部CCU、TCU、空調等設備進行數據采集工作。每輛動車上配置4臺CCU、8臺TCU及16臺空調設備，技術人員需要攜帶筆記本對上述28臺設備逐一連接并進行數據下載、模擬運行并監控反饋數據。這一工作極大的耗費人力、時間，大大的延長了列車的檢修時間。當列車大批量駛回檢修庫時，遺漏檢測的風險幾率會大幅度上升，這對列車的行駛埋下了極大的安全隱患。

2 數據采集系統的設計意義和目的

本項目就是針對本環節進行升級改造，利用信息化系統集成技術大幅度解放人力，極大的提高了工作效率。項目實施設計中，對列車改造過程中僅在相關設備處添加部分數據轉換設備，不對列車進行大幅度改造可以保證列車原始狀態，所有設備供電采用低伏弱電供電；對檢修庫的改造過程中僅在庫中鋪設弱電信息傳輸線纜，傳輸設備使用POE技術供電，減少安全隱患。

本項目目的是要使列車中各個控制器通過信息轉換設備接入無線發射設備中，數據流通過無線發射設備轉換為2.4G無線數據進入無線接收設備中，再通過線纜進入數據解析設備并接入采集電腦，讓技術人員在辦公區中就可以實時采集檢修庫內列車中各個控制器數據信息。

3 數據采集系統的設計方案

本項目要求利用國際上現有的、領先的、成熟的計算機及網絡技術及智能系統集成的技術，在保證投資性能價格比的同時，盡可能地提高動車檢修系統集成水平。使其系統集成真正實現國內領先水平的、真正意義上的的典范工程，達到較好投資回報率。

本系統集成是充分利用了集成的方法，運用標準化、模塊化以及系列化的開放性設計，從而降低管理成本、提高運作效率。

3.1系統部署架構

系統部署架構如下：

3.2系統設計依據

《智能建筑設計規范》 GB/G50314-2000

《建筑物與建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/750311-2000

《建筑物與建筑群綜合布線系統工程驗收規范》GB/750312-2000

《電子計算機機房設計規范》GB50174-93

《電子計算機場地通用規范》GB/T2887-2000

《建筑設計防火規范》GBJ16-87，修訂本

《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92

《工業企業通信接地設計規范》GBJ79-85

《大樓通信綜合布線系統》YD/T926.1-3

《電信專用房屋設計規范》YD5003-94

《商務建筑電信布線標準》ANSI/EIA/IEC 568A，1995

3.3系統設計原則

設計遵循以下原則：

（1）、開放性

集成后的系統應是一個開放、通用的系統。系統集成的關鍵問題是解決不同子系統、不同產品間接口和協議的“標準化”，以使它們之間能達到“互聯性”和“互操作性”。它應提供數據接口、網絡接口、系統和應用軟件接口，使所有參與集成的子系統或設備與集成系統網絡直接互聯。系統開放性特征是：

集成接口遵循開放、通用的國際標準。如被稱為“工業監控軟件的現場總線”的、由非盈利性組織OPC基金會制定的OPC規范；

采用標準TCP/IP協議互相通信，提供標準的網絡接口；

集成接口互換性好；

可維護性好。

（2）、先進性、可擴充性

系統要采用符合國際技術發展潮流的技術和產品，建立一個可擴展的平臺，保護前期工程和后繼先進技術的銜接，適應網絡結點增加、業務量增長、網絡距離延伸擴大、多媒體應用和技術升級等需要，使系統具有先進性。

（3）、可靠性

系統應提供多種方式構建一個高可靠性系統。主要方式有冗余，當然最主要的是集成軟件的連續無故障運行能力。

（4）、模塊化

系統要嚴格按照模塊化結構方式開發，以滿足通用性和可替換性。

（5）、適用性

系統要考慮技術和成本的適用性。應從系統目標和用戶需求出發，經過充分論證，選擇合適的技術和產品。

（6）、網絡化

系統是運行在TCP/IP的局域網內，只要通過防火墻，系統可直接由以太網訪問。

系統集成的本質是實現各個子系統之間的信息交換、對各子系統實行統一的管理和監控。系統集成首先應關注各子系統之間的互聯性和互操作性問題，此外還應關注系統聯動實現問題。

各子系統之間的互聯性和互操作性問題，這是一個多廠商、多協議、面向各種應用的體系結構，需要解決各類設備、子系統之間的接口、協議、系統平臺、應用軟件、建筑環境、運行管理等各類面向集成的問題。

4 結論

通過動車組列車中各個控制器通過信息轉換設備接入無線發射設備中，數據流通過無線發射設備轉換為2.4G無線數據進入無線接收設備中，再通過線纜進入數據解析設備并接入采集電腦，實現遠程數據下載。

參考文獻

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[2]曾磊，張海峰，侯維巖. 基于wifi的無線測控系統設計與實現[J].電測與儀器，2011

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