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IoT案例 | 研華車載控制系統(tǒng)，助力澳洲城際鐵路列車穩(wěn)定運(yùn)行
時(shí)間：2020-4-29 17:15:14
不斷進(jìn)步的通訊技術(shù)，加速了軌道交通產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化的應(yīng)用。以城際鐵路來(lái)說(shuō)，透過(guò)車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)建置乘客信息系統(tǒng)（Passenger Information System，PIS）與CCTV影像監(jiān)控系統(tǒng)既可為旅客提供充分的乘車信息，也能為乘車環(huán)境的安全帶來(lái)應(yīng)有的保障。但兩套系統(tǒng)能否順暢地運(yùn)行，關(guān)鍵在于所選用硬件產(chǎn)品的性能。
由于軌道列車屬于移動(dòng)載具，嵌入車體內(nèi)的電子產(chǎn)品不僅要承受振動(dòng)、沖擊和溫度變動(dòng)等環(huán)境考驗(yàn)，還要能處理大量的訊號(hào)與影像數(shù)據(jù)。一旦采用了規(guī)格太差或性能不足的產(chǎn)品，隔三岔五地出現(xiàn)延遲顯示信息、車體過(guò)熱當(dāng)機(jī)、天氣太冷開(kāi)不了機(jī)、無(wú)緣無(wú)故的突然斷訊等情況，不僅使列車制造商得勞心費(fèi)力解決問(wèn)題，而且也會(huì)對(duì)列車營(yíng)運(yùn)者帶來(lái)服務(wù)不佳的負(fù)面評(píng)價(jià)。
▌▌ 系統(tǒng)需求
澳洲的新南韋爾斯州鐵路是負(fù)責(zé)營(yíng)運(yùn)遠(yuǎn)郊線及城際線的客運(yùn)火車。日前，鐵路營(yíng)運(yùn)公司啟動(dòng)了招標(biāo)案，計(jì)劃于2022年之前陸續(xù)淘汰已使用多年的老舊列車，希望透過(guò)新科技達(dá)到便于管理與維護(hù)的目的，并通過(guò)實(shí)時(shí)的訊息更新與隨時(shí)的安全監(jiān)控提高城際鐵路列車的服務(wù)質(zhì)量。
獲此標(biāo)案的日本集成商負(fù)責(zé)為列車提供控制及管理系統(tǒng)，其中包含開(kāi)發(fā)乘客信息系統(tǒng)與影像監(jiān)控系統(tǒng)，既要為旅客提供到站訊息與行徑路線圖，也要遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控車內(nèi)情況并錄下影像供日后查詢追溯之用。因此，需要選購(gòu)車載控制器與網(wǎng)絡(luò)交換器來(lái)控管安裝在車廂內(nèi)的多臺(tái)28吋長(zhǎng)條型顯示器和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z影機(jī)（IPcam）。
▌▌ 系統(tǒng)概述
依照新列車的車體結(jié)構(gòu)規(guī)劃，方案將于每節(jié)車廂內(nèi)安裝三臺(tái)ITA-5831，其中兩臺(tái)負(fù)責(zé)乘客信息系統(tǒng)，透過(guò)DVI-I端口連接長(zhǎng)條型顯示器，采雙主機(jī)自動(dòng)備援機(jī)制，當(dāng)其中一臺(tái)主機(jī)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟用備用主機(jī)，由此可避免車廂屏幕出現(xiàn)無(wú)法顯示最新訊息的問(wèn)題；而第三臺(tái)ITA-5831則負(fù)責(zé)影像監(jiān)控系統(tǒng)，透過(guò)EKI-9516連接四臺(tái)IPcam。
● 由列車控制管理系統(tǒng)（TCMS）或行控中心的服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞乘車信息給ITA-5831，再透過(guò)顯示分配器發(fā)送給每臺(tái)顯示器，所有屏幕即可同步顯示路線圖及到站信息； 解決方案中最關(guān)鍵的產(chǎn)品是ITA-5831。這款搭載高階處理器的控制平臺(tái)，不僅有快速處理大量數(shù)據(jù)的能力，緊湊的尺寸（220 x 88 x 198.8 mm）亦相當(dāng)適合安裝空間有限的應(yīng)用場(chǎng)域。而無(wú)風(fēng)扇寬溫、IP40/IP50防塵等級(jí)、M12鎖固型接頭等設(shè)計(jì)亦讓此款嵌入式計(jì)算機(jī)，既滿足鐵路應(yīng)用的嚴(yán)格要求，又兼具成本效益。
此項(xiàng)目還利用ITA-5831的RS-485串行通訊來(lái)接收顯示器的背光參數(shù)，讓列車駕駛員可以知道車廂內(nèi)的屏幕亮度是否按環(huán)境光線的明暗而自動(dòng)調(diào)整，也透過(guò)參數(shù)的反饋得知顯示器是否運(yùn)作正常。此外，ITA-5831亦提供了不同電源輸入（24、48、72、110VDC）的選項(xiàng)，以滿足不同車種的電壓需求。
憑借EKI-9516管理型以太網(wǎng)絡(luò)交換器所提供的PoE供電能力，此項(xiàng)目不用再為每一臺(tái)IPcam鋪設(shè)電源線，既簡(jiǎn)化了安裝和部署，也節(jié)省了建置成本。而且EKI-9516同樣也提供了M12接頭，以緊密牢固的連接來(lái)保障網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量免受列車行駛時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)或煞車時(shí)產(chǎn)生的沖擊所影響。 |
