2013年9月铁道通信信号September 2013第49卷第9期RAILWAY SIGNALLING COMMUNICATIONVol.49 No.9铁路信号集中监测便携测试终端实现方案王强李桂月马幼军周坤范晓生摘要：信号集中监测便携测试终端主要用于解决信号集中监测系统监测点不够多，不足以准确定位故障的问题，完成信号设备的多路模拟量和开关量测试、在线查看设备图纸和远程辅助决策等功能。关键词：信号集中监测系统；无线网络；视频传输；模拟量；开关量Abstract:Portable test terminal for centralized signaling monitoring is mainly designed to solve the prob-lem of insufficient monitoring points in the Centralized Signaling Monitoring system and inaccurate pin-pointing of the faults.We completed the development of its some functions,including multi-channel ana-log and switch parameters test of signaling equipment,online view of equipment drawing and remote deci-sion aids.Key words:Centralized signaling monitoring system;Wireless Network;Video transmission;Analogquantity;Switch quantity近年来，随着铁路信号集中监测系统的不断建备的维护中发挥着越来越重要的作用。设和投人使用，信号集中监测系统已经成为铁路信然而不足的是，当铁路信号设备发生故障时，号设备监测、维护和诊断的重要手段，并在信号设由于信号集中监测系统的监测点还不足以准确定位故障，铁路现场工区及车间的信号维护人员需要测王强：深圳市长龙铁路电子工程有限公司工程师518031深圳量故障周围接点电压等数值，而测量点一般距离信李桂月：深圳市长龙铁路电子工程有限公司工程师518031深圳号集中监测系统的站机较远，信号工程师查看信号马幼军：深圳市长龙铁路电子工程有限公司工程师518031深圳集中监测的监测结果不方便，影响故障排除。为此周坤：深圳市长龙铁路电子工程有限公司工程师518031将信号集中监测和测试仪表结合起来，利用信号集深圳范晓生：深圳市长龙铁路电子工程有限公司工程师518031中监测便携终端将监测结果显示在测试仪表上，同深圳基金项目：北京铁路局科研项日时可以查询信号设备的图纸，也可以将测试图像通收稿日期：20130604过监测网络传给现场工区、车间或电务段，以便于便携性及数据访问等角度进行改进。从另一个角度[4]杨秀玲.云计算在蝶资系统中的应用[J].电子商务，来说，云存储作为一种新兴的共享架构方法，将会2012(8).14.[5]杨继慧，周奇年，张振浩。基于物联网环境的云存储给互联网视频业务带来全新的建设思路，将进一步及安全技术研究[J].中兴通讯技术，2012(12)12-拓展互联网视频业务，提高视频业务的共享。参考文献[6]陈杰，大数据场景下的云存储技术与应用[J].中兴[1]殷压琼.浅析云计算现状及其问题[J小.电脑科技，通讯技术，2012(12)，47-51.2009(33):78-79.[7]田嵩，晏伯武，杨慧，基于CS的分布式云存储应用技[2]戴丹.浅谈云模式下的信息安全问题[J],信息与电术的设计[J].福建电脑，2012(10)，23-24.脑：理论版，2012(1)：6,8.[8]陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用[3]黄振华，基于云计算的虚拟化存储技术研究[J].高2009,29(9):2563-2564.新技术产业发展，2012(10)，24-25.RAILWAY SIGNALLING COMMUNICATION Vol.49 No.9 2013故障排除。的运算、处理，而且几乎所有的外围芯片都由它来控制，包括底板的接口电路。另外带有128MB1系统组成Fash,64 MB DDR2内存、Micro SD卡插座。信号集中监测便携测试终端，由控制计算机、嵌入式模块的底板为核心板提供电源、2路测量单元、无线通信单元、视频采集单元和测试终USB接口电路、1路CAN总线接口电路、显示屏端等组成，如图1所示。驱动电路以及其他接口电路。电源管理芯片选用LM1117-33,为系统提供3.3V电压。2.2测量单元测量单元，实现信号数据采集与控制功能，核信号集中监测系统心芯片CPU为MC9SDG128,主频达32MHz,工作温度-40℃~+85℃，完成12路电压信号和4路电流信号的采集及量程选择控制。采用锂离子无线通信单元蓄电池12V供电，电源模块采用3路HZD10C测量单元12S05和1路HZD10C12D12,其中3路HZD10C-图1信号集中监测便携测试终端12S05分别为测量单元、嵌入式模块和触摸显示屏提供5V电源，1路HZD10C12D12为测量单元中的系统的硬件平台包括嵌人式模块（便携测试传感器提供±12V的电源。终端计算机)、测量单元、视频采集单元、无线通单片机通过矩阵开关选择电压传感器和电流传信单元和站机（天线），其中嵌入式模块与测量单感器的量程，电压传感器和电流传感器的输出为元之间通过CAN总线通信，嵌入式模块与视频采DC2.5V+AC1.6V的信号。A/D转换器选用CPU集单元之间通过SCI方式通信，嵌入式模块与无线自带的12位AD转换器，外部参考电源选择高精传输模块之间通过SPI通信，嵌入式模块与站机之度基准电源芯片AD586,基准电压为5V。测量单间通过2.4GHz无线通信。整体硬件结构如图2元数据采集系统硬件如图3所示。所示。信号入式信号通信模块站机MCU单元D转图2信号集中监测便携测试终端系统硬件结构图2硬件结构2.1嵌入式模块嵌入式模块，是整个系统的“大脑”，所有数图3测量单元数据采集系统据的运算、处理、存储以及接口电路的控制都是在2.3显示模块核心板中实现的。核心板由ARM处理器、动态存触摸显示屏驱动电路采用DS90C365为主芯储器（内存）、闪存组成，采用ARM9系列芯片片，为了调试方便，显示模块增加了显示器驱动模MCiMX257,主频400MHz,工作温度-40℃~块硬件电路，主芯片包括ADV7123和电平转换芯+85℃，操作系统采用WinCE6.0。不仅负责数据片74HC245,两者通过显示驱动接口总线与嵌人式铁道通信信号2013年第49卷第9期模块相连，电路原理如图4所示。无线网络专家在线诊断74HC245便携终增计算机车间或电务段接口动图6对测量结构及视频图像进行远程辅助决策590C365数据、查看设备图纸，实现在线故障诊断、视频在线分析等。图4触摸显示模块电路原理图2.模拟量、开关量的测量。测量单元可提供2.4无线传输模块多个模拟量和开关量测试接口，通过便携终端计算由于铁路一线检测现场环境比较复杂，不适宜机完成对信号机械室室内和室外的多路模拟量和开敷设电缆，因此系统的数据传输采用无线传输方关量的测试，测试结果通过便携式测试终端进行分式。通过W-无线网络，将检测到的信号主机测析，同时将结果上传到信号集中监测站机服务器保试数据送至信号工区的检测系统服务器。检测系统存，以便日后便携式测试终端查询分析。服务器不但可以记录、显示当前测试工况和测试结3.监测结果的诊断与分析。便携终端计算机果，而且可以回放历史记录，对数据进行分析。在完成多路模拟量和开关量的测量后，将测量结果Wi-Fi无线网卡集成了微控制器(MCU)和上传到信号集中监测站机服务器上的诊断系统，并802.11b/g2.4GHz无线射频收发芯片，支持基于综合利用图纸、信号集中监测的监测结果以及专家AP的网络(Infrastructure)/对等网络Ad-Hoc(IB-在线诊断，实现对测量结果或疑难故障的判定。SS)/虚拟AP模式，MCU内置TCP/IP协议栈，4.视频采集与传送。对于无法通过测量诊断采用单3.3V供电，工作温度-10℃~+70℃，带的故障，或需要根据现场情况综合分析，可通过视有内部PCB天线，也可采用外部天线，网卡通过频采集单元将记录结果实时传送到铁路现场的车间SPI与嵌入式模块通信，硬件结构如图5所示。或电务段进行远程辅助决策分析。控制信号4结束语SPI状态信号DATAMCUDATA信号集中监测便携测试终端，结合信号集中监测系统和视频传输技术进行开发，实现信号机械室图5无线传输模块工作示意图室内和室外的多路模拟量和开关量的测试、在线查看设备图纸，实时将现场视频传输到铁路一线的车2.5便携终端计算机间或电务段进行远程辅助决策等。该便携测试终端便携终端计算机，接收信号集中监测系统站机可以快速定位故障部位，实现信号设备故障查找和发送的数据并显示；控制测量单元完成模拟量和开诊断的科学性和及时性，为铁路运输安全提供必要关量的测量，并将测量结果发送至站机；完成各种的维护和管理手段。目前此项目已经通过北京铁路用户操作；分析监测结果和测量结果，并得出分析局技术审查。结果；控制视频摄像头，并将视频图像传回车间或参考文献电务段等进行远程辅助决策，如图6所示。[1]中华人民共和国铁道部.运基信号[2010]709号.铁路信号集中监测系统技术条件[S].20103系统功能[2]中华人民共和国铁道部，运基信号[2011]377号.铁路信号集中监测系统安全要求[S].2011.1.站机数据传送与显示。便携式终端计算机[3]中华人民共和国铁道部，科技运〔2008]36号.客运通过无线通信单元(3G网或WLAN)与信号集中专线铁路信号产品暂行技术条件一信号集中监测系监测系统进行通信，上传测量结果、查询接收站机统[S].2008.