СИСТЕМА ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА С ФУНКЦИЕЙ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ВАГОНА (СВПВ-У)

Полезная модель относится к области конструктивного выполнения электронных приборов и устройств, предназначенных для контроля состояния оборудования железнодорожного пассажирского вагона с возможностью централизованного отображения и ввода информации.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является устройство контроля состояния и управления оборудованием, использующееся в системе визуализации железнодорожного транспортного средства с функцией управления, содержащий корпус в котором установлен дисплей для отображения информации о состоянии оборудования, совмещенный с сенсорным экраном для ввода команд управления по обеспечению функционирования оборудования с контроллером сенсорного экрана для обеспечения ввода команд управления, центральный управляющий процессорный модуль (заявка RU 2010143067, опубликованная 24.04.2012).
Известное техническое средство используется для дистанционного управления, однако в нем отсутствует возможность обеспечения связи между операторами, что бывает необходимо при возникновении нештатных ситуаций или чрезвычайных обстоятельств.
Технической задачей, на решение которой направлено созданий предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности взаимодействия операторов при использовании системы визуализации пассажирского вагона с функцией управления системами вагона.
Получаемый технический результат, заключается в расширении функциональных возможностей устройства контроля состояния и управления оборудованием вагона.
Технический результат достигается за счет того, что устройство контроля состояния и управления оборудованием вагона, содержащий корпус в котором установлен дисплей для отображения информации о состоянии оборудования, сенсорный экран для ввода команд управления по обеспечению функционирования оборудования с контроллером сенсорного экрана для обеспечения ввода команд управления, центральный управляющий процессорный модуль, снабжено видеокамерой, подключенной к центральному процессорному модулю, громкоговорителями и микрофоном, при этом последние, а также контроллер сенсорного экрана подключены к центральному процессорному модулю через USB HUB, а решетки громкоговорителей, объектив видеокамеры и микрофон расположены на передней панели блока.
Система визуализации пассажирского вагона с функцией управления системами вагона (далее по тексту СВПВ-У) включает в себя устанавливаемый, по меньшей мере, в одном вагоне пассажирского поезда устройство контроля состояния и управления оборудованием вагона, имеющий средства соединения с локальной сетью, средства отображения информации о состоянии оборудования вагона, нештатных ситуациях, а также позволяет управлять электрооборудованием вагона.
Внешний вид устройства контроля состояния и управления оборудованием вагона для СВПВ-У показан на Рис.1 (а-г). Устройство конструктивно состоит из двух частей: блока электроники с дисплеем и сенсорным экраном (сенсорным дисплеем) (Рис.1 (б)) в корпусе (Рис.1 (а)). Вид блока электроники со стороны подключения соединителей показан на Рис.1 (в), со стороны подключения устройств с интерфейсом USB - на Рис.1 (г). На рис.2 показана структурная схема устройства.
Устройство представляет собой функционально законченный модуль.
Устройство предназначено для:
- работы под управлением Операционной Системы (далее ОС) семейства Linux;
- работы прикладного программного обеспечения;
- хранения операционной системы и прикладного программного обеспечения;
- вывода графической информации на сенсорный дисплей;
- ввода команд управления через сенсорный дисплей;
- приема и передачи данных по локальной вагонной сети (далее ЛВС);
- приема и передачи данных по поездной сети (далее ПС).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ
Конструкция
СВПВ-У конструктивно состоит из двух частей: блока электроники с сенсорным дисплеем (Рис.1 (б)) и декоративного обрамления (Рис.1 (а)). Внешний вид СВПВ-У показан на Рис.1 (а-г). Вид блока электроники со стороны подключения соединителей показан на Рис.1 (в), со стороны подключения устройств с интерфейсом USB - на Рис.1 (г).
Рис.1. Внешний вид устройства
На передней панели СВПВ-У (Рис.1 (а) располагаются решетки громкоговорителей (поз.1), кнопка (поз.2), объектив видеокамеры (поз.3), световой индикатор «неисправность» (поз.4), световой индикатор «питание» (поз.5), микрофон (поз.6).
На панели соединителей, показанной на Рис.1 (в), располагаются соединитель XI для подключения к ПС (поз.7), соединитель Х2 для подключения к ЛВС (поз.8), соединитель подключения питания Х3 (поз.9).
На боковой панели блока электроники расположены соединители подключения USB устройств (поз.10, 11), световой индикатор «Link/Act» ПС (поз.12), световой индикатор «Link/Act» ЛВС (поз.13), соединитель подключения консоли (поз.14), кнопка сброса (поз.15).
Назначение световых индикаторов лицевой панели устройства показано в Таблице 1. Назначение соединителей показано в Таблице 2.
Основным элементом устройства контроля состояния и управления оборудованием вагона (Рис.2) является ARM-процессор Cortex-А8, работающий с тактовой частотой 800 МГц (поз.16).
Память устройства, предназначенная для хранения ОС (поз.17), составляет 512 Мбайт. Тип ОС, используемой в СВПВ-У, - Linux.
Оперативная память устройства (ОЗУ) (поз.18), предназначенная для обеспечения функционирования системы, составляет 512 Мбайт.
Ethernet порты (поз.19 и 20) предназначены для присоединения устройства к ПС и ЛВС. Скорость соединения по обоим Ethernet портам автоматически настраиваемая - 10/100 Мбит/сек.
IP-адрес устройства для присоединения к ЛВС статический - «10.7.252.1», маска подсети «255.255.0.0».
IP-адрес устройства для присоединения к ПС и маска подсети определяются пользователем.
В устройстве предусмотрен интерфейс (поз.21) с SD картой объемом до 32 ГБайт. СВПВ-У поставляется с предустановленной SD картой, которая перед установкой в СВПВ-У должна быть отформатирована и иметь файловую систему ЕХТ3 или ЕХТ4.
Дисплей (поз.22) предназначен для отображения информации о состоянии оборудования вагона.
Сенсорный экран (поз.23) предназначен для ввода команд управления по обеспечению функционирования оборудования вагона.
Контроллер сенсорного экрана (поз.24) предназначен для обеспечения ввода команд управления.
Видеокамера (CMOS камера) (поз.25) предназначена для визуализации информации о состоянии оборудования служебного помещения вагона.
Кнопка сброса (поз.26) позволяет осуществить перезагрузку устройства без отключения питания.
Устройство позволяет выводить звуковую информацию в стерео режиме через два встроенных громкоговорителя (поз.27 и 28) и вводить звуковую информацию в моно режиме через встроенный микрофон (поз.29).
Питание осуществляется от источника постоянного напряжения (поз.30) величиной 24 В. Все элементы имеют гальваническую развязку относительно источника питания.
Устройство содержит в своем составе модуль поддержки питания (поз.31), который обеспечивает устройство энергией при пропадании питающего напряжения в течение 10 сек. Этот промежуток времени необходим для корректного сохранения всех данных обрабатываемых СВПВ-У и корректного завершения работы ОС.
Элементом, обеспечивающим устройство электрической энергией при отсутствии питающего напряжения, является ионистор. Энергия, сохраняемая в ионисторе, составляет 73 Дж. Для обеспечения указанного интервала времени работы, при отсутствии питающего напряжения, ионистор должен быть заряжен. Заряд ионистора начинается с момента включения питания. Время готовности ионистора составляет не менее 10-ти минут.
Процессорный модуль обеспечивает световую индикацию режимов работы.
Световой индикатор питания (поз.32) включается при подаче напряжения питания и выключается при прекращении работы (разряде ионистора модуля поддержки питания).
Световой индикатор Link/Act (X1) (поз.33) включен при наличии физического подключения по сети Ethernet (ЛВС) и мигает при обмене данными по ЛВС.
Световой индикатор Link/Act (X2) (поз.34) включен при наличии физического подключения по сети Ethernet (ПС) и мигает при обмене данными по ПС.
Световой индикатор аварийный (поз.35) работает в двух режимах:
- включен, при неисправности SD карты;
- мигает, при отсутствии напряжения питания;
Также устройство содержит:
- часы реального времени (поз.36);
- преобразователь для терминального доступа (USB-serial) (поз.37), подключенный к порту mini USB порт (поз.38);
- преобразователи постоянного тока в постоянный (поз.39 и 40);
- детектор 24 В (поз 41);
- LVDC преобразователь (поз.42);
- модуль управления подсветкой (поз.43);
- усилители мощности левого и правого наушников (поз.44 и 45);
- аудио кодек (поз.46);
- USB Hub (поз.47), подключенный к процессору и двум портам USB (поз.48 и 49).
Таблица 1.
Назначение световых индикаторов
№
Световой индикатор
Назначение
1
<img file="00000002.tif" he="6" wi="7" img-content="undefined" img-format="tif" />
Сигнализация наличия питания СВПВ-У (цвет - зеленый).
Включен - питание подано, выключен - отсутствует.
2
<img file="00000003.tif" he="9" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />
Сигнализация неисправности СВПВ-У (цвет - красный).
Включен - наличие, выключен - отсутствие неисправности.
3
Link/Act
Индикатор (цвет - зеленый) - мигает при обмене данными по ЛВС, ПС
Таблица 2.
Назначение соединителей
Соединитель
Назначение
Х1; Х2
Подключение ЛВС (X1 - ПС, Х2 - ЛВС)
1 - Ethernet Tx+
2 - Ethernet Tx-
3 - Ethernet Rx+
6-Ethernet Rx-4, 5, 7, 8 - He используются
Х3
Подключение источника питания
1 - +24 В
2 - общий
<img file="00000004.tif" he="6" wi="19" img-content="undefined" img-format="tif" />
Подключение USB-накопителя
<img file="00000005.tif" he="6" wi="17" img-content="undefined" img-format="tif" />
Подключение USB-накопителя
консоль
Подключение устройства терминального доступа