车站子系统

第五层. 路 由 器


路由器是构成广域网的通信设备。 其以太网口用于连结车站局域网， 高速串口完成站间的广域网连结， 从而使各主机设备成为DMIS网的 一员，共享网络资源。现在使用的 路由器型号较多，但车站设备使用 的型号只有CISCO2501、 CISCO1760两种，区别在于高速 串口的数量和以太网口的带宽。以 下以CISCO1760为例进行介绍。 从路由器的前面板看，有一 10/100高速以太网RJ45接口，通 过网络线（连接线为直连线形式。 网线制作标准为EIA/TIA-568B。） 与交换式集线器连接。四个扩展槽 SLOT0-SLOT3只有SLOT0和 SLOT1是高速串口卡的槽位，可插 两块广域网模块，最多4个串口。 每个站视网络设计结构及铁通实际 提供的通道数量，使用1个以上的 高速串口。在路由器的背后有一电 源开关。若要重新启动路由器则可 通过此开关重新开启来实现。
A机
自动
B机
A/B机切换开关



在切换开关上有一白色的标志线指向选择的工作机，当白 色标志线对向A时表示A机处于工作状态，采样信息由A机 输出，但不能在其故障时切换到B机。此时A机的工作指 示灯显示绿灯。若指向自动位置，则自动指示灯显示绿色， 另外AB指示灯的其中一个也会显示绿色，表示采样信息 由A（或B）机输出，且在其故障时能自动切换到B（或A） 机。一般情况下，我们可以把AB机切换开关指向自动档 位置，让系统自动选择是A机工作还是B机工作。在进行 维护时，可人工选择工作状态，若A机的采样板或CPU板 有故障时，手工切换到B机工作。 在机柜后面最上层的位置装有温控器、温度探头及风扇开 关，在风扇开关合上的状态下，可通过温控器设置选择风 扇的启动温度。该装置的主要功能是利用装在机柜顶端的 风扇启动，达到机柜内散热的目的。温控器温度一般选择 为20摄氏度左右。
3
Hub(集线器) 路由器 协议转换 器
4 5 6
第一层A/B采集机切换开关及温控器

在机柜正向最上层的切换 开关（3位），是为需加 设采集板的车站（如 6502车站）而配置的双 套采集设备的采样输出选 择切换开关，上面有3个 工作状态指示灯，指示开 关位所处的状态，分别标 有下图所示A机B机自动 A/B机切换开关
HUB Cat5E网线
防雷地4欧姆 保护地4欧姆
组 合 架 上 加 装 5A 保 险
信号 电源 屏
RS-422 无线车次号
1. 2. 3. 4. 6502继电联锁车站采样线可选用34芯电缆； 所有电源线采用2.5mm平方线，网线选用EIA/TIA制定的UTP标准，使用Category 5E 超五类4对芯双绞电缆，串口线采用4芯双绞屏蔽电缆； 施工单位负责将网线、串口线、电源线放置到位，在组合架的适当位置上安装JZ、JF、220V电源保险座和保险管。 网线水晶头、RS232串口线（25/9孔插头）由铁科制作； 车站数据接收 解码器(无线 车次号)
J2 JF KF
*
采样回路电源类型
CPU 工作 1 站 号2 4 8 16 32 64 128 板1 数2 4 8 16 64 128 1扫 2描 4 8 16
采样门限跳线端子

32 64
128 1 测 2试 4 8 16 64 128
(1) A/B跳线端子
采样控制板（CPU板） A、B机采样控制板（CPU板）电路也是 完全一致。仅通过内部跳线485接口芯 片所在的位置来区分AB机板。若是A机 的CPU板，从CPU的侧视图看，则①的跳 线端子应置于左侧，即图示的A位置， 75184芯片置于②的位置，③位置空闲。 图示为B机的采样控制板的设置。CPU板 的前面板上共有33个指示灯，用于观察 采样单元的工作状态。‘CPU’字体下方 的指示灯为通信指示灯，用于指示本板 与采样板（SMP）之间的通信工作状态， 闪烁为通信工作正常。1—8#指原为站 号指示灯，现做为A/B机区分的指示灯， 通过板内 DIP（8位）开关设置，1#开关 (2) 对应A机CPU板1#指示灯，2#开关对应B 机CPU板1#指示灯，9—16#指示灯为本 采集系统最大板号指示，各灯代表的值 为 1，2，4，8，16，32等，此值由CPU 板程序初次运行时获得，如本采集系统 最大板号为5则9#（代表数字1）和11# (3) （代表数字4）两灯点亮。17# --24#指 示灯为本采集系统正在向通信计算机发 送的变化组的组号，各灯代表的值与最 大板号指示灯相同。25#-32#指示灯与 17# --24#指示灯意义基本相同，代表 正在向通信计算机发送的信息组的组号， 只是该代表该信息组在一段时间内一直 没有变化，属于定时传送的信息组。
第三层.数据传输控制层


右图为数据传输单元（简称通信机）的 前后视图，及后视图的局部图。该设备 为专用的工业计算机，是车站子系统的 核心设备，前视图左侧为电源开关，用 于重新启动通信机。由后视图可见该设 备主要由三个主要模块组成。 主模块集成了计算机的全部功能，包括 软驱、USB串口、通用串口、打印机口、 键盘鼠标口、RJ45以太局域网口等。 网卡的连接线插在HUB端口上，连接线 为直连线形式。网线制作标准为 EIA/TIA-568B。 显示器模块提供用于连接显示器的标准 15芯孔式D形插座。系统平时不接显示 器，当发生故障时可外加显示器判断故 障点。在通信主程序正常启动时，显示 画面可提供本站站号、IP地址、与相邻 站信息交换情况、与本站站机系统信息 交换情况、本站信息采集情况等，如下 图所示


DUAL（倒机板） DUAL板与双机切换开关及采样系统母 板上的2个小继电器共同构成采集系统 的双机切换电路，完成双机采集系统的 手工/自动转换功能，面板上有3个指示 灯的作用为： • 工作灯（黄灯）：工作时着灯，故 障时灭灯。 • A机灯（红灯）：当它着红灯时， 表示采集层的设备工作在A机，故 障时灭灯。 • B机灯（红灯）：当它着红灯时， 表示采集层的设备工作在B机，故 障时灭灯。 A机灯、B机灯同时只能着一个灯,在 ‘自动’倒机的条件下，只有CPU板停 止扫描时才能完成双机采集系统的自动 切换，采样板故障时仍需手工进行切换。 双套系统共用一个采样输出串口与通信 计算机相联（如图）若采样信息输出口 损坏时，可把采样输出串口直接插在A 机或B机的COM1口或COM2口上，只 是此时不再具有双机功能。
第二层.A/B双机采样控制单元

采用双套采样的分机，从机柜前面看第二层上半部分为A机，第二层 下半部分为B机。从机柜后面看双套系统共用一块母板，此母板同时 配有采样输出串行口（9芯针式D型插座），因此也称主母板以便与 仅插有采样板的扩展母板相区别。（当采集对象超过12X32个时，需 加采样扩展层）。主母板配有最多12套32芯的采样接口，其中插座 部分固定在采样母板上，插头部分用于连接采样对象。A/B双套采样 系统共用一块DUAL板进行双机切换的控制。采集单元是由单片机为 主的电路板组成的。每套采集设备有一块采样控制板，也称为CPU板， 余下的均为采样板，也称为SMP板，从紧靠CPU板的位置向右，顺序 编号为1-12#，每块采集板可以采集32个开关量。带CPU板的主层 最多可安装12块SMP板，最大采集12X32个开关量。采样设备所需 的5V及12V直流工作电源由通信计算机内的电源模块供电。信息采集 系统在工作时采样控制板（CPU）通过母板上的RS485总线与采样板 （SMP）定时通信。首先CPU板发一个群呼命令，通知所有SMP板进 行采样，CPU等待一定时间间隔后，认为SMP采样完毕，依次对每一 个SMP采样板发送采样回送命令，SMP采样板收到自己的呼叫命令后， 将刚刚采集到的数据信息传给CPU，CPU依次接收SMP传送过来的信 息。收完所有采样板的信息后，CPU板对本周信息予以处理，有变化 的信息立即通过母板上的串口发送给通信计算机，不变的信息等待一 段时间后，顺序发给通信计算机
A机
COM1 COM2
倒机信息输出口
A机倒机继电器 B机倒机继电器
COM1 COM2
采样信息输出口 B机
采样门 限跳线 端子
回线电 源类型
SMP 工作 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
主机柜各部分功能介绍

在每个车站的信号机械室一般都有一台 DMIS系统机柜，下图为机柜的前视图。车 站分机机柜硬件设备大致分为7层分布。从 前面看可以看到6层，第七层为电源接线及 地线部分，位于机柜背后的最下层。
A/B机切换 控制单元 A 机 B 机 A/B机采 样及控制 单元
1
2
通信控制单 元(通信机)



8串口扩展模块有一个62芯孔 式D形插座，通过配套的转换电 缆（如下图），提供最多8个 RS232标准的25芯针式D型串 口。8个串口分别编号为 TTY/A—TTY/H，（对应 COM3-COM10）其中TTY/A 固定作为采样信息输入接口， 与采样输出串口用RS232标准 电缆相连，TTY/G作为无线车 次号信息输入接口，通过 232/424转换器与地面无线接 收台相连。 。 除三个主要模块外，该设备还 提供给采样单元所需的+5V及 +12V电源。A机采样电源模块 和B机采样电源模块各自独立为 采样单元（第二层模块单元） A/B提供电源。模块上的设有电 源开关，只有把开关置于ON的 位置，采样单元才有电源供给。
第四层.交换式集线器或集线器


带有16个RJ45以太网端口的10/100交 换式集线器为数字信号的再生及中继设 备。是车站局域网上所有设备的连结交 汇点，可连接最多16台主机设备，连接 距离不超过100米，超过16台设备时可 增设交换式集线器进行扩展，理论上数 量没有限制。各端口都标有端口号并有 对应的指示灯用于指示端口的连接状态 及带宽。正常情况下，连接有网络线的 端口如果另一头插在主机的网卡端口上 且主机的操作系统已启动时，相应端口 上的link指示灯变亮，若其间有数据传送， 指示灯act变为持续闪烁，表明此网线连 接的两端接口工作正常。各端口各自独 立、带宽独亨。网线可插在交换式集线 器的任一端口上。在本系统中，交换式 集线器的端口上分别与通信机的网卡、 路由器的以太网接口、车站运转室站机 的网卡以TIA/EIA568B标准相连。 在较早系统中使用集线器（又称HUB） 作为网络连接设备，其使用方式与交换 式集线器基本相同，但扩展连接最多不 能超过4台HUB（5-4法则）。标有 UPLINK的接口为级联口，用于扩展联接。 端口之间共享10Mb/s的带宽。HUB的各 端口都标有端口号，在其左侧有各端口 的工作状态指示灯，