本實用新型屬于軌道交通車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)及軌道交通車載控制柜。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)包括中央控制單元和多個輸入輸出模塊。其中，中央控制單元設(shè)于車載控制柜柜體內(nèi)，用于監(jiān)控分布在車輛不同位置的各子監(jiān)控系統(tǒng)（包括車門監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報警監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、制動監(jiān)控系統(tǒng)和照明監(jiān)控系統(tǒng)等），每一個子監(jiān)控系統(tǒng)均通過一個對應(yīng)的輸入輸出模塊與中央控制單元相連。

可見，現(xiàn)有的軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)具有以下缺點：

第一，由于每一個子監(jiān)控系統(tǒng)均通過一個對應(yīng)的輸入輸出模塊與中央控制單元相連，有多少個子監(jiān)控系統(tǒng)，就需要多少個輸入輸出模塊，生產(chǎn)成本較高。

第二，由于中央控制系統(tǒng)沒有進行冗余設(shè)計，若某一個輸入輸出模塊出現(xiàn)了故障，則中央控制單元不能和相應(yīng)的子監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，即中央控制單元不能對相應(yīng)的子監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)控，系統(tǒng)工作可靠性低。

第三，由于中央控制單元設(shè)于控制柜柜體內(nèi)、各子監(jiān)控系統(tǒng)和各輸入輸出模塊分布在車輛的不同位置，因此，檢修和維護不方便，需要在車輛的多個位置去尋找控制故障。

現(xiàn)有的軌道交通車載控制柜柜體內(nèi)除了設(shè)置有上述的中央控制單元外，還設(shè)有自動開關(guān)、旋鈕和按鈕開關(guān)、繼電器、連接器、輸入接線端子排、輸出接線端子排、內(nèi)部分線端子排等。現(xiàn)有的軌道交通車載控制柜具有以下缺點：

第一，自我保護和輔助功能不全。

第二，控制柜柜內(nèi)部件布置雜亂，影響日常使用和檢修。

第三，控制柜柜體制造材料使用參差不齊，控制柜柜體一般使用強度不高的鋁合金和容易腐蝕的碳鋼，強度低、耐腐蝕性能低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

現(xiàn)有的軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)需要多個輸入輸出模塊，生產(chǎn)成本較高；沒有進行冗余設(shè)計，系統(tǒng)工作可靠性低；各部件分散布置于車內(nèi)不同位置，檢修和維護不方便。同時，現(xiàn)有的軌道交通車載控制柜自我保護和輔助功能不全；控制柜柜內(nèi)部件布置雜亂，影響日常使用和檢修；控制柜柜體強度低、耐腐蝕性能低。本實用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進了的軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)及軌道交通車載控制柜，降低了生產(chǎn)成本，中央控制系統(tǒng)采用冗余設(shè)計，工作可靠性高，集成度高，檢修和維護方便；車載控制柜設(shè)有自我保護和照明、供電等輔助功能，部件布置合理，使用和維修方便，控制柜柜體強度高、耐腐蝕性能高。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)，包括中央控制單元和第一輸入輸出模塊，其結(jié)構(gòu)特點在于軌道交通車輛的各子監(jiān)控系統(tǒng)均集成連接至所述第一輸入輸出模塊，所述第一輸入輸出模塊與所述中央控制單元電連接。

借由上述結(jié)構(gòu)，各子監(jiān)控系統(tǒng)通過同一個輸入輸出模塊與中央控制單元電連接，只需要一個輸入輸出模塊即可實現(xiàn)中央控制單元對各子監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控，結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本較低。

進一步地，還包括第二輸入輸出模塊，軌道交通車輛的各子監(jiān)控系統(tǒng)均集成連接至所述第二輸入輸出模塊，所述第二輸入輸出模塊與所述中央控制單元電連接。

借由上述結(jié)構(gòu)，采用冗余設(shè)計，當?shù)谝惠斎胼敵瞿K和第二輸入輸出模塊其中之一出現(xiàn)故障時，另一個仍然可以正常工作，對相關(guān)的控制不會產(chǎn)生任何影響，系統(tǒng)工作可靠性高。

進一步地，還包括第一通訊節(jié)點，所述第一輸入輸出模塊通過第一通訊節(jié)點與中央控制單元電連接，所述中央控制單元通過第一通訊節(jié)點與司機臺的視頻顯示單元電連接。

進一步地，還包括第二通訊節(jié)點，所述第二輸入輸出模塊通過第二通訊節(jié)點與中央控制單元電連接，所述中央控制單元通過第二通訊節(jié)點與司機臺的視頻顯示單元電連接。

借由上述結(jié)構(gòu)，中央控制系統(tǒng)通過第一通訊節(jié)點和第二通訊節(jié)點構(gòu)成環(huán)形拓撲，通過網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議向視頻顯示單元發(fā)送必需的數(shù)據(jù)，便于司機根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)操作。

基于同一個發(fā)明構(gòu)思，本實用新型還提供了一種軌道交通車載控制柜，包括控制柜柜體，所述控制柜柜體內(nèi)設(shè)有所述的軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)。

借由上述結(jié)構(gòu)，將中央控制單元、各子監(jiān)控系統(tǒng)、第一輸入輸出模塊和第二輸入輸出模塊集成布置在控制柜柜體內(nèi)，可以集中管理，不需要在車輛的多個位置去尋找控制故障，檢修和維護方便。

進一步地，所述控制柜柜體內(nèi)還設(shè)有火災(zāi)報警探測器。

進一步地，所述控制柜柜體內(nèi)還設(shè)有檢修燈。

進一步地，所述控制柜柜體后面板上設(shè)有方便插座。

借由上述結(jié)構(gòu)，為控制柜自身設(shè)計了的火災(zāi)探測保護功能，設(shè)計了可為柜內(nèi)日常檢修和維護提供便利的檢修燈、為柜內(nèi)設(shè)備調(diào)試和日常護理提供電源的方便插座，自我保護功能和輔助功能齊全。

進一步地，所述控制柜柜體的柜門上設(shè)有自動開關(guān)、旋鈕和按鈕開關(guān)；所述控制柜柜體后面板上設(shè)有繼電器并開有繼電器線槽；所述控制柜柜體內(nèi)底部設(shè)有連接器。

借由上述結(jié)構(gòu)，將自動開關(guān)、旋鈕和按鈕開關(guān)之類的操作元件布置在人體活動的最優(yōu)范圍之內(nèi)，安裝高度和位置為人手活動最敏捷、辨別能力最好、反應(yīng)最快的位置；繼電器和連接器等不同電壓、電流及維護要求進行分區(qū)布置，使用和檢修方便。

作為一種優(yōu)選方式，所述控制柜柜體由高強度不銹鋼制作而成。

控制柜柜體采用高強度不銹鋼，強度高、耐腐蝕性能高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型降低了生產(chǎn)成本，中央控制系統(tǒng)采用冗余設(shè)計，工作可靠性高，集成度高，檢修和維護方便；車載控制柜設(shè)有自我保護和照明、供電等輔助功能，部件布置合理，使用和維修方便，控制柜柜體強度高、耐腐蝕性能高。

附圖說明

圖1為中央控制系統(tǒng)一實施例的拓撲圖。

圖2為車載控制柜的主視圖。

圖3為圖2的左視圖。

圖4為圖2的俯視圖。

圖5為圖2的后視圖。

其中，1為控制柜柜體，2為中央控制單元，3為第一輸入輸出模塊，4為第二輸入輸出模塊，5為自動開關(guān)，6為旋鈕和按鈕開關(guān)，7為繼電器，8為火災(zāi)報警探測器，9為連接器，10為輸入接線端子排，11為輸出接線端子排，12為內(nèi)部分線端子排，13為左側(cè)線槽，14為右側(cè)線槽，15為內(nèi)部線槽，16為繼電器線槽，17為方便插座，18為檢修燈，19為控制柜銘牌，20為屏蔽夾，21為RS485數(shù)據(jù)線，22為控制電纜，23為以太網(wǎng)線，24為散熱孔，25為車門監(jiān)控系統(tǒng)，26為火災(zāi)報警監(jiān)控系統(tǒng)，27為空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，28為制動監(jiān)控系統(tǒng)，29為照明監(jiān)控系統(tǒng)，30為視頻顯示單元，31為第一通訊節(jié)點，32為第二通訊節(jié)點。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)包括中央控制單元2、第一輸入輸出模塊3和第二輸入輸出模塊4，軌道交通車輛的各子監(jiān)控系統(tǒng)均通過所述第一輸入輸出模塊3與所述中央控制單元2電連接，軌道交通車輛的各子監(jiān)控系統(tǒng)均通過所述第二輸入輸出模塊4與所述中央控制單元2電連接。各子監(jiān)控系統(tǒng)包括車門監(jiān)控系統(tǒng)25、火災(zāi)報警監(jiān)控系統(tǒng)26、空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)27、制動監(jiān)控系統(tǒng)28和照明監(jiān)控系統(tǒng)29等。

軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)還包括第一通訊節(jié)點31，所述第一輸入輸出模塊3通過第一通訊節(jié)點31與中央控制單元電連接，所述中央控制單元通過第一通訊節(jié)點31與司機臺的視頻顯示單元30電連接。

軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)還包括第二通訊節(jié)點32，所述第二輸入輸出模塊4通過第二通訊節(jié)點32與中央控制單元2電連接，所述中央控制單元2通過第二通訊節(jié)點32與司機臺的視頻顯示單元30電連接。

如圖2至圖5所示，本實用新型軌道交通車載控制柜包括中央控制單元2、自動開關(guān)5、旋鈕和按鈕開關(guān)6、繼電器7、第一輸入輸出模塊3、第二輸入輸出模塊4、火災(zāi)報警探測器8、連接器9、輸入接線端子排10、輸出接線端子排11、內(nèi)部分線端子排12、左側(cè)線槽13、右側(cè)線槽14、內(nèi)部線槽15、繼電器線槽16、方便插座17、檢修燈18、控制柜銘牌19、屏蔽夾20、RS485數(shù)據(jù)線21、控制電纜22、以太網(wǎng)線23和控制柜柜體1。其中中央控制單元2、自動開關(guān)5、旋鈕和按鈕開關(guān)6、繼電器7為控制柜的控制模塊；第一輸入輸出模塊3、第二輸入輸出模塊4、火災(zāi)報警探測器8為控制柜的監(jiān)控和保護模塊；連接器9、輸入接線端子排10、輸出接線端子排11、內(nèi)部分線端子排12、左側(cè)線槽13、右側(cè)線槽14、內(nèi)部線槽15、繼電器線槽16、屏蔽夾20為電聯(lián)接單元；方便插座17、檢修燈18和控制柜銘牌19為輔助單元；RS485數(shù)據(jù)線21、控制電纜22、以太網(wǎng)線23屬于線纜單元；控制柜柜體1為上述設(shè)備提供安裝空間和機械承載。

所述控制柜柜體1內(nèi)設(shè)有軌道交通車輛中央控制系統(tǒng)。

整個控制柜只要通過對外端子排和連接器9連接控制柜以外的子監(jiān)控系統(tǒng)，便可控制、監(jiān)視和診斷被連接的子監(jiān)控系統(tǒng)?？刂乒窆δ転槟K化設(shè)計，各功能模塊按實際需求設(shè)計，不限于本實用新型描述的功能。

所述控制柜柜體1采用高強度不銹鋼，利用鈑金折彎技術(shù)加工，再使用焊接和螺栓緊固組裝成一個框架式構(gòu)架；控制柜柜體1分為柜門正面，內(nèi)部和背面三層，每層都能安裝不同的設(shè)備；控制柜柜體1結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合考慮設(shè)備的安裝和布局、設(shè)備的檢修，另外控制柜柜體1在強度要求不高的位置設(shè)計散熱孔24，散熱孔24既能起到設(shè)備的散熱、也能減輕整個控制柜柜體1的重量。

所述控制柜柜體1內(nèi)還設(shè)有火災(zāi)報警探測器8。所述控制柜柜體1內(nèi)還設(shè)有檢修燈18。所述控制柜柜體1后面板上設(shè)有方便插座17?？刂乒窆耋w1的柜門上還設(shè)有控制柜銘牌19。

火災(zāi)報警探測器8和檢修燈18設(shè)計在控制柜柜體1柜內(nèi)頂部?；馂?zāi)報警探測器8實時監(jiān)測控制柜的火災(zāi)情況，一旦有煙火立即報警顯示；檢修燈18在柜內(nèi)光線不好或夜晚情況下，為控制柜日常維護或檢修操作提供照明；方便插座17為檢修設(shè)備和試驗設(shè)備提供電源；控制柜銘牌19安裝在柜體柜門正面，控制柜銘牌19內(nèi)容包含項目名稱、重量和生產(chǎn)年月等信息，方便檢修人員進行檢修。

所述控制柜柜體1的柜門上設(shè)有自動開關(guān)5、旋鈕和按鈕開關(guān)6；所述控制柜柜體1后面板上設(shè)有繼電器7并開有繼電器線槽16；所述控制柜柜體1內(nèi)底部設(shè)有連接器9。

中央控制單元2為車輛的控制中心，相當于車輛的大腦，中央控制單元2通過以太網(wǎng)線23和RS485數(shù)據(jù)線21與整個列車級的子監(jiān)控系統(tǒng)進行通信以進行相關(guān)的監(jiān)視與控制。

為中央控制單元2提供信號或電源輸入的輸入接線端子排10，設(shè)置在中央控制單元2的下側(cè)；為中央控制單元提供信號輸出的輸出接線端子排11，設(shè)置在中央控制單元的上側(cè)。

為第一輸入輸出模塊3監(jiān)控信號或者電源輸入的輸入接線端子排10，設(shè)置在第一輸入輸出模塊3的下側(cè)；為第一輸入輸出模塊3輸出監(jiān)控信號的輸出接線端子排11設(shè)置在第一輸入輸出模塊3的上側(cè)；為第一輸入輸出模塊3輸出監(jiān)控信號的連接器9設(shè)置在第一輸入輸出模塊3的下側(cè)。

繼電器7輸出開關(guān)量一部分到柜內(nèi)的中央控制單元2進行邏輯控制，一部分到第一輸入輸出模塊3和第二輸入輸出模塊4進行子系統(tǒng)監(jiān)控，也就是說：第一輸入輸出模塊3和第二輸入輸出模塊4收集來自子監(jiān)控系統(tǒng)和一些開關(guān)量輸入，并通過柜外的第一通訊節(jié)點31和第二通訊節(jié)點32傳送到中央控制單元2。中央控制單元2通過處理開關(guān)量輸入，從而檢測子監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)并顯示，診斷子監(jiān)控系統(tǒng)的故障并生成報告。

自動開關(guān)5、旋鈕和按鈕開關(guān)6接到內(nèi)部分線端子排12，對中央控制單元2、第一輸入輸出模塊3、第二輸入輸出模塊4、繼電器7、火災(zāi)報警探測器8、方便插座17和檢修燈18進行電源控制。

中央控制單元2與輸出接線端子排11、輸入接線端子排10到輸入輸出模塊之間使用以太網(wǎng)線23；第一輸入輸出模塊3與第二輸入輸出模塊4之間使用RS485數(shù)據(jù)線21，其他設(shè)備之間的電纜使用控制電纜22；RS485數(shù)據(jù)線21和以太網(wǎng)線23為信號傳輸專用電纜，保證信號的可靠傳輸；屏蔽夾20壓在RS485數(shù)據(jù)線21和以太網(wǎng)線23的屏蔽層上，進行疲敝層接地處理，保證干擾信號的有效屏蔽。

左側(cè)線槽13為中央控制單元2、第一輸入輸出模塊3、第二輸入輸出模塊4、輸入接線端子排10、輸出接線端子排11、內(nèi)部分線端子排12等設(shè)備提供左邊走線；左側(cè)線槽13為連接器9、第一輸入輸出模塊3、第二輸入輸出模塊4、輸入接線端子排10、輸出接線端子排11、火災(zāi)報警探測器8、檢修燈18等設(shè)備提供右邊走線；內(nèi)部線槽15為輸出接線端子排11、內(nèi)部分線端子排12提供橫向走線；繼電器線槽16為繼電器7提供橫向走線。

本實用新型控制柜整體結(jié)構(gòu)和設(shè)備布置遵循以下幾個原則：1）、重量平衡的原則：重量大的設(shè)備布置在柜體下部，質(zhì)量小的在上部，例如中央控制單元2、第一輸入輸出模塊3、第二輸入輸出模塊4（各子監(jiān)控系統(tǒng)集成布置在第一輸入輸出模塊3和第二輸入輸出模塊4處，在圖2中未一一引出標線，并不影響本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的理解和實現(xiàn)）重量比較大，依次布置在控制柜內(nèi)的中下部分，而重量較小的內(nèi)部分線端子排12布置在上部，這樣使柜體重心偏低，更均衡穩(wěn)定；2）、端子分布原則，起分線作用的端子排在柜內(nèi)的上部和下部都有布置，使柜內(nèi)的設(shè)備能就近使用分線端子，整體減少電纜長度；3）電氣設(shè)備按不同電壓、電流及維護要求進行統(tǒng)一集中分區(qū)布置，例如繼電器7、連接器9和自動開關(guān)5進行了統(tǒng)一布置；4）、操作元件布置在人體活動的最優(yōu)范圍之內(nèi)，例如旋鈕和按鈕開關(guān)6布置在面板上，安裝高度和位置為人手活動最敏捷、辨別能力最好、反應(yīng)最快的位置。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是局限性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。