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面向铁路、地铁旅客信息系统(PIS)的上架型整机,铁路专用M12网络接口,满足欧洲铁路应用标准

#嵌入式硬件#信号处理#人工智能#铁路

面向铁路、地铁旅客信息系统(PIS)的上架型整机概述

随着城市轨道交通和铁路客运对信息化、智能化需求的不断提升,旅客信息系统(Passenger Information System,简称 PIS)对硬件平台的可靠性、抗干扰能力以及环境适应性提出了更高的要求。本文将详细介绍 Sienovo 推出的 2U 19 寸上架型整机,该产品专为铁路、地铁 PIS 设计,具备高性能低功耗处理器、铁路专用 M12 网络接口,并严格符合 EN50155 欧洲铁路标准的电磁兼容、冲击和振动测试要求。通过对硬件规格、接口布局、散热与供电方案以及使用环境的逐项解析,帮助读者快速了解该整机在铁路行业中的适用场景与优势。

1. 关键特性一览

  • 第六代嵌入式低功耗、高性能平台
  • 高品质铁路专用 M12 网络接口
  • 易维护的整体拆卸式扩展仓设计
  • 满足 EN50155 欧洲铁路标准
  • 高可靠、长寿命超级电容

2. 处理器与芯片组

整机提供两种处理器配置,均基于 Intel 第六代 Core 系列的嵌入式低功耗型号:

型号主频核心/线程备注
Intel® Core™ i7-6822EQ2.0 GHz(最高 2.8 GHz)四核八线程适用于对计算密集型任务有更高需求的 PIS 场景
Intel® Core™ i5-6442EQ1.9 GHz(最高 2.7 GHz)四核四线程面向一般信息显示、数据采集等常规应用

两者均搭配 Intel CM236 芯片组,提供完整的 PCI/PCIe、USB、网络等 I/O 支持,满足工业级扩展需求。

3. 内存与存储

  • 内存:板载 DDR4 2133 MHz 4 GB,提供 1 个 SODIMM 插槽,最大支持 16 GB。DDR4 的高速时钟和低功耗特性,使系统在宽温环境下仍能保持稳定运行。
  • 存储
    • 1 个 mSATA 接口(适配固态硬盘,提升系统启动与数据读取速度)
    • 4 个 SATA 硬盘接口(支持机械硬盘或 SATA SSD,满足大容量日志、视频存储需求)

4. 视频输出

为适配多种显示终端,整机配备三种常用视频接口:

  • VGA(传统模拟显示)
  • DVI‑D(数字显示,兼容多数工业显示器)
  • HDMI(高清数字视频,适用于现代大屏幕)

用户可根据现场显示设备的接口类型灵活选择,确保信息内容的清晰呈现。

5. 网络接口

铁路专用 M12‑A 10/100/1000 Mb 网络接口是本产品的核心优势之一,提供可靠的防水、防尘、抗振动的工业级连接方式:

  • 2 个 M12‑A 10/100/1000 Mb 网络口(标配)
  • 1 个 M12‑A 10/100/1000 Mb 网络口(可选)

M12 连接器在铁路、地铁等轨道交通环境中广泛使用,能够在高频电磁干扰和极端温湿度条件下保持稳定的链路质量。

6. 串行接口

  • 2 个 DB9 隔离串口:支持 RS‑232/RS‑422/RS‑485 模式选择,默认全部为 RS‑232。隔离设计能够有效抑制地线电位差导致的误码。
  • 2 个 DB9 串口:同样支持三种模式,适配多种现场设备(如列车定位模块、车门控制器等)。

7. GPIO 与音频

  • 8 路 GPIO(DB9 母头),为现场自定义信号采集或控制提供灵活的数字 I/O。
  • 2 个 USB 3.0 Type‑A 接口,支持高速外设(如高速摄像头、USB 存储)接入。
  • 音频:Line in、Line Out 以及 1 个 Audio(凤凰端子),满足语音播报、背景音乐等音频需求。

8. 扩展总线

  • 1 个 32 bit PCI 或 1 个 PCIe X16(PCIe X4 信号):为需要高带宽的专业卡(如 GPU 加速卡、视频采集卡)提供插槽。
  • 1 个 Mini‑PCIe:适配无线网卡、3G/4G 模块等小型扩展卡。
  • 1 个 SIM 卡槽:支持移动网络备份或远程监控功能。

9. 环境适应性

项目工作温度存储温度相对湿度(%)
温度范围-25 ℃ ~ +55 ℃-40 ℃ ~ +70 ℃5 % ~ 90 %(40 ℃非凝结状态)

上述温湿度范围覆盖了铁路车辆内部、车站机房以及户外机柜的常见环境,确保系统在极端气候下仍能可靠运行。

10. 电源与供电方案

  • 电源接口:支持 AC、DC 90‑260 V 输入,采用凤凰端子或兼容 M23 航空头,便于在不同机柜或轨道车辆上快速拔插。
  • 备电:提供两种备电选项
    • 铅酸蓄电池(传统可靠)
    • 超级电容(放电时间 ≥ 90 s),具备长寿命、快速充放电特性,适合需要短时高功率支撑的场景。

11. 机械尺寸与结构

  • 外形尺寸:482.4 mm × 88 mm × 260 mm(宽 × 高 × 深)
  • 结构:整体拆卸式扩展仓设计,便于现场快速更换或升级模块,降低维护成本。

12. 符合 EN50155 标准的验证

EN50155 是欧洲铁路行业针对电子设备的环境与可靠性标准,主要包括:

  • 电磁兼容(EMC):整机在电磁干扰(EMI)与电磁敏感度(EMS)方面通过严格测试,确保不会对列车其他系统产生干扰,也能抵御外部干扰。
  • 冲击与振动:符合列车运行过程中的冲击、振动要求,保证长时间运行不出现松动或故障。
  • 温湿度循环:在极端温湿度循环下保持功能完整性。

本整机在出厂前已完成上述全部测试,具备在欧洲铁路网络中直接投入使用的资质。

13. 典型应用场景

场景需求本整机优势
车站大屏信息发布多路视频输出、网络同步、长时间运行HDMI/DVI‑D/VGA 三种视频接口 + M12 网络冗余
列车车厢 PIS高抗振动、宽温度、快速启动符合 EN50155 冲击/振动、-25 ℃~+55 ℃工作温度
列车车门状态监控多串口 RS‑485 通信、实时数据采集隔离 DB9 串口 + 8 路 GPIO
移动备份与远程运维SIM 卡移动网络、超级电容快速供电SIM 卡槽 + 超级电容放电 ≥ 90 s

14. 结语

Sienovo 的这款 2U 19 寸上架型整机,以 第六代嵌入式低功耗、高性能平台 为核心,结合 铁路专用 M12 网络接口符合 EN50155 标准 的严苛测试以及 超级电容 等可靠的供电方案,为铁路、地铁旅客信息系统提供了一个兼具性能、可靠性与易维护性的完整硬件平台。无论是车站信息发布、列车车厢内部显示,还是与列车控制系统的深度集成,该整机都能在苛刻的工业环境中稳定运行,为轨道交通的数字化、智能化升级提供坚实支撑。