基于ARBOR無風扇IPC的地鐵自動化系統詳細講解

1 引言

地鐵、輕軌、城軌、快軌等統稱為軌道交通。如何利用先進的電子化手段提高軌道交通系統效率，獲取城市交通客流信息服務與系統運營效益，保證投資者的回報，正在成為軌道交通系統運營商和投資商關注的焦點。

2 自動售票機解決方案

2.1 自動售票系統

自動售票系統主要由中心系統、車站系統、終端設備和車票四部分組成。

終端設備包括出/入站檢票閘機、自動售票機、車站票務系統、自動充值機、自動驗票機等現場設備。車票有單程票、儲值票、特殊票。地鐵自動售檢票系統（afc），是基于網絡、計算器、自動化控制、通信，完成地鐵路網售票、檢票、計費、收費、統計、管理全過程的自動化系統。使乘客能在乘坐地鐵時，能夠實現自動購票、自動檢票、自動充值和自動查詢等功能。系統框圖參見圖1所示。

圖1 自動售票系統框圖

2.2 自動售票終端

自動售票計程、計時收費模式終端采用全封閉的運行方式，以非接觸式ic卡為車票介質，通過高度安全、可靠、保密性能良好的自動售檢票計算機網絡系統，完成地鐵/輕軌運營中的售票、檢票、計費、收費、統計等票務運營的全過程、多任務自動化管理。基于arbor公司arpex-1600計算機的自動售票機如圖2所示。

圖2 arpex-1600自動售票機

2.3 arpex-1600主機

（1）本案自動售檢票系統中的arpex-1600控制計算器，應用于盤儀地鐵自動售檢票系統（afc）。arbor公司開發的一體化無風扇設計崁入式工控機arpex-1600，以高可靠性的無風扇設計確保系統長時間運作，緊湊超薄的防塵設計，確保系統的穩定及便于安裝各種嚴苛的使用環境。

（2）arpex-1600控制計算器運用獨家專利的message go！功能，可直接從arpex-1600機載文本顯示器直接監控arpex-1600中各功能的運作狀態，不需再另外再外接顯示屏，提升后端維護的方便性，如圖3所示。

圖3

（3）arpex-1600售票控制計算機豐富的4個rs232串行端口口（其中2個支持rs422/rs485）及2個usb口，可連接周邊，例如紙幣識別器、硬幣識別器、硬幣找零機、led廣告牌、以及觸摸屏，同時arpex-1600內建獨家的s.d.r （smart data recovery）技術，確保重要數據的不丟失，并具備數據回溯的功能。

3 流媒體解決方案

3.1 地鐵流媒體

城市地鐵工程包括多種施工項目與復雜工藝，除了要保障地鐵車輛的安全高速正常運行，還需要相關配套設施的完善與跟進。這樣，才能夠健全整個地鐵交通管網。

媒體播放系統就是這其中的項目之一，它不僅要無線接收和緊急插播系統指揮部門的報警信息，還要播放一般的地鐵到站等宣傳視頻。可以說地鐵流媒體承載著地鐵人性化的整個活動。相比地鐵測控系統而言，能夠長時間適應地鐵特殊環境穩定工作外，還必須擔負視頻處理的繁重工作。這就意味著機器本身需要有較高性能的cpu 處理器和整體效能。

3.2 無風扇ipc研發

經過地鐵項目組工程師的實驗發現：要做到無風扇散熱設計與視頻播放繁重任務本身就很矛盾，市場上能夠買到的高效能cpu處理器功率都在50w~120w之間，加上其他元器件的能量損耗，整機能夠正常運行的功率在200w左右。這無疑給項目工程師出了很大的一個難題：在這樣大的功耗下要用被動的散熱片給機器做散熱處理，導熱鐵片的體積起碼要在0.5個平方米左右，這樣一張辦公桌大小的散熱片是無論如何都不能夠讓客戶接受的。

項目組通過測控系統與arbor公司的合作，希望arbor公司的hmi部門能夠幫助解決此難題。arbor公司的研發工程師經過多次調研認證，結合intel公司合作伙伴的優勢，選用了intel atom n270高性能低功耗cpu處理器，使得整機功耗在36w左右，然后加上arbor特殊的專利工藝，研制成功了地鐵媒體播放機——arpex-2610。同樣，經過地鐵項目組對該機器的嚴格測試和實際運行，arpex-2610的無故障運行時間穩定在5萬小時，能夠支持windows及linux多操作系統，并通過ce、fcc、ul等多項國際認證。

3.3 arpex-2610特點

（1）intel atomtm n270 1.6ghz 32-bit x86 cpu核心；

（2）支持最大1600×120 （4:3）dvi輸出；

（3）內置符號型lcm模塊；

（4）隔離串口（rs-232/422/485）；

（5）內置免費opc驅動（僅 wince 系統版本）；

（6）被動散熱系統（無風扇）；

（7）支持無線功能（可選）；

（8）內存備份可無限次恢復數據；

（9）方便安裝/更換存儲設備；

（10）2d/3d圖形加速器。

3.4 基于arpex-2610的流媒體系統