嵌入式工业计算机在轨道交通系统中的应用

1. 前言：

地铁是人们重要的出行工具之一。站台上许多操作简单的设施包括自动售票机、检票闸机、环境监控系统等都是由由嵌入式系统一手掌控，华北工控的嵌入式工业计算机便在其中扮演了重要的角色。

作为嵌入式工业计算机产业的领导厂商之一，华北工控针对城市轨道交通产业形成了完整的产品线，行业系列产品以其高处理能力、丰富的接口、超低的功耗、无风扇静音、灵活的扩展工程等特性成为城市轨道交通行业解决方案的首选品牌。在广州地铁8号线、西部机场等重大项目中均有出色的表现。

2.英特尔Atom平台及特点

随着绿色环保意识的增强，产品的功耗与散热成为备受瞩目的焦点。2008年3月初，英特尔发布了新的低功耗处理器家族，命名为Atom。

Atom处理器是英特尔历史上体积最小和功耗最小的处理器。Atom基于新的微处理架构，专门为小型设备设计，旨在降低产品功耗，同时也保持了同酷睿2双核指令集的兼容，并支持多线程处理。所有这些特性只集集成在了面积不足25平方毫米的芯片上，而这块芯片内含4700万个晶体管。

Atom基于45纳米工艺和hi-k技术制造。产品的热设计功耗为0.6瓦到2.5瓦之间，而处理器的频率却能达到了1.8GHz。目前，英特尔Atom处理器专门设计用于体积小、功耗低的应用空间，如图1。


3.在轨道交通产业的应用

交通工具的不断演化让人们对出行的要求越来越严格，创造安全、快速、舒适的乘车环境成为所有系统集成商的目标。

由于环境封闭，空间受限，打印、报警等外接设备多，轨道交通产业要求产品具备体积小、功耗低、散热性能好、抗震、防尘、接口丰富等优势。这些特点都是Atom处理器所拥有的，所以英特尔Atom处理器被广泛应用于轨道交通产业。

嵌入式工业计算机在轨道交通中的应用主要集中在自动售检票AFC系统、乘客信息导引系统PIS系统、信号系统、环境监控系统BAS系统等，每一个系统应用都对嵌入式计算机提出了不同的要求。

3.1轨道交通自动售检票系统（AFC）

轨道交通自动售检票系统（AFC）是由中央计算机、编码/分拣机、车站计算机、车站AFC现场设备（进/出闸机、双向闸机、自动售票机、票房售票机和自动验票机）、车票及通信网络组成。工控机在AFC系统中多用于闸机、自动售票机、半自动售票机中。如图2所示。

华北工控的闸机解决方案采用X86的Atom系统平台，架构灵活，方便扩展，支持第三方开发。华北工控的系列产品针对闸机的特殊应用环境而设计，功耗低，散势性能好，采用无风扇设计，结构紧凑，体积小巧。除闸机外，华北工控的系列产品还广泛应用于自动售票机、半自动售票机、自动充值机等系统。

AG-6570是华北工控专门为城市轨道交通AFC系统量身打造的一款高性能无风扇准系统，它基于Intel945GSE+ICH7M芯片组，板载Intel Atom N270处理器，一条200Pin DDDRⅡ SO-DIMM插槽，最大支持2G DDDRⅡ400/533MHz内存等。它具备强大的数据处理能力，且功耗低，整合性能强劲，在轨道交通检票系统中具有无可比拟的作用。

TVM-6571（见图3）是一款针对轨道交通自动/半自动售票应用而研发的行业专用产品。该产品基于Intel Atom处理器，功耗低，性能强劲，接口丰富，支持VGA/LVDS/DVI显示等。TVM-6571结构紧凑，体积小巧，机壳采用独家设计，坚固抗震，散热性能好，非常适合在自动/半自动售票系统 应用环境中使用。

3.2乘客信息导引系统PIS系统

轨道交通的乘客信息导引系统（PIS）是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介，向乘客提供信息服务。华北工控产品在PIS中的应用分成两类，一种是在站台上，用于信息引导，另一类是在行驶的车辆上，用于播放各种资讯。

PIS系统对于工控机等设备的性能除了主频、内存、硬盘、显卡等基本要求外，由于轨道交通设备工作环境特殊，还要求有很好的抗震性能、低功耗无风扇设计、体积小适合车内狭小空间安装、方便拆卸、可以扩充插卡等要求，此要求有华北工控的系列产品都可以做到。

站台乘客信息导引系统应用中，华北工控的BIS-6310、BIS-6540LC、BIS-6540HD、BIS-6520、BIS-6550HD均有良好的应用。

BIS-6550是一款适用范围广泛的高清多媒体播放器，它基于Intel Atom处理器平台，采用华北工控已注册商标的冰翅外观，内部高效的铜管散热设计，提供高性能低功耗的无风扇安装方式。媒体接口包括VGA，HDMI，S_VIDEO，TV-out，搭配高清硬件解码卡满足全高清视频格式的播放；CF插座，SD读卡器，2个SATA2接口提供多样的存储模式；2个标准USB2.0端口；内置的WIFI和千兆以太网提供灵活的网络应用环境；可选的外置USB无线高清