1.本实用新型属于高铁运行状态监控技术领域，具体涉及一种基于arm的架装主板模块。
背景技术：
2.火车作为一种人们出行的主要方式，每年的客流量有几十亿人次，随着高速动车组的普及，列车在高速环境下的运营安全监控越来越重要，特别是对列车转向架的振动情况实时监测越发重要。由于振动数据量大，故障模型及算法复杂，急需高性能、高可靠性的主板处理振动数据。
3.传统的列车监测设备的主板模块包括处理器、硬盘、内存，三者作为核心部件实现主板模块的数据处理功能，另外，还包括与采集卡、通信板连接的接口。传统的主板模块存在以下不足：
4.(1)传统主板模块适用于温度、平稳、失稳等数据量小，诊断算法简单的情况，这些数据处理对主板模块的性能要求低；但振动数据每秒变化上万次，且数据量大，使得传统主板模块无法满足振动数据的处理要求。
5.(2)传统主板模块处理功能单一，一般是对单一的数据进行诊断，通常是一个监测设备监测一种数据；当需要监测多个数据时，往往需要另外的模块对多个设备监测的数据汇总后综合处理。
6.(3)列车控制系统对数据反馈的实时性有要求，但处理器本身不能实现实时反馈，因此传统主板模块通常需要单独的通信板(列车实时数据通信协议(trdp)通信板)与列控系统连接，以满足实时响应的要求，但是，通信板价格贵，且需要单独安装，占用空间大。
技术实现要素：
7.本实用新型针对上述存在的问题，提出了一种基于arm的架装主板模块。架装主板模块通过列车实时数据通信协议与列控系统交互数据，通过以太网与振动采集装置及列车维护以太网交互数据，通过rs485总线与低速设备(包括接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块、mvb模块)交互数据。架装主板模块通过内部arm应用处理器、arm实时处理器计算分析接收的数据并把结果通过通讯接口传输出去。
8.本实用新型的技术方案：
9.一种基于arm的架装主板模块，包括基板及装载在基板上的arm应用处理器、arm实时处理器、硬盘、内存、trdp接口、rs485接口、以太网接口；
10.arm应用处理器为arm架构soc处理器，包括arm cortex-a72双核2.0hz处理器、两个数字信号处理器dsp、一个图形处理器gpu；arm应用处理器、一硬盘、一内存构成主板模块的核心处理器，arm应用处理器通过一以太网接口与振动采集模块连接，负责与震动采集模块交互数据；另一太网接口连接列车维护以太网，负责与列控系统交互数据；arm应用处理器通过第二rs485接口与包括接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块的低速设备连
接，处理及诊断获得的振动信号、温度信号、失稳信号、平稳信号、接口io信号，满足振动、温度、失温、平稳数据采集及处理要求；
11.arm实时处理器，包括六个arm cortex-r5f 1.0ghz处理器、16k指令缓存和16k数据缓存；arm实时处理器、另一硬盘、另一内存构成主板模块的列控通信处理器，arm实时处理器通过trdp接口连接列控系统，负责与列控系统交互数据；arm实时处理器通过第一rs485接口连接mvb板卡，与mvb板卡交换数据，通过mvb板卡连接列控系统，负责与列控系统的实时通信。
12.本实用新型的有益效果：
13.(1)本实用新型的主板采用的arm应用处理器由传统的arm9、arm11升级成arm最新soc(片上系统)处理器，同时内置了数字信号处理器dsp、图形处理器gpu，使得性能大大提升，能够满足振动数据的处理要求；
14.(2)本实用新型的主板模块通过设置rs485接口连接mvb板卡、以太网接口连接振动采集模块、rs485接口连接低速设备，从而可同时接入振动、温度、失稳、平稳等数据，并且通过arm应用处理器对多种数据进行预处理和关联融合，实现了单一主板模块对多种监测数据的处理和诊断；
15.(3)本实用新型的主板模块增设了arm实时处理器、一硬盘和一内存，可替代trdp通信板，满足列控系统对实时性和抖动的要求；而且，arm实时处理器体积小，可以与arm应用处理器一起直接安装在主板上，不需要额外占用空间。
16.本实用新型提供的上述技术方案，解决了现有架装主板模块无法同时适用于多种振动、温度、失稳、平稳、接口采集模块接入的应用场景，使架装主板模块可以根据应用需求，完成所有功能。通过使用arm实时处理器实时处理特性，可以满足列控系统对实时性和抖动的要求，与现有方案相比节省了一块trdp板卡。
17.本实用新型利用一块arm应用处理器及一块arm实时处理器，通过多种通信接口，实现了满足列控系统对实时性和抖动的要求，同时能同时处理振动、温度、失稳、平稳、接口采集模块接入的应用场景。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例1的基于arm的架装主板模块结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例2的基于arm的架装主板模块结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例3的基于arm的架装主板模块结构示意图。
21.图中：101第一硬盘；102第一内存；103第二硬盘；104第二内存；105trdp接口；106第一rs485接口；107第一以太网接口；108第二以太网接口；109第二rs485接口；10arm应用处理器；11arm实时处理器。
具体实施方式
22.以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。
23.实施例1
24.一种基于arm的架装主板模块，如图1所示，包括基板1及装载在基板1上的arm应用处理器10，arm实时处理器11、第一硬盘101、第二硬盘103、第一内存102、第二内存104、trdp
接口105、第一rs485接口106、第二rs485接口109、第一以太网接口107和第二以太网接口108。
25.其中，trdp接口105连接列控系统，负责与列控系统交互数据；第一rs485接口106连接mvb板卡，与mvb板卡交换数据，mvb板卡连接列控系统；第一以太网接口107连接列车维护以太网，负责与列车系统交互数据；第二以太网接口108连接振动采集模块，负责与震动采集模块交互数据；第二rs485接口109连接低速设备，负责与低速设备(包括接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块)交互数据；arm应用处理器10上运行数据处理及诊断软件，arm实时处理器11运行列控系统通信软件，负责列控数据转发功能。
26.arm应用处理器10、第一硬盘101、第一内存102构成主板的核心处理器，通过第二以太网接口108与振动采集模块连接，通过第二rs485接口109与接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块连接，处理及诊断获得的振动信号、温度信号、失稳信号、平稳信号、接口io信号。
27.arm应用处理器10为arm架构soc处理器，包括arm cortex-a72双核2.0hz处理器、两个dsp(数字信号处理器)、一个gpu(图形处理器)。arm应用处理器10的性能满足振动、温度、失温、平稳数据采集及处理要求。
28.arm实时处理器11、第二硬盘103、第二内存104构成主板的列控通信处理器，通过105trdp接口连接列控系统，通过第一rs485接口106连接mvb板卡，与mvb板卡交换数据，通过mvb板卡连接列控系统。利用arm实时处理器实时处理特性，可以满足列控系统对实时性和抖动的要求。
29.arm应用处理器10与arm实时处理器11互相连接。
30.实施例2
31.一种基于arm的架装主板模块，如图2所示，包括基板1及装载在基板1上的arm应用处理器10、arm实时处理器11、第一硬盘101、第二硬盘103、第一内存102、第二内存104、trdp接口105、第一rs485接口106、第二rs485接口109、第一以太网接口107和第二以太网接口109。
32.其中，trdp接口105连接列控系统，负责与列控系统交互数据；第一rs485接口106连接mvb板卡，与mvb板卡交换数据，mvb板卡连接列控系统；第一以太网接口107连接列车维护以太网，负责与列车系统交互数据；第二以太网接口108连接交换机，交换机连接振动采集模块，负责与震动采集模块交互数据，换机连接低速设备，负责与低速设备(包括接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块)交互数据；arm应用处理器10上运行数据处理及诊断软件，arm实时处理器11运行列控系统通信软件，负责列控数据转发功能。
33.arm应用处理器10、第一硬盘101、第一内存102构成主板的核心处理器，第二以太网接口108与交换机连接，交换机与振动采集模块、接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块连接，处理及诊断获得的振动信号、温度信号、失稳信号、平稳信号、接口io信号。
34.arm应用处理器10为arm架构soc处理器，包括arm cortex-a72双核2.0hz处理器、两个dsp(数字信号处理器)、一个gpu(图形处理器)。arm应用处理器10的性能满足振动、温度、失温、平稳数据采集及处理要求。
35.arm实时处理器11、第二硬盘103、第二内存104构成主板的列控通信处理器，通过trdp接口105连接列控系统，通过第一rs485接口106连接mvb板卡，与mvb板卡交换数据，通
过mvb板卡连接列控系统。利用arm实时处理器实时处理特性，可以满足列控系统对实时性和抖动的要求。
36.arm应用处理器10与arm实时处理器11互相连接。
37.实施例3
38.一种基于arm的架装主板模块，如图3所示，包括基板1及装载在基板1上的armsoc(片上系统)、第一硬盘101、第一内存102、trdp接口105、第一rs485接口106、第二rs485接口109、第一以太网接口107和第二以太网接口108。
39.其中，trdp接口105连接列控系统，负责与列控系统交互数据；第一rs485接口106连接mvb板卡，与mvb板卡交换数据，mvb板卡连接列控系统；第一以太网接口107连接列车维护以太网，负责与列车系统交互数据；第二以太网接口108连接振动采集模块，负责与震动采集模块交互数据；第二rs485接口109连接低速设备，负责与低速设备(包括接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块)交互数据；armsoc(片上系统)上运行数据处理、列控系统通信软件及诊断软件。
40.armsoc(片上系统)、第一硬盘101、第一内存102构成主板的核心处理器，通过108第二以太网接口与振动采集模块连接，通过第二rs485接口109与接口模块、温度采集模块、失稳模块、平稳模块连接，处理及诊断获得的振动信号、温度信号、失稳信号、平稳信号、接口io信号，通过105trdp接口连接列控系统，通过第一rs485接口106连接mvb板卡，与mvb板卡交换数据，通过mvb板卡连接列控系统。利用armsoc实时处理器实时处理特性，可以满足列控系统对实时性和抖动的要求，利用armsoc应用核心的强大性能可以完成各种信号的处理与诊断。
41.由上可见，本实用新型实施例提供的基于arm的架装主板模块，相比现有技术，采用arm应用处理器性能满足振动、温度、失温、平稳数据采集及处理要求。多种接口满足振动、温度、失温、平稳数据接入要求。arm实时处理器满足列控对实时性和抖动的要求。