一种黑盒设备的制作方法

1.本技术涉及高铁技术领域，更具体地说，涉及一种黑盒设备。


背景技术：

2.高铁列车安装的各种电子控制设备较多，运行过程中设备工作的电磁环境复杂，因此对设备的防干扰或电磁屏蔽效果要求较高，以保证设备本身正常工作而不受外部干扰的影响。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供一种黑盒设备，用于为高铁列车上的电子控制设备提供电磁屏蔽，以避免电子控制设备受到外部的电磁干扰。
4.为了实现上述目的，现提出的方案如下：
5.一种黑盒设备，包括相互对称的左盒体、右盒体和端子面板，其中：
6.所述左盒体包括矩形底板和三个侧板，所述右盒体包括底板和三个侧板，当所述左盒体与所述右盒体扣合在一起时在一侧形成窗口，所述左盒体与所述右盒体通过铜质螺栓固定在一起；
7.所述端子面板上设置有多个接线端子，并覆盖在所述窗口上，所述窗口的形状和尺寸与所述端子面板的形状和尺寸相匹配；
8.所述左盒体与所述右盒体相互扣合在一起时形成的内腔用于容纳高铁列车的电子控制设备，所述电子控制设备与所述接线端子连接。
9.可选的，所述左盒体的边缘处设置有多个螺孔，所述右盒体设置有多个与所述过孔对应的螺孔，所述铜质螺栓穿过所述过孔后旋入所述螺孔，实现对所述左盒体与所述右盒体的固定。
10.可选的，还包括簧片，其中：
11.所述左盒体和所述右盒体在对应的侧壁上均设置有相互对应的凹陷部，所述簧片设置在两个所述凹陷部之间。
12.可选的，所述左盒体和所述右盒体为铝材质。
13.可选的，所述左盒体的外部和右盒体的外部均设置有绝缘层。
14.可选的，所述绝缘层为利用静电喷涂工艺喷涂形成的黑色粉末层。
15.可选的，所述左盒体与所述右盒体通过螺栓固定在一起；
16.所述端子面板通过螺钉固定在所述左盒体与所述右盒体上。
17.从上述的技术方案可以看出，本技术公开了一种黑盒设备，包括相互对称的左盒体、右盒体和端子面板。左盒体包括矩形底板和三个侧板，右盒体包括底板和三个侧板，当左盒体与右盒体扣合在一起时在一侧形成窗口；端子面板上设置有多个接线端子，并覆盖在窗口上，窗口的形状和尺寸与端子面板的形状和尺寸相匹配；左盒体与右盒体相互扣合在一起时形成的内腔用于容纳高铁列车的电子控制设备。由于左盒体、右盒体与端子面板
能够形成封闭的盒体结构，从而能够为设置在其中的电子控制设备提供电磁屏蔽，避免了电子控制设备受到外部的电磁干扰。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例的一种黑盒设备的示意图；
20.图2为本技术实施例的左盒体的示意图；
21.图3为本技术实施例的右盒体的示意图；
22.图4为本技术实施例的黑盒设备的窗口的示意图；
23.图5为本技术实施例的铜质螺栓的连接示意图；
24.图6为本技术实施例的簧片的示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.高铁列车上设置有众多的电子控制设备，用于保证高铁列车安全稳定的运行，这些设备包括如下：
27.1)车载安全计算机单元(atpcu)
28.atp cu是ctcs-3主机控制核心单元，接收rbc传来的数据，结合btm传来的数据和当前列车速度计算速度曲线，监控列车运行。
29.2)ctcs-2专用传输模块(c2cu)
30.c2cu是ctcs-2主机控制核心单元，接收btm传来的数据，结合tcr传来的数据和当前列车速度计算速度曲线，监控列车运行。
31.3)列车网关(tsg)
32.tsg列车总线转换网关，用于连接车载设备profibus总线和车辆mvb总线。在crh2型车上主要是用于dmi数据与atpcu和c2cu之间数据交互。
33.4)速度距离处理单元(sdp)
34.sdp单元接收从sdu传来的原始脉冲记数，经过运算处理得到当前列车运行的速度和距离数据，再通过通信总线发送给ctcs-3主机控制单元和ctcs-2主机控制单元。
35.注：以上四个单元(atpcu\c2cu\tsg\sdp)在硬件上是完全一样的，通过烧写不同软件实现不同的功能。
36.5)测速测距单元(sdu)
37.sdu单元为速度传感器和测速雷达信号部分提供电源，当列车运行时，sdu模块能够接收速度传感器和测速雷达发出的脉冲信号，并将脉冲信号转换成数字数据通过mvb总
线发送给速度距离处理模块sdp。
38.6)安全数字输入输出(vdx)
39.列车接口，用于列车超速时，输入输出安全相关的信号，如：紧急制动，全常用制动，紧急制动反馈等。
40.7)数字输入(di)
41.列车接口，用于采集列车输入信号，包括驾驶室激活、向前、向后、睡眠信号等。
42.8)数字输入输出(dx)
43.列车接口，用于采集列车输入信号，和输出控制列车的其他信号，如：切断牵引。
44.9)stu-v是安全无线传输系统
45.由一个comc和一个gcd组成。stu-v软件负责对无线数据进行加密和安全传输。其中comc负责数据的安全传输，gcd负责对数据进行加密解密
46.10)无线通信电台(gsm-r)
47.用于将接收到的rbc信息进行解调处理，通过rs422通信接口与车载atp中的gcd单元相连，再通过stu-v实现与车载atp之间的数据交互。
48.11)无线通信电台天线(gsm-r天线)
49.gsm-r天线安装在列车顶部，按冗余方式设置。两个天线之间的间距不得小于2.5m。
50.工作频率870～960mhz
51.12)司法记录单元(jru)
52.用于记录列车运行中，车载设备采集的原始信息和车载设备输出的控制信息。
53.13)轨道电路读取器(tcr)
54.用于接收轨道电路信息，并将该信息通过rs422接口传送给主机c2cu
55.14)轨道电路读取器天线(tcr天线)
56.用于感应轨道电路信息。tcr天线安装在列车运行头部第一轮对前钢轨的正上方，其周围一定范围内保证无金属或磁性材料。
57.15)车轮速度传感器(不属于柜内配置，安装在车轴端部，数据向机柜功能单元有输入)
58.通过检测轮轴转速的方式，得到当前列车运行速度。
59.16)雷达速度传感器(不属于柜内配置，安装在车辆底部两侧，数据向机柜功能单元有输入)
60.雷达速度传感器安装在车体底部，靠近转向架附近，按双套设置，在雷达的照射波束间不应有任何障碍物或可移动物体存在。
61.当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射频率。如此即可借由频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。
62.17)应答器传输模块(btm)
63.btm单元实现对应答器信息的接收，并将接收到的1023位应答器报文进行校验解码，转换为830位的信息报文发送给主机单元。
64.工作方式电磁感应式信号调制方式fsk接收频率载波频率4.234mhz+/-200khz
65.移频282.24khz速率564.48kbps
66.功率载频27.095mhz+/-5khz
67.18)紧凑型天线装置(cau)
68.cau安装在动车组头部距离车头一定范围内，按双套设置，车体底部的横向中心线上，其周围一定范围内保证无金属或磁性材料。采取措施实现btm对btm天线的检测。
69.工作方式电磁感应式信号调制方式fsk接收频率载波频率4.234mhz+/-200khz
70.移频282.24khz速率564.48kbps
71.功率载频27.095mhz+/-5khz
72.19)人机界面(dmi)
73.显示列车当前速度、最大限速、目标速度、目标距离等驾驶信息；
74.列车相关数据的输入。
75.安装在便于司机操作和观察的位置。
76.20)冗余开关(不属于柜内配置，)
77.冗余开关有三档，用于选择系统1、系统2和系统关闭电源。
78.开关处在1位时选择系统1工作，开关处在2位时选择系统2工作，开关处在0位时，系统断电。
79.21)隔离开关(不属于柜内配置)
80.隔离开关有两档，开关处在1位时，设备正常工作；开关处在2位时，设备断电，并切除atp设备输出控制。
81.以上设备有的设置在车外，但绝大部分设置在相应的控制柜内，且控制柜内因为设备众多，导致电磁环境极为复杂，为了对相应电子控制设备进行电磁保护，特提出如下的黑盒设备。
82.图1为本技术实施例的一种黑盒设备的示意图。
83.如图1所示，本实施例提供的黑盒设备包括左盒体10、右盒体20和端子面板30。左盒体与右盒体扣合在一起，并且与一端的端子面板形成一个具有内腔的封闭结构，该内腔用于容纳电子控制设备。
84.该左盒体包括矩形底板11和三个侧板12，如图2所示；同样右盒体包括一个矩形底板21和三个侧板22，如图3所示。左盒体与右盒体通过铜质螺栓固定在一起，当两者扣合在一起时形成一个包括窗口100的盒体形状，如图4所示，端子面板的形状与尺寸与该窗口相匹配，端子面板通过相应的螺钉固定在该窗口边缘部。
85.在左盒体的边缘设置有多个过孔121，在右盒体的边缘设置有与过孔对应的螺孔221，铜质螺栓40穿过过孔后旋入螺孔，以便将左盒体与右盒体固定在一起。铜质螺栓可以增加两个盒体之间的接触效果，从而增加左右盒体的等势体的电连接效果。铜质螺栓旋入螺孔后，其顶部没入过孔内后，可以利用加注密封标识材料50的方式对过孔进行封堵，以增加盒体的密封性。
86.两个盒体利用铝板冲压制成，铝板表面具有氧化层，具有一定的导电性；在两个盒体的外部采用经典喷涂工艺喷涂有黑色粉末，具有绝缘性。
87.端子面板上设置有多个接线端子，接线端子与内腔内设置的电子控制设备的电路连接，以使电子控制设备与外部电路通过相应接线端子连接，以便实现信号交互或者供电。
88.从上述技术方案可以看出本技术提供了一种黑盒设备，包括相互对称的左盒体、右盒体和端子面板。左盒体包括矩形底板和三个侧板，右盒体包括底板和三个侧板，当左盒体与右盒体扣合在一起时在一侧形成窗口；端子面板上设置有多个接线端子，并覆盖在窗口上，窗口的形状和尺寸与端子面板的形状和尺寸相匹配；左盒体与右盒体相互扣合在一起时形成的内腔用于容纳高铁列车的电子控制设备。由于左盒体、右盒体与端子面板能够形成封闭的盒体结构，从而能够为设置在其中的电子控制设备提供电磁屏蔽，避免了电子控制设备受到外部的电磁干扰。
89.另外，本黑盒设备还包括簧片，以增加两个盒体扣合后的稳定性。如图2和图3所示，在左盒体的侧壁上有凹陷部121，对应的在右盒体的侧壁上也有凹陷部221，簧片则设置在两个凹陷部之间。簧片的结构如图6所示。
90.组装后的黑盒设备表面上看似成为了一个近乎封闭的立体金属空间，保证了这个盒体的等电势，通过盒体外壳的接地点接地，从而起到等电势电磁防护的作用。
91.但是，由于左右盒体是一体式压铸结构，成型后的盒体存在一定的收缩形变。左右盒体之间的接触面很大，想要接触面充分接触行程良好的导电性能，就对接触面的平面度要求很高。受形变量影响，一旦平面度稍差，造成实际的接触面有效接触面积就会大打折扣。簧片的加入，增加了辅助接触点，能够使两者良好接触。
92.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
93.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
94.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
95.以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。

技术特征：
1.一种黑盒设备，其特征在于，包括相互对称的左盒体、右盒体和端子面板，其中：所述左盒体包括矩形底板和三个侧板，所述右盒体包括底板和三个侧板，当所述左盒体与所述右盒体扣合在一起时在一侧形成窗口，所述左盒体与所述右盒体通过铜质螺栓固定在一起；所述端子面板上设置有多个接线端子，并覆盖在所述窗口上，所述窗口的形状和尺寸与所述端子面板的形状和尺寸相匹配；所述左盒体与所述右盒体相互扣合在一起时形成的内腔用于容纳高铁列车的电子控制设备，所述电子控制设备与所述接线端子连接。2.如权利要求1所述的黑盒设备，其特征在于，所述左盒体的边缘处设置有多个螺孔，所述右盒体设置有多个与所述螺孔对应的过孔，所述铜质螺栓穿过所述过孔后旋入所述螺孔，实现对所述左盒体与所述右盒体的固定。3.如权利要求1所述的黑盒设备，其特征在于，还包括簧片，其中：所述左盒体和所述右盒体在对应的侧壁上均设置有相互对应的凹陷部，所述簧片设置在两个所述凹陷部之间。4.如权利要求1所述的黑盒设备，其特征在于，所述左盒体和所述右盒体为铝材质。5.如权利要求1所述的黑盒设备，其特征在于，所述左盒体的外部和右盒体的外部均设置有绝缘层。6.如权利要求5所述的黑盒设备，其特征在于，所述绝缘层为利用静电喷涂工艺喷涂形成的黑色粉末层。7.如权利要求1所述的黑盒设备，其特征在于，所述左盒体与所述右盒体通过螺栓固定在一起；所述端子面板通过螺钉固定在所述左盒体与所述右盒体上。

技术总结
本申请公开了一种黑盒设备，包括相互对称的左盒体、右盒体和端子面板。左盒体包括矩形底板和三个侧板，右盒体包括底板和三个侧板，当左盒体与右盒体扣合在一起时在一侧形成窗口；端子面板上设置有多个接线端子，并覆盖在窗口上，窗口的形状和尺寸与端子面板的形状和尺寸相匹配；左盒体与右盒体相互扣合在一起时形成的内腔用于容纳高铁列车的电子控制设备。由于左盒体、右盒体与端子面板能够形成封闭的盒体结构，从而能够为设置在其中的电子控制设备提供电磁屏蔽，避免了电子控制设备受到外部的电磁干扰。的电磁干扰。的电磁干扰。


技术研发人员：岳会昌 宋雅静 白小娟
受保护的技术使用者：北京铁路信号有限公司
技术研发日：2022.12.13
技术公布日：2023/5/24