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Bridge称,尽管Windows XP在台式机领域名声很不好,在EMD的境遇却大不相同。他说:“我们还没有失败过,Windows用于台式电脑时碰到的大多数问题的主要原因是,它必须支持不同软件和硬件的各种组合。而机车应用程序则有专用的硬件平台,用户不可能由于更换新的视频卡或装载错误的驱动软件使原有程序发生改变。”
刚刚投入商业生产的智能火车系统,能够识别错误并报告给EMD的技术支持中心,此中心可将信息向任何方向传递。技术支持中心对于每个错误可存储5秒钟的数据,并对FIRE监测的3,000多个参数中的十分之一执行拟实时检测。与GE相同,EMD机车检测的时间间隔也是可变化的,但系统对某些信号取样的时间间隔为1毫秒。用户可在安全的网页上查看数据,或系统可向呼叫器、手机或e-mail地址发送电子警报。换句话说,用户的信息系统可直接获取数据,或技师可识别错误并向用户发送工作指令。
机车上携带的局域网可收集指示数据,例如机车速度、位置、燃料等级及消耗量,千瓦时,以及所有主要子系统的运行状态等。然后,梅湮训缁昂臀佬羌际踅萆洗街С种行摹U庋
叨茸远募际踔С帜壳爸挥迷谧钚滦偷牟飞希鏓MD的SD70Ace和SD70M-2及其改进型产品。

它由三台PC104总线计算机和一至三台显示器组成,计算机的操作系统为内嵌的Windows
XP,显示器代替了十二个标准量表、指示器和控制器。 但机车的大多数服务仍需要技师到现场解决。EMD的市场开发和通信主管Curt Swenson说:“通过电子技术和传感器,我们可以对机车的正常运行和检修效果进行验证。真正的困难是制定相应的算法,使其能在脱离机车的情况下解释各种信号。其独特之处就在于这样做能在机车运转期间发现问题。无需像通常那样,为了发现问题要使机车停运几个工作日。”早期的检测和纠错还可减少修理成本,甚至可避免大型事故的发生。
如同数字领域中许多新生的平台一样,想象丰富但现金缺乏的现实不允许再添加新的功能。因此EMD打算迟些再将无线通信技术应用于工作在同一列火车中的多个机车之间。最终,机械师能够实现远程控制机车的启动或关闭。
对动力也进行了革新
在动力方面,由于牵引逆变器部分,幸亏出现了由可关断闸流晶体管向IGBT(绝缘栅双极晶体管)的转变,EMD才可将交流式机车内的附加线路板的数目从50减少到2。一个专用控制器可监测三个轮轴,这样的三个轴甚至都可以组成一辆卡车或挖土机的车架了。EMD的Bridge说:“这样,控制更加容易,也允许我们将封装以上元件的控制室缩小。目前的控制室仍很大,但控制功能已大大简化了。性能的可靠性与机车内的电子元件的数目有密切关系。”
GE公司也进行了类似的向IGBT的转变,并称这样的转变使机车内减少了5,000个零件,而且牵引发动机两次大修间的里程也增长至一百万英里。与GE一样,EMD也对产品进行了广泛的测试,并设置了错误和电子噪声的防护装置,例如防护屏,信号补偿线,并严格遵守配线分离的标准。Bridge说:“我们还采用了输入过滤和防抖动设备。”
重要的系统,例如电子系统,还要接受高加速寿命测试。这几年来,工程师已经制定了元件的设计标准,使元件能够抵挡污垢、尘土、冲击、振动、热冲击、加热以及湿度的影响。通常这些系统都有强制性空气冷却系统,因此无需替换过滤器和防震装置。
至于电子设计中出现的拱形潮流,GE的Daum也希望看到电子动力的发展能够跟得上数字信号处理(DSP)技术的进步。工程师目前面对的挑战是,当动力技术前进的步伐变得缓慢时,如何利用数字信号技术产生的阶跃输出动力。
John Dodge是EDN的主编,
john.dodge@reedbusiness.com
来自GM 电动部门的Norman Bridge的采访实录。
Norman Bridge是GM的电动部门的控制和电子系统设计主管,关于车辆内置控制系统的硬件和软件,他已有超过二十年的设计经验。他拥有伊利诺伊理工学院授予的电子工程学士和硕士学位,以及西北大学授予的工程管理专业的硕士学位。在火车机车领域内,作为电子工程师,应该了解哪些知识呢?下面,Bridge阐述了他的想法。
Q:关于机车内的电子技术,作为电子工程师应该考虑哪些问题?
A:机车的设计要求工程师具有非常广泛的电子工程技能:动力系统设计,控制系统设计,软件工程,以及网络和通信都是机车设计的核心技术。工程师必须明白如何设计使产品能应用于恶劣的环境。机车在运行时会遇到振动、尘土、高温和湿度等各种问题。我们尽可能避免设置过滤器和防震装置,因为这是铁路维护时应解决的问题。
Q:在过去的五年中,机车电