装甲车辆信息系统新型线槽设计

    何俊杰 蒋松奇

    

    

    

    摘 要：文章深入挖掘装甲车辆信息系统线槽需求，详细设计并阐述了一种装甲车辆新型线槽的结构和特点，并从模块化、装卸、维修、布线、电磁兼容、空间利用等方面将其与传统线槽进行了对比分析，说明该线槽更具优势。

    关键词：装甲车辆;信息系统;线槽

    1 概述

    装甲车辆信息系统一般由信息处理、通信网络、供配电等分系统组成，设备多、集成度高，涉及大量线缆连接及布局，线槽的设计至关重要。

    目前，装甲车辆的线槽基本可分为封闭式和开放式两类。

    封闭式线槽呈盒状，一般安装在装饰层中，每隔一段距离开孔供线缆出入，具体如图1和图2所示。此类线槽线缆隔离度高，电磁屏蔽效果好，但有三点缺陷，一是出线位置固定，走线受限于线槽开孔位置，会出现走线冗余的现象，增加线缆长度;二是采用封闭式设计，安装难度高，维修性不高;三是电源线缆和信号线缆不同类型线缆分开走线需要多套线槽，线缆交叉部位走线困难，增加经济成本。

    开放式线槽呈走廊状，一般安装在装饰层表面，每隔一段距离有柱状结构件连接上下层板，作为上下层板的连接器和线缆的固定柱，具体如图3和图4所示。此类线槽走线方便，线缆能够随遇接入线槽，且线槽采用模块化设计，装卸便捷、维修性好，但基本不具备电磁屏蔽能力，需要线缆自身具有强大的电磁兼容性能。

    2 线槽需求分析

    装甲车辆内部线槽主要用于线缆的敷设，辅助电磁兼容设计，一般采用贴壁安装方式。从线槽安装维度方面主要分为横向线槽、纵向线槽及跨桥线槽，依次对应三维坐标轴的X向、Z向及Y向（坐标系设定：以前部左右轮毂中心线垂直面、车体纵向中心面、底甲板外表面相交处为坐标原点，向车尾方向为X正向、纵向中心面向右为Y正向、底甲板向上为Z正向）;其中横向线槽和纵向线槽内敷设电源线缆及信号线缆，跨桥线槽内只敷设信号线缆。电磁兼容方面，针对电流量大，电磁兼容性差的线缆，线槽需要具备一定的电磁屏蔽能力。

    装甲车辆内部环境具有整体结构不规整、设备安装方式多样、环境复杂的特点，亟须模块化线槽设计，以适应不同装备内部结构差异大的特点;同时需要合理利用空间，尽可能少的占用装甲车辆空间资源。

    装甲车辆内部线缆功能角度主要分为电源线缆及信号线缆。其中，电源线缆主要用于连接供电设备和用电设备，其数量基本和用电设备数量一致，与信号线缆相比数量少且走线固定，不会通过跨桥线槽，同时具有可靠性高，维护量小的特性;信号线缆主要用于连接各设备，传输相关信息，其数量远超设备数量，量大且走线复杂，同时具有可靠性低，维护量大的特性。

    综上，深入挖掘新型线槽需求，全面考量线槽、环境、线缆特性及安装维护等因素，需设计出装卸便捷、线缆敷设方便、电磁兼容设计精准、维护简单、空间利用率高、空间结构适应性强的模块化线槽。

    3 新型线槽结构

    在传统线槽的基础上，紧紧围绕线槽的特性作用，以敷设线缆的基本特征为抓手，充分研究系统环境要求，针对线缆类型及特性，深入挖掘需求，设计了一种装甲车辆信息系统新型线槽，该线槽根据装备空间、线缆特性等实际情况，有效利用封闭式和开放式线槽优势特性，完成模块化叠加形态线槽设计，具有拆装方便、维修性强、走线便捷、电磁屏蔽精准、空间利用率高等特点，满足装甲车辆线槽需求。该线槽分为封闭式线槽和开放式线槽两部分，开放式线槽叠加在封闭式线槽上方，具体如图5所示。

    3.1 模块化设计

    新型线槽采用模块化设计，可分为三型三层。

    三型分别为一字型、T字型和十字型，具体如图6、图7、图8所示。三型模块化线槽主要用于拼接整装备线槽网络，根据各装备的具体情况，组合个性化的线槽网络。以两横两纵的线槽网络为例，选用12块一字型线槽、2块T字型线槽和2块十字型线槽完成模块化拼接设计，具体如图9所示。

    三层分别为底层、中间层和顶层，三型模块化线槽均具有三层结构，其中底层和中间层组合构成封闭式线槽，中间层和顶层构成开放式线槽，各裸露边角均采用倒角工艺，对电缆进行有效防护，最大程度上减少线缆的摩擦[1]。具体如图10所示。

    3.2 装卸设计

    线槽三层结构均通过螺装方式固定，装卸通过拆装螺钉即可。

    安装步骤依次为：底层安装→中层安装→顶层安装。

    （1）底层安装：通过底层板四个安装螺孔固定于车体，与车体良好接触，使线槽处于地电位，为良好的电磁屏蔽奠定基础，具体如图11所示。

    （2）中层安装：通过中层底板的四个安装螺孔固定于底層，具体如图12所示：

    （3）顶层安装：通过顶层板的四个安装螺孔固定于中层螺柱，具体如图13所示：

    线槽的正常拆卸步骤与安装步骤相反。

    3.2.1 维修性设计

    新型线槽的电源线缆和信号线缆分开走线，电源线缆敷设于底层与中层之间、信号线缆敷设于中层与顶层之间，在维修拆卸中，可按拆卸流程正常拆卸，也可单独拆卸顶层板或中层板。

    顶层板的宽度小于中层板宽度，且固定螺孔错开，为工具操作预留了空间，具体如图14、图15所示。在维修时可单独拆卸顶层板或中层板，加快了维修速度，提高了装备的维修性能。

    3.2.2 布线设计

    针对电源线缆走线简单、可靠性高、维护量小的特点，敷设于下层的封闭式线槽中，通过固定的开孔进入新型线槽。

    针对信号线缆走线复杂、可靠性低、维护量大的特点，敷设于上层的开放式线槽中，随遇接入新型线槽。

    3.2.3 电磁兼容精准设计

    按信号线缆、电源线缆对线缆进行分类，不同类型的线缆分开走线，减少敏感线缆间的平行布线。由于电源线缆具有电流大、辐射强的特点，将其敷设于下层电磁屏蔽能力强的封闭式线槽中，减少电缆间的耦合。为对线槽进行接地保护[2]，同时保证电磁屏蔽效果，新型线槽底层板须与车体良好接触。

    3.2.4 空间利用设计

    新型线槽分为两层，较现有线槽占用更多的纵向空间。但封闭式线槽为获得较好的屏蔽性能，需要与车壁紧密连接使得整线槽处于地电位，一般安装于装饰层中;开放式线槽为获得较好的布线效果及出入线槽的便捷性，一般安装于装饰层表层，所以，新型线槽有效利用两种线槽的空间布局差异，未多余占用装甲车辆的内部空间，安装效果与开放式线槽一致。

    4 结语

    这种新型线槽精准定位现状需求，融合各类线槽优点及集成方式，重点考虑电磁兼容能力，综合考量空间布局，完成三型三层模块化设计。其适用于装甲车辆整舱布线，具有组合简单、装卸便捷、布线方便、易于维护、电磁兼容性强等特点;能够依据装备内部空间结构，灵活配置三型部件，形成整体线槽布局，并通过调整底层开孔位置应对各种不同的设备及设备布置方案，实现整舱设备互联互通。目前，这类线槽的上部和下部分别在装甲车辆应用，根据实际装配安装使用的过程来看，具有上述各种优势。

    参考文献：

    [1]姜义.轨道车辆中央线槽布线方式的工艺探讨[J].科学技术创新，2019（6）：141-142.

    [2]胡显，杨偶.新型城轨车辆底架线槽设计[J].电力机车与城轨车辆，2019（2）：45-46.