CN103496384A

CN103496384A - 一种数字化无线列调车站电台

Info

Publication number: CN103496384A
Application number: CN201310484723.9A
Authority: CN
Inventors: 郭玉翠; 赵建国; 张伟; 李春民; 冯克立; 康斌; 朱幸成; 杜林�
Original assignee: Beijing Jiaoda Lutong Technology Co Ltd; BEIJING RAILWAY ADMINISTRATION BEIJING COMMUNICATION SECTION
Current assignee: Beijing Jiaoda Lutong Technology Co Ltd; BEIJING RAILWAY ADMINISTRATION BEIJING COMMUNICATION SECTION
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-01-08

Abstract

一种数字化无线列调车站电台，主要由网络单元、主机单元、MMI、送(受)话器、扬声器、及打印机组成，主机单元包括：天馈系统、双工器、低频数字化450MHz收发信机、高频数字化450MHz收发信机、信息转发控制模块、信息分析对比模块、信息存储模块、信息类型融合/提取模块、数据信息输入/输出模块、语音信息输入/输出模块、对外接口模块。本发明可实现列车无线调度通信系统中的数字化车站电台，避免目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题，为列车安全运行提供了技术保障。

Description

一种数字化无线列调车站电台

技术领域

本发明涉及一种数字化无线列调车站电台，属于列车无线调度通信技术领域，用于铁路沿线车站实现数字化车站电台与调度、监测、本站以外车站、列调作业终端等系统、设备间的信息传输装置。

背景技术

数字化无线列调车站电台(简称：数字车站电台)是实现列调无线通信系统车站接收列车运行接近信息、调度指挥等功能，与既有列调车站电台相比较，解决了既有设备采用模拟制式450MHz频段，存在抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务，严重影响了铁路通信技术信息化发展需求。根据工信部【2009】666号文件《工业和信息化部有关150MHz400MHz专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》和铁道部部办运发【2010】1号文件《关于转发工业和信息化部有关150MHz、400MHz专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》精神，自2011年1月1日起，国家停止150MHz、400MHz频段内模拟对讲机设备的型号核准，全面推广数字对讲机，为顺应国家政策，既有线无线列调系统在大修改造时应升级为数字无线列调系统。铁路数字无线列调系统应定位于对450MHz模拟无线列调系统的数字化转换。鉴于数字化无线列调系统设备的研制，充分利用数字化信息传输优势，将既有独立的、分散的、不成体系的各功能单元进行有机整合，构建综合一体化、网络化、智能化、数字化列调通信系统机车业务传输平台，建立车地间、车车间的数字化通信链路业务扩展，在原列调功能基础上，增设综合监测、主动维保体系，实现列车在途运行安全保障系统建立，为列车安全运行提供充足保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字化无线列调车站电台，其可构建综合一体化、网络化、智能化、数字化列调通信系统车站业务传输平台。

为此，本发明提供了一种数字化无线列调车站电台，其特征在于：其包括：网络单元、主机单元、MMI、送(受)话器、扬声器和打印机，网络单元与调度总机接口；所述主机单元包括：天馈系统、双工器、低频数字化450MHz收发信机、高频数字化450MHz收发信机、信息转发控制模块、信息分析对比模块、信息存储模块、信息类型融合/提取模块、数据信息输入/输出模块、语音信息输入/输出模块、对外接口模块，所述MMI与所述主机单元的对外接口模块、送/受话器、扬声器、打印机相连，所述MMI包括：操作按键单元、网络单元、语音单元、显示单元、对外接口单元、数据采集单元、主控单元、以及打印单元。

优选地，所述主机单元是核心处理单元。

根据本发明，用于数字化列车无线调度通信系统中的数字化车站电台，建立车地间、车车间、车与终端间的通信，以及实现数字化列车调度指挥，综合监测等使用需求，从而提高铁路列车安全运行保障，同时防止列车在途故障发生，建立列车在途运行状态故障隐患识别机制，提高了铁路运输效率，保障了设备运行的安全稳定性。

附图说明

图1是本发明的数字化无线列调车站电台的总体架构原理图。

图2是本发明的主机单元基本架构原理图。

图3是本发明的MMI基本架构原理图。

图4、图5、图6分别是根据本发明的一种列为追踪仪的前视图、俯视图和侧视图。

具体实施方式

本《说明书》中，缩写MMI((Man Machine Interface)指的是人机操作界面；

网络单元1用于网络化信息与调度总机接口，进行调车与监测信息上联；

天馈系统201用于主机单元射频信号的接收与发送，同时实现高频与低频段数字化450MHz信息的识别与控制；

双工器202用于实现低频与高频数字化450MHz信息的融合与对应分离技术；

低频数字化450MHz收发信机203用于建立低频段数字化450MHz信息的收发链路；

高频数字化450MHz收发信机204用于建立高频段数字化450MHz信息的收发链路；

信息转发控制模块205用于信息流量的控制，信息转发无效信息的过滤；

信息分析对比模块206用于输入与输出信息与内部存储信息的比较分析；

信息存储模块207用于有效信息的存储记录，便于事后分析处理，故障判断；

信息类型融合/提取模块208用于分析后有效信息进行汇聚融合与类型提取判断，并对应输出；

数据信息输入/输出模块209用于输入输出数据信息的控制与分析；

语音信息输入/输出模块210用于输入输出语音信息的控制与分析；

对外接口模块211用于主机单元与外联设备的对接输入和输出。

所述MMI3用于车站值班员语音、按键作业等业务的实现与完成；

按键单元301用于车站值班员进行功能性作业操作；

网络单元302用于MMI(3)网络化接入与管理；

语音单元303用于语音信息的控制与分析；

显示单元304用于信息显示，提供车站值班员可视化信息；

对外接口单元305用于MMI(3)与外联设备的对接；

数据采集单元306用于MMI(3)输入信息的采集处理；

主控单元307用于信息的综合管理与控制分析；

打印单元308用于信息输出打印建档；

送(受)话器4用于车站值班员进行语音发送、语音接收操作功能；

扬声器5用于车站值班员接收到呼叫信息的语音播放，给予车站值班员听觉效果；

打印机6用于车站值班员接收到的调度命令信息的打印输出。

图1描述了数字化无线列调车站电台的基本体系架构原理图，该系统单元逐级按照信息输入输出流程，进行分布业务信息处理，根据业务类型采用单元模块化设计，建立主机单元进行系统设备的运行管理、作业业务对应分配、建立统一控制各模块工作执行管理与控制机制，使各功能单元模块独立运行且紧密关联。双工器实现了高低频段数字信息的输入有效融合，主机单元统一控制保证了系统内部模块体系架构也防止了内部信息传输相互影响；对外接口单元采用标准化接口实现了记录数据有效导出、与相关外联设备的有效对接保证；MMI的设计，构建了人机间、单元间的有序执行与操作人性化设计架构。本发明避免了目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题，铁路列调技术发展引领了方向，为列车安全运行提供了技术保障。

所述数字化无线列调车站电台，其包括：网络单元1、主机单元2、MMI3、送(受)话器4、扬声器5、和打印机6。

本发明主要为实现以下功能：

调度员与车站值班员、助理值班员之间的通话；

司机组呼所属车站值班员并通话；

车站值班员、助理值班员、车站基站区范围内机车司机和运转车长之间按组呼方式通话；

调度员、车站值班员间及与便携台的通话分别由调度所、车站的录音设备自动录音；

调度员、车站值班员与司机间及与便携台的通话具有用户优先级和呼叫优先级功能，具有进行强拆、强插功能；

车站台、调度所设备之间具有实时数据、短数据和报文分包传送功能；

车站台、调度所设备之间应具有双向数据传输功能；

系统具备车站电台自检功能等；

车站值班员向辖区内运行列车发送行车凭证、调车作业通知单等信息；

CTC/TDCS能自动向辖区内的运行列车发送列车进路预告信息；

具有MMI拉远及多MMI接入功能；

开机注册ID号；

具有操作日志记录和通话记录功能；

具有较强的自诊断功能；

具有大小三角分离功能；

具有模拟和数字无线兼容功能；

具有调度命令转接功能；

具有无线车次号接收解码功能。

支持开放工作模式；

可以通过信道堆叠满足枢纽地区应用需求；

本发明的网络单元1，用于网络化信息与调度总机接口，进行调车与监测信息上联；主机单元2作为本发明的核心单元，包括了对输入、输出信息的分析处理、判断、诊断、分类、存储记录、对应输出等功能，外联网络单元、MMI设备。

图2描述了数字化无线列调车站电台的主机单元基本架构原理图，该主机单元按照信息输入输出内容，进行转发控制、分析对比、融合与提取、记录与存储、输出分类等业务信息处理，建立主机单元进行系统设备的运行管理、作业业务对应分配、建立统一控制各模块工作执行管理与控制机制，使各功能单元模块独立运行且紧密关联。双工器实现了高低频段数字信息的输入有效融合，主机单元统一控制保证了系统内部模块体系架构也防止了内部信息传输相互影响；对外接口单元采用标准化接口实现了记录数据有效导出、与相关外联设备的有效对接保证。

所述主机单元2包括：天馈系统201、双工器202、低频数字化450MHz收发信机203、高频数字化450MHz收发信机204、信息转发控制模块205、信息分析对比模块206、信息存储模块207、信息类型融合/提取模块208、数据信息输入/输出模块209、语音信息输入/输出模块210、对外接口模块211。其特征在于：

天馈系统201，用于主机单元射频信号的接收与发送，同时实现高频与低频段数字化450MHz信息的识别与控制；

双工器202，用于实现低频与高频数字化450MHz信息的融合与对应分离技术；

低频数字化450MHz收发信机203，用于建立低频段数字化450MHz信息的收发链路；高频数字化450MHz收发信机204，用于建立高频段数字化450MHz信息的收发链路；信息转发控制模块205，用于信息流量的控制，信息转发无效信息的过滤；

信息分析对比模块206，用于输入与输出信息与内部存储信息的比较分析；

信息存储模块207，用于有效信息的存储记录，便于事后分析处理，故障判断；

信息类型融合/提取模块208，用于分析后有效信息进行汇聚融合与类型提取判断，并对应输出；

数据信息输入/输出模块209，用于输入输出数据信息的控制与分析；

语音信息输入/输出模块210，用于输入输出语音信息的控制与分析；

对外接口模块211，用于主机单元与外联设备的对接输入和输出。

图3是本发明的MMI3基本架构原理图，MMI的设计，构建了人机间、单元间的有序执行与操作人性化设计架构。与所述主机单元2的对外接口模块211、送(受)话器4、扬声器5、打印机6相连，用于车站值班员语音、按键作业等业务的实现与完成，其包括：

操作按键单元301、网络单元302、语音单元303、显示单元304、对外接口单元305、数据采集单元306、主控单元307、以及打印单元308。

按键单元301，用于车站值班员进行功能性作业操作；

网络单元302，用于MMI3网络化接入与管理；

语音单元303用于语音信息的控制与分析；

显示单元304，用于信息显示，提供车站值班员可视化信息；

对外接口单元305，用于MMI3与外联设备的对接；

数据采集单元306，用于MMI3输入信息的采集处理；

主控单元307，用于信息的综合管理与控制分析；

打印单元308，用于信息输出打印建档；

送(受)话器4，用于车站值班员进行语音发送、语音接收操作功能；

扬声器5，用于车站值班员接收到呼叫信息的语音播放，给予车站值班员听觉效果；

打印机6，用于车站值班员接收到的调度命令信息的打印输出；

本发明实现了所述数字化无线列调车站电台的所述高/低频段数字化450MHz传输模块203、204，采用了建立了450MHz频段内的基于软件无线电技术的数字化无线通信制式，适应了铁道部令第34号《铁路主要技术政策》信息化、智能化、数字化铁路通信技术发展要求，避免了目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题，铁路列调技术发展引领了方向，为列车安全运行提供了技术保障。

本发明的所述数字化无线列调车站电台所设置的所述主机单元2，作为系统设备的核心处理单元，实现了按照标准接口协议构建了系统设备的一体化、综合化、智能化、网络化内部有效连接，使设备各单元按照一定的指令信息流程顺序、规范的命令导向、协调的执行程序，建立了可控化的单元间控制，信息按照固有的单元独立处理模式，独立完成作业内容。

本发明的所述数字化无线列调车站电台，建立了网络单元，实现了设备信息网络化传输机制，满足不断发展的铁路列调运输需求，提高了列车的安全运行保障。

本发明的所述数字化无线列调车站电台，采用了数字化技术、智能集成技术、信息融合与提取技术、网络化技术、计算机技术等的有效结合与自主创新，实现了本发明，为铁路运输安全提供了保障。

图3说明了所述B子架2中的所述数字化450MHz传输模块203作为数字化450MHz传输装置，实现对数字化450MHz频率链路发送过来的信息进行接收以及将本机信息在450MHz频率上进行数字化发送，提高系统信息传输的安全性、可靠性、保密性等。采用了建立了450MHz频段内的基于软件无线电技术的数字化无线通信制式，适应了铁道部令第34号《铁路主要技术政策》信息化、智能化、数字化铁路通信技术发展要求，避免了目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题，为列车安全运行提供了技术保障。

所述数字化450MHz传输模块203包括：450MHz模/数功放模块231、数据加解密模块232、输出接口模块233、调制解调算法模块234、以及相干解调模块235。

图4说明了所述A子架1中的所述主控单元107作为本发明的系统设备的核心处理单元，实现了按照标准接口协议构建了系统设备的一体化、综合化、智能化、网络化内部有效连接，使设备各单元按照一定的指令信息流程顺序、规范的命令导向、协调的执行程序，建立了可控化的单元间控制，信息按照固有的单元独立处理模式，独立完成作业内容。

所述主控单元107包括：多源信息采集模块171、信息融合模块172、信息提取模块173、信息分类模块174、模糊聚类模块175、以及控制输出模块176。

图5说明了所述操控系统3中的所述MMI301作为本发明的人机操作终端设备，实现了人机操作的可视化、语音播报、监测信息显示、调度命令显示与打印、语音通信的显示与播报、输出语音信息的手持终端设备，构建了人性化、网络化、总线化的系统装置，满足机车端信息指令的输入输出处理。

所述MMI301包括：操作按键单元311、网络单元312、语音单元313、显示单元314、对外接口单元315、数据采集单元316、主控单元317、以及打印单元318。

图4-6说明了所述一种数字化列调车站电台设备外观及布局示意图。附图标记5.1表示前面板示意图；附图标记5.2表示上盖示意图；附图标记5.3表示侧挡板示意图；附图标记501表示内机芯边框及安装固定孔等；附图标记502表示数据控制转发单元及对外接口面板接口、各单元状态指示灯、安装固定孔等；附图标记503表示盲板安装固定孔等；附图标记504表示电源模块的接口、状态指示灯、安装固定孔等；附图标记505-508表示机箱外结构固定孔；表示电源模块的接口、状态指示灯、安装固定孔等；附图标记509表示双套冗余电源单元布置示意；附图标记510表示追踪显示单元接口、安装孔等；附图标记511表示数据控制转发单元安装布置示意；附图标记512表示设备结构宽度尺寸；附图标记513表示追踪信息显示单元液晶屏、安装孔、位置布置等；附图标记514表示设备结构深度尺寸；附图标记515-516表示设备安装固定螺丝；附图标记517-520表示各单元的助拔器；附图标记521表示上盖的散热蜂窝网；附图标记522-523表示对外接口单元及主控单元的助拔器；附图标记524表示设备结构高度尺寸。

本发明包括：网络单元、主机单元、MMI、送(受)话器、扬声器、和打印机。

所述网络单元，用于网络化信息与调度总机接口，进行调车与监测信息上联；

所述主机单元包括：天馈系统、双工器、低频数字化450MHz收发信机、高频数字化450MHz收发信机、信息转发控制模块、信息分析对比模块、信息存储模块、信息类型融合/提取模块、数据信息输入/输出模块、语音信息输入/输出模块、对外接口模块。所述天馈系统，用于主机单元射频信号的接收与发送，同时实现高频与低频段数字化450MHz信息的识别与控制；双工器，用于实现低频与高频数字化450MHz信息的融合与对应分离技术；低频数字化450MHz收发信机，用于建立低频段数字化450MHz信息的收发链路；高频数字化450MHz收发信机，用于建立高频段数字化450MHz信息的收发链路；信息转发控制模块，用于信息流量的控制，信息转发无效信息的过滤；信息分析对比模块，用于输入与输出信息与内部存储信息的比较分析；信息存储模块，用于有效信息的存储记录，便于事后分析处理，故障判断；信息类型融合/提取模块，用于分析后有效信息进行汇聚融合与类型提取判断，并对应输出；数据信息输入/输出模块，用于输入输出数据信息的控制与分析；语音信息输入/输出模块，用于输入输出语音信息的控制与分析；对外接口模块，用于主机单元与外联设备的对接输入和输出。

所述MMI，与所述主机单元的对外接口模块、送(受)话器、扬声器、打印机相连，用于车站值班员语音、按键作业等业务的实现与完成，其包括：操作按键单元、网络单元、语音单元、显示单元、对外接口单元、数据采集单元、主控单元、以及打印单元。按键单元，用于车站值班员进行功能性作业操作；网络单元，用于MMI网络化接入与管理；语音单元用于语音信息的控制与分析；显示单元，用于信息显示，提供车站值班员可视化信息；对外接口单元，用于MMI与外联设备的对接；数据采集单元，用于MMI输入信息的采集处理；主控单元，用于信息的综合管理与控制分析；打印单元，用于信息输出打印建档；

所述送(受)话器，用于车站值班员进行语音发送、语音接收操作功能；

所述扬声器，用于车站值班员接收到呼叫信息的语音播放，给予车站值班员听觉效果；

所述打印机，用于车站值班员接收到的调度命令信息的打印输出；

优选的，所述数字化无线列调车站电台，其特征在于：所述高/低频段数字化450MHz传输模块，采用了建立了450MHz频段内的基于软件无线电技术的数字化无线通信制式，适应了铁道部令第34号《铁路主要技术政策》信息化、智能化、数字化铁路通信技术发展要求，避免了目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题，铁路列调技术发展引领了方向，为列车安全运行提供了技术保障。

优选地，所述数字化无线列调车站电台，其特征在于：所述主机单元，作为系统设备的核心处理单元，实现了按照标准接口协议构建了系统设备的一体化、综合化、智能化、网络化内部有效连接，使设备各单元按照一定的指令信息流程顺序、规范的命令导向、协调的执行程序，建立了可控化的单元间控制，信息按照固有的单元独立处理模式，独立完成作业内容。

优选地，数字化无线列调车站电台，其特征在于：建立了网络单元，实现了设备信息网络化传输机制，满足不断发展的铁路列调运输需求，提高了列车的安全运行保障。

优选地，所述数字化无线列调车站电台，其特征在于：采用了数字化技术、智能集成技术、信息融合与提取技术、网络化技术、计算机技术等的有效结合与自主创新，实现了本发明，为铁路运输安全提供了保障。

Claims

1.一种数字化无线列调车站电台，其特征在于：其包括：网络单元(1)、主机单元(2)、MMI(3)、送/受话器(4)、扬声器(5)和打印机(6)，网络单元(1)与调度总机接口；所述主机单元(2)包括：天馈系统(201)、双工器(202)、低频数字化450MHz收发信机(203)、高频数字化450MHz收发信机(204)、信息转发控制模块(205)、信息分析对比模块(206)、信息存储模块(207)、信息类型融合/提取模块(208)、数据信息输入/输出模块(209)、语音信息输入/输出模块(210)、对外接口模块(211)，所述MMI(3)与所述主机单元(2)的对外接口模块(211)、送(受)话器(4)、扬声器(5)、打印机(6)相连，所述MMI(3)包括：操作按键单元(301)、网络单元(302)、语音单元(303)、显示单元(304)、对外接口单元(305)、数据采集单元(306)、主控单元(307)、以及打印单元(308)。

2.根据权利要求1所述的数字化无线列调车站电台，其特征在于：所述主机单元(2)是核心处理单元。