CN103818388B - 一种基于数字电台通信的无线重联编组方法 - Google Patents

Abstract

一种基于数字电台通信的无线重联编组方法，将一个主控机车及一个以上的从控机车以数字电台通信的方式进行无线重联，在无线重联过程中对所有机车进行编组，所述编组的步骤为：（1）、从车编组，从车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入从车编组相关信息，并进行确认，然后完成从车编组就绪；（2）、主车编组，主车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入主车编组相关信息，并进行确认；（3）、主车司机在无线重联系统人机接口IDU上发送编组命令，进行主从车的编组信息核对；（3.1）编组识别阶段；（3.2）编组测试阶段；（3.3）编组完成阶段；（4）、编组完成。本发明具有原理简单、操作简便、易实现、可靠性好等优点。

Description

一种基于数字电台通信的无线重联编组方法

技术领域

本发明主要涉及到车辆重联控制领域，特指一种基于数字电台通信的无线重联编组方法。

背景技术

当前，由于经济发展的需要，货运铁路的运输量需要一个很大程度地提高，而原来仅靠单个机车牵引列车的编组方式有其局限性：1、单个机车的牵引力不足以牵引更大编组的列车；2、列车编组长度加长后列车运行的安全系数降低。因此，重载铁路必须用多个机车重联的方式来牵引列车，机车重联后能增大列车的牵引力和制动力。

目前，机车重联一般采用有线重联的方式，机车重联按重联距离又可以分为零距离重联和远距离重联，其中，所谓零距离重联就是多个机车直接连接在一起，机车与机车之间不联挂任何其他的车辆。远距离重联可以将多个机车组网成分布式列车，分布式列车可以使列车获得更好的牵引特性和制动特性。有线重联多应用于机车的零距离重联，当然有线重联同样也有应用于远距离重联的实例。

有线重联就是将多个机车通过重联线这种有线的方式连接起来。即，用重联线将机车通过网关连接起来，虽然从通信的角度上讲有线重联的通信比较可靠，但是也存在一些局限性：不易操作，重联线易损坏，尤其不适用于远距离的机车重联。如果远距离的机车重联使用有线重联，必须在车辆上面都安装重联线，工程复杂且不好维护。

而无线重联可以直接通过无线数字电台将机车组网成分布式列车，无线重联较有线重联易于操作，不用拆卸重联线。该方法就是阐述如何将多个机车通过无线电台组网，并且保证每个组网的唯一性、可靠性和无交叉性，从而保证组合列车控制的安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、操作简便、易实现、可靠性好一种基于数字电台通信的无线重联编组方法，可适用于零距离重联和远距离重联。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于数字电台通信的无线重联编组方法，将一个主控机车及一个以上的从控机车以数字电台通信的方式进行无线重联，在无线重联过程中对所有机车进行编组，所述编组的步骤为：

（1）、从车编组，从车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入从车编组相关信息，并进行确认，然后完成从车编组就绪；

（2）、主车编组，主车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入主车编组相关信息，并进行确认；

（3）、主车司机在无线重联系统人机接口IDU上发送编组命令，进行主从车的编组信息核对；

（3.1）编组识别阶段：对主从车设置等编组信息进行核对，主从车都核对正确后才能进行下一个阶段；

（3.2）编组测试阶段：编组识别完成之后进行编组测试阶段，该阶段可以进行主从车的工况测试，测试成功后，从车反馈，主车接收反馈之后发送编组完成命令；

（3.3）编组完成阶段：主车发送编组完成命令，从车收到编组完成命令后，向主车反馈，此时从车编组流程结束，主车接收到从车编组完成反馈之后，主车编组流程结束；

（4）、编组完成。

作为本发明的进一步改进：所述主车编组的具体流程为：

（a）无线重联控制系统初始化，先进行系统软硬件自检，然后进行机车工况检查；

（b）等待无线重联系统人机接口发送的编组设置信息，接收本车编组信息正确后进入步骤（c）；

（c）主车发送编组命令，无线数字电台发送编组识别命令帧，且无线数字电台等待接收所有从车编码识别反馈帧；当反馈完成后，进入步骤（d）；

（d）无线数字电台发送编组测试命令帧，无线数字电台等待接收所有从车编组测试反馈帧；当反馈完成后，无线数字电台发送编组完成命令帧；

（e）主车编组完成。

作为本发明的进一步改进：所述从车编组的具体流程为：

（a）无线重联控制系统初始化，先进行系统软硬件自检，然后进行机车工况检查；

（b）等待无线重联系统人机接口发送的编组设置信息，接收本车编组信息正确后进入步骤（c）；

（c）从车组准备就绪，等待接收主车命令；

（d）当接收到编组识别命令帧后，进行编组识别；识别完成后，无线数字电台发送编组识别正确反馈帧；

（e）当接收到编组测试命令帧后，进行编组测试；测试完成后，无线数字电台发送测试识别正确反馈帧；

（f）当接收到编组完成命令帧后，在编组识别和测试完成后，无线数字电台发送完成反馈帧；

（g）从车编组完成。

作为本发明的进一步改进：所述从车编组相关信息包括“本车车型”、“本车车号”、“主车车型”、“运行方向”、“主从设置”、“编组序号”、“编组数量”、“主车车号”、“车间距”信息。

作为本发明的进一步改进：所述主车编组相关信息包括“本车车型”、“本车车号”、“运行方向”、“主从设置”、“从车数量”、“从1车型”、“从1车号”、“车间距”、“从2车型”、“从2车号”、“车间距”、“从3车型”、“从3车号”、“车间距”信息。

作为本发明的进一步改进：所述系统软硬件自检包括：各功能程序块生命信号正常；CPU板卡温度、电压正常；各通信板卡，信号输入输出板工作正常。

作为本发明的进一步改进：所述机车工况检查包括：机车处于低压状态；司控手柄均处于零位状态；机车未升受电弓，主断未合；机车处于静止状态及速度为0；重联开关位置正确。

作为本发明的进一步改进：所述编组识别包括：车型车号的核对；编组距离的核对；上下行的核对；编组数量的核对；编组序号的核对。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的方法能保证每个组网的唯一性、可靠性和无交叉性。

由于机车的无线重联不像机车的有线重联一样通过重联线传输命令，主控机车的操纵命令是通过空中无线载波传输的，因此在频率信道有限的情况下，在某一有效传输区域内所有从控机车均能收到主控机车的控制命令。因此必须保证机车在所有组网中拥有一个唯一的标识码，而每一个机车的车型车号是不相同的，因此将车型车号作为这个标识码就可以保证每个组网的唯一性、可靠性和无交叉性。

2、本发明的方法在应用后形成的系统结构具有人机友好的特点。

本方法是通过人机接口IDU进行编组信息的输入以及编组命令的发送，司机可以通过IDU显示屏设置后将机车与附近的、装有同样设备的机车任意组合重联起来。在编组过程中司机可以通过IDU显示屏清楚地看到编组流程走到了哪里，编组是否顺利。同时IDU也有编组流程的故障诊断功能，即当编组不成功时，IDU显示器会显示由OCE系统判断出的“编组不成功”的原因，包括：车型车号设置错误、编组距离设置错误、上下行设置错误、机车工况不满足等等，提示司机进行更正后再进行重新编组。

3、本发明的方法具有安全、可靠的特点。

在编组前，系统软件对机车本身的系统软硬件进行自检、以保证编组完成后组合列车在运行过程不出现故障。同时系统在编组前会检查机车的工况是否满足编组条件，比如机车在高压状态或者运行（有速度）状态下是不允许编组的，这大大地提高了编组在操作上的安全性。再者，由于本方法中主从车的编组核对流程分了多个步骤，必须保证每个步骤都顺利完成，系统才会认为编组完成，这也提高了编组的安全性。

4、本发明的方法具有易于操作的特点。

本方法中，司机只需知道所有待编组机车的车型车号、编组距离、以及编组顺序就可以很快地建立组网，不会像有线重联一样必须得下车接重联线而耽误太多的运用时间（铁路线路时间非常宝贵）。同时解除编组也非常方便，只需在显示器上按“解编”按键即可解除编组，相比传统的有线重联方式，具有极大的方便。在整个组网过程中，司机不需要对组网做任何的车下操作。

附图说明

图1是本发明在具体应用实例中一个机车单节的OCE、RDTE、IDU的网络拓扑示意图。

图2是两个机车通过电台无线连接的示意图。

图3是本发明的编组的流程示意图。

图4是本发明在具体应用实例中多个机车和车辆的连接示意图。

图5是本发明在具体应用实例中主车进行编组的流程示意图。

图6是本发明在具体应用实例中从车进行编组的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明公开了一种基于数字电台通信的无线重联编组方法，将一个主控机车及一个以上的从控机车以数字电台通信的方式进行无线重联，在无线重联过程中对所有机车进行编组，如图3所示，所述编组的步骤为：

（1）、从车编组，从车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入从车编组相关信息，并进行确认，然后按“编组”键完成从车编组就绪；该从车编组相关信息包括“本车车型”、“本车车号”、“主车车型”、“运行方向”、“主从设置”、“编组序号”、“编组数量”、“主车车号”、“车间距”等信息；

（2）、主车编组，主车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入主车编组相关信息，并进行确认；该主车编组相关信息包括“本车车型”、“本车车号”、“运行方向”、“主从设置”、“从车数量”、“从1车型”、“从1车号”、“车间距”、“从2车型”、“从2车号”、“车间距”、“从3车型”、“从3车号”、“车间距”等信息；

（3）、主车司机在无线重联系统人机接口IDU上按“编组”发送编组命令，进行主从车的编组信息核对；

（3.1）编组识别阶段：对主从车设置的车型、车号、方向、距离等编组信息进行核对，主从车都核对正确后才能进行下一个阶段；

（3.2）编组测试阶段：编组识别完成之后进行编组测试阶段，该阶段可以进行主从车的一些工况测试，测试成功后，从车反馈，主车接收反馈之后发送编组完成命令；

（3.3）编组完成阶段：主车发送编组完成命令，从车收到编组完成命令后，向主车反馈，此时从车编组流程结束，主车接收到从车编组完成反馈之后，主车编组流程结束。至此主从车编组全部完成。

（4）、编组完成，司机做机车无线重联操控试验。

如图1和图2所示，本发明在进行无线重联时，适用于加装有无线数字电台(RDTE)通信设备的无线重联机车，并包括从和无线重联系统人机接口(IDU)，其中无线重联控制系统(OCE)负责编组逻辑的控制，无线重联系统人机接口(IDU)负责采集和显示编组信息，无线数字电台(RDTE)负责编组信息的发生和接收。本实施例中，机车控制装置(OCE)与无线数字电台(RDTE)采用RS422通信接口方式连接，机车控制装置(OCE)与显示器(IDU)采用MVB通信接口方式。可以理解，在其他实施例中，机车控制装置(OCE)与无线数字电台(RDTE)也可以采用非RS422通信接口方式，或者机车控制装置(OCE)与显示器(IDU)也可以采用非MVB通信接口方式，或者电台使用的频率不一样。

如图4所示，为本发明在一个具体实例中的原理示意图，图中左侧机车为主控机车，后面三个机车为从控机车，机车与机车之间为车辆，编组距离可以在有效的通信距离内任意变换。实际应用中，可以是两个机车编组、三个机车编组或是四个机车编组，由实际需要而定。

如图5所示，在具体应用过程中，主车编组的具体流程为：

（a）无线重联控制系统(OCE)初始化，先进行系统软硬件自检，然后进行机车工况检查；

其中，系统软硬件自检包括：1、各功能程序块生命信号正常；2、CPU板卡温度、电压等正常；3、各通信板卡，信号输入输出板工作正常等。

其中，机车工况检查包括：1、机车处于低压状态；2、司控手柄均处于零位状态；3、机车未升受电弓，主断未合；4、机车处于静止状态及速度为0；5、重联开关位置正确等。

（b）等待无线重联系统人机接口(IDU)发送的编组设置信息，接收本车编组信息正确后进入步骤（c）；

（c）主车发送编组命令，无线数字电台(RDTE)发送编组识别命令帧，且无线数字电台(RDTE)等待接收所有从车编码识别反馈帧；当反馈完成后，进入步骤（d）；

编组识别包括：1、车型车号的核对；2、编组距离的核对；3、上下行的核对；4、编组数量的核对；5、编组序号的核对。

（d）无线数字电台(RDTE)发送编组测试命令帧，无线数字电台(RDTE)等待接收所有从车编组测试反馈帧；当反馈完成后，无线数字电台(RDTE)发送编组完成命令帧；

其中，编组测试包括列车管减压测试等。

（e）主车编组完成。

如图6所示，在具体应用过程中，从车编组的具体流程为：

（a）无线重联控制系统(OCE)初始化，先进行系统软硬件自检，然后进行机车工况检查；

其中，系统软硬件自检包括：1、各功能程序块生命信号正常；2、CPU板卡温度、电压等正常；3、各通信板卡，信号输入输出板工作正常等。

其中，机车工况检查包括：1、机车处于低压状态；2、司控手柄均处于零位状态；3、机车未升受电弓，主断未合；4、机车处于静止状态及速度为0；5、重联开关位置正确等。

（b）等待无线重联系统人机接口(IDU)发送的编组设置信息，接收本车编组信息正确后进入步骤（c）；

（c）从车组准备就绪，等待接收主车命令；

（d）当接收到编组识别命令帧后，进行编组识别；识别完成后，无线数字电台(RDTE)发送编组识别正确反馈帧；

编组识别包括：1、车型车号的核对；2、编组距离的核对；3、上下行的核对；4、编组数量的核对；5、编组序号的核对。

（e）当接收到编组测试命令帧后，进行编组测试；测试完成后，无线数字电台(RDTE)发送测试识别正确反馈帧；

其中，编组测试包括列车管减压测试等。

（f）当接收到编组完成命令帧后，在编组识别和测试完成后，无线数字电台(RDTE)发送完成反馈帧；

（g）从车编组完成。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，将一个主控机车及一个以上的从控机车以数字电台通信的方式进行无线重联，在无线重联过程中对所有机车进行编组，所述编组的步骤为：

（1）、从车编组，从车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入从车编组相关信息，并进行确认，然后完成从车编组就绪；

（2）、主车编组，主车司机在无线重联系统人机接口IDU上输入主车编组相关信息，并进行确认；

（3）、主车司机在无线重联系统人机接口IDU上发送编组命令，进行主从车的编组信息核对；

（3.1）编组识别阶段：对主从车设置等编组信息进行核对，主从车都核对正确后才能进行下一个阶段；

（3.2）编组测试阶段：编组识别完成之后进行编组测试阶段，该阶段可以进行主从车的工况测试，测试成功后，从车反馈，主车接收反馈之后发送编组完成命令；

（3.3）编组完成阶段：主车发送编组完成命令，从车收到编组完成命令后，向主车反馈，此时从车编组流程结束，主车接收到从车编组完成反馈之后，主车编组流程结束；

（4）、编组完成。

2.根据权利要求1所述的基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，所述主车编组的具体流程为：

（a）无线重联控制系统初始化，先进行系统软硬件自检，然后进行机车工况检查；

（b）等待无线重联系统人机接口发送的编组设置信息，接收本车编组信息正确后进入步骤（c）；

（c）主车发送编组命令，无线数字电台发送编组识别命令帧，且无线数字电台等待接收所有从车编码识别反馈帧；当反馈完成后，进入步骤（d）；

（d）无线数字电台发送编组测试命令帧，无线数字电台等待接收所有从车编组测试反馈帧；当反馈完成后，无线数字电台发送编组完成命令帧；

（e）主车编组完成。

3.根据权利要求2所述的基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，所述从车编组的具体流程为：

（a）无线重联控制系统初始化，先进行系统软硬件自检，然后进行机车工况检查；

（b）等待无线重联系统人机接口发送的编组设置信息，接收本车编组信息正确后进入步骤（c）；

（c）从车组准备就绪，等待接收主车命令；

（d）当接收到编组识别命令帧后，进行编组识别；识别完成后，无线数字电台发送编组识别正确反馈帧；

（e）当接收到编组测试命令帧后，进行编组测试；测试完成后，无线数字电台发送测试识别正确反馈帧；

（f）当接收到编组完成命令帧后，在编组识别和测试完成后，无线数字电台发送完成反馈帧；

（g）从车编组完成。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，所述从车编组相关信息包括“本车车型”、“本车车号”、“主车车型”、“运行方向”、“主从设置”、“编组序号”、“编组数量”、“主车车号”、“车间距”信息。

5.根据权利要求1或2或3所述的基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，所述主车编组相关信息包括“本车车型”、“本车车号”、“运行方向”、“主从设置”、“从车数量”、“从1车型”、“从1车号”、“车间距”、“从2车型”、“从2车号”、“车间距”、“从3车型”、“从3车号”、“车间距”信息。

6.根据权利要求2或3所述的基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，所述系统软硬件自检包括：各功能程序块生命信号正常； CPU板卡温度、电压正常；各通信板卡，信号输入输出板工作正常。

7.根据权利要求2或3所述的基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，所述机车工况检查包括：机车处于低压状态；司控手柄均处于零位状态；机车未升受电弓，主断未合；机车处于静止状态及速度为0；重联开关位置正确。

8.根据权利要求2或3所述的基于数字电台通信的无线重联编组方法，其特征在于，所述编组识别包括：车型车号的核对；编组距离的核对；上下行的核对；编组数量的核对；编组序号的核对。