CN104149798B - 一种基于rtls的机车无线重联方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于RTLS的机车无线重联方法与系统，所述方法包括：主重联设备响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置；所述主重联设备基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议，以使所述次重联设备接收所述重联协议而建立重联；所述系统包括一个主重联设备和至少一个次重联设备，具体为：主重联设备，用于响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置；基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议；次重联设备，用于接收所述重联协议而建立重联。

Description

一种基于RTLS的机车无线重联方法与系统

技术领域

本发明涉及轨道机车技术领域，特别涉及一种基于RTLS的机车无线重联方法与系统。

背景技术

近年来，随着铁路的大发展，对铁路运输能力的要求也日益提高。这使得在铁路干线电力牵引运行中，单台机车牵引的方式常常不能满足运输要求。为此就需要采用多机重联牵引。

所谓机车重联，指的就是将两台甚至更多台机车组合成一组机车，通过协同工作共同为全车提供牵引力。这对于机车间通信及同步控制提出了很高的要求。

现有技术中，是在单台机车内设置重联设备和数传电台，利用数传电台实现各台机车间重联设备的通信与同步控制。类似的现有技术存在的缺陷是，机车电气系统需要根据重联设备的对外接口提供特定的适配接口，所以为装载现阶段的重联设备，必须对机车进行硬件上的接口改造，增加了成本；并且，现有的重联设备也存在运行过程中实时同步控制效果差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于RTLS的机车无线重联方法与系统，通过无线网络通信与实时定位技术，实现了简捷易使用的机车重联。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种基于RTLS的机车无线重联方法，所述方法包括：

主重联设备响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置；

所述主重联设备基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议，以使所述次重联设备接收所述重联协议而建立重联。

所述方法还包括：

确定所述次重联设备的位置后，主重联设备对所述次重联设备的位置进行位置检验确认。

所述方法还包括：

所述次重联设备接收所述重联协议后，向所述主重联设备反馈确认消息。

所述方法还包括：

在机车组运行的过程中，主重联设备接收所述次重联设备反馈的工况数据，并向所述次重联设备发送重联控制指令。

所述主重联设备确定所述次重联设备的位置具体为：

利用网络拓扑管理功能确定所述次重联设备数量；

利用实时定位系统通过计算通信延时，确定所述次重联设备的位置。

一种基于RTLS的机车无线重联系统，所述系统包括一个主重联设备和至少一个次重联设备，具体为：

主重联设备，用于响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置；基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议；

次重联设备，用于接收所述重联协议而建立重联。

所述主重联设备包括：

交互模块，用于通过车载网络接收用户侧的重联指令；反馈次重联设备的位置以供用户侧确认；

网络模块，用于利用无线网络搜索机车组中次重联设备；向所述次重联设备发送重联协议；接收次重联设备响应所述重联协议后向所述主重联设备反馈的确认消息；

定位模块，用于确定所述次重联设备的位置。

所述网络模块还用于：

在机车组运行的过程中，主重联设备接收所述次重联设备反馈的工况数据，并向所述次重联设备发送重联控制指令。

所述定位模块包括：

网络拓扑单元，用于利用网络拓扑管理功能确定所述次重联设备数量；

和实时定位单元，用于利用实时定位系统通过计算通信延时，确定所述次重联设备的位置。

通过以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是：所述重联设备集成无线网络通信与实时定位功能，实现了在无需改造硬件的前提下，完成多台机车的重联；通过主重联设备与次重联设备双向的反馈相关信息与指令，实现了本务机车与重联机车之间闭环实时同步控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例所述方法流程图；

图2为本发明另一实施例所述方法流程图；

图3为本发明实施例所述系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中，多台机车将组成为一组机车进行协同工作。沿机车前行方向的第一台机车被称为本务机车，对于机车的驾驶操作即在本务机车的前端驾驶室内完成。每台机车中，均设有重联设备；所述重联设备本身硬件结构一般没有区别；不同在于，本务机车的前端驾驶室内的重联设备直接完成人机交互，所以成为主重联设备，其余所有重联设备均成为次重联设备。

参见图1所示，为本发明所述方法的具体实施例，本实施例中所述方法具体包括：

步骤101、主重联设备响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置。

本实施例中所述重联设备，不同于现有技术的是，不再依赖第三方重联设备完成机车间的重联控制，所以避免了进行硬件改造而设置适配接口的过程。

利用无线网络进行搜索，即可获悉机车组中包括的次重联设备。并且所述重联设备中，集成了实时定位功能，利用实时定位系统通过计算通信延时，可以确定所述次重联设备的位置。优选的在所述重联设备中，还可以预先结合网络拓扑管理功能，由此实现对于所述次重联设备数量的确定。

优选的，在确定次重联设备的位置之后，主重联设备对所述次重联设备的位置进行位置检验确认，以确保次重联设备位置的准确。

步骤102、所述主重联设备基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议，以使所述次重联设备接收所述重联协议而建立重联。

当主重联设备获悉了所有次重联设备的位置之后，即可向次重联设备发送重联协议以建立重联，以便实现多台机车的协同控制。优选的，本实施例中所述次重联设备接收所述重联协议后，向所述主重联设备反馈确认消息，以告知主重联设备乃至用户侧的操作人员，重联已经建立。

至此，本实施例中所述方法完成重联的建立。

通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：所述重联设备集成无线网络通信、实时定位、重联同步控制功能，实现了在无需改造硬件的前提下，完成多台机车的重联。

参见图2所示，为本发明所述方法的另一个具体实施例。本实施例将在前述实施例的基础之上，进一步的描述完成重联后，机车在运行中各重联设备实时同步的相关技术方案。本实施例中所述方法具体包括：

步骤201、主重联设备响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置。

步骤202、所述主重联设备基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议，以使所述次重联设备接收所述重联协议而建立重联。

步骤203、在机车组运行的过程中，主重联设备接收所述次重联设备反馈的工况数据。

在已经完成重联后，次重联设备可以定期地将其所在机车的实时工况发送至主重联设备，以便主重联设备乃至用户侧的操作人员及时了解到各台机车的具体情况。

步骤204、在机车组运行的过程中，主重联设备向所述次重联设备发送重联控制指令。

当本务机车执行某些操作指令(如加速或减速)时，也需要其它重联机车共同执行，各台机车同步完成相应的操作指令，方能够确保整组机车的协同运行。所以本步骤中，主重联设备将向所述次重联设备发送重联控制指令，，实现机车组整体的协同控制。

通过步骤203～步骤204，主重联设备与次重联设备双向的反馈相关信息与指令，共同完成了本务机车与重联机车之间闭环实时同步控制。

通过以上技术方案可知，本实施例在图1所示实施例的基础上，进一步实现的有益效果是：通过主重联设备与次重联设备双向的反馈相关信息与指令，实现了本务机车与重联机车之间闭环实时同步控制。

参见图3所示，为本发明所述系统的具体实施例。本实施例中，所述系统包括一个主重联设备和至少一个次重联设备，所述主重联设备位于本务机车，所述次重联设备位于重联机车，图3示出的是一组重联机车的具体情况。所述系统具体为：

主重联设备，用于响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置；基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议。

所述主重联设备包括：

交互模块，用于通过车载网络接收用户侧的重联指令；反馈次重联设备的位置以供用户侧确认。

网络模块，用于利用无线网络搜索机车组中次重联设备；向所述次重联设备发送重联协议；接收次重联设备响应所述重联协议后向所述主重联设备反馈的确认消息；在机车组运行的过程中，主重联设备接收所述次重联设备反馈的工况数据，并向所述次重联设备发送重联控制指令。

定位模块，用于确定所述次重联设备的位置。

所述定位模块具体包括：

网络拓扑单元，用于利用网络拓扑管理功能确定所述次重联设备数量。

和实时定位单元，用于利用实时定位系统通过计算通信延时，确定所述次重联设备的位置。次重联设备，用于接收所述重联协议而建立重联。

本实施例中所述重联设备，不同于现有技术的是，不再依赖第三方重联设备完成机车间的重联控制，所以避免了进行硬件改造而设置适配接口的过程。

利用无线网络进行搜索，即可获悉机车组中包括的次重联设备。并且所述重联设备中，集成了实时定位功能，利用实时定位系统通过计算通信延时，可以确定所述次重联设备的位置。优选的在所述重联设备中，还可以结合网络拓扑管理功能，由此实现对于所述次重联设备的进一步定位。

优选的，在确定次重联设备的位置之后，主重联设备对所述次重联设备的位置进行位置检验确认，以确保次重联设备位置的准确。

在已经完成重联后，次重联设备可以定期地将其所在机车的实时工况发送至主重联设备，以便主重联设备乃至用户侧的操作人员及时了解到各台机车的具体情况。

当本务机车执行某些操作指令(如加速或减速)时，也需要其他重联机车共同执行，各台机车同步完成相应的操作指令，方能够确保整组机车的协同运行。所以所述网络模块将向所述次重联设备发送重联控制指令，实现机车组整体的协同控制。

次重联设备，用于接收所述重联协议而建立重联。

通过以上技术方案可知，本实施例所述系统存在的有益效果是：所述重联设备集成无线网络通信、实时定位、重联同步控制功能，实现了在无需改造硬件的前提下，完成多台机车的重联；通过主重联设备与次重联设备双向的反馈相关信息与指令，实现了本务机车与重联机车之间闭环实时同步控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于RTLS的机车无线重联方法，其特征在于，所述方法包括：

主重联设备响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置；

所述主重联设备基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议，以使所述次重联设备接收所述重联协议而建立重联；

确定所述次重联设备的位置后，主重联设备对所述次重联设备的位置进行位置检验确认；

所述次重联设备接收所述重联协议后，向所述主重联设备反馈确认消息；

所述主重联设备确定所述次重联设备的位置具体为：

利用网络拓扑管理功能确定所述次重联设备数量；

利用实时定位系统通过计算通信延时，确定所述次重联设备的位置。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

在机车组运行的过程中，主重联设备接收所述次重联设备反馈的工况数据，并向所述次重联设备发送重联控制指令。

3.一种基于RTLS的机车无线重联系统，其特征在于，所述系统包括一个主重联设备和至少一个次重联设备，具体为：

主重联设备，用于响应于重联指令后，利用无线网络搜索机车组中次重联设备；确定所述次重联设备的位置；基于所述次重联设备的位置，向所述次重联设备发送重联协议；

次重联设备，用于接收所述重联协议而建立重联；

交互模块，用于通过车载网络接收用户侧的重联指令；反馈次重联设备的位置以供用户侧确认；

网络模块，用于利用无线网络搜索机车组中次重联设备；向所述次重联设备发送重联协议；接收次重联设备响应所述重联协议后向所述主重联设备反馈的确认消息；

定位模块，用于确定所述次重联设备的位置；

所述定位模块包括：

网络拓扑单元，用于利用网络拓扑管理功能确定所述次重联设备数量；

和实时定位单元，用于利用实时定位系统通过计算通信延时，确定所述次重联设备的位置。

4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述网络模块还用于：

在机车组运行的过程中，主重联设备接收所述次重联设备反馈的工况数据，并向所述次重联设备发送重联控制指令。