CN104369748A - 一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其硬件系统包括：用户终端、服务器和车载设备，用户终端和车载设备通过通信链路与服务器连接；所述车载设备包括：车载设备主机，用于接收用户终端向服务器上传的信息及向服务器发送车载更新信息；GYK设备，用于接收车载设备主机通过RS422传输的数据；GYK DMI，用于接收车载设备主机通过CAN总线传输的数据，发出声光报警提示信息，并显示升级数据信息当前状态和公告信息内容；远程操控GYK设备，用于升级更新数据、发布行车命令、通过USB通信总线传输到GYK设备上。本发明实现GYK车载行车控制和DMI控制程序升级，提高数据传输的流畅性、可靠性和安全性。

Description

一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统

技术领域

本发明涉及轨道车远程控制领域，尤其涉及一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统。

背景技术

目前高速铁路发展迅猛，对于轨道车维护方面，由于轨道车(自轮运转设备)作业分散，无法有效、及时掌握轨道车运行控制设备(简称GYK)地面基本数据、GYK控制程序、GYK揭示数据等版本信息；不能按时将当天GYK运行数据传送到站段进行分析，造成数据传输延误或无法进行数据的传输，导致轨道车调度信息难以确定，影响轨道车的正常使用，严重时发生安全事故，造成人员生命安全和财产损失。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提出了一种轨道车远程维护监控系统，解决上述现有自轮运转设备作业分散，无法远程发布、更新、升级GYK地面基本数据、GYK控制程序、GYK揭示数据等版本信息；不能按时将当天GYK运行数据传送到站段进行分析的问题。

本发明提供的技术方案为：一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其硬件系统包括：用户终端、服务器和车载设备，所述用户终端和所述车载设备通过通信链路与所述服务器连接。

进一步地，所述车载设备包括：

车载设备主机，用于接收用户终端通过服务器上传的信息，及向服务器发送的GYK车载更新信息；

GYK设备，用于接收车载设备主机通过RS422传输的数据；

GYKDMI，用于接收车载设备主机通过CAN总线传输的数据，发出声光报警提示信息，并显示升级数据信息当前状态和公告信息内容；

远程操控GYK设备，用于升级更新数据并通过USB通信总线传输到GYK设备上。

进一步地，所述服务器为刀片式服务器。

进一步地，所述通信链路以GSM-R为铁路为专用网，2G、3G、4G网络智能化自适应选择。

进一步地，所述用户终端向服务器上传的信息包括：GYK地面基本数据、GYK揭示数据、GYK控制程序、GYK运行记录数据及GYK实时信息，其中，GYK运行记录数据以文件的方式存放在服务器指定的根目录下。

进一步地，所述车载设备主机包括：

主控单元，用于对接收的数据进行分组打包、分析处理、网络状态检测及待发送的数据断点续传、续接；

电源单元，用于向主控单元供电；

GPS单元、用于定位轨道车的实时位置；

通信模块单元，用于服务器和车载设备的通信及数据信息交换；

CAN总线单元，用于主控单元与车载设备DMI之间的数据传输；

RS422总线单元，用于GYK设备与主控单元之间的数据传输；

存储单元，用于存储从服务器接收到的数据、发送给服务器设备的数据、保证车载设备正常启动和运行所需的操作系统和应用程序数据。

进一步地，所述主控单元选用工业级ARM9系列的S3C2440CPU。

进一步地，所述通信模块单元包括GSM-R或2G/3G/4G网络，根据网络信号的强弱进行自动切换。

本发明的有益效果为：

本发明通过一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统实现了对GYK车载行车控制系统地面基本数据换装；利用远程维护监控系统实现了DMI控制程序的升级，向车上控制设备发布行车命令，更新DMI主控程序；一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统实现了GSM-R、2G、3G、4G网络同时适应，在各种网络制式之间根据信号强度、网路优先级可进行自动切换，从而保证数据传输的流畅性、可靠性和安全性。

本发明实现以下功能：1、向轨道车的GYK运行控制设备发布更新行车揭示命令；2、向轨道车GYK运行控制设备发布升级地面基本数据；3、向轨道车的DMI发布升级操作系统和程序。

附图说明

图1为本发明提出的一种轨道车远程维护监控系统结构图；

图2为本发明提出的所述车载设备主机结构图。

具体实施方式

以下结合符合和具体实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，是本发明提出的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统结构图。

如图1所示，一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其硬件系统包括：用户终端、服务器和车载设备，所述用户终端和所述车载设备通过通信链路与所述服务器连接。

进一步地，所述车载设备包括：

车载设备主机，用于接收用户终端向服务器上传的信息及向服务器发送车载信息；

GYK设备，用于接收车载设备主机通过RS422传输的数据；

GYKDMI，用于接收车载设备主机通过CAN总线传输的数据，发出声光报警提示信息，并显示升级数据信息当前状态和公告信息内容；

远程操控GYK设备，用于升级更新数据并通过USB通信总线传输到GYK设备上。

本发明实施例中，所述服务器为刀片式服务器。

服务器采用刀片式服务器，每块刀片实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器，它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，每一块刀片可以运行自己的系统。通过系统软件母板可集合成一个服务器集群，连接起来提供高速稳定的网络环境。

本发明实施例中，所述通信链路以GSM-R为铁路专用网，2G、3G、4G网络根据网络信号的强弱自动切换。

无线数据传输系统的所有数据通信业务是基于3G、2G、4G或GSM-R网络进行传输的，通信模块单元通过3G、2G、4G或GSM-R网络承载着车站服务器和车载设备的通信及数据信息交换功能。

本发明实施例中，所述用户终端向服务器上传的信息包括：GYK地面基本数据、GYK揭示数据、GYK控制程序、GYK运行记录数据及GYK实时信息，其中，GYK运行记录数据以文件的方式存放在服务器指定的根目录下。

本发明提供的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，利用目前成熟的通信链路技术作为远程数据传输平台，服务器采用加密、校核、还原技术实现GYK设备与用户终端(轨道车各级管理部门)之间的无线数据信息交互功能。

车载设备将GYK设备版本信息、GYK运行记录数据及GYK实时信息通过通信链路(GSM-R或2G/3G/4G网络)传输给服务器；GYK运行记录数据以文件的方式存放在服务器指定的根目录下，用户通过登录用户终端直接在线分析GYK运行记录数据，也可从服务器下载进行分析。用户通过用户终端将GYK地面基本数据、GYK揭示数据、GYK控制程序、通告信息等上传到服务器，通过通信链路(GSM-R或2G/3G/4G网络)发送给车载设备主机，车载设备主机将接收到的数据一方面通过RS422将传输给GYK设备，另一方面通过CAN总线传输给车载设备DMI，GYKDMI收到数据信息会发出声光报警提示信息，并显示升级数据信息当前状态和公告信息内容，提醒司乘人员进行核对和查看。同时GYKDMI通过USB接口连接到远程操控的GYK设备上，通过USB总线将数据信息传输给远程操控的GYK设备，从而实现了轨道车运行控制设备的远程维护监控系统既可以给GYK设备升级数据，又可以远程操控GYK设备设计数据的目的。GYK设备的DMI提示GYK数据升级信息,经轨道车司乘人员在GYKDMI端人工确认后，开始数据升级。

参见图2，为本发明提出的所述车载设备组成结构图。

如图2所示，所述车载设备主机包括：

主控单元，用于对接收的数据进行分组打包、分析处理、网络状态检测及待发送的数据断点续传、续接；

电源单元，用于向主控单元供电；

GPS单元、用于定位轨道车的实时位置；

通信模块单元，用于服务器和车载设备的通信及数据信息交换；

CAN总线单元，用于主控单元与车载设备DMI之间的数据传输；

RS422总线单元，用于GYK设备与主控单元之间的数据传输；

存储单元，用于存储从服务器接收到的数据、发送给服务器设备的数据、保证车载设备正常启动和运行所需的操作系统和应用程序数据。

本发明实施例中，车载控制主机的核心是主控单元，它主要负责实现数据的分组打包、分析处理、网络状态检测及数据断点续传、续接等功能，控制单元的核心处理器选用工业级ARM9系列的S3C2440高性能CPU。

存储单元犹如车载设备的数据库，主要负责存储从服务器接收到的数据、存储将要发送给服务器设备的数据、存储保证车载设备正常启动和运行所需的操作系统和应用程序等数据。因此存储单元具有以下特点：1.存储容量大；2.掉电数据不丢失；3.数据可永久保存。

本发明实施例中，电源单元采用性能可靠的开关电源模块。开关电源具有输入电压范围宽，效率高，功耗小，输出电压稳定等特点。采用模块电源方式将DC24V输入电压转换成系统所需要的各种电压，并对所有输出电压与输入电压进行隔离。

本发明实施例中，GYKDMI作为车载设备和司乘人员进行人机交互的显示平台，DMI实时跟踪显示接收到得数据信息状态和公告信息，并通过声光报警及时提醒司乘人员有信息需要处理，轨道车司乘人员经过核对、确认后，通过USB通信总线将数据传输给GYK设备，并进行数据升级更新。

本发明实施例中，车载设备具有以下功能：

①GYK设备软硬件版本及故障信息采集功能。

②数据存储功能：对接收到的和将要发送的GYK数据信息进行存储。

③网络故障诊断指示功能：车载设备实时监测通信链路状态，通信链路发生故障(如繁忙、无信息等)时通过网络故障状态指示灯给予显示。

④自动连接服务器功能：在通信链路正常情况下，车载设备以固定的时间间隔给服务器发送握手信息，保证车载设备和服务器始终处于正常连接状态。

⑤对文件进行分组打包功能：对要发送的GYK数据随机进行分组打包，进行一包一包的GYK数据传输，以保证GYK数据传输效率和正确性。

⑥数据分析处理功能：对接收到的GYK数据信息进行校验，若GYK数据信息正确进行存储，否则删除并请求重发。

⑦请求重发功能：接收到错误GYK数据或损坏的GYK数据时，会请求服务器重发此数据。

⑧数据断点续传续接功能：在GYK数据传输过程中出现通信链路中断时，车载设备会暂停GYK数据传输，等通信链路正常后继续传输先前未传输完的数据。

⑨短文、指令接收以及司机现场核对功能：车载设备接收到用户终端发来的公告信息(如：调度命令、通知、GYK地面基本数据版本、GYK揭示数据版本及内容、GYK控制程序版本等)，司机可通过公告信息核对升级内容是否正确，核对完成后可向用户终端返回核对结果，以便管理人员知道公告的内容是否正确及时传达到司乘人员。

本发明实施例中，服务器的具有以下功能：

①网络故障诊断显示功能：服务器实时监测通信链路状态，通信链路发生故障(如繁忙、无信息等)时，显示故障状态。

②车载设备管理功能：给车载设备分配固定IP地址和编号，保证每台车载设备都有唯一的编号。

③文件管理功能：在服务器的指定根目录下，自动给每台车载设备建立一个文件夹，将接收到的GYK运行记录数据放入对应的车载设备文件夹中。

④自动接收数据和发送数据的功能：服务器监测到通信链路上有数据时，就会自动进行接收并保存到指定位置；当服务器监测到发送区有数据时，自动将数据发送给当前指定的在线车载设备。

⑤数据断点续传、续接功能：在数据传输或接收过程中出现通信链路中断时，服务器会暂停数据传输或接收，等通信链路正常后继续传输或接收先前未传输或接收完的数据。

本发明实施例中，用户终端具有以下功能：

①实时信息查看功能：用户登录用户终端可实时查看轨道车机车编号、司机号、副司机号、车次、速度、管压、灯型、车站号、交路号、等运行信息。

②故障信息及版本信息查看功能：用户登录用户终端可实时查看轨道车故障信息及版本信息。

③GYK运行记录查看功能：登陆用户终端可随时在线分析、下载服务器中的GYK运行记录数据。

④向车载设备发布公告功能：用户通过用户终端上传公告信息(公告信息包含调度命令、通知、揭示信息内容、GYK基本数据及GYK控制程序版本信息等内容)到服务器，服务器将公告信息发送到车载设备，以便司乘人员核对GYK揭示数据内容及版本信息。

⑤数据传输：用户通过用户终端可远程对GYK设备进行GYK揭示数据、GYK基本数据、GYK控制程序的升级及GYK运行记录数据的回传。

⑥位置定位功能：用户通过用户终端可实时查看轨道车的位置信息。

以上对本发明进行了详细介绍，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (8)

1.一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，硬件系统包括：用户终端、服务器和车载设备，所述用户终端和所述车载设备通过通信链路与所述服务器连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，所述车载设备包括：

车载设备主机，用于接收用户终端通过服务器上传的信息，及向服务器发送的GYK车载更新信息；

GYK设备，用于接收车载设备主机通过RS422传输的数据；

GYKDMI，用于接收车载设备主机通过CAN总线传输的数据，发出声光报警提示信息，并显示升级数据信息当前状态和公告信息内容；

远程操控GYK设备，用于升级更新数据并通过USB通信总线传输到GYK设备上。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，所述服务器为刀片式服务器。

4.根据权利要求1所述的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，所述通信链路以GSM-R为铁路为专用网，2G、3G、4G网络智能化自适应选择。

5.根据权利要求2所述的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，所述用户终端向服务器上传的信息包括：GYK地面基本数据、GYK揭示数据、GYK控制程序、GYK运行记录数据及GYK实时信息，其中，GYK运行记录数据以文件的方式存放在服务器指定的根目录下。

6.根据权利要求2所述的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，所述车载设备主机包括：

主控单元，用于对接收的数据进行分组打包、分析处理、网络状态检测及待发送的数据断点续传、续接；

电源单元，用于向主控单元供电；

GPS单元、用于定位轨道车的实时位置；

通信模块单元，用于服务器和车载设备的通信及数据信息交换；

CAN总线单元，用于主控单元与车载设备DMI之间的数据传输；

RS422总线单元，用于GYK设备与主控单元之间的数据传输；

存储单元，用于存储从服务器接收到的数据、发送给服务器设备的数据、保证车载设备正常启动和运行所需的操作系统和应用程序数据。

7.根据权利要求6所述的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，所述主控单元选用工业级ARM9系列的S3C2440CPU。

8.根据权利要求6所述的一种轨道车运行控制设备的远程维护监控系统，其特征在于，所述通信模块单元包括GSM-R或2G/3G/4G网络，根据网络信号的强弱进行自动切换。