CN104742919A - 一种基于无线通信的数字双模列尾系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无线通信的数字双模列尾系统，包括机车，该系统还包括：安装在机车上的列尾机车台、安装在列尾机车台的列尾主机、安装在地面机房的无线通信装置和维护管理控制器、安装在维护管理车间的监控器、安装在机车出入库检测点的库检台、列尾主机检测台、以及机车号确认仪；本发明的有益效果：本发明数字双模列尾系统的整体功能，提高了货车列尾的通信效率，解决了山区隧道区段火车列尾通信距离的问题，在具备GSM-R网络的条件下采用GPRS通信方式，减少了中继设备的使用，保障火车列尾在GPRS和400MHz数字双模列尾的结合下，保障火车列尾的正常运用。

Description

一种基于无线通信的数字双模列尾系统
【技术领域】
本发明涉及一种货车列尾技术领域，特别涉及一种基于无线通信的数字双模列尾系统。
【背景技术】
货车列尾技术已在我国铁路成熟运用多年，使用货车列尾装置取代守车对于保障行车安全具有重要作用，显著提高了作业效率、节省了大量的人工费用，取得了良好的经济效益。为规范列尾设备的运用管理，铁路主管部门已相继发布了《列车尾部安全防护装置及附属设备》(TB/T2973-2006)和《货物列车尾部安全防护装置补充技术要求》(铁运2012[283]号)。
目前，货车列尾信息无线传输普遍采用450MHz频段模拟制式。根据工信部[2009]666号文件《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》和铁道部部办运发[2010]1号《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。2013年发布的工信部无[2013]157号文件《工业和信息化部关于无线电台站规范化管理若干问题的通知》，将450MHz频段确定为IMT业务未来使用频段，要求铁路等用户应将原450MHz频段业务转移到公众对讲机频点或其他符合规划的对讲机频点。为顺应国家政策，货车列尾信息无线传输应从模拟制式逐步升级为400MHz数字制式。同时，为解决山区隧道区段货车列尾通信距离的问题，在具备GSM-R网络时可采用GPRS方式，减少中继设备的使用。
采用GPRS方式和400MHz数字方式来进行货车列尾通信已是大势所趋，为积极响应国家无线电频率政策，需提出GPRS和400MHz数字双模列尾系统，并兼容既有的450MHz模拟列尾系统，以保障货车列尾的正常运用。
【发明内容】
为了克服现有技术中为解决山区隧道区段货车列尾通信距离的问题，提供一种基于无线通信的数字双模列尾系统。
针对上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现的：一种基于无线通信的数字双模列尾系统，包括机车，该系统还包括：安装在机车上的列尾机车台、安装在列尾机车台的列尾主机、安装在地面机房的无线通信装置和维护管理控制器、安装在维护管理车间的监控器、安装在机车出入库检测点的库检台、列尾主机检测台、以及机车号确认仪；
所述列尾机车台，用于司机操作以及接收发送列尾信息；
所述列尾主机，用于尾部风压检测、排风及列尾信息收发；
所述无线通信装置，用于向列尾机车台和列尾主机发送当前维护管理控制器IP地址；
所述维护管理控制器，用于列尾机车台和列尾主机在线运用状态、出入库检测状态的监测和管理；
所述库检台，用于对列尾机车台进行出入库检测；
所述列尾检测台，用于对列尾主机进行功能检测；
所述机车号确认仪，用于对列尾主机进行作业及维护。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，所述无线通信装置采用GROS通信模块，该GROS通信模块为GPRS(General Packet Radio Service)的归属服务器；所述无线通信装置、维护管理控制器和监控器之间通过铁路数据网无线通信连接。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，所述GROS通信模块包括主用GROS通信模块和副用GROS通信模块；所述GROS通信模块采用冗余热备方式，连接至GSM-R网络的GGSN，所述主用GROS通信模块和副用GROS通信模块之间的数据通过铁路数据网实现。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，所述列尾机车台包括控制盒、列尾主机、多频段天线、合路器、CIR库检台和计算机，所述控制盒、多频段天线、合路器、CIR库检台和计算机分别与列尾主机相连接。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，所述列尾主机包括机壳和防震架，在所述列尾主机的机壳内还包括控制单元、GPRS模块、数字信道机、接口单元、蓄电池和电源模块；所述GPRS模块、数字信道机、蓄电池、接口单元和电源模块分别与控制单元相连接；所述控制盒、CIR库检台和计算机分别与接口单元相连接；所述GPRS模块和数字信道机分别与合路器相连接。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，该系统设置有多个维护管理控制器，所述监控器的数量与维护管理控制器的数量相同。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，该系统设置有多个库检台，所述库检台采用CIR库检台。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，所述库检台的数量和检测台的数量相同，每一库检台与每一检测台相连接。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，所述控制器还设置有CIR库检台和列尾主机检测台的接口。
在本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统中，所述列尾机车台的工作模式采用GSM-R+400MHz数字双模式。
本发明的有益效果：本发明数字双模列尾系统的整体功能，提高了货车列尾的通信效率，解决了山区隧道区段火车列尾通信距离的问题，在具备GSM-R网络的条件下采用GPRS通信方式，减少了中继设备的使用，保障火车列尾在GPRS和400MHz数字双模列尾的结合下，保障火车列尾的正常运用。
【附图说明】
图1为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的系统结构示意图；
图2为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾机车台的结构示意图；
图3为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾机车台的主机的控制单元的原理框图；
图4为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾机车台的控制盒的原理框图；
图5为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾运行监测和维护管理信息系统的结构示意图；
图6为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的控制盒示意图；
图7为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的主机示意图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的系统结构示意图，一种基于无线通信的数字双模列尾系统，包括机车，该系统还包括：安装在机车上的列尾机车台、安装在列尾机车台的列尾主机、安装在地面机房的无线通信装置和维护管理控制器、安装在维护管理车间的监控器、安装在机车出入库检测点的库检台、列尾主机检测台、以及机车号确认仪；
所述列尾机车台，用于司机操作以及接收发送列尾信息；
所述列尾主机，用于尾部风压检测、排风及列尾信息收发；
所述无线通信装置，用于向列尾机车台和列尾主机发送当前维护管理控制器IP地址；
所述维护管理控制器，用于列尾机车台和列尾主机在线运用状态、出入库检测状态的监测和管理；
所述库检台，用于对列尾机车台进行出入库检测；
所述列尾检测台，用于对列尾主机进行功能检测；
所述机车号确认仪，用于对列尾主机进行作业及维护。
进一步的，所述无线通信装置采用GROS通信模块，该GROS通信模块为GPRS(General Packet Radio Service)的归属服务器；所述无线通信装置、维护管理控制器和监控器之间通过铁路数据网无线通信连接。
进一步的，所述控制器还设置有CIR库检台和列尾主机检测台的接口。
进一步的，所述列尾机车台的工作模式采用GSM-R+400MHz数字双模式。
在本发明中，司机通过列尾机车台输入列尾主机ID，与列尾主机建立唯一对应关系，通过列尾机车台向列尾主机查询列车尾部风压，列尾机车台显示并语音提示接收到的列车尾部风压数值。列尾机车台定时自动向列尾主机查询列车尾部风压，列尾机车台显示接收到的列车尾部风压数值。列尾信息超过规定时间没有更新时，列尾机车台发出通信失效告警；司机通过列尾机车台控制列尾主机排风制动；列尾主机检测到电池电量不足或列车管风压低于设定值时，向列尾机车台发送报警信息，列尾机车台发出声光告警并提示司机进行确认；列尾机车台通过消号和断连与列尾主机解除唯一对应关系；列尾主机具有模拟制式列尾功能，能兼容既有450MHz模拟制式列尾设备；列尾机车台和列尾主机向GROS查询到当前维护管理控制器IP地址后，向其发送在线状态信息，维护管理人员可通过监控器进行远程监控和查询，CIR库检台、列尾主机检测台实时将列尾机车台、列尾主机的库检信息发送给维护管理控制器，维护管理人员可通过监控器进行远程监控和查询；列尾机车台和列尾主机越界时，当前维护管理控制器根据状态信息中的LAC/CI，代列尾机车台和列尾主机向GROS查询当前维护管理控制器IP地址，更新列尾机车台和列尾主机的当前维护管理控制器IP地址；在弱场区段，列尾机车台和列尾主机之间可通过400MHz数字列尾中继器转发列尾信息。
本发明的有益效果：本发明数字双模列尾系统的整体功能，提高了货车列尾的通信效率，解决了山区隧道区段火车列尾通信距离的问题，在具备GSM-R网络的条件下采用GPRS通信方式，减少了中继设备的使用，保障火车列尾在GPRS和400MHz数字双模列尾的结合下，保障火车列尾的正常运用。
如图2所示，为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾机车台的结构示意图；进一步的，所述列尾机车台包括控制盒、列尾主机、多频段天线、合路器、CIR库检台和计算机，所述控制盒、多频段天线、合路器、CIR库检台和计算机分别与列尾主机相连接。
进一步的，所述列尾主机包括机壳和防震架，在所述列尾主机的机壳内还包括控制单元、GPRS模块、数字信道机、接口单元、蓄电池和电源模块；所述GPRS模块、数字信道机、蓄电池、接口单元和电源模块分别与控制单元相连接；所述控制盒、CIR库检台和计算机分别与接口单元相连接；所述GPRS模块和数字信道机分别与合路器相连接。
如图3所示，为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾机车台的主机的控制单元的原理框图。
如图4所示，为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾机车台的控制盒的原理框图。
如图5所示，为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的列尾运行监测和维护管理信息系统的结构示意图；该系统包括列尾机车台、列尾主机、GROS通信模块、维护管理控制器、监控器、CIR库检台和列尾检测台组成。GROS通信模块分别为北京、武汉采用主用GROS通信模块和副用GROS通信模块，用于为列尾机车台和列尾主机提供当前列尾维护管理控制器IP查询服务。所述GROS通信模块包括主用GROS通信模块和副用GROS通信模块；所述GROS通信模块采用冗余热备方式，连接至GSM-R网络的GGSN，所述主用GROS通信模块和副用GROS通信模块之间的数据通过通过铁路数据网实现。其中，在现网GROS通信模块中升级软件增加相应列尾功能。现网GROS通信模块采取冗余热备方式，连接至GSM-R网络的GGSN，主副用GROS之间的数据同步采用铁路数据网或专用数据通道。GROS通信模块、维护管理控制器、监控器之间通过铁路数据网互通。GROS数据库存储LAC、CI等信息，对应各列尾维护管理控制器IP地址。GROS通信模块收到列尾机车台或列尾主机的查询信息后，根据其位置返回当前维护管理控制器IP地址。
维护管理控制器每个路局设1套，用于对所辖范围内列尾机车台、列尾主机在线工作状态进行管理，为监控器提供信息查询服务；控制器还具备CIR库检台、列尾主机检测台接口，用于接收、查询列尾机车台、列尾主机库检状态信息。进一步的，该系统设置有多个维护管理控制器，所述监控器的数量与维护管理控制器的数量相同。
列尾机车台和列尾主机首次获取当前维护管理控制器IP地址、维护管理控制器更新、连接状态发生变化、通信失效、排风制动、LAC/CI发生变化时，自动向当前维护管理控制器发送状态信息，维护管理控制器返回应答，将相应信息存储于数据库并转发给归属维护管理控制器。CIR库检台、列尾检测台实时将列尾机车台、列尾主机库检信息发送给CIR库检台、列尾检测台所在路局的维护管理控制器，维护管理控制器返回应答，将信息存储于数据库并转发给列尾机车台、列尾主机的归属维护管理控制器。
维护管理控制器允许监控器访问其数据库，获取列尾机车台和列尾主机的在线状态信息、库检状态信息并进行分析统计；
维护管理控制器可向监控器发送至指定列尾机车台或列尾主机的在线状态信息和库检状态信息。
维护管理控制器支持监控器向列尾机车台或列尾主机发送的状态查询命令，实现列尾状态的远程实时监测。
监控器采取有线方式连接至维护管理控制器，用于远程监控列尾机车台、列尾主机工作状态，并能查询列尾机车台、列尾主机库检状态。进一步的，所述库检台的数量和检测台的数量相同，每一库检台与每一检测台相连接。
监控器登录维护管理控制器后，可发送指定的列尾机车台或列尾主机(一个或多个)工作状态推送请求，动态接收和显示列尾在线状态信息。监控器还可发送指定CIR库检台或列尾检测台(一个或多个)工作状态推送请求，动态接收和显示列尾库检状态信息。
监控器通过维护管理控制器向列尾机车台或列尾主机发送的状态查询命令，实现列尾状态的远程实时监测和库检状态监测。
监控器可访问维护管理控制器数据库，实现列尾状态信息的查询、统计和打印。
监控器关机时，应退出维护管理控制器登录。
进一步的，该系统设置有多个库检台，所述库检台采用CIR库检台。
如图6所示，为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的控制盒示意图；所述控制盒采用非嵌入式，外形结构如图所示。
如图7所示，为本发明的基于无线通信的数字双模列尾系统的优选实施例的主机示意图；所述列尾主机包括机壳和防震架，在所述列尾主机的机壳内还包括控制单元、GPRS模块、数字信道机、接口单元、蓄电池和电源模块；所述GPRS模块、数字信道机、蓄电池、接口单元和电源模块分别与控制单元相连接；所述控制盒、CIR库检台和计算机分别与接口单元相连接；所述GPRS模块和数字信道机分别与合路器相连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明数字双模列尾系统的整体功能，提高了货车列尾的通信效率，解决了山区隧道区段火车列尾通信距离的问题，在具备GSM-R网络的条件下采用GPRS通信方式，减少了中继设备的使用，保障火车列尾在GPRS和400MHz数字双模列尾的结合下，保障火车列尾的正常运用。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于无线通信的数字双模列尾系统，包括机车，其特征在于，该系统还包括：安装在机车上的列尾机车台、安装在列尾机车台的列尾主机、安装在地面机房的无线通信装置和维护管理控制器、安装在维护管理车间的监控器、安装在机车出入库检测点的库检台、列尾主机检测台、以及机车号确认仪；
所述列尾机车台，用于司机操作以及接收发送列尾信息；
所述列尾主机，用于尾部风压检测、排风及列尾信息收发；
所述无线通信装置，用于向列尾机车台和列尾主机发送当前维护管理控制器IP地址；
所述维护管理控制器，用于列尾机车台和列尾主机在线运用状态、出入库检测状态的监测和管理；
所述库检台，用于对列尾机车台进行出入库检测；
所述列尾检测台，用于对列尾主机进行功能检测；
所述机车号确认仪，用于对列尾主机进行作业及维护。
2.根据权利要求1所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，所述无线通信装置采用GROS通信模块，该GROS通信模块为GPRS(General Packet Radio Service)的归属服务器；所述无线通信装置、维护管理控制器和监控器之间通过铁路数据网无线通信连接。
3.根据权利要求2所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，所述GROS通信模块包括主用GROS通信模块和副用GROS通信模块；所述GROS通信模块采用冗余热备方式，连接至GSM-R网络的GGSN，所述主用GROS通信模块和副用GROS通信模块之间的数据通过铁路数据网实现。
4.根据权利要求1所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，所述列尾机车台包括控制盒、列尾主机、多频段天线、合路器、CIR库检台和计算机，所述控制盒、多频段天线、合路器、CIR库检台和计算机分别与列尾主机相连接。
5.根据权利要求1或4所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，所述列尾主机包括机壳和防震架，在所述列尾主机的机壳内还包括控制单元、GPRS模块、数字信道机、接口单元、蓄电池和电源模块；所述GPRS模块、数字信道机、蓄电池、接口单元和电源模块分别与控制单元相连接；所述控制盒、CIR库检台和计算机分别与接口单元相连接；所述GPRS模块和数字信道机分别与合路器相连接。
6.根据权利要求1所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，该系统设置有多个维护管理控制器，所述监控器的数量与维护管理控制器的数量相同。
7.根据权利要求1所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，该系统设置有多个库检台，所述库检台采用CIR库检台。
8.根据权利要求1所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，所述库检台的数量和检测台的数量相同，每一库检台与每一检测台相连接。
9.根据权利要求1所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，所述控制器还设置有CIR库检台和列尾主机检测台的接口。
10.根据权利要求1所述的基于无线通信的数字双模列尾系统，其特征在于，所述列尾机车台的工作模式采用GSM-R+400MHz数字双模式。
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