CN105404242A - 基于轨道交通的gps通信系统和数据处理方法 - Google Patents

基于轨道交通的gps通信系统和数据处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于轨道交通的GPS通信系统和数据处理方法，处理器通过以太网接收机车事件记录仪发送的GPS信息获取命令并发送给GPS接收器，然后GPS接收器将其通过GPS天线获取的GPS信息发送给GPS接收器，从而GPS接收器将该GPS信息通过以太网发送给机车事件记录仪，从而实现了轨道车辆上的机车事件记录仪与GPS接收器之间通过以太网络实时的进行数据交互和信息处理，提高了数据传输速率和数据处理效率，避免了现有技术中通过总线交互带来的弊端。

Description

基于轨道交通的GPS通信系统和数据处理方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于轨道交通的GPS通信系统和数据处理方法。
背景技术
随着铁路系统的发展，将全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)技术应用于铁路系统中是列车发展的必然趋势，从而能够对列车运行的各方面进行保障，比如运行安全、铁路测量、调度系统和救援列车等。
现有的轨道交通的GPS通信系统具体包括：机车事件记录仪通过控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)总线或其他总线与GPS接收器相连接，从而机车事件记录仪与GPS接收器之间的GPS信息通过机车总线进行交互，因此，若总线通信发生故障，则机车无法获得相应的GPS信息，并且总线通信的速率较慢，实时性不高。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例提供一种基于轨道交通的GPS通信系统和数据处理方法。
本发明实施例一方面提供一种基于轨道交通的GPS通信系统，包括：
GPS天线、GPS接收器、处理器和机车事件记录仪，其中，所述GPS接收器分别与所述GPS天线和所述处理器连接，所述处理器与所述机车事件记录仪之间通过以太网进行通信交互；
所述GPS接收器，用于接收所述处理器发送的GPS信息获取命令，将通过GPS天线获取的GPS信息发送给所述处理器；
所述处理器，用于通过以太网接收所述机车事件记录仪发送的GPS信息获取命令并发送给所述GPS接收器，以及将所述GPS接收器返回的GPS信息通过以太网发送给所述机车事件记录仪；
所述机车事件记录仪，用于通过以太网向所述处理器发送GPS信息获取命令，并通过以太网接收所述处理器发送的GPS信息并存储。
本发明实施例另一方面提供一种应用本发明实施例提供的基于轨道交通的GPS通信系统进行的数据处理方法，包括：
所述机车事件记录仪通过以太网向所述处理器发送GPS信息获取命令；
所述处理器将所述GPS信息获取命令发送给所述GPS接收器，并接收所述GPS接收器返回的、通过GPS天线获取的GPS信息，且将所述GPS信息发送给所述机车事件记录仪；
所述机车事件记录仪通过以太网接收所述处理器返回的所述GPS信息并存储。
本发明实施例提供的基于轨道交通的GPS通信系统和数据处理方法，处理器通过以太网接收机车事件记录仪发送的GPS信息获取命令并发送给GPS接收器，然后GPS接收器将其通过GPS天线获取的GPS信息发送给处理器，从而处理器将该GPS信息通过以太网发送给机车事件记录仪，从而实现了轨道车辆上的机车事件记录仪与GPS接收器之间通过以太网络实时的进行数据交互和信息处理，提高了数据传输速率和数据处理效率，避免了现有技术中通过总线交互带来的弊端。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一个基于轨道交通的GPS通信系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一个应用本发明提供的图1所示系统进行的数据处理方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的另一个基于轨道交通的GPS通信系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一个应用本发明提供的图3所示系统进行的数据处理方法的流程图。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的一个基于轨道交通的GPS通信系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：GPS天线1、GPS接收器2、处理器3和机车事件记录仪4，其中，GPS接收器2分别与GPS天线1和处理器3连接，处理器3与机车事件记录仪4之间通过以太网进行通信交互；
其中，GPS接收器2，用于接收处理器3发送的GPS信息获取命令，将通过GPS天线1获取的GPS信息发送给处理器3；处理器3，用于通过以太网接收机车事件记录仪4发送的GPS信息获取命令并发送给GPS接收器2，以及将GPS接收器2返回的GPS信息通过以太网发送给机车事件记录仪4；机车事件记录仪4，用于通过以太网向处理器3发送GPS信息获取命令，并通过以太网接收处理器3发送的GPS信息并存储。
图2为本发明实施例提供的一个应用本发明提供的图1所示系统进行的数据处理方法的流程图，如图2所示，该方法具体包括：
步骤100，机车事件记录仪通过以太网向所述处理器发送GPS信息获取命令；
当轨道机车需要获取机车的GPS信息时，机车上的机车事件记录仪则会通过以太网向处理器发送GPS信息获取命令。
步骤101，处理器将所述GPS信息获取命令发送给所述GPS接收器，并接收所述GPS接收器返回的、通过GPS天线获取的GPS信息，且将所述GPS信息发送给所述机车事件记录仪；
处理器通过以太网接收机车事件记录仪发送的GPS信息获取命令，然后将该GPS信息获取命令发送给GPS接收器，GPS接收器将其通过GPS天线所获取的机车的GPS信息返回给处理器，其中，GPS信息包括经度、纬度、时间、速度等信息。需要说明的是，本实施例中的GPS接收器所返回的GPS信息所包含的具体内容可以根据机车事件记录仪所发送的GPS信息获取命令中所需要的具体参数来定，也可以将GPS天线所采集的所有GPS信息全部返回。处理器将GPS接收器所返回的GPS信息通过以太网发送给机车事件记录仪。
步骤102，机车事件记录仪通过以太网接收所述处理器返回的所述GPS信息并存储。
机车事件记录仪通过以太网接收处理器返回的GPS信息并存储，以根据实际应用需要调用所获取的GPS信息。
本实施例提供的基于轨道交通的GPS通信系统和数据处理方法，处理器通过以太网接收机车事件记录仪发送的GPS信息获取命令并发送给GPS接收器，然后GPS接收器将其通过GPS天线获取的GPS信息发送给处理器，从而处理器将该GPS信息通过以太网发送给机车事件记录仪，从而实现了轨道车辆上的机车事件记录仪与GPS接收器之间通过以太网络实时的进行数据交互和信息处理，提高了数据传输速率和数据处理效率，避免了现有技术中通过总线交互带来的弊端。
图3为本发明实施例提供的另一个基于轨道交通的GPS通信系统的结构示意图，如图3所示，基于图1所示实施例，该系统还包括：地面服务器5和无线网络通信模块6，地面服务器5通过无线网络通信模块6与处理器3进行通信交互，
其中，地面服务器5,用于通过无线网络通信模块6向处理器3发送GPS信息获取命令，并接收处理器3通过无线网络通信模块6返回的GPS信息；无线网络通信模块6，用于根据数据转换协议将地面服务器5发送的数据转换成总线数据发送给处理器3，和/或，将处理器3返回的包括GPS信息的总线数据转换成与地面服务器5对应的数据形式发送给地面服务器5；处理器3，还用于通过无线网络通信模块6接收地面服务器5发送GPS信息获取命令，并通过无线网络通信模块6向地面服务器5返回GPS信息。
其中，无线网络通信模块6具体包括:移动网络通信单元和WIFI网络通信单元，
具体地，若无线网络通信模块6为移动网络通信单元，无线网络通信模块6，具体用于根据数据转换协议将地面服务器5发送的与移动网络通信单元支持的网络制式对应的移动通信网络数据转换成总线数据发送给处理器3，和/或，将处理器3返回的包括GPS信息的总线数据转换成与移动网络通信单元支持的网络制式对应的移动通信网络数据发送给地面服务器5；若无线网络通信模块6为WIFI网络通信单元，无线网络通信模块6，具体用于根据数据转换协议将地面服务器5发送的IP数据转换成总线数据发送给处理器3，和/或，将处理器3返回的包括GPS信息的总线数据转换成与IP数据发送给地面服务器5。
需要说明的是，上述的移动网络通信单元具体包括：通用分组无线服务技术GPRS移动网络通信单元、宽带码分多址WCDMA移动网络通信单元、全球微波互联接入WiMAX移动网络通信单元和时分同步码分多址TD-SCDMA移动网络通信单元，可以根据实际的应用需要进行选择，本实施例不作具体限制。
图4为本发明实施例提供的一个应用本发明提供的图3所示系统进行的数据处理方法的流程图，如图4所示，该方法包括：
步骤200，地面服务器向无线网络通信模块发送GPS信息获取命令；
当地面服务器需要获取轨道机车的GPS信息时，则会向无线网络通信模块发送GPS信息获取命令。
步骤201，无线网络通信模块根据数据转换协议将所述GPS信息获取命令转换成总线数据发送给处理器；
无线网络通信模块接收到地面服务器发送的GPS信息获取命令后，根据预存的数据转换协议将GPS信息获取命令转换成总线数据发送给处理器。需要说明的是，无线网络通信模块中预存的数据转换协议是预先根据机车上的处理器所支持的总线协议与地面服务器所支持的数据通信协议而定的，处理器所支持的总线协议具体包括：CAN总线协议、绞线式列车总线WTB协议、多功能车辆总线MVB协议，高级数据链路控制HDLC协议等，地面服务器所支持的数据通信协议具体包括：通用分组无线服务技术GPRS通信协议、宽带码分多址WCDMA通信协议、全球微波互联接入WiMAX通信协议和时分同步码分多址TD-SCDMA通信协议等，举例说明，若地面服务器所支持的数据通信协议为GPRS通信协议，处理器所支持的总线协议具体为CAN总线协议，则无线网络通信模块需要根据预存的CAN-GPRS协议转换规则将地面服务器发送的GPRS数据信号转化成CAN数据信号并发送给处理器。
步骤202，处理器向所述无线网络通信模块返回包括GPS信息的总线数据；
处理器接收到无线网络通信模块发送的GPS信息获取命令后，将本地存储的、通过GPS接收器获取的GPS信息发送给无线网络通信模块。
步骤203，无线网络通信模块根据数据转换协议将所述包括GPS信息的总线数据转换成与所述地面服务器对应的数据形式，并发送给所述地面服务器。
无线网络通信模块根据数据转换协议将处理器返回的包括GPS信息的总线数据转换成与地面服务器对应的数据形式，并发送给地面服务器，根据步骤201中的例子，若地面服务器所支持的数据通信协议为GPRS通信协议，处理器所支持的总线协议具体为CAN总线协议，则无线网络通信模块需要根据预存的CAN-GPRS协议转换规则将处理器发送的CAN数据信号转化成GPRS数据信号并发送给地面服务器，从而地面服务器获取机车的GPS信息，以便对机车的安全行驶或者调度等进行远程监控和调度。
本实施例提供的基于轨道交通的GPS通信系统和数据处理方法，处理器通过无线网络通信模块接收地面服务器发送的GPS信息获取命令，然后将其通过GPS接收器获取的GPS信息通过无线网络通信模块发送给地面服务器，从而实现了将机车的GPS信息同时发送给机车和地面服务器，实现了车上与地面的实时通信和远程监控，进行了有效及时的沟通，确保了机车的安全运行，避免发生铁路事故。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于轨道交通的GPS通信系统，其特征在于，包括：GPS天线、GPS接收器、处理器和机车事件记录仪，其中，所述GPS接收器分别与所述GPS天线和所述处理器连接，所述处理器与所述机车事件记录仪之间通过以太网进行通信交互；
所述GPS接收器，用于接收所述处理器发送的GPS信息获取命令，将通过GPS天线获取的GPS信息发送给所述处理器；
所述处理器，用于通过以太网接收所述机车事件记录仪发送的GPS信息获取命令并发送给所述GPS接收器，以及将所述GPS接收器返回的GPS信息通过以太网发送给所述机车事件记录仪；
所述机车事件记录仪，用于通过以太网向所述处理器发送GPS信息获取命令，并通过以太网接收所述处理器发送的GPS信息并存储。
2.根据权利要求1所述的基于轨道交通的GPS通信系统，其特征在于，还包括：地面服务器和无线网络通信模块，所述地面服务器通过所述无线网络通信模块与所述处理器进行通信交互；
所述地面服务器,用于通过所述无线网络通信模块向所述处理器发送GPS信息获取命令，并接收所述处理器通过所述无线网络通信模块返回的GPS信息；
所述无线网络通信模块，用于根据数据转换协议将所述地面服务器发送的数据转换成总线数据发送给处理器，和/或，将所述处理器返回的包括GPS信息的总线数据转换成与所述地面服务器对应的数据形式发送给所述地面服务器；
所述处理器，还用于通过所述无线网络通信模块接收所述地面服务器发送GPS信息获取命令，并通过所述无线网络通信模块向所述地面服务器返回GPS信息。
3.根据权利要求2所述的基于轨道交通的GPS通信系统，其特征在于，所述无线网络通信模块包括:移动网络通信单元和无线保真WIFI网络通信单元；
若所述无线网络通信模块为所述移动网络通信单元，
所述无线网络通信模块，具体用于根据数据转换协议将所述地面服务器发送的与所述移动网络通信单元支持的网络制式对应的移动通信网络数据转换成总线数据发送给处理器，和/或，将所述处理器返回的包括GPS信息的总线数据转换成与所述移动网络通信单元支持的网络制式对应的移动通信网络数据发送给所述地面服务器；
若所述无线网络通信模块为所述WIFI网络通信单元，
所述无线网络通信模块，具体用于根据数据转换协议将所述地面服务器发送的IP数据转换成总线数据发送给处理器，和/或，将所述处理器返回的包括GPS信息的总线数据转换成与IP数据发送给所述地面服务器。
4.根据权利要求3所述的基于轨道交通的GPS通信系统，其特征在于，所述移动网络通信单元具体包括：通用分组无线服务技术GPRS移动网络通信单元、宽带码分多址WCDMA移动网络通信单元、全球微波互联接入WiMAX移动网络通信单元和时分同步码分多址TD-SCDMA移动网络通信单元。
5.一种应用如权利要求1至4任一所述的基于轨道交通的GPS通信系统进行的数据处理方法，其特征在于，包括：
所述机车事件记录仪通过以太网向所述处理器发送GPS信息获取命令；
所述处理器将所述GPS信息获取命令发送给所述GPS接收器，并接收所述GPS接收器返回的、通过GPS天线获取的GPS信息，且将所述GPS信息发送给所述机车事件记录仪；
所述机车事件记录仪通过以太网接收所述处理器返回的所述GPS信息并存储。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述地面服务器向所述无线网络通信模块发送GPS信息获取命令；
所述无线网络通信模块根据数据转换协议将所述GPS信息获取命令转换成总线数据发送给处理器；
所述处理器向所述无线网络通信模块返回包括GPS信息的总线数据；
所述无线网络通信模块根据数据转换协议将所述包括GPS信息的总线数据转换成与所述地面服务器对应的数据形式，并发送给所述地面服务器。
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