CN105446197B - 一种列控地面关键数据检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种列控地面关键数据检测装置，其包括：检测主机，用于向检测天线输送激发应答器的能量信号，并接受检测天线发送的应答器反馈信号，再从所述应答器的反馈信号中提取出用户数据；还用于根据从综合服务器中调取列车速度及里程数据来确定当前列车的速度与位置数据；检测上位机，用于对当前列车的速度与位置数据进行处理，从而判断应答器安装位置是否准确；还用于从线路列控数据表中提取出检测线路的列控数据关键信息，并与所述检测主机发送的用户数据进行比对分析。采用本发明公开的装置可以在不影响应答器正常工作的条件下，完成对应答器的综合检测分析，降低了人工成本，提高了工作效率。

Description

一种列控地面关键数据检测装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列控地面关键数据检测装置。
背景技术
应答器是CTCS-2/3级(中国列车控制系统2/3级)列控系统的关键基础设备，其携带的报文信息直接参与车载设备控车，报文信息中相关列控数据必须与现场实际设备准确对应，但是应答器报文数据中线路坡度、线路速度、地理位置信息如何跟现场实际准确对应。
目前，主要依靠人工核对，当应答器数量多、报文数据量大时，人工分析效率低、可靠性差，应答器报文数据无法形成闭环管理，且应答器报文数据具有错误不导向安全特性，因此对于应答器报文数据的智能化测试、维护、核对具有重大意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种列控地面关键数据检测装置，可以在不影响应答器正常工作的条件下，完成对应答器的综合检测分析，降低了人工成本，提高了工作效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种列控地面关键数据检测装置，包括：检测天线、检测主机与检测上位机；其中：
所述检测天线，用于实现检测主机与应答器的数据交互；
所述检测主机，用于向检测天线输送激发应答器的能量信号，并接受检测天线发送的应答器反馈信号，再从所述应答器的反馈信号中提取出用户数据；还用于根据从综合服务器中调取列车速度及里程数据来确定当前列车的速度与位置数据；
所述检测上位机，用于将当前列车的速度与位置数据进行处理后与预定的应答器安装里程数据进行比对，从而判断应答器安装位置是否准确；还用于从线路列控数据表中提取出检测线路的列控数据关键信息，并与所述检测主机发送的用户数据进行比对分析。
所述检测主机包括：测速测距板、高速数据采集板、功放板及电源板；
所述电源板，用于将车载输入的电源进行滤波与转换后输出指定的工作电压至通信板、测速测距板、高速数据采集板与功放板；
所述功放板，用于向检测天线输送激发应答器的能量信号，并接受检测天线发送的应答器反馈信号，再发送至高速数据采集板；
所述高速数据采集板，用于对应答器的反馈信号进行分析处理，并提取出用户数据后发送至检测上位机；
所述测速测距板，用于从综合服务器中调取列车速度及里程数据，并通过分析处理后确定当前列车的速度与位置数据，再将当前列车的速度与位置数据发送至检测上位机。
所述检测主机还包括：
可插拔的主、备通信板，该主、备通信板均与高速数据采集板相连，用于将高速数据采集板采集到的数据发送至ATP。
所述高速数据采集板包括：主控制器，存储器组，网口与串口模块、数模转换模块与滤波模块；
所述高速数据采集板输入的模拟信号，通过所述滤波模块进行滤波处理后，进入所述数模转换模块进行模数转换，输出的数字信号由主控制器分析处理，获得的用户数据存储至存储器组，并通过网口与串口模块发送至检测上位机。
所述测速测距板包括：主控制器，存储器组，网口模块和串口模块；
所述测速测距板通过串口模块与综合服务器相连，输入的列车速度及里程数据由主控制器分析处理，获得的当前列车的速度与位置存储至存储器组，并通过网口模块发送至检测上位机。
所述检测上位机包括：报文比对分析处理模块、虚拟仪器模块、误码率分析仪模块和报表处理模块；其中：
所述报文比对分析处理模块，用于对检测主机输入的当前列车的速度与位置数据进行处理后与预定的应答器安装里程数据进行比对，从而判断应答器安装位置是否准确；还用于从线路列控数据表中提取出检测线路的列控数据关键信息，并与所述检测主机发送的用户数据进行比对分析，当二者数据不一致时，输出应答器用户数据错误报警信息并存入日志；
所述虚拟仪器模块，包括虚拟示波器模块、虚拟频谱仪模块和虚拟场强仪模块，用于对所述检测主机输出的用户数据进行模拟仪器分析，并显示分析结果；
所述误码率分析模块，用于对所述检测主机输出的用户数据进行误码率分析，并显示分析结果；
报表处理模块，用于对报文比对分析处理模块、虚拟仪器模块与误码率分析模块获得的结果进行统计输出。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，列车高速运行情况下，通过高速数据采集板和测速测距板，完成应答器用户数据的高速采集和列车速度、列车位置数据的采集，通过检测上位机对应答器用户数据和列车速度、位置数据进行处理与检测分析，可为高速铁路列控系统应答器的现场应用提供极为重要的技术支持；同时，上述过程在不影响应答器正常工作的条件下自动完成，可提高工作效率与可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
图1为本发明实施例提供的一种列控地面关键数据检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的高速数据采集板示意图；
图3为本发明实施例提供的测速测距板示意图；
图4为本发明实施例提供的检测上位机中软件系统结构的示意图。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的一种列控地面关键数据检测装置的结构示意图。如图1所示，其主要包括：检测天线、检测主机与检测上位机；其中：
所述检测天线，用于实现检测主机与应答器的数据交互；
所述检测主机，用于向检测天线输送激发应答器的能量信号，并接受检测天线发送的应答器反馈信号，再从所述应答器的反馈信号中提取出用户数据；还用于根据从综合服务器中调取列车速度及里程数据来确定当前列车的速度与位置数据；
所述检测上位机，用于对当前列车的速度与位置数据进行处理后与预定的应答器安装里程数据进行比对，从而判断应答器安装位置是否准确；还用于从线路列控数据表中提取出检测线路的列控数据关键信息，并与所述检测主机发送的用户数据进行比对分析。
本发明实施例中，所述的关键数据即为用户数据以及应答器的安装里程数据；用于比对的用户数据及应答器的安装里程数据均由检测主机传输给检测上位机，再由检测上位机将接收到的比对数据与检测上位机中的源数据进行比对，从而完成关键数据的检测。
本发明实施例中，所述检测上位机在获得当前列车的速度与位置数据后通过分析处理可获得里程数据，由于该数据是实时获得的，因此，在检测主机收到应答器报文数据那一时刻所对应的里程数据可作为应答器的安装里程数据，进而可以由检测上位机将该应答器的安装里程数据与预定的应答器的安装里程数据进行比对，来判定应答器安装位置是否准确。
本发明实施例中，所述用户数据可以包括CTCS-2/3级列控系统应答器应用原则的所有应答器信息包，如ETCS-5包，ETCS-21包等等。示例性的，用户数据长度可为830位。
如图1所示，所述检测主机主要包括：测速测距板、高速数据采集板、功放板及电源板；
所述电源板，用于将车载输入的电源进行滤波与转换后输出指定的工作电压至测速测距板、高速数据采集板与功放板；示例性的，所述电源板可以对车载输入的AC220V电源进行滤波与转换，向各模块输出DC12V或DC5V工作电压。
所述功放板，用于向检测天线输送激发应答器的能量信号，并接受检测天线发送的应答器反馈信号，再发送至高速数据采集板；
所述高速数据采集板，用于对应答器的反馈信号进行分析处理，并提取出用户数据后发送至检测上位机；
所述测速测距板，用于从综合服务器中调取列车速度及里程数据，并通过分析处理后确定当前列车的速度与位置数据，再将当前列车的速度与位置数据发送至检测上位机。
进一步的，所述检测主机中还可以包括：可插拔的主、备通信板(如图1所示的两个通信板，主、备关系可根据需求设定，由电源板为其供电)，该主、备通信板均与高速数据采集板相连，可将高速数据采集板采集到的数据发送至ATP(列车自动防护装置)，使得本检测装置可参与列车防护。
所述检测主机采用电路插板形式，上述各板卡通过背板进行通信连接，所述检测主机的通信接口包括但不限于以太网和RS422。
如图2所示，所述高速数据采集板包括：主控制器，存储器组，网口与串口模块、数模转换模块与滤波模块；
所述高速数据采集板输入的模拟信号，通过所述滤波模块进行滤波处理后，进入所述数模转换模块进行模数转换，输出的数字信号由主控制器分析处理，获得的用户数据存储至存储器组，并通过网口与串口模块发送至检测上位机。
如图3所示，所述测速测距板包括：主控制器，存储器组，网口模块和串口模块；
所述测速测距板通过串口模块与综合服务器相连，输入的列车速度及里程数据由主控制器分析处理，获得的当前列车的速度与位置存储至存储器组，并通过网口模块发送至检测上位机。
本发明实施例中，所述检测上位机包括：报文比对分析处理模块、虚拟仪器模块、误码率分析仪模块和报表处理模块；其中：
所述报文比对分析处理模块，用于对检测主机输入的当前列车的速度与位置数据进行处理后与预定的应答器安装里程数据进行比对，从而判断应答器安装位置是否准确；还用于从线路列控数据表中提取出检测线路的列控数据关键信息，并与所述检测主机发送的用户数据进行比对分析，当二者数据不一致时，输出应答器用户数据错误报警信息并存入日志；
所述虚拟仪器模块，包括虚拟示波器模块、虚拟频谱仪模块和虚拟场强仪模块，用于对所述检测主机输出的用户数据进行模拟仪器分析，并显示分析结果；
所述误码率分析模块，用于对所述检测主机输出的用户数据进行误码率分析，并显示分析结果；
报表处理模块，用于对报文比对分析处理模块、虚拟仪器模块与误码率分析模块获得的结果进行统计输出。
本发明实施例中，所述检测上位机可以安装一软件系统来实现上述功能，如图4所示，软件系统结构可划分为：交互层、逻辑层和数据层，交互层设计采用MVC结构模式，由人机交互模块及公共数据管理模块组成，人机交互模块完成MVC结构中的视图(View)功能，公共数据管理模块完成MVC结构中的模型(Model)及控制(Control)功能。逻辑层主要包括：通信接口管理模块、公共数据管理模块、报文数据分析模块和静态数据回放模块。通信接口管理模块根据通信协议中规定的方式建立并初始化连接，在连接正常工作以后负责超时检查，并以图形和文字并行的方式显示连接状态。接口模块的数据收发操作都由通信接口管理模块控制，各个接口模块对相关协议解析和封装。公共数据管理模块负责系统中数据的存储。报文数据分析模块具备导入线路数据的功能，选择正确的导入路径后，系统将读取的线路数据存储至系统内部的公共数据管理模块，直到系统重新启动，列车在运行过程中不必再操作线路数据导入模块。导入操作由系统自动完成，减少人工操作出错的可能性。数据导入完成后，系统将线路数据分类存储至公共数据管理模块，根据接收到的应答器用户数据包，自动选择相应的数据进行比对分析。目前系统能完成CTCS-2/3线路应答器报文的比对分析。静态数据回放是程序读取以特定格式存储的固定后缀名的数据文件，完全回放一段时间内的列车运行情况。工作人员可以宏观把握整体线路运行情况和快速定位关键事件发生时刻查找相关信息。数据层主要完成对高速数据采集板发送的数据进行存储处理、对导入的线路数据进行分析及存储处理，此外，还完成系统日志的管理工作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种列控地面关键数据检测装置，其特征在于，包括：检测天线、检测主机与检测上位机；其中：
所述检测天线，用于实现检测主机与应答器的数据交互；
所述检测主机，用于向检测天线输送激发应答器的能量信号，并接受检测天线发送的应答器反馈信号，再从所述应答器的反馈信号中提取出用户数据；还用于根据从综合服务器中调取列车速度及里程数据来确定当前列车的速度与位置数据；检测主机中包括测速测距板，所述测速测距板包括：主控制器，存储器组，网口模块和串口模块；所述测速测距板通过串口模块与综合服务器相连，输入的列车速度及里程数据由主控制器分析处理，获得的当前列车的速度与位置存储至存储器组，并通过网口模块发送至检测上位机；
所述检测上位机，用于将当前列车的速度与位置数据进行处理后与预定的应答器安装里程数据进行比对，从而判断应答器安装位置是否准确；还用于从线路列控数据表中提取出检测线路的列控数据关键信息，并与所述检测主机发送的用户数据进行比对分析。
2.根据权利要求1所述的一种列控地面关键数据检测装置，其特征在于，所述检测主机包括：测速测距板、高速数据采集板、功放板及电源板；
所述电源板，用于将车载输入的电源进行滤波与转换后输出指定的工作电压至通信板、测速测距板、高速数据采集板与功放板；
所述功放板，用于向检测天线输送激发应答器的能量信号，并接受检测天线发送的应答器反馈信号，再发送至高速数据采集板；
所述高速数据采集板，用于对应答器的反馈信号进行分析处理，并提取出用户数据后发送至检测上位机；
所述测速测距板，用于从综合服务器中调取列车速度及里程数据，并通过分析处理后确定当前列车的速度与位置数据，再将当前列车的速度与位置数据发送至检测上位机。
3.根据权利要求2所述的一种列控地面关键数据检测装置，其特征在于，所述检测主机还包括：
可插拔的主、备通信板，该主、备通信板均与高速数据采集板相连，用于将高速数据采集板采集到的数据发送至ATP。
4.根据权利要求2所述的一种列控地面关键数据检测装置，其特征在于，所述高速数据采集板包括：主控制器，存储器组，网口与串口模块、数模转换模块与滤波模块；
所述高速数据采集板输入的模拟信号，通过所述滤波模块进行滤波处理后，进入所述数模转换模块进行模数转换，输出的数字信号由主控制器分析处理，获得的用户数据存储至存储器组，并通过网口与串口模块发送至检测上位机。
5.根据权利要求1所述的一种列控地面关键数据检测装置，其特征在于，所述检测上位机包括：报文比对分析处理模块、虚拟仪器模块、误码率分析仪模块和报表处理模块；其中：
所述报文比对分析处理模块，用于对检测主机输入的当前列车的速度与位置数据进行处理后与预定的应答器安装里程数据进行比对，从而判断应答器安装位置是否准确；还用于从线路列控数据表中提取出检测线路的列控数据关键信息，并与所述检测主机发送的用户数据进行比对分析，当二者数据不一致时，输出应答器用户数据错误报警信息并存入日志；
所述虚拟仪器模块，包括虚拟示波器模块、虚拟频谱仪模块和虚拟场强仪模块，用于对所述检测主机输出的用户数据进行模拟仪器分析，并显示分析结果；
所述误码率分析模块，用于对所述检测主机输出的用户数据进行误码率分析，并显示分析结果；
报表处理模块，用于对报文比对分析处理模块、虚拟仪器模块与误码率分析模块获得的结果进行统计输出。
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