CN105691416A - 一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,包括分别设于每节车辆上的功能客户端和无线Mesh路由器,且所有的功能客户端均支持Mesh功能,每一节车辆上均设有两个无线Mesh路由器,本节车辆的功能客户端通过无线网与本节车辆的无线Mesh路由器进行信息交互,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输。与现有技术相比,本发明的有益效果是:基于无线Mesh网络,解决传统列车布线复杂、连接器不稳定以及屏蔽处理不当等问题,功能客户端安装更加灵活,扩展功能客户端更加自由,而且能提高系统的冗余性;降低制造成本以及车辆重量。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通列车信息系统领域,涉及一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统。
背景技术
信息系统是轨道交通列车重要的必不可少的一个系统,该系统能够实现功能控制,并获取系统内所有终端的状态,再对所有终端的状态进行诊断,然后发送状态报告。而且系该统能够为乘客提供丰富的视频信息以及精准的引导信息,并且可以对全列车进行安全视频监控。
现有技术中,轨道交通列车的信息系统是基于通信技术的,由开始的低速率的串行总线发展到目前百兆、千兆高速率的以太网。当前所有的状态信息、指令信息、视频信息以及音频信息均通过以太网传输。
如图1所示,现有的轨道交通列车信息系统采用以太网总线(带宽为100Mbit/s)实现功能客户端之间的相互通信。以太网总线采用环网架构,当任意功能客户端故障时不会影响其他客户端,当本节车辆的交换机故障时,不会影响其他节车辆的功能客户端的通信。
但是现有的轨道交通列车的信息系统具有以下技术缺陷:
1、无论是串行总线或是以太网都存在布线复杂的问题,尤其是环路设计。
2、大量的电缆以及连接器的使用增加整车重量,不利于轻量化设计。
3、由于施工工艺等因素,给车辆的调试工作带来不便,例如短路,屏蔽处理等。
4、设备扩展受限等,例如以太网的设备扩展受到交换机接口数量的限制。
发明内容
本发明需要解决的问题是针对上述现有技术的诸多不足,而提供一种通过采用无线Mesh网络搭建列车信息系统,实现系统内的通信互联,从而减少城轨车辆的布线以及连接器,提供一个更灵活、更自由的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,包括分别设于每节车辆上的功能客户端和无线Mesh路由器,每一节车辆上至少设有2种功能的功能客户端,且所有的功能客户端均支持Mesh功能,每一节车辆上均设有两个无线Mesh路由器,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器之间既相互通信,同时也互为冗余,本节车辆的功能客户端通过无线网与本节车辆的无线Mesh路由器进行信息交互,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输。
所述的功能客户端包括车辆控制单元、信号采集单元、显示器、乘客信息单元、车门控制单元、娱乐显示器、车载摄像机、牵引控制单元、制动控制单元、功放扬声器、辅助控制单元、空调控制单元、车门控制单元、动态地图。
每一节车辆均设有一个信号采集单元。
列车信息系统将所有需要传输的数据进行分类管理传输,将状态数据以及控制指令全部通过位于上端的无线Mesh路由器进行传输,将所有的音视频数据通过位于下端的无线Mesh路由进行传输。
同一节车辆中的两个无线Mesh路由器,任意一个无线Mesh路由器发生故障或信息拥堵时,另一个无线Mesh路由器可代替其进行通信。
无线Mesh路由器所属的无线Mesh网络是基于IEEE802系列标准的。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:基于无线Mesh网络,能够减少车辆布线,解决传统列车布线复杂、连接器不稳定以及屏蔽处理不当等问题,使得列车各控制设备间没有通信电缆,并且不需要任何连接器,从而使得各种功能客户端安装更加灵活,扩展功能客户端更加自由,而且能提高系统的冗余性;此外由于通信电缆以及连接器大量的减少,从而大大降低制造成本以及车辆重量。
附图说明
图1是原轨道交通列车信息系统的结构框架图;
图2是本发明的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统的结构框架图;
图3是相邻的车辆间无线Mesh路由器的网状信息传输路径示意图;
图4是无线Mesh路由器将不同类型数据分路传输的路径示意图;
图5是其中一节车辆中位于下端的无线Mesh路由器故障时数据传输的路径示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图2所示,一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,包括分别设于每节车辆上的功能客户端和无线Mesh路由器,每一节车辆上至少设有2种功能的功能客户端,且所有的功能客户端均支持Mesh功能,每一节车辆上均设有两个无线Mesh路由器,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器之间既相互通信,同时也互为冗余,本节车辆的功能客户端通过无线网与本节车辆的无线Mesh路由器进行信息交互,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输。
所述的功能客户端包括车辆控制单元、信号采集单元、显示器、乘客信息单元、车门控制单元、娱乐显示器、车载摄像机、牵引控制单元、制动控制单元、功放扬声器、辅助控制单元、空调控制单元、车门控制单元、动态地图。
每一节车辆均设有一个信号采集单元。
如图3所示,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线可向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输,能提高系统的冗余性。
如图4所示,列车信息系统将所有需要传输的数据进行分类管理传输,将状态数据以及控制指令全部通过位于上端的无线Mesh路由器进行传输,将所有的音视频数据通过位于下端的无线Mesh路由进行传输。
如图5所示,当同一节车辆中的两个无线Mesh路由器,任意一个无线Mesh路由器发生故障或信息拥堵时,另一个无线Mesh路由器可代替其进行通信。
无线Mesh路由器所属的无线Mesh网络是基于IEEE802系列标准的。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:基于无线Mesh网络,能够减少车辆布线,解决传统列车布线复杂、连接器不稳定以及屏蔽处理不当等问题,使得列车各控制设备间没有通信电缆,并且不需要任何连接器,从而使得各种功能客户端安装更加灵活,扩展功能客户端更加自由,而且能提高系统的冗余性;此外由于通信电缆以及连接器大量的减少,从而大大降低制造成本以及车辆重量。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,其特征在于:包括分别设于每节车辆上的功能客户端和无线Mesh路由器,每一节车辆上至少设有2种功能的功能客户端,且所有的功能客户端均支持Mesh功能,每一节车辆上均设有两个无线Mesh路由器,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器之间既相互通信,同时也互为冗余,本节车辆的功能客户端通过无线网与本节车辆的无线Mesh路由器进行信息交互,同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,其特征在于:所述的功能客户端包括车辆控制单元、信号采集单元、显示器、乘客信息单元、车门控制单元、娱乐显示器、车载摄像机、牵引控制单元、制动控制单元、功放扬声器、辅助控制单元、空调控制单元、车门控制单元、动态地图。
3.根据权利要求2所述的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,其特征在于:每一节车辆均设有一个信号采集单元。
4.根据权利要求1所述的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,其特征在于:列车信息系统将所有需要传输的数据进行分类管理传输,将状态数据以及控制指令全部通过位于上端的无线Mesh路由器进行传输,将所有的音视频数据通过位于下端的无线Mesh路由进行传输。
5.根据权利要求1所述的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,其特征在于:同一节车辆中的两个无线Mesh路由器,任意一个无线Mesh路由器发生故障或信息拥堵时,另一个无线Mesh路由器可代替其进行通信。
6.根据权利要求1所述的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统,其特征在于:无线Mesh路由器所属的无线Mesh网络是基于IEEE802系列标准的。
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