CN108628212A - 站场和机车动态信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种站场和机车动态信息采集系统，包括：车载设备、数据中心服务器、监控中心和微机联锁系统，其中，所述车载设备，用于采集机车动态信息；所述数据中心服务器与所述车载设备连接，所述数据中心服务器用于实时获取所述机车动态信息，通过运态推演算法形成与轨道线路地图的映射关系，并将数据输出至所述监控中心；监控中心与所述数据中心服务器连接，所述监控中心用于远程监测列车及设备运行状态；所述数据中心服务器还用于采集和存储线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据；所述监控中心用于实时获取所述线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据。

Description

站场和机车动态信息采集系统

技术领域

本发明涉及采集系统技术领域，具体而言，涉及一种站场和机车动态信息采集系统。

背景技术

目前，对铁路所有者和运营者来说，能够实时监视和定位资产，包括轨道车(railcar)、机车和列车已变得更重要。从安全的角度看，重要的是实时监视轨道车的各种运行参数，例如，轴承温度，以便能够预测和阻止即将发生的失效(failure)，所述即将发生的失效会导致严重的后果，比如出轨。另外重要的是能够发出关于这种状况的警报，和把与警报相关的这些运行参数传送给车上操作人员或者远程铁路运行中心，以致能够及时采取减轻任何不安全状况的行动。从运行的角度看，对铁路运营者来说，重要的是判定轨道车是否在轨道站场之外的列车组中、在轨道站场内的列车组中或者轨道车是处于载货状态还是未载货状态。掌握轨道车的状态的意义在于允许运营者判定在任意给定时刻，轨道车是正被使用还是空闲，使得更易于管理轨道站场运行。。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种站场和机车动态信息采集系统，旨在解决动态信息采集系统工作效率较低的问题。

一个方面，本发明提出了一种站场和机车动态信息采集系统，包括：车载设备、数据中心服务器、监控中心和微机联锁系统，其中，所述车载设备，用于采集机车动态信息；所述数据中心服务器与所述车载设备连接，所述数据中心服务器用于实时获取所述机车动态信息，通过运态推演算法形成与轨道线路地图的映射关系，并将数据输出至所述监控中心；所述监控中心与所述数据中心服务器连接，所述监控中心用于远程监测列车及设备运行状态；所述数据中心服务器还用于采集和存储线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据；所述监控中心用于实时获取所述线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据；所述数据中心服务器和所述监控中心之间设置有数据维护接口，通过所述数据维护接口对所述数据中心服务器进行数据维护。所述数据中心服务器与所示微机联锁系统连接，所述微机联锁系统，用于监测并输出轨道线路状态和道岔开闭状态信息，所示数据中心服务器用于接收所述测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，并输出处理后的测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息。

进一步地，所述数据中心服务器与所述车载设备通过移动网络连接。

进一步地，所述传输系统还包括移动终端，所述移动终端与所述监控中心连接，所述移动终端用于获取所述线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据。

本发明的有益效果在于，通过设置车载设备、数据中心服务器、监控中心和微机联锁系统，以对个数据进行采集和同一处理以及显示，极大地的提高了采集系统的工作效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的站场和机车动态信息采集系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1所示，其为本发明实施例提供的站场和机车动态信息采集系统的结构示意图。本发明实施例提出了一种站场和机车动态信息采集系统，包括：车载设备、数据中心服务器、监控中心和微机联锁系统，其中，所述车载设备，用于采集机车动态信息；所述数据中心服务器与所述车载设备连接，所述数据中心服务器用于实时获取所述机车动态信息，通过运态推演算法形成与轨道线路地图的映射关系，并将数据输出至所述监控中心；所述监控中心与所述数据中心服务器连接，所述监控中心用于远程监测列车及设备运行状态；所述数据中心服务器还用于采集和存储线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据；所述监控中心用于实时获取所述线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据；所述数据中心服务器和所述监控中心之间设置有数据维护接口，通过所述数据维护接口对所述数据中心服务器进行数据维护。所述数据中心服务器与所示微机联锁系统连接，所述微机联锁系统，用于监测并输出轨道线路状态和道岔开闭状态信息，所示数据中心服务器用于接收所述测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，并输出处理后的测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息。

进一步地，所述数据中心服务器与所述车载设备通过移动网络连接。

进一步地，所述传输系统还包括移动终端，所述移动终端与所述监控中心连接，所述移动终端用于获取所述线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据。

本发明的有益效果在于，通过设置车载设备、数据中心服务器、监控中心和微机联锁系统，以对个数据进行采集和同一处理以及显示，极大地的提高了采集系统的工作效率。

本实施例所示采集系统的功能为：

1、数据通信网络支撑功能

地铁线路上TSSBRC(TSSBRC：Train Safety System Based on precise Rangingand Communication，基于精确测距与通信的地铁列车防碰撞预警系统)的全部地面设备基准点单元(Beacon)和列车上设备的测距单元(BatBox)通过自身的无线通讯组网，可以组成一个相对独立的完整的测距信号网络，如果辅以移动3G/4G专网的冗余数据通道通信设计，可完美地实现列车全线路的智能监控，同时可实现系统设备实时在线的自动监测管理。

2、数据环境支撑功能

本系统除了实时更新的列车距离、列车位置和TSSBRC设备的状态数据，还保存和维护地铁线路运营所需的大量数据：如列车信息、驾驶员信息、作业计划信息、车站信息、路轨道等数据信息。系统对实时接收到的测距信息进行处理，与线路地图数据进行精准映射，生成动态的监控数据，并保存为历史运动轨迹。

3、电子地图与列车精确定位功能

地铁隧道环境无卫星信号，在建立地铁轨道电子地图后，配合地面基准点和列车速度与距离，完成列车的高精度点定位。通过对线路上所有列车的位置数据与电子地图映射，生成全部列车的运行轨迹，并可推送到数据表示模块，提供给监控前端展示。

4、监控显示

通过读取数据表示模块的数据,可在监控(调度)中心大屏上实时显示全线路上所有列车的位置，车车间距，列车状态，设备状态等。

5、地铁智能调度

由于TSSBRC的工作原理有别于现有的城市轨道交通信号系统和通信系统，TSSBRC可基于线路上所有列车的精确位置，根据地铁线路长期运营的数据和人口流动大数据分析，可对各个站点、各条线路在不同时段的运营资源实现优化配置和调度，重新规划高效智能的地铁运营最佳方案。

具体而言，地面基准点通过CAN总线或者3G/4G/LAN冗余无线通道连接到系统服务器，无移动3G信号时，列车上关键数据通过设备自组网通信，报告自身工作状态的自检数据。系统除实现精准测距，还具有低速率数据通信功能(最大数据速率约为600Kbps)。设备支持3G/4G移动通信(无线通信冗余设计)，通过地铁专网可实现远程监控。地面基准点设备及车载端设备全部组网之后，所有测距设备的工作状态，都可自动发到监控中心。监控中心可设置大屏幕实时显示全部线路上所有列车位置，车车间距，列车状态及设备状态等。通过这个专有网络，可以支持调度中心对列车的调度控制。

远程监控系统的数据分为从车载移动设备实时传输的列车动态数据，和相对固定的地面设备监测信息等数据。系统的功能要求优先处理实时动态数据，可智能实现车车动态监测、车地实时测距和远程数据传输，通过运态推演算法形成与轨道线路地图的映射关系，并将数据推送到监控中心和调度中心。

系统可设置调度中心指令流程，根据列车动态和实时监测要求，可以通过专用网络通道实现紧急状态下的远程指令交互，所有发生的数据记录全部保存于系统中，可不受时限地通过数据回放再现历史，为事后分析提供准确的依据。

电子地图设计

1、线路图元数据

地铁隧道环境无北斗或GPS卫星信号，我们对地铁隧道、站台和轨道等地图数据进行细分，形成地图和线路图元数据，建立原始的地图模型，配合TSSBRC地面基准点设备和列车移动端设备动态监测列车速度与距离，可以完成列车的高精度点定位。通过对在线所有列车的BatBox数据、线路图元数据和一系统映射算法，生成全部列车的运行轨迹，实现全线列车高精度定位。

2、仿真模拟

建立基本的线路图元：不同长度的各种曲率半径的转弯轨道、直线轨道、常见的几种岔道、厂段线路、尽头线、试车线、站台、单双轨等，将这些图元进行组合，模拟生成典型的各种复杂线路，通过数据融合模拟生成线路上最大负载、正常负载等列车运行的情况。

实现仿真模拟的作用：

(1)测试线路地图上运行列车的精准定位能力。

(2)测试线路满负载运载时，对系统计算能力和存储能力精确估算，并为自动生成调度作业计划提供参考。

(3)可根据深圳地铁线路开通情况，生成调度一致的全部轨道线路电子地图，并进行各种极限运载(临界事故状态)的模拟测试。

(4)为地铁列车运营提供一套以现实数据模拟为基础的，运行准确、效果精良、界面可视化、智能化的动态培训系统。

具体而言，监控中心的主要功能就是远程监测列车及设备运行状态。相关的应用也可直接推送到管理者或主管领导的桌面PC客户端。

1、在地图上显示全部轨道线路状态和所有列车的动态精确位置、运行速度、方向及运动轨迹。

2、显示全部线路所有设备工作单元的工作状态：车载设备和地面固定点设备的详细工作信息，如测距与通信是否正常、板载温度、电池电量等，如地面固定点设备同时兼负既有轨道线路检测数据采集功能，则可同时显示轨道线路设备的工作状态，如道岔的开闭状态、屏蔽门的工作状态等。为了不增加系统设备工作单元的负担，以确保安全为重点，系统规划了根据不同时段查询信息详细程度的差异，如地铁运行时，只监测列车位置、通信响应情况和电源状态等重要参数；地铁停运检修时段，可对所有设备的全部参数完整查询。

具体而言，手持移动端包括监控、显示、查询等，可跟踪线路和列车车辆工作状态和运行动态，可对全部历史数据进行回放分析，可在线检测系统设备的运行状态，跟踪系统所有设备单元的完好情况，提供实时查询、设备维护和管理的自动监管功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种站场和机车动态信息采集系统，其特征在于，包括：车载设备、数据中心服务器、监控中心和微机联锁系统，其中，

所述车载设备，用于采集机车动态信息；

所述数据中心服务器与所述车载设备连接，所述数据中心服务器用于实时获取所述机车动态信息，通过运态推演算法形成与轨道线路地图的映射关系，并将数据输出至所述监控中心；

所述监控中心与所述数据中心服务器连接，所述监控中心用于远程监测列车及设备运行状态；

所述数据中心服务器还用于采集和存储线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据；

所述监控中心用于实时获取所述线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据；

所述数据中心服务器和所述监控中心之间设置有数据维护接口，通过所述数据维护接口对所述数据中心服务器进行数据维护。

所述数据中心服务器与所示微机联锁系统连接，所述微机联锁系统，用于监测并输出轨道线路状态和道岔开闭状态信息，所示数据中心服务器用于接收所述测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，并输出处理后的测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息。

2.根据权利要求1所述的站场和机车动态信息采集系统，其特征在于，所述数据中心服务器与所述车载设备通过移动网络连接。

3.根据权利要求1所述的站场和机车动态信息采集系统，其特征在于，所述传输系统还包括移动终端，所述移动终端与所述监控中心连接，所述移动终端用于获取所述线路地图数据、列车信息数据、设备信息数据、轨道数据、站台数据和历史轨迹数据。