CN109600446A - 一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统 - Google Patents

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赵梦瑶
刘逸明
潘明
赵永清
刚建雷
管伟军
关恽珲
张玲
张宏杨
卢佩玲
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Abstract

本发明公开了一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统，包括：依次连接的全电子执行单元、监测通信分机、远程通信单元、云平台以及用户终端；其中，所述远程通信单元中内置了窄带物联网通信模块；所述全电子执行单元获取的监测数据通过监测通信分机传输至远程通信单元，经远程通信单元上传至云端服务器，供用户终端查看相应的监测数据；以及，所述云端服务器接收到用户终端下发的命令后，通过远程通信单元与监测通信分机发送给全电子执行单元，由全电子执行单元产生反馈最新的监测数据。上述系统兼顾经济性、便捷性的情况下，解决了当前全电子联锁设备状态无法及时反馈给电务维修维护工作人员的问题。

Description

一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统
技术领域
本发明涉及铁路信号技术领域，尤其涉及一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统。
背景技术
近年来，全电子计算机联锁成为了车站计算机联锁系统的一个主要发展方向，其实现了车站联锁设备执行层的电子化。
在我国的部分车站业已投入使用了不同信号公司的全电子计算机联锁系统，其全电子执行单元通常具有较为完备的故障指示及监测功能。在现场实际应用中，电务维护人员可以通过前往现场机械室查询维修机记录、观察执行模块指示灯或通过信号集中监测系统了解当前系统运行状态。但信号机械室受较为严格的管理制度限制，在一些车站还存在着由于电务人员巡视不及时导致的长时间系统单系运行的安全隐患，而信号集中检测系统其功能主要局限在信号设备电器特性测试、信号设备动作记录、数据统计分析等方面，且其所组成的是局域网络，不与外界互联网相连接，无法及时传递设备信息，导致全电子执行单元无法最大化发挥其电子化的优势。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统，兼顾经济性、便捷性的情况下，解决了当前全电子联锁设备状态无法及时反馈给电务维修维护工作人员的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统，包括：依次连接的全电子执行单元、监测通信分机、远程通信单元、云平台以及用户终端；其中，所述远程通信单元中内置了窄带物联网通信模块；
所述全电子执行单元获取的监测数据通过监测通信分机传输至远程通信单元，经远程通信单元上传至云端服务器，由云端服务器根据监测数据进行诊断，供用户终端查看相应的监测数据与诊断结果；以及，所述云端服务器接收到用户终端下发的命令后，通过远程通信单元与监测通信分机发送给全电子执行单元，由全电子执行单元产生反馈最新的监测数据。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述系统具有成本较低、体积较小、相关功能易于扩展、能够及时有效地推送设备状态或故障信息给维护人员进行识别等优点，对于及时有效地排查计算机联锁系统设备故障隐患、缩短设备维修维护时间、提高铁路运营效率等，具有积极的推动作用和现实意义。
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基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统的基本结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统的单元结构示意图；
图3为本发明实施例提供的用户终端软件界面示意图。
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。
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things)作为新一代物联网通信技术，构建于蜂窝网络，消耗带宽不超过180KHz，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或者LTE网络，能够实现平滑升级，与一般的无线网络通信具有低功耗、广覆盖、大容量、深穿透等特点，同时相较于传统有线光纤入网方式具有明显的成本优势。这些优势使得窄带物联网可以适用于我国铁路车站所处地理环境较为复杂，信号机械室通常设置有较好屏蔽设施的情况。
表1列出了窄带物联网与传统的光纤入网方式的对比，可以看出窄带物联网相较于光纤宽带入网方式在建设、运营成本、空间占用等方面存在着显著优势，同时其信号强度及通信速率也可以满足较为恶劣环境下的通信要求。
表1窄带物联网与传统宽带对比表
本发明实施例提供一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统，兼顾经济性、便捷性的情况下，解决了当前全电子联锁设备状态无法及时反馈给电务维修维护工作人员的问题。
如图1～图2所示，该系统主要包括：依次连接的全电子执行单元、监测通信分机、远程通信单元、云平台以及用户终端；其中，所述远程通信单元中内置了窄带物联网通信模块；
所述全电子执行单元获取的监测数据通过监测通信分机传输至远程通信单元，经远程通信单元上传至云端服务器，由云端服务器根据监测数据进行诊断，供用户终端查看相应的监测数据与诊断结果；以及，所述云端服务器接收到用户终端下发的命令后，通过远程通信单元与监测通信分机发送给全电子执行单元，由全电子执行单元产生反馈最新的监测数据。
本发明实施例中，监测数据包括各设备的状态信息，诊断方式可以通过常规技术实现。
参见图2，所述远程通信单元包括：单片机1、窄带物联网通信模块2、SIM卡卡槽3、天线以及电源4；所述单片机、窄带物联网通信模块及天线依次连接；所述窄带物联网通信模块与SIM卡卡槽连接；所述电源与单片机及窄带物联网通信模块连接；
所述单片机通过串口与监测通信分机相连，接收监测通信分机转发的来自全电子执行单元的监测数据，进行逻辑运算及加密处理后通过窄带物联网通信模块及天线发送至云平台；所述单片机还接收窄带物联网通信模块转发的用户终端下发的命令，经过处理后通过监测通信分机发送给全电子执行单元，并将全电子执行单元反馈的数据进行逻辑运算及加密处理后通过窄带物联网通信模块及天线发送至云平台。
还参见图2，可以将远程通信单元划分为逻辑层、通信层与电源层三个层次。所述单片机处于逻辑层，主要负责逻辑运算功能，示例性的，单片机可以选用STM32系统板。窄带物联网通信模块2、SIM卡卡槽3以及天线处于通信层，主要负责数据通信功能，窄带物联网通信模块可以选用NBIOT通信模块，BC95。所述电源处于电源层，主要负责为远程通信单元其他器件供电，示例性的，该电源可将输入的220V电压转换为远程通信单元所需要的5V工作电压。
在本发明实施例中，所述用户终端可以是移动终端也可以固定终端，可以通过开发的终端软件访问云服务器平台，实时查看监测数据，也可以通过软件主动下发命令给窄带物联网远程通信单元，用于刷新监测数据。示例性的，所述监测数据包括各设备的状态信息。如图3所示，示例性的给出了用户终端的软件界面。
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 (3)

1.一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统，其特征在于，包括：依次连接的全电子执行单元、监测通信分机、远程通信单元、云平台以及用户终端；其中，所述远程通信单元中内置了窄带物联网通信模块；
所述全电子执行单元获取的监测数据通过监测通信分机传输至远程通信单元，经远程通信单元上传至云端服务器，由云端服务器根据监测数据进行诊断，供用户终端查看相应的监测数据与诊断结果；以及，所述云端服务器接收到用户终端下发的命令后，通过远程通信单元与监测通信分机发送给全电子执行单元，由全电子执行单元产生反馈最新的监测数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统，其特征在于，所述远程通信单元包括：单片机、窄带物联网通信模块、SIM卡卡槽、天线以及电源；所述单片机、窄带物联网通信模块及天线依次连接；所述窄带物联网通信模块与SIM卡卡槽连接；所述电源与单片机及窄带物联网通信模块连接；
所述单片机通过串口与监测通信分机相连，接收监测通信分机转发的来自全电子执行单元的监测数据，进行逻辑运算及加密处理后通过窄带物联网通信模块及天线发送至云平台；所述单片机还接收窄带物联网通信模块转发的用户终端下发的命令，经过处理后通过监测通信分机发送给全电子执行单元，并将全电子执行单元反馈的数据进行逻辑运算及加密处理后通过窄带物联网通信模块及天线发送至云平台。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于窄带物联网的全电子联锁远程监测诊断系统，其特征在于，所述监测数据包括各设备的状态信息。
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