CN110418305A - 一种道岔监测信息的传输方法及其传输系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种道岔监测信息的传输方法，包括：第一监测装置采集第一道岔的监测信息，所述监测信息至少包括第一信息块和第二信息块；所述第一监测装置根据消息队列遥测传输MQTT协议划分所述监测信息的服务质量Qos等级；所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第一时隙上向目标接收端发送所述第一信息块，所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第二时隙上向所述目标接收端发送所述第二信息块，所述第二时隙位于所述第一时隙之后。因此，本申请提供的道岔监测信息的传输方法及其传输系统，能够提高传输服务质量。
Description
技术领域
本申请涉及铁路通信信号技术领域，并且更具体地，涉及一种道岔监测信息的传输方法及其传输系统。
背景技术
随着铁路高速、高密度行车区段不断增加，为确保行车安全，对道岔运用质量与状态稳定性要求越来越高。同时，随着高速繁忙干线电务维修“天窗”的全面推行，使得对道岔运用状态进行有效、实时监测尤显迫切。
新一代轨道交通智能运行系统，更好的结合了现代智能传感器技术实现数据采集，并根据物联网的全面感知、可靠传输、智能计算等特点更好的保障了系统的安全可靠性，不仅提高了工作效率，而且节约了人工成本。由于轨道交通的高安全、高可靠性需求特点，对各系统改进将一直备受关注。
因此，亟需一种道岔监测信息的传输方法，能够提供传输的可靠性。
发明内容
本申请提供一种道岔监测信息的传输方法及其传输系统，能够提供传输服务质量。
一方面，提供了一种道岔监测信息的传输方法，包括：第一监测装置采集第一道岔的监测信息，所述监测信息至少包括第一信息块和第二信息块；所述第一监测装置根据消息队列遥测传输MQTT协议划分所述监测信息的服务质量Qos等级；所述第一监测装根据所述MQTT协议在第一时隙上向目标接收端发送所述第一信息块，所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第二时隙上向所述目标接收端发送所述第二信息块，所述第二时隙位于所述第一时隙之后。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：第二监测装置采集第二道岔的监测信息，所述第二道岔的监测信息至少包括第三信息块；所述第二监测装置根据所述MQTT协议在第三时隙上向所述目标接收端发送所述第三信息块，所述第三时隙位于所述第一时隙和所述第二时隙之间。
具体地，第一监测装置和第二监测装置位于不同的转辙机上，用于监测不同道岔的情况，第一道岔的监测信息和第二道岔的监测信息在采用时分复用的技术进行动态时隙分配传输，有利于提高传输的服务质量，应理解，本申请中提到的第一道岔、第二道岔、第一监测装置、第二监测装置只是为了表示不同的道岔或者监测装置。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述Qos等级至少包括高优先级信息和普通优先级信息，所述第一信息块包括所述第一道岔的图像信息和传感器信息；当所述第一信息块的传感器信息存在异常信息时，所述高优先级信息为预警信息，所述预警信息为所述传感器信息中的异常信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中除所述异常信息之外的信息；当所述第一信息块的传感器信息不存在异常信息时，所述高优先级信息为所述第一信息块中的图像信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中的传感器信息；所述高优先级信息在所述第一时隙的前部分时隙传输，所述普通优先级信息在所述第一时隙的后部分时隙传输，所述前部分时隙位于所述后部分时隙之前。
具体地，监测信息为两大类：一类是油位、温度、液压等传感器数据；一类则是道岔转辙机缺口转换图像信息。
具体地，异常信息为传感器数据组中超过安全阈值的信息，现场设备传感器数据采集完毕后，CPU进行数据预处理，设定安全值，超过阈值则被视为安全预警数据，因此异常信息也可以称之为预警信息。
也可以理解为，传感器数据正常时，视频监控图像优先传输，当现场传感器数据处理异常，优先传输预警信息。
也可以说，现场所采集的传感器数据，前端进行处理预判，数据正常则属于第二优先传输，一旦数据异常则跳过其他类型数据成为第一优先传输信息。当监测信息中没有异常信息时，有限传输的是图像信息。
进一步地，目标接收端(也就是上位机)实时接收第一监测装置或第二监测装置(也就是转辙机侧)状态信息，针对异常预警信息进行应急处理，并对历史数据备份，便于后期维护以及相关研究。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述监测信息中携带的每个信息块均携带所述第一监测设备的标识信息。
也就是说，每个道岔的监测装置都具有唯一的编号。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一监测装根据所述MQTT协议在第一时隙上向目标接收端发送所述第一信息块，包括：所述第一监测装置采用所述MQTT协议对所述第一信息进行订阅/发布模式的发送；所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第二时隙上向所述目标接收端发送所述第二信息块，包括：所述第一监测装置采用所述MQTT协议对所述第二信息进行订阅/发布模式的发送。
第二方面，一种道岔监测信息的传输系统，包括：第一监测装置，第二监测装置和目标接收端，所述第一监测装置用于采集第一道岔的监测信息，所述监测信息至少包括第一信息块和第二信息块；所述第一监测装置用于根据消息队列遥测传输MQTT协议划分所述监测信息的服务质量Qos等级；所述第一监测装还用于根据所述MQTT协议在第一时隙上向所述目标接收端发送所述第一信息块，所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第二时隙上向所述目标接收端发送所述第二信息块，所述第二时隙位于所述第一时隙之后。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第二监测装置用于采集第二道岔的监测信息，所述第二道岔的监测信息至少包括第三信息块；所述第二监测装置还用于根据所述MQTT协议在第三时隙上向所述目标接收端发送所述第三信息块，所述第三时隙位于所述第一时隙和所述第二时隙之间。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述Qos等级至少包括高优先级信息和普通优先级信息，所述第一信息块包括所述第一道岔的图像信息和传感器信息；当所述第一信息块的传感器信息存在异常信息时，所述高优先级信息为预警信息，所述预警信息为所述传感器信息中的异常信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中除所述异常信息之外的信息；当所述第一信息块的传感器信息不存在异常信息时，所述高优先级信息为所述第一信息块中的图像信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中的传感器信息；所述高优先级信息在所述第一时隙的前部分时隙传输，所述普通优先级信息在所述第一时隙的后部分时隙传输，所述前部分时隙位于所述后部分时隙之前。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述监测信息中携带的每个信息块均携带所述第一监测设备的标识信息。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述第一监测装置还用于采用所述MQTT协议对所述第一信息进行订阅/发布模式的发送；所述第一监测装置还用于采用所述MQTT协议对所述第二信息进行订阅/发布模式的发送。
因此，本申请提供一种提高轨道交通道岔监控系统信息传输服务质量的方法，根据数据安全重要性进行数据分类，通过时分复用技术进行动态时隙分配优先传输，提高传输服务质量。
附图说明
图1是本申请一个实施例的监测信息传输的时隙分配示意图。
图2是本申请一个传输系统的示意性图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
如图2所示，本申请是一种提高轨道交通道岔监控系统信息传输服务质量的方法，包括转辙机侧和站内控制室，其中转辙机测包括图像处理模块，传感器数据采集模块，CPU处理模块，智能化通信模块，转辙机侧也就是前述第一监测装置或第二监测装置，站内控制室包括代理服务器，上位机，智能化通信传输模块、数据存储模块和电源模块。
如图2所示，转辙机内部安装了图像处理模块，传感器数据采集模块，CPU处理模块以及智能化通信模块。图像处理模块主要对道岔转辙机转换图像进行编码压缩处理，传感器采集模块负责传感器数据的采集并由CPU进行预处理，判断是否超出安全阈值。对各类信息进行分类，实现紧急信息优先传输。利用通信模块将信号经过信号控制电缆传输至站内控制室，通过传输层的接口模块(包括ADSL、VDSL、电力线载波通信等相关设备)上传至上位机界面并展示。
如图1所示，本发明所述提高信息传输服务质量主要是指传感器数据没有超过安全阈值时，把图像信息视为第一优先级分配时隙传输；若传感器数据异常则将预警信息视为第一优先级分配时隙传输。由于同一线路有多个道岔，每个道岔均有多个信息需要传输，所以优先处理安全预警信息，可以有效避免多数据并发情况下的信息堵塞，提高了整个系统的安全可靠性。同时上位机后端对图像进行动作识别处理，确定道岔是否转换到位；整个监测系统一旦发生异常，给出确认或异常的状态表示信号，在界面上以红绿灯展示，绿色表示安全，红色表示出现异常；同时使用轻量化协议MQTT以订阅/发布模式实现多个主题订阅，实现自动实时推送，保障可靠的重要的信息及时有效传输。
上位机每次接收的道岔状态信息都将记录，并将数据文件导入保存，数据库存储历史数据，方便后期故障调查报告。
具体地，一种提高轨道交通道岔监控系统信息传输服务质量的方法，包括：
利用消息队列遥测传输协议(Message Queuing Telemetry Transport，MQTT)实现道岔监控系统数据传输；每个道岔的监测装置都具有唯一编号；利用时分复用技术进行数据分类多时隙复用传输；利用MQTT协议进行消息推送，可对道岔实现多个主题订阅/发布；根据MQTT协议的服务质量等级(Quality of Service，Qos)进行数据分类传输；转辙机图像监测信息上位机终端进行处理；现场设备端不仅包括多类传感器数据采集还包括异常数据处理。
可选地，作为本申请一个实施例，主要包括对图像信息的、传感器数据的分类以及时分复用技术优先传输。
可选地，作为本申请一个实施例，数据分类主要分为两种情况：一种是确认有安全预警信息，一种是正常数据传输。
可选地，作为本申请一个实施例，本申请采用订阅/发布模式的轻量化协议MQTT协议进行异步发布/订阅式传输，分主题订阅发，断线可自愈，端点可以续传。
可选地，作为本申请一个实施例，视频监控图像优先传输，当现场传感器数据处理异常，优先传输预警信息。
本申请实施例提供的提高轨道交通道岔监控系统信息传输服务质量的方法，主要依据时隙分配，利用时分(Time Division，TD)时分技术进行不同类别信息分级传输。
可选地，作为本申请一个实施例，利用TD时分技术实现优先传输的同时分别根据轻量化协议MQTT的服务质量划分Qos等级。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者第二设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种道岔监测信息的传输方法，其特征在于，包括：
第一监测装置采集第一道岔的监测信息，所述监测信息至少包括第一信息块和第二信息块；
所述第一监测装置根据消息队列遥测传输MQTT协议划分所述监测信息的服务质量Qos等级；
所述第一监测装根据所述MQTT协议在第一时隙上向目标接收端发送所述第一信息块，所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第二时隙上向所述目标接收端发送所述第二信息块，所述第二时隙位于所述第一时隙之后。
2.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
第二监测装置采集第二道岔的监测信息，所述第二道岔的监测信息至少包括第三信息块；
所述第二监测装置根据所述MQTT协议在第三时隙上向所述目标接收端发送所述第三信息块，所述第三时隙位于所述第一时隙和所述第二时隙之间。
3.根据权利要求1所述的监测信息传输的方法，其特征在于，所述Qos等级至少包括高优先级信息和普通优先级信息，所述第一信息块包括所述第一道岔的图像信息和传感器信息；
当所述第一信息块的传感器信息存在异常信息时，所述高优先级信息为预警信息，所述预警信息为所述传感器信息中的异常信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中除所述异常信息之外的信息；
当所述第一信息块的传感器信息不存在异常信息时，所述高优先级信息为所述第一信息块中的图像信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中的传感器信息；
所述高优先级信息在所述第一时隙的前部分时隙传输，所述普通优先级信息在所述第一时隙的后部分时隙传输，所述前部分时隙位于所述后部分时隙之前。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述监测信息中携带的每个信息块均携带所述第一监测设备的标识信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一监测装根据所述MQTT协议在第一时隙上向目标接收端发送所述第一信息块，包括：所述第一监测装置采用所述MQTT协议对所述第一信息进行订阅/发布模式的发送；
所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第二时隙上向所述目标接收端发送所述第二信息块，包括：所述第一监测装置采用所述MQTT协议对所述第二信息进行订阅/发布模式的发送。
6.一种道岔监测信息的传输系统，其特征在于，包括：
第一监测装置，第二监测装置和目标接收端，
所述第一监测装置用于采集第一道岔的监测信息，所述监测信息至少包括第一信息块和第二信息块；
所述第一监测装置用于根据消息队列遥测传输MQTT协议划分所述监测信息的服务质量Qos等级；
所述第一监测装还用于根据所述MQTT协议在第一时隙上向所述目标接收端发送所述第一信息块，所述第一监测装置根据所述MQTT协议在第二时隙上向所述目标接收端发送所述第二信息块，所述第二时隙位于所述第一时隙之后。
7.根据权利要求6所述的传输系统，其特征在于，所述第二监测装置用于采集第二道岔的监测信息，所述第二道岔的监测信息至少包括第三信息块；
所述第二监测装置还用于根据所述MQTT协议在第三时隙上向所述目标接收端发送所述第三信息块，所述第三时隙位于所述第一时隙和所述第二时隙之间。
8.根据权利要求6所述的传输系统，其特征在于，所述Qos等级至少包括高优先级信息和普通优先级信息，所述第一信息块包括所述第一道岔的图像信息和传感器信息；
当所述第一信息块的传感器信息存在异常信息时，所述高优先级信息为预警信息，所述预警信息为所述传感器信息中的异常信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中除所述异常信息之外的信息；
当所述第一信息块的传感器信息不存在异常信息时，所述高优先级信息为所述第一信息块中的图像信息，所述普通优先级信息为所述第一信息块中的传感器信息；
所述高优先级信息在所述第一时隙的前部分时隙传输，所述普通优先级信息在所述第一时隙的后部分时隙传输，所述前部分时隙位于所述后部分时隙之前。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的传输系统，其特征在于，所述监测信息中携带的每个信息块均携带所述第一监测设备的标识信息。
10.根据权利要求6所述的传输系统，其特征在于，所述第一监测装置还用于采用所述MQTT协议对所述第一信息进行订阅/发布模式的发送；
所述第一监测装置还用于采用所述MQTT协议对所述第二信息进行订阅/发布模式的发送。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191105 |