CN112218259A - 一种新型轨道交通综合监控系统 - Google Patents

一种新型轨道交通综合监控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112218259A
CN112218259A CN202011079735.XA CN202011079735A CN112218259A CN 112218259 A CN112218259 A CN 112218259A CN 202011079735 A CN202011079735 A CN 202011079735A CN 112218259 A CN112218259 A CN 112218259A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monitoring
module
station
data
management
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011079735.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112218259B (zh
Inventor
王治学
胡丰荣
曲立东
吴乔正
太万霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Rate Electronic Technology Developing Co Ltd
Original Assignee
Beijing Rate Electronic Technology Developing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Rate Electronic Technology Developing Co Ltd filed Critical Beijing Rate Electronic Technology Developing Co Ltd
Priority to CN202011079735.XA priority Critical patent/CN112218259B/zh
Publication of CN112218259A publication Critical patent/CN112218259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112218259B publication Critical patent/CN112218259B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70—Details of trackside communication
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/24—Reminder alarms, e.g. anti-loss alarms
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B7/00—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00
    • G08B7/06—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B7/00—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00
    • G08B7/06—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources
    • G08B7/066—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources guiding along a path, e.g. evacuation path lighting strip
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/42—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for mass transport vehicles, e.g. buses, trains or aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources
    • H04W40/10—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources based on available power or energy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/20—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on geographic position or location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/32—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for defining a routing cluster membership
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种新型轨道交通综合监控系统，其包括综合监控中心、车站级监控模块、车辆段模块和主干传输网络；所述车站级监控模块用于对车站范围内的设备进行监测与控制，并将所述设备的运行数据通过主干传输网络发送至综合监控中心；所述车辆段模块用于对列车车辆进行管理，并将管理数据通过主干传输网络发送至综合监控中心；所述综合监控中心用于根据所述管理数据和运行数据生成控制指令，并将所述控制指令发送至车站级监控模块或车辆段模块。本发明实现了对地铁运输过程的综合监控与管理，协调各线的运输。能够及时发现并处置各类突发事件。提高车辆运用、设备维修和车站运用的效率。实现了城市轨道交通运输的管理与控制一体化。

Description

一种新型轨道交通综合监控系统
技术领域
本发明涉及监控领域，具体涉及一种新型轨道交通综合监控系统。
背景技术
轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。轨道交通的正常运行需要在电力设备、环控设备、照明设备、售票设备等设备的正运行。现有技术中，对这些设备的监测往往是采用独立的系统进行，而控制又是采用另外的系统进行控制，不利于实现城市轨道交通运输的管理与控制一体化。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种新型轨道交通综合监控系统，以解决上述问题。
本申请提供了一种新型轨道交通综合监控系统，其包括综合监控中心、车站级监控模块、车辆段模块和主干传输网络；
所述车站级监控模块用于对车站范围内的设备进行监视与控制，并将所述设备的运行数据通过主干传输网络发送至综合监控中心；
所述车辆段模块用于对列车车辆进行管理，并将管理数据通过主干传输网络发送至综合监控中心；
所述综合监控中心用于根据所述管理数据和运行数据生成控制指令，并将所述控制指令发送至车站级监控模块或车辆段模块。
本发明的有益效果为：
本发明通过将各个车站和车辆段的数据传输至综合监控中心进行统一的监控，实现了对地铁运输过程的综合监控与管理，协调各线的运输。监视与控制运输过程，能够及时发现并处置各类突发事件。能够提高车辆运用、设备维修和车站运用的效率。实现了城市轨道交通运输的管理与控制一体化。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1，为本发明一种新型轨道交通综合监控系统的一种示例性实施例图。
图2，为本发明综合监控中心的一种示例性实施例图。
图3，为本发明车站级监控模块的一种示例性实施例图。
图4，为本发明环境监控子模块的一种示例性实施例图。
图5，为本发明火灾自动报警子模块的一种示例性实施例图。
图6，为本发明分簇过程的一种示例性实施例图。
图7，为本发明簇头节点计算过程的一种示例性实施例图。
图8，为本发明成员节点计算过程的一种示例性实施例图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本发明提供了一种新型轨道交通综合监控系统，其包括综合监控中心1、车站级监控模块2、车辆段模块3和主干传输网络4；
所述车站级监控模块2用于对车站范围内的设备进行监测与控制，并将所述设备的运行数据通过主干传输网络4发送至综合监控中心1；
所述车辆段模块3用于对列车车辆进行管理，并将管理数据通过主干传输网络4发送至综合监控中心1；
所述综合监控中心1用于根据所述管理数据和运行数据生成控制指令，并将所述控制指令发送至车站级监控模块2或车辆段模块3。
综合监控中心1面向的操作对象是运营部门的行调、电调、环调、维调和总调及相关维修人员。在综合监控中心1对整个线路各个站点系统管辖范围内设备运行状态、故障情况进行监视，并向各个站点发布指令，统一指挥、协调各个站点的运行。
对车站级监控模块2发送的指令可以是调整列车的停靠时间等。例如，在列车调度上需要加大班次密度，则对车站级监控模块2发送相关的控制指令。车站级监控模块2在接收到所述监控指令后，便对车站内的相关设备进行控制，例如调整车站内的发车时间的显示，以及调整屏蔽门的开闭时间间隔等。对车辆段模块3发送的指令可以加快车辆的维修速度等。
在一种实施例中，如图2所示，所述综合监控中心1包括冗余实时服务器11、历史服务器12、调度员工作站13、大屏幕14、UPS装置15和NMS系统16；
所述冗余实时服务器11通过冗余的以太网接口与以太网交换机进行连接，进而采集车站级监控模块2和车辆段模块3发送过来的实时数据；
所述历史服务器12用于对站级监控模块和车辆段模块3发送过来的历史数据进行存储、记录和管理；
所述调度员工作站13用于对轨道交通全线的设备的运行状态进行监控，判断所述设备是否正常工作，并及时对运行异常的设备进行报警提示；
所述大屏幕14用于实现OCC的监控显示功能；
所述UPS装置15用于为综合监控中心1提供不间断电源；
所述NMS系统16用于对轨道交通全线的网络设备进行配置和监测管理。
在一种实施例中，所述实时数据包括运行数据和管理数据。
在一种实施例中，对轨道交通全线的网络设备进行配置和监测管理，包括：
为网络设备配置网络安全硬件和网络安全软件，所述网络安全硬件包括硬件防火墙；所述网络安全软件包括防火墙软件。
在一种实施例中，如图3所示，所述车站级监控模块2包括供电监控管理子模块21、环境监控子模块22、火灾自动报警子模块23和视频监控子模块22424；
所述供电监控管理子模块21用于对供电设备的实时监控管理；
所述环境监控子模块22用于获取车站的环境参数，并根据所述环境参数对车站的环境进行控制；
所述火灾自动报警子模块23用于对车站进行火灾探测，并在探测到火灾发生时，及时发出报警提示；
所述视频监控子模块22424用于监视进出口闸机与自动扶梯的客流密度，并在客流密度超过警戒值时发出报警提示。
供电设备的实施监控管理，包括对供电设备的运行状态的监控管理，在发现供电设备状态不正常时，及时提醒相关工作人员进行处理。例如，发现供电线路短路了，或者是发现供电设备停止运行了等等。
在一种实施例中，对列车车辆进行管理，包括：
对列车车辆进行停放管理、维修管理和保养管理。
因此，管理数据包括列车车辆的停放位置、停放时长、维修记录、保养记录等。
在一种实施例中，如图4所示，环境监控子模块22包括空调控制单元221、给排水控制单元222、电梯控制单元223和照明控制单元；
所述空调控制单元221用于获取车站室内的实时温度，并根据所述实时温度对车站的空调进行控制；
所述给给排水控制单元222用于对车站的给排水系统进行控制；
所述电梯控制单元223用于根据人流量对电梯的运行速度进行控制；
所述照明控制单元用于对车站内的灯光进行控制。
对空调进行控制，包括：在实时温度高于设定的温度阈值时，则通过调低空调的制冷温度的或者增加参与制冷的空调的数量的方式，对车站室内进行降温；而在实时温度低于设定的温度阈值时，则刚好相反。
对电梯进行控制，则是在人流量大时，在保证安全的前提下，提高电梯的运行速度，以实现尽快疏散人流；而在人流量小时，即空闲时，通过降低电梯的运行速度来达到节能的效果。
对车站内的灯光进行控制，包括根据规划的导流路线，对导流投影灯进行控制，以达到需要实现的倒流效果。例如，在高峰时期，进行客流控制，可以通过设计更长的通过路径来实现对客流的控制，通过投影灯指示客流按照规划的导流路线进行运动。
在一种实施例中，如图5所示，所述火灾自动报警子模块23包括数据获取单元231、数据传输单元232、数据处理单元233、报警提示单元234；
所述数据获取单元231用于通过wsn技术获取车站内的火灾监控数据，并传输至数据传输单元232；
所述数据传输单元232用于将所述数据传输单元232转发至数据处理单元233；
所述数据处理单元233用于根据所述火灾监控数据判断是否有火灾发生，若是，则启动报警提示单元234；
所述报警提示单元234用于通过警报声提示和闪光灯提示的方式向工作人员发出报警提示。
火灾监控数据包括温度和烟雾浓度等数据。如果温度突然大幅度升高或者烟雾浓度突然增加，出现火灾的可能性就很大，因此可以通过监控这些数据的变化情况来对是否发生火灾进行监控。
至于系统中的其它单元，本申请不对使用何种传输网络进行限定，既可以是局域网，也可以是城域网、广域网和互联网等。
在一种实施例中，所述数据获取单元231包括无线传感器节点；所述数据传输单元232包括基站；所述无线传感器节点用于获取火灾监控数据，并传输至基站；所述基站用于将所述火灾监控数据转发至数据处理单元233。
在一种实施例中，所述无线传感器节点通过分簇的方式划分为簇头节点和成员节点，所述成员节点用于获取其所在位置的火灾监控数据，并发送至其所在簇的簇头节点，所述簇头节点用于接收来自多个成员节点的火灾监控数据，并发送至基站。
由于无线传感器节点的计算能力较为有限，本发明通过基站来对分簇进行计算，无线传感器节点将相关的计算参数发送到基站，然后基站根据计算参数来进行分簇，并将分簇结果发送至所有的无线传感器节点。相关的计算参数，包括传感器节点的位置、邻居节点列表、传感器节点的编号、传感器节点的能量使用情况、传感器节点的通信性能等。
在一种实施例中，如图6所示，通过分簇的方式划分为簇头节点和成员节点，包括：
计算所有无线传感器节点的平均坐标(xave,yave)：
Figure BDA0002718340300000051
式中，U表示所有无线传感器节点的集合，(xi,yi)表示U中的无线传感器节点i的坐标，numofU表示U中包含的无线传感器节点的总数；
如图7所示，使用迭代的方式确定第一个簇头节点：
将(xave,yave)作为参照节点的参考位置，将距离参照节点的参考位置最近的无线传感器节点作为参照节点nodcz，
(1)将U中除了nodcz之外的无线传感器节点存为集合Un，计算Un中的无线传感器节点与nodcz之间的相关指数：
xg(v,nodcz)＝qb(v)e-a×d(v,nodcz)×b×|f(v)-f(nodcz)|
式中，xg(v,nodcz)表示nodcz和Un中的传感器节点v之间的相关性，qb(v)表示v和Un中的其余无线传感器节点之间的差异指数，d(v,nodcz)为nodcz和v之间的空间距离，f(v)和f(nodcz)分别表示v和nodcz采集的火灾监控数据，a和b为预设的调节系数，用于调节d(v,nodcz)和|f(v)-f(nodcz)|的权重，
Figure BDA0002718340300000052
式中，Une表示Un中除了v之外的无线传感器节点的集合，E(v)表示v的当前剩余能量，E(k)表示Une中的无线传感器节点k的当前剩余能量，f(k)表示k采集的火灾监控数据，d(v,k)表示v和k之间的空间距离，h1和h2表示设定的比例系数；
(2)计算下一次迭代计算的参照节点的参考位置的调节参数：
Figure BDA0002718340300000061
Figure BDA0002718340300000062
式中，δ表示控制参数，(hz(v),zz(v))表示v的位置，(hz(nodcz),zz(nodcz))表示nodcz的位置，tjx和tjy分别表示横坐标调节参数和纵坐标调节参数；
(3)计算下一次迭代计算的参照节点的参考位置(ahz(nodcz),azz(nodcz))：
Figure BDA0002718340300000063
Figure BDA0002718340300000064
式中，
Figure BDA0002718340300000065
为预设的坐标控制系数，numofUn表示Un中的元素的总数；
(4)将距离参考位置(ahz(nodcz),azz(nodcz))最近的无线传感器节点作为下一次迭代计算的参照节点，再次进行(1)-(3)的运算；
迭代结束的条件为：
若第K次迭代运算后迭代结束，则第K-1次获得的参照节点和第K次获得的参照节点的空间距离小于设定的空间距离阈值；
将第K次迭代运算得到的参照节点作为第一个簇头节点，按照预设的分簇规则对无线传感器节点进行分簇，获得簇头节点和成员节点。
传统的簇头确定方式，例如leach协议，产生的簇头是不可控的，很多不适合做簇头节点的无线传感器节点也被划分为簇头节点，并没有考虑簇头节点与周围的成员节点之间的差异。而本申请上述簇头确定方式，通过计算参照节点与其它传感器节点的相关指数，然后根据相关指数对参照节点的参考位置作出调整，计算下一个参照节点的参考位置，并根据所述参考位置得到下一个参照节点，直到相邻两次选出来的参照节点满足设定的迭代结束条件。从而能够准确地确定第一个簇头节点。
在计算参照节点与其它无线传感器节点之间的相关指数时，考虑了参照节点与其它无线传感器节点在空间距离以及工作性能，即采集的火灾监控数据之间的差异，还考虑了参照节点与其它所有无线传感器节点在剩余能量、空间距离等参数上的差异，进而能够选出一个与其它无线传感器节点相关性最高的传感器节点作为第一个簇头节点，提高了簇头节点选取的准确性。
在一种实施例中，按照预设的分簇规则对无线传感器节点进行分簇，获得簇头节点和成员节点，包括：
(1)将第一个簇头节点ct1的坐标记为(xct,1,yct,1)；
使用迭代运算获得簇头节点ct1的成员节点：
如图8所示，第一次迭代运算：
将ct1作为临时计算节点h1，将h1的一跳通信距离内的无线传感器节点存入集合
Figure BDA0002718340300000071
计算h1和
Figure BDA0002718340300000072
中的无线传感器节点之间的区别程度指数：
Figure BDA0002718340300000073
式中，qbcd(h1,neiu)表示h1和
Figure BDA0002718340300000074
中的无线传感器节点neiu之间的区别程度指数，neiUneiu表示neiu的一跳通信距离内的无线传感器节点组成的集合，
Figure BDA0002718340300000075
表示
Figure BDA0002718340300000076
和neiUneiu的交集中的元素的总数，
Figure BDA0002718340300000077
表示
Figure BDA0002718340300000078
中元素的总数，d(h1,neiu)表示h1和neiu之间的欧氏距离，
Figure BDA0002718340300000079
表示h1和
Figure BDA00027183403000000710
中的所有无线传感器节点的欧式距离的标准差，f(h1)和f(neiu)分别表示h1和
Figure BDA00027183403000000711
采集的火灾监控数据，
Figure BDA00027183403000000712
表示h1和
Figure BDA00027183403000000713
中的所有无线传感器节点采集的火灾监控数据的标准差；
判断临时计算节点h1与
Figure BDA00027183403000000714
中还没有确定所属簇的无线传感器节点之间的区别程度指数的最大值是否大于设定的判断阈值，若是，则将
Figure BDA00027183403000000715
中与临时计算节点h1取得区别程度指数的最大值的无线传感器节点neiuma,1作为成员节点加入到ct1所在的簇U(ct1)，并将neiuma,1作为下一次迭代运算的临时计算节点h2，否则，结束对ct1的成员节点的计算；
第r次迭代运算，将临时计算节点hr的一跳通信距离内的无线传感器节点存入集合
Figure BDA00027183403000000716
计算hr和
Figure BDA00027183403000000717
中的无线传感器节点之间的区别程度指数，
判断临时计算节点hr与
Figure BDA0002718340300000081
中还没有确定所属簇的无线传感器节点之间的区别程度指数的最大值是否大于设定的判断阈值，若是，则将
Figure BDA0002718340300000082
中与临时计算节点h1取得区别程度指数的最大值的无线传感器节点neiuma,r作为成员节点加入到ct1所在的簇U(ct1)，并将neiuma,r作为下一次迭代运算的临时计算节点hr+1，否则，结束对ct1的成员节点的计算；
(2)通过下述方式计算第二个簇头节点以及第二个簇头节点的成员节点：
将还没有确定所属簇的无线传感器节点存入集合djsU2，计算djsU2中的无线传感器节点的簇头指数，将djsU2中簇头指数最大的无线传感器节点作为第二个簇头节点ct2，使用与第一个簇头节点ct1计算成员节点同样的方法计算ct2的成员节点，
簇头指数的计算如下：
Figure BDA0002718340300000083
式中，ctindex(djsu2)表示djsU2中的无线传感器节点djsu2的簇头指数，ω1和ω2为设定的权重参数，d(ct1,djsu2)表示ct1和djsu2之间的欧式距离，
Figure BDA0002718340300000084
表示djsu2的一跳通信距离内的无线传感器节点组成的集合中的元素的总数；
(3)第n个簇头节点以及第n个簇头节点的成员节点的计算方式如下：
将还没有确定所属簇的无线传感器节点存入集合djsUn，计算djsUn中的无线传感器节点的簇头指数，将djsUn中簇头指数最大的无线传感器节点作为第n个簇头节点ctn，使用与第一个簇头节点ct1计算成员节点同样的方法计算ctn的成员节点，
簇头指数的计算如下：
Figure BDA0002718340300000085
式中，ctindex(djsun)表示djsUn中的无线传感器节点djsun的簇头指数，ω1和ω2为设定的权重参数，d(ct1,djsun)表示ctn-1和djsun之间的欧式距离，
Figure BDA0002718340300000086
表示djsun的一跳通信距离内的无线传感器节点组成的集合中的元素的总数。
现有技术中，一般是使用某个算法先选出簇头节点，然后再依据距离最小原则获得各个簇头节点的成员节点。但是这种划分方式选出的成员节点之间相似程度具有随机性，可能一些相似程度较小的节点会被划分到同一个簇，这样，显然是不利于对成员节点的调度的。而本申请上述实施方式，将相似度较高的无线传感器节点划分到同一个簇，这样子，在调度时，距离较近的且覆盖区域有重叠的成员节点可以不用全部都处于工作状态，而是只需要在保证覆盖范围的前提下对成员节点进行调度即可，这样子，无疑能够有效地延长无线传感器网络的工作寿命。在簇头的选取上，本申请也与现有技术不一样，本申请的分簇和簇头的选取是同时进行的，在先的分簇会对在后的簇头节点的选取产生影响，这样，就能够更为合理地选出合适的簇头。具体而言，本次计算得到的簇头会与上一次迭代计算得到的簇头之间距离会尽可能地大，覆盖的成员节点会尽可能地多，这样子的选出的簇头节点，其它簇头节点之间的距离会尽可能地大，使得簇头节点的分布更为均匀，通信效率更高。
在分簇时，通过不断地切换临时计算节点，使得当前簇的范围不断扩大，使得与当前簇中的成员节点之间相似度较高的且还没有所属簇的无线传感器节点能够被纳入到当前簇中。
在计算区别程度指数时，考虑了临时计算节点与在其一跳通信距离内的无线传感器节点在欧式距离以及在获取的火灾监控数据之间的差异，同时还考虑了各自的一跳通信距离内的无线传感器节点形成的两个集合之间的交集的元素的数量，使得在分簇时能够准确地找到下一个临时簇头节点，即找到新的成员节点。
在一种实施例中，簇头节点和成员节点之间的通信采用下述方式进行：
簇头节点每隔固定的时间间隔便计算一次其自身的通信阈值，并发送给其所在簇的成员节点，成员节点判断其与簇头节点之间的欧式距离是否大于通信阈值，若是，则成员节点采用多跳的方式与簇头节点进行通信，否则，成员节点采用单跳的方式与簇头节点进行通信；
通信阈值的计算方式如下：
Figure BDA0002718340300000091
式中，comthre(s+1)表示第s+1次计算得到的通信阈值，comthre(s)表示第s次计算得到的通信阈值，Rmi和Rma分别表示成员节点能够调节的最小通信半径和最大通信半径，aveE0(comthre(s))表示以簇头节点为圆心，半径为comthre(s)内的成员节点的平均原始能量，aveE(comthre(s))表示以簇头节点为圆心，半径为comthre(s)内的成员节点的最新平均剩余能量。
现有技术中，如果成员节点和簇头节点之间的距离大于一定的距离阈值时，成员节点会采用多跳的方式与簇头节点进行通信，这种方式容易导致距离簇头节点较近的成员节点过早地消耗完能量，容易导致某些地方缺少对火灾监控数据的获取，进而造成监控漏洞。而本申请上述实施方式，成员节点通过通信阈值判断自身与簇头节点之间的通信方式，能够自适应地选取单跳通信或多跳通信的方式，避免上述问题的发生。当成员节点的能量消耗过快时，通信阈值将变大，使得更多的成员节点使用单跳的方式与簇头节点进行通信，能够避免距离簇头节点较近的成员节点过早地消耗完能量，保证了监控范围没有因成员节点能量过早地耗尽而缩小。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种新型轨道交通综合监控系统，其特征在于，其包括综合监控中心、车站级监控模块、车辆段模块和主干传输网络；
所述车站级监控模块用于对车站范围内的设备进行监测与控制，并将所述设备的运行数据通过主干传输网络发送至综合监控中心；
所述车辆段模块用于对列车车辆进行管理，并将管理数据通过主干传输网络发送至综合监控中心；
所述综合监控中心用于根据所述管理数据和运行数据生成控制指令，并将所述控制指令发送至车站级监控模块或车辆段模块。
2.根据权利要求1所述的一种新型轨道交通综合监控系统，其特征在于，所述综合监控中心包括冗余实时服务器、历史服务器、调度员工作站、大屏幕、UPS装置和NMS系统；
所述冗余实时服务器通过冗余的以太网接口与以太网交换机进行连接，进而采集车站级监控模块和车辆段模块发送过来的实时数据；
所述历史服务器用于对站级监控模块和车辆段模块发送过来的历史数据进行存储、记录和管理；
所述调度员工作站用于对轨道交通全线的设备的运行状态进行监控，判断所述设备是否正常工作，并及时对运行异常的设备进行报警提示；
所述大屏幕用于实现OCC的监控显示功能；
所述UPS装置用于为综合监控中心提供不间断电源；
所述NMS系统用于对轨道交通全线的网络设备进行配置和监测管理。
3.根据权利要求2所述的一种新型轨道交通综合监控系统，其特征在于，对轨道交通全线的网络设备进行配置和监测管理，包括：
为网络设备配置网络安全硬件和网络安全软件，所述网络安全硬件包括硬件防火墙；所述网络安全软件包括防火墙软件。
4.根据权利要求1所述的一种新型轨道交通综合监控系统，其特征在于，所述车站级监控模块包括供电监控管理子模块、环境监控子模块、火灾自动报警子模块和视频监控子模块；
所述供电监控管理子模块用于对供电设备的实时监控管理；
所述环境监控子模块用于获取车站的环境参数，并根据所述环境参数对车站的环境进行控制；
所述火灾自动报警子模块用于对车站进行火灾探测，并在探测到火灾发生时，及时发出报警提示；
所述视频监控子模块用于监视进出口闸机与自动扶梯的客流密度，并在客流密度超过警戒值时发出报警提示。
5.根据权利要求1所述的一种新型轨道交通综合监控系统，其特征在于，对列车车辆进行管理，包括：
对列车车辆进行停放管理、维修管理和保养管理。
6.根据权利要求4所述的一种新型轨道交通综合监控系统，其特征在于，环境监控子模块包括空调控制单元、给排水控制单元、电梯控制单元和照明控制单元；
所述空调控制单元用于获取车站室内的实时温度，并根据所述实时温度对车站的空调进行控制；
所述给排水单元用于对车站的给排水系统进行控制；
所述电梯控制单元用于根据人流量对电梯的运行速度进行控制；
所述照明控制单元用于对车站内的灯光进行控制。
7.根据权利要求4所述的一种新型轨道交通综合监控系统，其特征在于，所述火灾自动报警子模块包括数据获取单元、数据传输单元、数据处理单元、报警提示单元；
所述数据获取单元用于通过wsn技术获取车站内的火灾监控数据，并传输至数据传输单元；
所述数据传输单元用于将所述数据传输单元转发至数据处理单元；
所述数据处理单元用于根据所述火灾监控数据判断是否有火灾发生，若是，则启动报警提示单元；
所述报警提示单元用于通过警报声提示和闪光灯提示的方式向工作人员发出报警提示。
CN202011079735.XA 2020-10-10 2020-10-10 一种轨道交通综合监控系统 Active CN112218259B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011079735.XA CN112218259B (zh) 2020-10-10 2020-10-10 一种轨道交通综合监控系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011079735.XA CN112218259B (zh) 2020-10-10 2020-10-10 一种轨道交通综合监控系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112218259A true CN112218259A (zh) 2021-01-12
CN112218259B CN112218259B (zh) 2021-04-27

Family

ID=74053131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011079735.XA Active CN112218259B (zh) 2020-10-10 2020-10-10 一种轨道交通综合监控系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112218259B (zh)

Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050281207A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Samsung Electronics Co., Ltd. ZigBee network device for separately determining network parameter and assigning addresses, and address assignment method thereof
CN101293529A (zh) * 2007-04-29 2008-10-29 余亚莉 车载式轨道交通客流运能及运行安全智能监控和预警系统
CN201220675Y (zh) * 2007-11-23 2009-04-15 北京全路通信信号研究设计院 铁路车站的站场集成监督系统
CN101492062A (zh) * 2009-03-11 2009-07-29 卓越信通电子（北京）有限公司 一种用于轨道交通系统的深度集成和互联方法
WO2010053860A2 (en) * 2008-11-04 2010-05-14 Qualcomm Incorporated Resource sharing over wireless personal area networks
CN101117128B (zh) * 2007-07-24 2010-10-06 北京全路通信信号研究设计院 车站调机自动驾驶系统
CN102118058A (zh) * 2011-03-28 2011-07-06 广州地铁设计研究院有限公司 应用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统及供电方法
CN202084984U (zh) * 2011-03-28 2011-12-21 广州地铁设计研究院有限公司 应用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统
CN102332201A (zh) * 2011-09-16 2012-01-25 上海海事大学 基于wsn构建的船舶驾驶台火灾监控系统
CN103010270A (zh) * 2013-01-11 2013-04-03 广州地铁设计研究院有限公司 一种应用于城市轨道交通系统的联动控制系统及方法
CN103192856A (zh) * 2013-04-12 2013-07-10 上海电机学院 基于集成模式的轨道交通综合监控系统
EP2673716A2 (en) * 2011-02-10 2013-12-18 Trilliant Holdings, Inc. Device and method for facilitating secure communications over a cellular network
EP2127231A4 (en) * 2007-03-02 2017-02-15 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for battery-aware dynamic bandwidth allocation for groups of wireless sensor nodes in a wireless sensor network
CN108063829A (zh) * 2017-12-29 2018-05-22 中国铁路设计集团有限公司 一种新型线网城市轨道交通综合监控系统
CN108418902A (zh) * 2017-11-20 2018-08-17 北京万相融通科技股份有限公司 一种智慧铁路综合交通枢纽集成控制系统
CN108990129A (zh) * 2018-08-14 2018-12-11 长春理工大学 一种无线传感网络分簇方法及系统
US10270618B1 (en) * 2018-05-11 2019-04-23 Abl Ip Holding Llc Time division multiplexing of RF transceivers controlled by an auxiliary channel, for example, for a lighting device
CN109747682A (zh) * 2018-01-09 2019-05-14 比亚迪股份有限公司 轨道交通弱电一体化系统
CN109922511A (zh) * 2019-04-29 2019-06-21 中国联合网络通信集团有限公司 簇头节点选择方法、节点分簇方法和簇头节点选择装置
CN110048945A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 湖南城市学院 一种节点移动性分簇方法及系统
CN110077441A (zh) * 2019-05-15 2019-08-02 安徽三联学院 一种城轨列车运行联动控制网络
CN110493797A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 天津科技大学 基于分簇优化的无线传感器网络拓扑控制算法
CN110689145A (zh) * 2019-09-12 2020-01-14 四川瑞新轨道交通科技发展有限公司 轨道交通运维安全检修综合智能管理系统
US10601516B2 (en) * 2016-06-27 2020-03-24 Signify Holding B.V. Emitting coded light from a multi-lamp luminaire
CN111114600A (zh) * 2020-01-23 2020-05-08 卡斯柯信号有限公司 一种城际铁路全自动无人驾驶系统
CN111148160A (zh) * 2019-12-14 2020-05-12 贵州电网有限责任公司 一种适用于电力监测环境的传感器网络多目标路由方法
CN111726412A (zh) * 2020-06-24 2020-09-29 多伦科技股份有限公司 一种基于大数据的智能楼宇监控系统
CN212047377U (zh) * 2019-12-28 2020-12-01 卡斯柯信号有限公司 轨道交通列车信号设备监控系统

Patent Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050281207A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Samsung Electronics Co., Ltd. ZigBee network device for separately determining network parameter and assigning addresses, and address assignment method thereof
EP2127231A4 (en) * 2007-03-02 2017-02-15 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for battery-aware dynamic bandwidth allocation for groups of wireless sensor nodes in a wireless sensor network
CN101293529A (zh) * 2007-04-29 2008-10-29 余亚莉 车载式轨道交通客流运能及运行安全智能监控和预警系统
CN101117128B (zh) * 2007-07-24 2010-10-06 北京全路通信信号研究设计院 车站调机自动驾驶系统
CN201220675Y (zh) * 2007-11-23 2009-04-15 北京全路通信信号研究设计院 铁路车站的站场集成监督系统
WO2010053860A2 (en) * 2008-11-04 2010-05-14 Qualcomm Incorporated Resource sharing over wireless personal area networks
CN101492062A (zh) * 2009-03-11 2009-07-29 卓越信通电子（北京）有限公司 一种用于轨道交通系统的深度集成和互联方法
EP2673716A2 (en) * 2011-02-10 2013-12-18 Trilliant Holdings, Inc. Device and method for facilitating secure communications over a cellular network
CN102118058A (zh) * 2011-03-28 2011-07-06 广州地铁设计研究院有限公司 应用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统及供电方法
CN202084984U (zh) * 2011-03-28 2011-12-21 广州地铁设计研究院有限公司 应用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统
CN102332201A (zh) * 2011-09-16 2012-01-25 上海海事大学 基于wsn构建的船舶驾驶台火灾监控系统
CN103010270A (zh) * 2013-01-11 2013-04-03 广州地铁设计研究院有限公司 一种应用于城市轨道交通系统的联动控制系统及方法
CN103192856A (zh) * 2013-04-12 2013-07-10 上海电机学院 基于集成模式的轨道交通综合监控系统
US10601516B2 (en) * 2016-06-27 2020-03-24 Signify Holding B.V. Emitting coded light from a multi-lamp luminaire
CN108418902A (zh) * 2017-11-20 2018-08-17 北京万相融通科技股份有限公司 一种智慧铁路综合交通枢纽集成控制系统
CN108063829A (zh) * 2017-12-29 2018-05-22 中国铁路设计集团有限公司 一种新型线网城市轨道交通综合监控系统
CN109747682A (zh) * 2018-01-09 2019-05-14 比亚迪股份有限公司 轨道交通弱电一体化系统
US10270618B1 (en) * 2018-05-11 2019-04-23 Abl Ip Holding Llc Time division multiplexing of RF transceivers controlled by an auxiliary channel, for example, for a lighting device
CN110493797A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 天津科技大学 基于分簇优化的无线传感器网络拓扑控制算法
CN108990129A (zh) * 2018-08-14 2018-12-11 长春理工大学 一种无线传感网络分簇方法及系统
CN110048945A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 湖南城市学院 一种节点移动性分簇方法及系统
CN109922511A (zh) * 2019-04-29 2019-06-21 中国联合网络通信集团有限公司 簇头节点选择方法、节点分簇方法和簇头节点选择装置
CN110077441A (zh) * 2019-05-15 2019-08-02 安徽三联学院 一种城轨列车运行联动控制网络
CN110689145A (zh) * 2019-09-12 2020-01-14 四川瑞新轨道交通科技发展有限公司 轨道交通运维安全检修综合智能管理系统
CN111148160A (zh) * 2019-12-14 2020-05-12 贵州电网有限责任公司 一种适用于电力监测环境的传感器网络多目标路由方法
CN212047377U (zh) * 2019-12-28 2020-12-01 卡斯柯信号有限公司 轨道交通列车信号设备监控系统
CN111114600A (zh) * 2020-01-23 2020-05-08 卡斯柯信号有限公司 一种城际铁路全自动无人驾驶系统
CN111726412A (zh) * 2020-06-24 2020-09-29 多伦科技股份有限公司 一种基于大数据的智能楼宇监控系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马文昭: "轨道交通环境与设备监控系统设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112218259B (zh) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10775067B2 (en) Method for controlling activation of air conditioning device and apparatus therefor
EP3696624A1 (en) Intelligent control system and method
KR101859175B1 (ko) 위치정보시스템을 이용한 지능형 도로조명 시스템
KR101773515B1 (ko) 블루투스-와이파이 센서 기반의 스마트 교통제어 시스템 및 그 방법
CN112767624B (zh) 基于通信网络的智能楼宇安全联防系统及方法
CN107580386B (zh) 基于Zigbee单灯控制器的铁路隧道照明控制方法
CN112562235A (zh) 基于ZigBee的智能疏散指示系统
CN111063252B (zh) 一种基于人工智能的景点导览方法和系统
CN109831741A (zh) 地下管廊人员定位系统
WO2009054584A1 (en) Multi-directional emergency exit light and emergency lighting system and method using the same
CN112218259B (zh) 一种轨道交通综合监控系统
US20190027015A1 (en) Crowdsourcing and active learning to support evacuation of a building
CN115018283A (zh) 工业园区智能化消防管理方法
CN111127813A (zh) 一种基于nb-iot的智能应急疏散系统
CN106600862A (zh) 一种火灾协助逃生方法及系统
CN115497238B (zh) 基于Wi-Fi探针的被动定位与疏散引导方法及系统
CN110594945B (zh) 一种地铁车站冷水机组智能群控方法
CN116663758A (zh) 一种烟雾条件下的客流智能疏散灯光引导系统及方法
CN109272238A (zh) 一种综合管廊巡检设备调度方法及装置
CN112053550B (zh) 一种组网式行人监控与引导系统
JP2005042534A (ja) 列車風による自然換気を利用した空調制御システム
KR101906801B1 (ko) 위치정보시스템을 이용한 지능형 도로조명 시스템
KR102002253B1 (ko) 비상 유도 장치를 이용한 위치 추적 방법
CN111884348B (zh) 一种物联网电力检测与预警系统
CN110763269A (zh) 一种变电站环境安全监控系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant