CN114475734B - 无线远程机车控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线远程机车控制方法及系统,判断是否满足联控条件,若满足,则设置主从节点、车号、股道、联控模式;判断设置的主从节点、车号、股道、联控模式是否有效,若有效,则进入联控等待状态,配置被控机车网络标识,对主模式联控请求数据进行处理后,将处理后的主模式联控请求发送至被控机车;被控机车核定主节点参数,并设置从节点参数,根据车号和股道号生成被控机车从节点唯一的网络标签并自锁,被控机车从单机控制状态进入联控状态并自锁,并将设定结果反馈至主节点;当主节点与从节点联控组网信息有效时,建立联控模式,并锁定主节点与从节点的链接关系,主节点与从节点进行数据传输。本发明可以提升货运线路智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及无线远程智能机车控制领域,特别是一种无线远程机车控制方法及系统。
背景技术
根据调研,无线远程智能机车控制系统已经在重载货运比较发达的国家成功运用。目前铁路运输正向着低能耗、高效率的信息化、数字化和智能化铁路运输发展,以提供更方便、快捷、准时和智能的运输服务。随着铁路基础设施建设和工业化进程,铁路设备的智能化水平和数据基础得到了大幅度的提升,这为铁路运输与智能化相结合提供了广阔前景。
目前的无线远程机车协同操作控制方法主要依靠无线重联系统进行列车级的重载重联控制,通常重载组合列车中部的从控机车跟随位于头部的主控机车进行操纵控制,此类控制需要主控机车和从控机车在同一应用场景下进行操纵运行,例如在同一轨道线上或者并排相邻的检修库内股道(火车站内带编号的轨道)上,对司机操纵机车的业务水平要求很高,不仅要有单机操作机车的技术能力,同时需要具备无线重联组合列车的操作能力。现有的铁路装备不能解决处于不同空间内非关键运行场景内的机车协同调度控制问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种无线远程机车控制方法及系统,实现不同空间内非关键运行场景内的机车协同调度控制。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种无线远程机车控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、判断是否满足联控条件,若满足联控条件,则设置主从节点、车号、股道、联控模式;所述主、从节点分别为塔控中心主控平台和若干被控机车车载从控平台;
S2、判断设置的主从节点、车号、股道、联控模式是否有效,若有效,则进入联控等待状态,然后进入步骤S3;否则,返回步骤S1,重新设置主从节点、车号、股道、联控模式;
S3、配置被控机车网络标识,对主模式联控请求数据进行处理后,将处理后的主模式联控请求发送至被控机车;
S4、被控机车核定主节点参数,并设置从节点参数,根据车号和股道号生成被控机车从节点唯一的网络标签并自锁,被控机车从单机控制状态进入联控状态并自锁,并将设定结果反馈至主节点;当主节点与从节点联控组网信息有效时,建立联控模式,并锁定主节点与从节点的链接关系,主节点与从节点进行数据传输;若联控组网信息无效,则返回步骤S2。
本发明的逻辑控制符合机车重载调度应用特点,且基于重载机车的无线重联控制方式,用最精简的判断环节达到必要的控制条件,同时结合网络地址分配的方法,将机车号、股道号和联控模式进行绑定,生成的网络标签不会收到运行因素的影响,保证了被控对象在控制范围内的唯一性。本发明解决了处于不同空间内非关键运行场景内的机车协同调度控制难的问题。
步骤S1中,所述联控条件包括设备自检状态正常信号A1、无线通信状态正常信号A2、联控开关正常信号A3、被控机车操作端使能信号A4,当Ax逻辑值为“真”时,满足联控条件;Ax=A1(&&)A2(&&)A3(&&)A4。上述条件判断满足了设备端、网络端、信号端三种类型的判断要求,对比其他不同的初始条件判断方式,此种方式提取了关键信号,判断流程简化高效,使得系统能在较短时间内达到初始预备条件,即使故障发生时也可以更精确的定位到故障失效的范围。
步骤S2中,判断设置的主从节点、车号、股道、联控模式是否有效的具体实现过程包括:
根据Bx=Dx(&&)Ax得到有效性判断结果Y/N,若Bx为真值,则Y=1,表示有效;若Bx不为真值,则N=1,表示无效;
Dx=D1(&&)D2(&&)D3;
D1为主从设置正确信号,当主节点信号变量M或从节点信号变量S配置为“1”且同一设备设置的M和S值互斥时,得到主从设置正确信号;
D2为车号和股道号设置正确信号;
D3为联控模式设置正确信号,当主节点(即主控节点)有且只有一个,从节点(即从控节点)数量根据设置的车号进行机车数量的判断,当设置的车号总数量与数量相匹配时,产生联控模式设置正确信号。
上述逻辑判断方式借鉴了重载机车无线重联方式判断模型,为一主多从模式,此类模式具备状态唯一性的特点,主控节点和从控节点绑定之后,网络关系不会随运行状态的改变而变化。另外,其中的关键状态信号都保持了互斥唯一的特点,可在信号产生初期避免了设置错误带来的故障,此模型经过实际应用验证,可靠性和高效性较高。
为便于司机等操作人员操控列车,本发明的方法还包括:显示组网有效信息或无效信息。
一种无线远程机车控制系统,包括:
塔控中心,用于将操纵及控制命令发送至车控中心;
车控中心,用于将所述操纵及控制命令发送至塔控中心有效覆盖区域内的一台或多台被控机车,使被控机车同步控制本机车的运行,并对所述被控机车的车载数据进行采集、记录及显示,将采集的数据传输给塔控中心;
其中,所述主控机车和被控机车通过权利要求1或2所述的方法进行远程联控。
该控制系统是将系统设计以分层方式搭建,其中系统平台为最高等级层次,次层等级是控制中心,再次是控制设备和功能模块,这样的结构层次清晰,符合多台机车协同控制的要求,在塔控中心和车控中心的功能定位上也做了区分,在系统结构上达到了“一主多从”的控制模型,保证了主控及节点在系统平台的唯一性。控制中心的定位是面向被控对象的,塔控中心是面向一个或多个车控中心,车控中心则是面向机车内部设备,具备“集中计算,分布执行,协同控制”的特点。
所述塔控中心包括:
差分定位模块,用于完成被控机车的定位数据采集和处理;
安全防护模块,用于完成控制区域内地图的绘制和控制区域内被控机车安全防护;所述控制区域即有效覆盖区域;
IO模块,用于完成外部控制指令信号的采集;
数据安全模块,用于对传输的数据信息进行加密处理;
塔控控制模块,用于根据差分定位模块、安全防护模块、IO模块、数据安全模块传输的数据,生成机车操纵及控制命令,并将机车操纵及控制命令传输至车控中心。
所述车控中心包括:
信号输入输出模块,用于传输塔控中心发送的操纵及控制命令;
车载定位模块,用于完成机车定位,获取定位数据;
安全导向模块,用于完成在通信丢失或机车设备故障情况下的被控机车自身的安全导向动作,获取被控机车工况数据;
中央处理模块,用于根据塔控中心发送的操纵及控制命令、定位数据、被控机车工况数据,完成被控机车同步控制;
车载通信模块,用于完成车载无线通信管理,以及被控机车内部列车级总线和车辆级总线的管理,对所述被控机车的车载数据进行采集、记录及显示,将采集的数据传输给塔控中心。
当被控机车为多台时,多台被控机车运行于不同的股道上,或者设置于相同股道的不同位置。本发明可实现同一股道上多台机车的网络标定,扩大了机车的地理位置场景,满足了多站场内的机车调度要求。
为了提高定位精度,本发明中,所述车载定位模块采用北斗导航定位系统。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:本发明针对不同空间场景内的远程机车进行无线协同控制这一技术难题给出了一种解决方法,可以有效提升整备场、组合场、装卸场的作业效率,减少非关键场景对机车司机的需求,减小重载机车驾驶员操劳强度,提升货运线路智能化水平。
附图说明
图1为本发明实施例无线远程机车控制系统结构框图;
图2为本发明实施例远程联控算法模型流程图;
图3为本发明实施例远程多机联控无线数据流程图;
图4为本发明实施例系统无线网络通信模块构架图;
图5为本发明实施例无线网络通信模块定位模块构架图。
具体实施方式
本发明实施例通过构建塔控控制平台和车载控制平台,结合无线通信、机车控制、高精度定位等技术,扩展既有的重载机车车载系统,构建无线远程机车控制系统与既有机车控制系统进行安全连锁控制,对机车牵引力/电制动力、空气制动、报警和系统功能状态的远程控制和监控,通过中心控制纵端的中心操作员实现站场(整备场、组合场、装卸场)中机车和编组列车的远程智能操控功能。
本发明实施例对机车牵引力/动力制动、空气制动、报警和系统功能状态的远程控制和监控方法进行研究,主要实现站场(整备场、组合场、装卸场)中机车和编组列车的远程智能操控功能,包括:
(1)构建一种无线远程机车控制系统,主要分为4大部分,其系统主要部件包括:塔控中心平台,塔控车载单元,塔控显示模块和塔控面板。第1为塔控地面中心平台,负责与车载系统进行操控接口,提供塔控命令和状态,集中处理机车信息和反馈数据;第2为塔控车载单元,塔控车载单元主要与车载系统进行接口,通过车载接口与既有机车系统交互控制和状态数据,以及机车路况视频,并通过无线网络传递给塔控地面系统;第3为塔控显示模块,与车载系统的显示兼容,提供塔控人机界面以及塔控模式下的机车车载实时视频显示;第4为塔控面板,提供机车操纵的模拟操纵台及满足指令采集及驱动要求的IO接口模块。
(2)无线远程机车控制系统包括构建2个控制中心,第1为塔控中心,该塔控中心主要对控制区域内被控机车的运行状态和调度需求进行整合协同,经过远程联控算法处理,对远程机车进行控制和操纵。塔控中心包括以下功能模块:塔控控制模块、塔控通信模块、差分定位模块、操作指令模块、接口服务模块、数据安全模块及审计服务模块。第2为车控中心,该中心主要对被控机车的车载数据进行采集、记录及显示,并将数据通过无线方式传输给地面数据中心,同时接受地面数据中心的控制指令进行执行。车载数据中心包括一下功能模块:中央处理模块、信号采集模块、信号驱动模块、车载通信模块、数据记录模块,安全导向模块。
(3)塔控中心和车控中心主要通过无线通信方式进行数据传输,车控中心通过机车内部通信接口与既有机车系统交互控制和状态数据,并通过无线网络传递给塔控中心。塔控中心的数据在无线通信过程中,经过4个模块的处理下发给机车,包括:路由管理、加密传输、流量控制和数据传输。塔控中心通过车控中心的系统设备,控制分布在有效的覆盖区域内的被控机车,操纵及控制命令由头车塔控中心通过塔控面板操作,发给一台或多台被控机车,被控机车接收到相关无线信息后同步控制本机车的运行,即塔控中心的调度人员可控制整个区域内的联网机车。为保证安全,控制命令及各车的反馈信息通过数据安全模块加密编码后再进行无线传输。在塔控中心能显示被控机车的关键信息,包括机车工况信息及定位信息,在被控机车中能显示塔控中心下发的指令信息和本机车运行的状态信息。这种控制方式具备多机远程同步控制的特点,同时结合进行机车之间的异步控制;实现了站场内机车的多制式复合无线通信及管理;机车牵引制动状态和位置状态的远程监测;机车相关的故障预警及运行的安全导向。
(4)构建无线远程机车控制系统需要建立地面与机车之间的无线通信,无线网络通信模块可配置为中心节点和从节点,中心节点配置在塔控中心平台,从节点配置在被控机车上。模块具备400M或者800M专网通信接口、4G专网接口和有线网络接口,对机车控制系统采用有线网络通信,车地之间数据传输采用400M或者800M专网通信接口,定位服务采用4G网络接口。模块通过FPGA实现400M或者800M专网接口,传输控制数据和视频数据,控制数据和视频数据采用混合编码方式,射频模块采用低功耗设计。(5)构建无线远程机车控制系统需要获取机车精准的定位数据以及地面防护信息,以支撑远程操纵的正确和可靠。车载定位模块的定位采用高精度北斗定位,网络差分定位技术、惯性导航定位冗余技术,实现本车的精确动态定位,保证机车位于全区域(包括桥梁和风雨棚下、隧道中等)精确可靠定位。定位模块采用北斗导航定位系统,兼容GPS,为系统提供高精度定位亚米级定位数据。定位防护模块通过绘制站场拓扑结构图和地面信号防护接口及定位功能来实现,根据实际情况可采用RTK和四等水准方法进行测量,将测量数据导出,编辑格式后导入绘图软件,生成标准数字地图和站场应用拓扑,结合站场拓扑图绘制高清站场地图,结合机车定位数据可将被控机车在高精度地图上进行标定。
实施例1
如图1所示,本发明实施例1包括塔控中心平台1、塔控车载单元2、塔控显示模块3、塔控面板44个主要的关键组成设备。
塔控中心平台1分为7个功能模块:塔控控制模块5负责完成平台的数据综合处理和机车控制指令的生成;塔控通信模块6负责完成系统的复合通信的管理和通信接口;差分定位模块7负责完成机车的定位数据采集和处理;安全防护模块8负责完成控制区域内地图的绘制和区域内被控机车整体安全防护处理;接口服务模块9负责完成对外围设备的接口功能,包括通信功能、报警提示功能和存储功能;信号IO模块10负责完成信号的采集和驱动功能,采集由控制面板4下发控制指令,并驱动部分报警信号给塔控显示模块3;数据安全模块11负责对传输的数据信息算法加密处理。
为确保数据通信的保密性,需要对无线传输的数据进行加密和解密运算,Xt为加密前的原始数据流,Yt为加密后的数据流,因为传输数据的实时性要求,t为时间序列值,Xt和Yt的t值保持一致。加解密算法是在被加密的数据帧上每个字节(8位)与一个8位随机序列特征值Mt进行按位进行&运算,&运算规则为当原始数据字节遇到Mt对应位为“0”时保持原数据状态,遇到Mt对应位为“0”时原数据位进行翻转,即原数据为“0”则翻转为“1”,原数据为“1”则翻转为“0”,由于数据帧的帧长度为固定值N,对原数据进行&运算后,对产生的结果进行左移8位运算,并将Mt与其相加,此计算为了保证Mt可随此帧传输到目标机,加密算法公式如下:
Yt=[Xt(0~N)&Mt]<<8+Mt
解密算法为加密算法的逆向运算,先从Yt的低8位数据中获取Mt值,对加密后的数据流Yt减去Mt值再进行右移8位计算,得到的数据每个字节(8位)与随机序列特征值Mt进行按位进行&运算,即可得到原数据Xt,解密算法公式如下:
Xt=[(Yt-Mt)>>8](0~N)&Mt
这7个功能模块中,塔控通信模块6、差分定位模块7、安全防护模块8、接口服务模块9、信号IO模块10、数据安全模块11都是为塔控控制模块5提供基础数据的功能模块,塔控的调度和控制决策由塔控控制模块5进行输出,并通过无线专网26及4G网络向车控中心28进行发送。
塔控车载单元2包括5个功能模块,中央处理模块17负责完成塔控指令的计算处理和远程机车操作指令的输出,是机车上的中央处理核心功能模块;信号输入输出模块18负责完成对机车电气信号的采集和驱动,与机车电气控制接口22进行信号传输;车载定位模块19负责完成机车上基于北斗定位的定位功能,兼容GPS、GLONASS及GALIEO等全球导航卫星系统,标定机车的地理位置并将信息发送给塔控中心27;车载通信模块20负责完成车载无线通信管理和机车内部列车级总线25和车辆级总线9的管理;安全导向模块21负责完成在通信丢失或机车设备故障情况下的机车自身的安全导向动作。这5个功能模块通过数据相互关联,其中中央处理模块17通过信号输入输出模块18、车载定位模块19、车载通信模块20、安全导向模块21提供的指令和参数,实施对机车的控制,同时将机车的状态通过无线专网26及4G网络向塔控中心27进行发送反馈。
实施例2
如图1所示,本发明实施例2包括系统构建了2个中心平台,即塔控中心27和车控中心28。塔控中心27和车控中心28之前通过无线专网26和4G网络进行通信连接。
塔控中心27包含有塔控中心平台1、塔控显示模块3、塔控面板4、路由及防火墙12、地面北斗差分基站13和地面终端14组成、其中塔控中心平台1、塔控显示模块3、塔控面板4是塔控中心的关键系统,路由及防火墙12、地面北斗差分基站13和地面终端14为辅助系统。路由及防火墙12将系统的数据分为定位数据和协同数据,并设置了不同的安全防火墙等级。地面北斗差分基站13生成RTK差分定位数据,由中心基站将差分校正数据通过塔控中心27发送给机车内部的车载定位模块16,车载定位模块16根据本车的北斗坐标数据和差分数据进行差值校正,实现亚米级(精度达到分米单位)定位数据的获取。地面终端14可将塔控中心的部分协同数据发送给客户端服务器和手持终端,可便于非塔控中心的调度人员获取机车信息。
车控中心28主要包含有塔控车载单元2、天线系统16和机车自身的控制系统,如机车电气控制接口22、列车网络控制与管理系统TCMS 23以及其他第三方系统24。其塔控车载单元2通过车辆级总线9与机车自身控制体统进行通信,实现机车的控制和机车状态的反馈。塔控车载单元2通过列车级总线25与它节的塔控车载单元2进行通信,实现重联机车内部的有线通信功能。
实施例3
如图2所示,本发明实施例3包括构建了远程联控算法模型,模型采用分布式部署方式,将模型的不同功能块分别部署在塔控中心平台1、塔控车载单元2、塔控显示模块3、塔控面板4这四个主要设备上。当系统准备启动机车远程联控模式,首先联控条件判断模块A进行判断,即对塔控平台设备进行状态自检,无线专网通信建立及信号状态监测,塔控平台确认联控开关信号和机车操作端使能信号,使系统达到联控条件。联控条件具备后,发送系统使能信号给联控设置模块D,由塔控操作人员对主从节点、车号、股道、联控模式进行设置,并发送参数信息给有效性判断模块B,有效性判断模块B通过联控设置模块D和联控条件判断模块A输入的参数数据,比对设置参数合理性,导出有效性判断结果,产生主从设定模式,将模式发送给联控导向模块C。如设定正确则联控设置完成,获取联控状态确认,进入塔控主模式设定模块E,如收到设定错误则提示联控设置错误,退回联控设置模块D。塔控主模式设定模块E接收主模式设置信息,并将塔控中心数据端口打开,配置被控机车网络标识,将主模式的联控请求及信息导入主控协议处理模块F。主控协议处理模块F对数据进行压缩、加密和协议转换,通过无线通信链路传输给被控机车上的从控协议处理模块G。从控协议处理模块G完成对数据的解压、解密和协议转换,转化为从节点被控机车可识别的数量流,导入到车控从模式设定模块H。车控从模式设定模块H主要完成主节点参数核定,从节点参数的匹配设定,根据车号和股道号生成被控机车从节点唯一的网络标签并自锁,机车从单机控制状态进入联控状态并自锁,同时将从模式设定结果通过从控协议处理模块G和主控协议处理模块F的协议处理传输给联控组网模块J。如联控组网模块J接收到联控组网信息有效,则联控组网模块J会建立联控模式并将主从节点链接关系进行锁定,系统开始加载业务数据并进行业务分级管理控制,业务流量监控,机车北斗定位和锁定跟踪,同时获取机车的联控状态,将组网成功位发送给塔控显示模块K进行状态显示。如联控组网模式失败,则返回到联控导向模块C进行重新导向设定,并将联控失败位信号发给塔控显示模块K进行状态显示。当塔控平台2进入联控模式状态之后,会和塔控车载单元2通过无线通信方式,并进过主控协议处理模块F和从控协议处理模块G进行数据的安全传输,塔控的业务指令和数据最终在车控中央处理模块L进行执行和反馈,车控中央处理模块L主要完成塔控指令中央处理、机车状态监控、机车电气接口、机车北斗定位、机车控制安全导向功能。上述功能模块分布在不同的设备进行部署和管理,其中塔控中心平台1包括了联控条件判断模块A、有效性判断模块B、塔控主模式设定模块E、主控协议处理模块F、联控组网模块J模块,塔控车载单元2包括了从控协议处理模块G、车控从模式设定模块H、车控中央处理模块L模块,塔控面板4包括了联控设置模块D、联控导向模块C模块,塔控显示模块3包括了K模块。
实施例4
如图3所示,本发明实施例4包括本控制方法与系统在站场内机车的远程多机管理模型和无线传输方式。塔控中心27通过专网无线通信方式与车控中心28进行通信,在这个过程中,无线通信经过了4个功能模块的处理,其中包括:路由管理模块29负责在站场控制区域(不同股道)内的机车无线地址的分配,不同股道上的机车在网络中标定为股道1、股道2、股道3至股道N,被控机车可处在不同股道上,也可以处在相同股道上的不同位置,结合机车车号和股道编号,路由管理模块29会分配给每一台被控机车唯一的网络标识,并确保在联控时间段内不存在重复地址的冲突;加密传输模块20负责完成对数据流的加密和解密,保证数据的安全传输;流量控制模块31负责对不同业务数据分配不同的带宽流量,将数据分为控制数据、监控数据和信息数据,其中控制数据优先级最高,其次是监控数据,信息数据为最低等级;数据监控模块32负责对空中传输的数据的状态进行监控,防止网络过载和异常同频干扰数据的接入。站场控制区域内的机车也通过无线专网向塔控中心27反馈本车的机车状态,在多机联控的情况下,塔控中心27会根据机车所处的位置和运行任务进行同步控制和异步控制相结合的控制方式。
实施例5
如图4,本发明实施例5包括本控制方法与系统中无线网络通信模块的实现方法。无线网络通信模块是实现塔控中心和车控中心之间数据传输的关键设备,主要包括7个主要模块:无线网络控制模块40是核心模块,主要完成通信制式管理和背部总线管理,驱动通信模块实现功能;FPGA核心模块41负责实现400M或者800M专网通信接口功能,FPGA核心模块41与无线网络控制模块40通过模块内部总线进行通信连接;射频模块42负责将FPGA核心模块41产生的信号通过射频方式实现信号发送和接收,传输控制数据和信息数据射频功耗设计为1W,采用混合编码方式,FPGA核心模块41与射频模块42之间通过标准射频连接器进行电气连接;存储模块43主要完成模块内部数据的记录和存储,采用压缩方式记录,存储模块43与无线网络控制模块40通过模块内部总线进行连接;4G模块44采用标准LTE模块,主要完成公网4G的联网接入,接入的公网数据提供给定位模块进行网络定位数据的接收,4G模块44与无线网络控制模块40之间通过标准USB接口进行通信;接口协议模块45主要完成对外通信协议的转换,实现无线网络控制模块40与外部设备或系统的数据交互,接口协议模块45与无线网络控制模块40通过模块内部总线进行通信连接;背板总线模块46是负责实现对外系统总线的功能,将模块背部总线转换成外部标准总线,如CPCI等,便于模块接入其他系统进行工作,背板总线模块46与接口协议模块45之间采用模块内部总线进行通信连接。
实施例6
如图5,本发明实施例6包括本控制方法与系统中获取机车精准的定位数据的实现方法。系统采用采用RTK载波相位差分技术可实现机车运行时的高精度定位(分米级),在系统中需要包括差分基站50和车载移动定位模块51。需要在定位区域附近设置差分基站50,提供覆盖区域内(一般单站覆盖半径35km)的高精度位置修正服务。系统工作时,差分基站50通过数据链将其观测值和本地坐标通过4G网络发给车载移动定位模块51,车载移动定位模块51同时接收卫星数据和差分基站提供的修正数据,通过实时解算后,得到高精度的定位坐标。在无遮挡情况下,可以满足系统对于机车精确定位的要求。差分基站50内的定位模块53和通信模块54均与数据处理模块55双向通信,高精度定位天线52通过专用馈线与定位模块连接53,接收射频信号,差分基站50与塔控中心平台1也进行数据交互;车载定位模块51内的定位模块53和通信模块54均与数据处理模块55双向通信55,同时定位模块53与定位数据模块57双向通信,将处理完毕的位置信息,通过通信接口传输给塔控车载平台,高精度定位天线52通过专用馈线与定位模块53连接,接收射频信号。本系统采用RTK差分定位主要采用北斗地基增强系统,可兼容GPS、GLONASS及GALIEO等全球导航卫星系统,支持多个单点差分计算,提高了定位精度、可靠性和覆盖范围。
Claims (7)
1.一种无线远程机车控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、判断是否满足联控条件,若满足联控条件,则设置主从节点、车号、股道、联控模式;所述主从节点分别为塔控中心主控平台和若干被控机车车载从控平台;
S2、判断设置的主从节点、车号、股道、联控模式是否有效,若有效,则进入联控等待状态,然后进入步骤S3;否则,返回步骤S1,重新设置主从节点、车号、股道、联控模式;
S3、配置被控机车网络标识,对主模式联控请求数据进行处理后,将处理后的主模式联控请求发送至被控机车;
S4、被控机车核定主节点参数,并设置从节点参数,根据车号和股道号生成被控机车从节点唯一的网络标签并自锁,被控机车从单机控制状态进入联控状态并自锁,并将设定结果反馈至主节点;当主节点与从节点联控组网信息有效时,建立联控模式,并锁定主节点与从节点的链接关系,主节点与从节点进行数据传输;若联控组网信息无效,则返回步骤S2;
步骤S1中,所述联控条件包括设备自检状态正常信号A1、无线通信状态正常信号A2、联控开关正常信号A3、被控机车操作端使能信号A4,当Ax逻辑值为“真”时,满足联控条件;Ax=A1(&&)A2(&&)A3(&&)A4;
步骤S2中,判断设置的主从节点、车号、股道、联控模式是否有效的具体实现过程包括:
根据Bx=Dx(&&)Ax得到有效性判断结果Y/N,若Bx为真值,则Y=1,表示有效;若Bx不为真值,则N=1,表示无效;
Dx=D1(&&)D2(&&)D3;
D1为主从设置正确信号,当主节点信号变量M或从节点信号变量S配置为“1”且同一设备设置的M和S值互斥时,得到主从设置正确信号;
D2为车号和股道号设置正确信号;
D3为联控模式设置正确信号,当主节点有且只有一个,从点数量根据设置的车号进行机车数量的判断,当设置的车号总数量与机车数量匹配时,产生联控模式设置正确信号。
2.根据权利要求1所述的无线远程机车控制方法,其特征在于,步骤S4中,还包括:显示组网有效信息或无效信息。
3.一种无线远程机车控制系统,其特征在于,包括:
塔控中心,用于将操纵及控制命令发送至车控中心;
车控中心,用于将所述操纵及控制命令发送至塔控中心有效覆盖区域内的一台或多台被控机车,使被控机车同步控制本机车的运行,并对所述被控机车的车载数据进行采集、记录及显示,将采集的数据传输给塔控中心;
其中,主控机车和被控机车通过权利要求1或2所述的方法进行远程联控。
4.根据权利要求3所述的无线远程机车控制系统,其特征在于,所述塔控中心包括:
差分定位模块,用于完成被控机车的定位数据采集和处理;
安全防护模块,用于完成控制区域内地图的绘制和控制区域内被控机车安全防护;所述控制区域即有效覆盖区域;
IO模块,用于完成外部控制指令信号的采集;
数据安全模块,用于对传输的数据信息进行加密处理;
塔控控制模块,用于根据差分定位模块、安全防护模块、IO模块、数据安全模块传输的数据,生成机车操纵及控制命令,并将机车操纵及控制命令传输至车控中心。
5.根据权利要求4所述的无线远程机车控制系统,其特征在于,所述车控中心包括:
信号输入输出模块,用于传输塔控中心发送的操纵及控制命令;
车载定位模块,用于完成机车定位,获取定位数据;
安全导向模块,用于完成在通信丢失或机车设备故障情况下的被控机车自身的安全导向动作,获取被控机车工况数据;
中央处理模块,用于根据塔控中心发送的操纵及控制命令、定位数据、被控机车工况数据,完成被控机车同步控制;
车载通信模块,用于完成车载无线通信管理,以及被控机车内部列车级总线和车辆级总线的管理,对所述被控机车的车载数据进行采集、记录及显示,将采集的数据传输给塔控中心。
6.根据权利要求5所述的无线远程机车控制系统,其特征在于,当被控机车为多台时,多台被控机车运行于不同的股道上,或者设置于相同股道的不同位置。
7.根据权利要求6所述的无线远程机车控制系统,其特征在于,所述车载定位模块采用北斗导航定位系统。
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