CN114545891A - 机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法，包括依次顺序连接的合路器、主调制解调器、辅调制解调器、无线重联网关，其中，所述合路器与所述机车电台系统通信连接，所述无线重联网关与机车微机控制系统连接，并且，所述合路器通过米波天线与其他机车上的合路器通信。利用机车电台系统进行无线重联同步控制信号的传输，无需额外开发无线重联电台，适用于全体独联体国家。具备主、辅两个数据传输通道，辅通道虽然数据传输速率低，但由于使用了接触网感应的传输方案，只要有接触网，即使在山区及隧道内，无需信号补强装置都能保证无线重联通信不中断。

Description

机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法

技术领域

本发明涉及机车同步控制技术领域，尤其涉及一种机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法。

背景技术

随着国内外货运铁路运量逐年大幅度上涨，线路运输能力基本饱和，为了进一步提升运输能力，越来越多的线路开始开行重载运输列车，如朔黄铁路的万吨列车。

而开行重载运输列车首先需要解决机车远程分布动力牵引控制问题。机车无线重联同步控制技术是实现重载组合列车远程分布动力牵引运行的关键技术，它可以改善列车操作，增加牵引能力，减少列车内相互作用力，实时对列车状态监测和诊断，并为列车诊断和事件记录提供数据下载功能。

现有的机车无线重联同步控制系统组成如图1所示，其中RCS为无线重联同步控制系统(RCS内部包含同步控制单元、数传电台通信单元、网关)，TCMS为机车微机网络控制系统。重载列车中的两台机车的RCS间通过800MHz的无线数字电台通信，在机车内部TCMS与RCS间采用MVB 的通信方式进行数据交互。两节车安装相同的RCS系统，两节机车的RCS 系统热备冗余，当某一节车的RCS系统出现故障时，自动切换到另一节车的RCS系统继续工作。

这样，重载列车中的多台机车间的TCMS通过RCS的无线数字电台通信建立通信，由主控车的TCMS控制全列的从控车TCMS，实现重载组合列车远程分布动力牵引运行。

然而，由于无线重联同步控制系统RCS间通过800MHz的无线数字电台通信，故在线路附近及隧道内需设有信号补强装置以增加无线数字通信信号。800MHz的无线数字电台通信要求与机车与电务段通信用电台独立，对于乌兹别克斯坦等独联体国家，将无法实现。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法，以解决无法实现800MHz的无线数字电台通信情况下的机车无线重联控制。

一方面，本发明实施例所公开的一种机车无线重联同步控制系统，包括依次顺序连接的合路器、主调制解调器、辅调制解调器、无线重联网关，其中，所述合路器与所述机车电台系统通信连接，所述无线重联网关与机车微机控制系统连接，并且，所述合路器通过米波天线与其他机车上的合路器通信。

进一步地，还包括适配器，所述辅调制解调器通过所述适配器连接所述机车电台系统，所述机车电台系统通过百米波天线与其他机车上的机车电台系统通信。

进一步地，还包括无线重联模块，所述无线重联模块连接所述无线重联网关，用于判断无线重联是否正常建立。

进一步地，所述米波天线通信状态正常时，采用米波天线实现不同机车之间的通信，采用主调制解调器进行信号调制或解调；

所述米波天线通信状态不良时，依次通过无线重联网关、辅调制解调器、适配器、所述机车电台系统和百米波天线实现不同机车之间的通信，采用辅调制解调器进行信号调制或解调。

另一方面，本发明实施例还公开了一种机车无线重联同步总控系统，其包括一一对应地安装在多个机车上的多个上述的机车无线重联同步控制系统；不同机车之间通过米波天线进行通信。

进一步地，所述米波天线通信不良时，依次通过辅调制解调器、适配器、所述机车电台系统和百米波天线实现不同机车之间的通信。

进一步地，还包括显示屏，所述显示屏连接所述机车微机控制系统，用于显示机车当前运行参数。

本发明实施例还公开了一种机车无线重联同步总控方法，为每台机车安装上述的机车无线重联同步控制系统，

当米波天线通信正常时，不同机车之间通过米波天线进行通信；

当米波天线通信不良时，不同机车之间通过机车电台系统和百米波天线进行通信。

进一步地，不同机车之间通过米波天线进行通信包括：

主控车的微机控制系统发送的控制指令，依次经过主控车的所述无线重联网关和主控车的所述辅调制解调器后，传送至主控车的主调制解调器，主控车的所述主调制解调器将所述控制指令信号调制后，经主控车的合路器，由主控车的米波天线发出；

从控车的米波天线接收到包含控制指令信号的无线电信号后，将信号经从控车的合路器传送至从控车的主调制解调器，所述从控车的主调制解调器解调所述无线电信号后，经从控车的所述辅调制解调器发送至从控车的无线重联网关，由从控车的所述无线重联网关传送至从控车的微机控制系统，所述从控车的微机控制系统根据所述控制指令控制从控车；

和/或，

所述从控车的微机控制系统将从控车的当前实际状态参数发送至从控车的无线重联网关，依次经由从控车的辅调制解调器、主调制解调器、合路器，最后经由从控车的米波天线发出；

主控车的米波天接收包含从控车的当前实际状态参数的无线电信号后，将依次经由主控车的合路器、主调制解调器、辅调制解调器、无线重联网关，最后由主控车的微机控制系统接收。

进一步地，不同机车之间通过机车电台系统和百米波天线进行通信包括：

主控车的微机控制系统发送的控制指令，依次经过主控车的所述无线重联网关和主控车的所述辅调制解调器，主控车的所述辅调制解调器将所述控制指令信号调制后，经主控车的适配器发送至主控车的机车电台系统，由主控车的百米波天线发出；

从控车的百米波天线接收到包含控制指令信号的无线电信号后，将信号经从控车的机车电台系统传送至从控车的适配器，然后发送至从控制的辅调制解调器，从控车的辅调制解调器对信号进行解调，再经由从控车的无线重联网关发送至从控车的微机控制系统，所述从控车的微机控制系统根据所述控制指令控制从控车；

和/或，

所述从控车的微机控制系统将从控车的当前实际状态参数发送至从控车的无线重联网关，依次经由从控车的辅调制解调器、适配器、机车电台系统，最后经由从控车的百米波天线发出；

主控车的百米波天接收包含从控车的当前实际状态参数的无线电信号后，将依次经由主控车的机车电台系统、适配器、辅调制解调器、无线重联网关，最后由主控车的微机控制系统接收。

采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法，机车微机控制系统TCMS通过无线重联同步控制系统与机车电台系统建立联系，两台机车间通过机车电台系统的米波天线和百米波天线进行数据交互。实现了无实现800MHz的无线数字电台通信情况下的机车无线重联控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。

图1为本发明的现有技术的机车无线重联同步控制系统组成框图；

图2为一实施例所公开的一台机车上的机车无线重联同步总控系统组成框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图2所示，本发明一些实施例公开了一种机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法，每节机车上均安装一套无线重联同步控制系统，无线重联同步控制系统由无线重联模块、无线重联网关、主调整解调器、辅调制解调器、合路器、适配器组成。

机车微机控制系统TCMS通过无线重联同步控制系统与机车电台系统建立联系，两台机车间通过机车电台系统的米波天线和百米波天线进行数据交互。米波天线传送和接收151.725～155.975MHz频率范围的无线电通信信号，百米波天线传送和接收2.130～2.150MHz频率范围的接触网感应数字通信信号。

无线重联同步控制系统设置主、辅两个通道，米波天线接收的信号由合路器分别传送于机车电台系统和主调整解调器，机车电台系统识别电台使用的信号用于电台通话，主调整解调器将无线信号解调，经辅调制解调器内部的网络硬线接口送至无线重联网关，通过无线重联网关对数据筛选后传送至机车微机控制系统TCMS用于状态显示及机车控制。同时，微机控制系统TCMS通过无线重联网关将控制信号和状态信息传送给主调整解调器，经过主调整解调器调制后，经合路器合路，将主调整解调器及机车电台系统传送的数据一同发出。

百米波天线接收的信号经由机车电台系统和适配器传送于辅调整解调器，辅调整解调器将无线信号解调，通过无线重联网关对数据筛选后传送至机车微机控制系统TCMS用于状态显示及机车控制。同时，微机控制系统TCMS通过无线重联网关将控制信号和状态信息传送给辅调整解调器，经过辅调整解调器调制后，由机车电台系统将数据整合一同发出。

无线重联模块用于判断无线重联是否正常建立，当机车间的无线重联通信正常时，无线重联网关才会对机车的状态信号和控制信号进行传送和接收。

在米波通信状态良好时，数据优先通过主通道进行传输，当米波通信状态不良时，无线重联同步控制系统自动转用辅通道进行数据传输。

实施例

两台已升弓合主断的电力机车建立无线重联通信后，主控车推动司机控制器调速手柄，机车微机控制系统TCMS计算司机控制器调速手柄所处位置对应的牵引力，并将此设定牵引力通过无线重联同步控制系统的无线重联网关、辅调整解调器传送给主调制解调器，主调制解调器将设定牵引力信号调制后，经合路器，由米波天线发出。

从控车米波天线接收到包含有设定牵引力信号的无线电信号后，将信号经合路器传送给主调制解调器，主调制解调器解调后，经辅调制解调器发送给无线重联网关，由无线重联网关转送给从控车微机控制系统TCMS，从控车微机控制系统TCMS根据主控车发送的设定牵引力信号控制从控车牵引变流器发挥相应的牵引力。

从控车变流器将实际发挥的牵引力发送给从控车微机控制系统TCMS，从控车微机控制系统TCMS将从控车实际牵引力发送给无线重联同步控制系统的无线重联网关，若此时，米波通信状态不良，辅调整解调器接收到无线重联网关发送来的从控车实际牵引力信号后将直接对信号进行调制，并将调制后的信号经适配器传送给机车电台系统。机车电台系统将从控车实际牵引力信号由百米波天线发出。主控车百米波天线接收到包含有从控车实际牵引力信号的无线信号后，将信号经适配器传送给辅调制解调器，辅调制解调器解调后，将信号由无线重联网关转送给主控车微机控制系统 TCMS，主控车微机控制系统TCMS将此从控车实际牵引力在显示屏上进行显示。

综上所述，本发明实施例所公开的机车无线重联同步控制系统、总控系统及总控方法，利用机车电台系统进行无线重联同步控制信号的传输，无需额外开发无线重联电台，适用于全体独联体国家。具备主、辅两个数据传输通道，辅通道虽然数据传输速率低，但由于使用了接触网感应的传输方案，只要有接触网，即使在山区及隧道内，无需信号补强装置都能保证无线重联通信不中断。

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求) 被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/ 或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机车无线重联同步控制系统，其特征在于，包括依次顺序连接的合路器、主调制解调器、辅调制解调器、无线重联网关，其中，所述合路器与所述机车电台系统通信连接，所述无线重联网关与机车微机控制系统连接，并且，所述合路器通过米波天线与其他机车上的合路器通信。

2.根据权利要求1所述的机车无线重联同步控制系统，其特征在于，还包括适配器，所述辅调制解调器通过所述适配器连接所述机车电台系统，所述机车电台系统通过百米波天线与其他机车上的机车电台系统通信。

3.根据权利要求2所述的机车无线重联同步控制系统，其特征在于，还包括无线重联模块，所述无线重联模块连接所述无线重联网关，用于判断无线重联是否正常建立。

4.根据权利要求2所述的机车无线重联同步控制系统，其特征在于，所述米波天线通信状态正常时，采用米波天线实现不同机车之间的通信，采用主调制解调器进行信号调制或解调；

所述米波天线通信状态不良时，依次通过无线重联网关、辅调制解调器、适配器、所述机车电台系统和百米波天线实现不同机车之间的通信，采用辅调制解调器进行信号调制或解调。

5.一种机车无线重联同步总控系统，其特征在于，包括一一对应地安装在多个机车上的多个权利要求1-4任意一项所述的机车无线重联同步控制系统；不同机车之间通过米波天线进行通信。

6.根据权利要求5所述的无线重联同步总控系统，其特征在于，所述米波天线通信不良时，依次通过辅调制解调器、适配器、所述机车电台系统和百米波天线实现不同机车之间的通信。

7.根据权利要求5或6所述的无线重联同步总控系统，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏连接所述机车微机控制系统，用于显示机车当前运行参数。

8.一种机车无线重联同步总控方法，其特征在于，为每台机车安装权利要求1-4所述的机车无线重联同步控制系统，

当米波天线通信正常时，不同机车之间通过米波天线进行通信；

当米波天线通信不良时，不同机车之间通过机车电台系统和百米波天线进行通信。

9.根据权利要求8所述的机车无线重联同步总控方法，其特征在于，不同机车之间通过米波天线进行通信包括：

主控车的微机控制系统发送的控制指令，依次经过主控车的所述无线重联网关和主控车的所述辅调制解调器后，传送至主控车的主调制解调器，主控车的所述主调制解调器将所述控制指令信号调制后，经主控车的合路器，由主控车的米波天线发出；

从控车的米波天线接收到包含控制指令信号的无线电信号后，将信号经从控车的合路器传送至从控车的主调制解调器，所述从控车的主调制解调器解调所述无线电信号后，经从控车的所述辅调制解调器发送至从控车的无线重联网关，由从控车的所述无线重联网关传送至从控车的微机控制系统，所述从控车的微机控制系统根据所述控制指令控制从控车；

和/或，

所述从控车的微机控制系统将从控车的当前实际状态参数发送至从控车的无线重联网关，依次经由从控车的辅调制解调器、主调制解调器、合路器，最后经由从控车的米波天线发出；

主控车的米波天接收包含从控车的当前实际状态参数的无线电信号后，将依次经由主控车的合路器、主调制解调器、辅调制解调器、无线重联网关，最后由主控车的微机控制系统接收。

10.根据权利要求8所述的机车无线重联同步总控方法，其特征在于，不同机车之间通过机车电台系统和百米波天线进行通信包括：

主控车的微机控制系统发送的控制指令，依次经过主控车的所述无线重联网关和主控车的所述辅调制解调器，主控车的所述辅调制解调器将所述控制指令信号调制后，经主控车的适配器发送至主控车的机车电台系统，由主控车的百米波天线发出；

从控车的百米波天线接收到包含控制指令信号的无线电信号后，将信号经从控车的机车电台系统传送至从控车的适配器，然后发送至从控制的辅调制解调器，从控车的辅调制解调器对信号进行解调，再经由从控车的无线重联网关发送至从控车的微机控制系统，所述从控车的微机控制系统根据所述控制指令控制从控车；

和/或，

所述从控车的微机控制系统将从控车的当前实际状态参数发送至从控车的无线重联网关，依次经由从控车的辅调制解调器、适配器、机车电台系统，最后经由从控车的百米波天线发出；

主控车的百米波天接收包含从控车的当前实际状态参数的无线电信号后，将依次经由主控车的机车电台系统、适配器、辅调制解调器、无线重联网关，最后由主控车的微机控制系统接收。

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