CN203246468U - 一种数字化无线列调机车电台 - Google Patents

Abstract

一种数字化无线列调机车电台，包括A子架、B子架、操控系统、监测系统、天馈系统，A子架包括：GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、时钟位置采集器、高速数据传输单元、运行记录存储单元、保护单元、主控单元、接口单元、电源模块、总线单元、多模合路器；B子架包括：监测专用无线模块、800MHz传输模块、数字化450MHz传输模块、采集分析单元、对外接口单元、电源单元、多模合路器；操控系统包括：MMI、打印机、送(受)话器、扬声器。本实用新型可避免目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题。

Description

一种数字化无线列调机车电台

技术领域

本实用新型涉及一种数字化无线列调机车电台，属于列车无线调度通信技术领域，用于机车端实现数字化机车车载电台与地面车站、调度、监测、以外机车、列调作业终端、列尾主机等系统、设备间的信息传输装置。 

背景技术

数字化无线列调机车电台(简称：数字机车电台)是实现列车在途运行过程中列车调度指挥装置。既有列调机车电台一直以来采用了模拟制式450MHz频段，存在抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务，严重影响了铁路通信技术信息化发展需求。根据工信部【2009】666号文件《工业和信息化部有关150MHz400MHz专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》和铁道部部办运发【2010】1号文件《关于转发工业和信息化部有关150MHz400MHz专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》精神，自2011年1月1日起，国家停止150MHz、400MHz频段内模拟对讲机设备的型号核准，全面推广数字对讲机，为顺应国家政策，既有线无线列调系统在大修改造时应升级为数字无线列调系统。铁路数字无线列调系统应定位于对450MHz模拟无线列调系统的数字化转换。鉴于数字化无线列调系统设备的研制，充分利用数字化信息传输优势，将既有独立的、分散的、不成体系的各功能单元进行有机整合，构建综合一体化、网络化、智能化、数字化列调通信系统机车业务传输平台，建立车地间、车车间的数字化通信链路业务扩展，在原列调功能基础上，增设综合监测、主动维保体系，实现列车在途运行安全保障系统建立，为列车安全运行提供充足保障。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数字化无线列调机车电台，其可构建综合一体化、网络化、智能化、数字化列调通信系统机车业务传输平台。 

为此，本实用新型提供了一种数字化无线列调机车电台，其特征在于：其包括：A子架、B子架、操控系统、监测系统、天馈单元、多模天馈单元、和业务系统，所述A子架包括：机车端司机的GSM-R语音单元、机车端的GSM-R数据单元、时钟定位采集器、高速数据传输单元、运行记录存储单元、保护单元、主控单元、接口单元、电源模块、总线单元、以及多模合路器，主控单元与所述的GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、时钟位置采集器、高速数据传输单元、运行记录存储单元、保护单元、接口单元、总线单元相连；电源模块与总线单元相连；总线单元与GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、时钟定位采集器、高速数据传输单元、运行记录存储单元、保护单元、 主控单元、接口单元、电源模块相连；多模合路器与所述GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、时钟位置采集器、高速数据传输单元相连，所述B子架包括：监测专用无线模块、800MHz传输模块、数字化450MHz传输模块、采集分析单元、对外接口单元、电源单元、监测单元、以及多模合路器，采集分析单元与所述800MHz传输模块、数字化450MHz传输模块、监测单元相连；多模合路器与所述监测专用无线模块、800MHz传输模块、数字化450MHz传输模块相连，所述操控系统包括：MMI、打印机、送/受话器、扬声器，MMI与所述B子架对外接口单元、打印机、送/受话器、扬声器相连，所述监测系统包括：地面监测收发模块、监测数据处理前置系统、数据管理子系统、故障诊断子系统、监控预警子系统，监测数据处理前置系统与所述地面监测收发模块、数据管理子系统、故障诊断子系统、监控预警子系统相连，多模天馈单元与所述的B子架多模合路器相连，与A子架的多磨合路器相连，并和天馈单元之间设有无线通信链路，与业务系统之间设有无线通信链路，业务系统与多模天馈单元之间设有无线通信链路。 

优选地，所述数字化450MHz传输模块包括：450MHz模/数功放模块、数据加解密模块、输出接口模块、调制解调算法模块、以及相干解调模块。 

优选地，所述主控单元包括：多源信息采集模块、信息融合模块、信息提取模块、信息分类模块、模糊聚类模块、以及控制输出模块。 

根据本实用新型，所述数字化450MHz传输模块采用了建立了450MHz频段内的基于软件无线电技术的数字化无线通信制式，适应了铁道部令第34号《铁路主要技术政策》信息化、智能化、数字化铁路通信技术发展要求，避免了目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题。 

根据本实用新型，所述主控单元作为系统设备的核心处理单元，实现了按照标准接口协议构建了系统设备的一体化、综合化、智能化、网络化内部有效连接，使设备各单元按照一定的指令信息流程顺序、规范的命令导向、协调的执行程序，建立了可控化的单元间控制，信息按照固有的单元独立处理模式，独立完成作业内容。 

根据本实用新型，建立了监测单元和监测专用无线模块机制，实现了设备在途运行状态信息的实时、按需监测功能，提高了列车的安全运行保障。 

根据本实用新型，建立了监测系统，使在地面的运维人员可以实时掌握在途列车的运行状态，便于根据列车运行状态进行列车调度作业，以及及时发现故障隐患，进行主动维修，改变了以往故障修、事故修、日常检修的维保模式，提高了列车安全运行的可靠性保障。 

根据本实用新型，多模合路器构建了基于450MHz频段、800MHz频段、GSM-R频段、1.5G或1.8G频段、专用频段的多射频信号的有机融合机制，解决了既有机车电台采用独立的、分散的、不成体系的多天线机车顶部窄域面积安装，甚至向往空中方向延伸的安装方式，所造成的射频信号互调干扰、同频干扰、抗接触网电磁环境干扰、高度方向印发电力事故隐患等问题。 

根据本实用新型，采用了数字化技术、智能集成技术、数据融合技术、智能提取技术、网络化技术、计算机技术、综合控制技术、监测技术等的有效结合，为铁路运输安全提供了保障。 

根据本实用新型，用于数字化列车无线调度通信系统，对列车在途运行过程中，建立车地间、车车间的通信，以及实现数字化列车调度指挥，综合监测等使用需求，从而提高铁路列车安全运行保障，同时防止列车在途故障发生，建立列车在途运行状态故障隐患识别机制，提高了铁路运输效率，保障了设备运行的安全稳定性。 

附图说明

图1是本实用新型的结构及安装示意图。 

图2是本实用新型的数字化无线列调机车电台的基本体系架构原理图。 

图3是本实用新型的数字化450MHz传输模块基本架构原理图。 

图4是本实用新型的A子架主控单元基本架构原理图。 

图5是本实用新型的MMI基本架构原理图。 

图6是实现本实用新型的数字信息业务输入信息分析处理流程图。 

图7是实现本实用新型的数字信息业务输出信息分析处理流程图。 

具体实施方式

本《说明书》中，缩写MMI(Man Machine Interface)指的是人机操作界面；缩写GSM-R(Global System Mobile Communication for Railways)系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。 

图1描述了一种数字化无线列调机车电台正视效果示意图。附图标记1001表示A子架部分；附图标记1002表示B子架部分；附图标记1003表示A子架与B子架间的电源连接线；附图标记1004表示A子架、B子架电源接口；附图标记1005表示设备的电源开关等；附图标记1006表示A子架与B子架间的数据连接线；附图标记1007表示A子架、B子架的数据接口；附图标记1008、1009表示B子架提供MMI的设备输出接口；附图标记1100、1109表示MMI的安装固定孔(每个MMI共四个)；附图标记1101、1108表示MMI的显示单元(每个MMI一个)；附图标记1102、1107表示MMI的按键示意图(每个MMI一副)；附图标记1103、1106表示MMI的扬声器声音发出蜂窝窗(每个MMI一个)；附图标记1104、1105表示MMI的结构示意图。 

图2描述了数字化无线列调机车电台的基本体系架构原理图，该系统总线式架构，并根据业务类型采用单元模块化设计，建立主控单元进行系统设备的运行管理、作业业务对应分配、建立统一控制各单元模块工作执行管理与控制机制，使各功能单元模块在主控单元的控制下独立运行且紧密关联。多模合路器实现了多路不同频段信息的输入有效融合，并根据输入业务频率进行对应输出指向；GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、时钟位置采集器、高速数据传输单元、数字化450MHz传输模块、800MHz传输模块、监测专 用无线模块作为系统装置的接收信息采集单元实现外部业务信息的输入，系统时钟采用高精度时钟芯片，保障了内部时钟信息的实时性，和记录存储时钟信息的一致性，主控单元统一控制保证了系统内部单元体系架构也防止了内部信息传输相互影响；对外接口单元采用标准化接口实现了记录数据有效导出、与相关外联设备的有效对接保证；数据的内部对比与可视化对比，便于运行或事故后原因分析；采集单元与主控单元、总线单元协同工作、业务指令优化处理与对应分配，建立了高速大容量数据处理机制；建立内部标准化协议接口控制信息传输机制，各业务按照类型进行数据的有机融合、诊断判断、对比分析后。进行智能提取，再对应输出，优化了系统接收信息的类型处理，降低了外围单元模块的工作强度，使终端运算速度加快。保护单元及接口单元设计，为产品外联终端设备的标准化设计做了铺垫。操控系统的设计，构建了人机间、单元间的有序执行与操作人性化设计架构。监测系统实现了列车在途运行状态的综合检测功能，为列车安全运行状态故障诊断、隐患识别、数据分析处理构建了系统平台，防止列车在途故障、事故的发生，同时提供维保部门维保依据，建立了事故修、故障修、常规修维保模式为主动维修模式体系。本实用新型避免了目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题，铁路列调技术发展引领了方向，为列车安全运行提供了技术保障。 

所述数字化无线列调机车电台，其包括：A子架1、B子架2、操控系统3、监测系统4、天馈单元5、多模天馈单元6、和业务系统7。 

本实用新型主要为实现以下功能： 

语音功能

调度员对所有机车全呼、通话并发布通告； 

调度员可对该调度区段的所有机车进行呼叫、通话，并发布通告； 

调度员与司机通话具有越区切换功能； 

调度员采用选站后群呼方式呼叫司机并通话。车站台占用时，向调度台示忙；在紧急情况下，调度员可优先与司机通话； 

调度员与司机间，以及车站值班员、司机、助理值班员、运转车长之间的通话； 

机车司机按车次功能号个别呼叫运转车长并通话； 

运转车长按车次功能号个别呼叫机车司机并通话； 

助理值班员按车次功能号个别呼叫机车司机并通话； 

助理值班员按车次功能号个别呼叫运转车长并通话； 

司机组呼所属列车调度员、司机、车站值班员并通话； 

车站值班员、助理值班员、车站基站区范围内机车司机和运转车长之间按组呼方式通话； 

机车司机、助理值班员、工务巡道人员、道口值班人员向所属调度辖区的调度员、相邻的车站值班员以及相邻的机车司机、运转车长、助理值班员、工务巡道人员、道口人员发起铁路紧急呼叫；留有可接入铁路电话交换网的接口； 

车司机、运转车长之间呼叫采用信令方式(可选)；也可以采用话音直接呼叫便携台； 

调度员、车站值班员、与司机间及与便携台的通话分别由调度所、车站及机车上的录音设备自动录音； 

调度员、车站值班员与司机间及与便携台的通话具有用户优先级和呼叫优先级功能，具有进行强拆、强插功能； 

司机可以个别呼叫本站、前方站、后方站车站值班员并通话； 

主叫号码识别显示、主叫号码识别限制、被叫号码识别显示、被叫号码识别限制； 

数据功能

机车台、车站台、调度所设备之间具有实时数据、短数据和报文分包传送的功能； 

机车台、车站台、调度所设备之间应具有双向数据传输功能； 

调度员向司机发送调度指令并显示，司机向调度员发送报告并显示，非话信息由调度所设备和机车设备分别记录； 

机车电台预留列尾装置、DMIS无线车次号校核系统、调度命令无线传输系统等数据接口； 

检修所的监测设备能自动和手动监测调度所设备、车站电台和中继器的工作状态(并能对车站电台的参数进行远端修改)；并且监测和通话可以同时、实时进行； 

系统具备车站电台、机车电台自检功能，机车电台出入库遥测功能，车站电台场强测试自动配合功能等； 

司机呼叫调度员时，调度所设备应具有显示、存储机车呼入的功能； 

机车数据采集编码器采集监测装置的数据，按规定条件发送车次号信息； 

实现车次号信息传送的目的IP地址及时更新； 

支持CTC/TDCS查询指定列车的车次号信息； 

SM-R模式下，对发送的车次号信息、列车停稳和列车启动信息进行存储； 

机车数据采集编码器具有发送车次号测试信息的功能； 

CTC/TDCS根据接收到的无线车次号信息进行车次校核和追踪； 

CTC/TDCS具有按车站和按机车自动统计车次号信息传送成功率的功能； 

调度员向辖区内的运行列车发送调度命令、行车凭证、调车作业通知单等信息； 

车站值班员向辖区内的运行列车发送行车凭证、调车作业通知单等信息； 

CTC/TDCS能自动向辖区内的运行列车发送列车进路预告信息； 

调度命令机车装置能向发送方终端发送自动确认信息； 

司机能够通过调度命令机车装置向发送方终端发送手动签收信息； 

系统应支持跨区段发送调度命令信息； 

在规定时间内CTC/TDCS系统未收到签收信息，应向调度命令信息发送方 给出提示； 

司机利用操作显示终端可发送调车请求信息； 

TC/TDCS设备和调度命令机车装置应完整存储所有调度命令信息和操作过程； 

系统中各终端应具有文字提示功能，列车调度台和调度命令机车装置还应具有语音提示功能； 

CTC/TDCS应具备分别按车站和按机车自动统计调度命令信息传送成功率的功能； 

列尾主机能与列尾显示单元/CIR建立和拆除唯一对应关系； 

列尾显示单元/CIR提供司机查询列车尾部风压的功能； 

列尾显示单元/CIR能语音提示和显示接收到的列车尾部风压数值； 

风压数值超过规定时间没有更新时，列尾显示单元/CIR应进行声光报警； 

列尾显示单元/CIR具有控制列尾主机排风制动的功能(可选)； 

列尾显示单元/CIR能接收列尾主机发送的电池电量不足报警信息和列车管风压低于设定值时的报警信息，并进行声光报警。 

本实用新型的A子架1实现了系统设备的时钟位置采集、语音采集与传输、数据采集与传输、运行总体控制、系统保护、运行记录存储及内部标准化接口协议建立等。 

所述GSM-R语音单元101，用于建立基于GSM-R网络时机车端司机的语音通信需求； 

所述GSM-R数据单元102，用于建立基于GSM-R网络时机车端的数据收发； 

所述时钟定位采集器103，用于采集当前时钟信息，以便实时校对系统设备的时间信息，采集地理位置信息，与机车运行线路数据进行对比，形成运行速度、运行位置、运行线路等信息的有效记录存储； 

所述高速数据传输单元104，用于系统数据的高速对地传输与接收，满足车间地通信需求； 

所述运行记录存储单元105，用于记录和存储系统运行信息，便于运维保障与故障信息追忆和查找； 

所述保护单元106，用于系统设备的非正常断电、关机、遇紧急状况时，对系统数据库、运行系统软件的保护； 

所述主控单元107，与所述的GSM-R语音单元101、GSM-R数据单元102、时钟位置采集器103、高速数据传输单元104、运行记录存储单元105、保护单元106、接口单元107、总线单元相连108，用于协调和控制与其连接各单元模块的工作，建立各模块与对应终端、对应单元的数据与音频通道控制，对各单元模块进行控制盒信息的记录存储控制，协调系统设备的工作分配； 

所述接口单元108，用于提供内部接口协议的互联互通保障； 

所述电源模块109，与总线单元相连，用于提供各单元模块的电源。 

所述总线单元110，与各单元相连，用于提供系统中各单元间电源走线、信息交互平台； 

所述多模合路器111，与所述的GSM-R语音单元101、GSM-R数据单元102、时钟位置采集器103、高速数据传输单元104相连，用于将所连单元射频信号的汇聚，集中发送与接收控制分配。 

本实用新型的B子架2实现了数字化450MHz信息的采集与传输、800MHz列尾及预警信息的采集与传输、系统综合监测信息的采集与传输，并提供了对外接口单元、系统集中供电电源单元等。 

所述监测专用无线模块201，用于系统设备运行状态信息的按需下发传输与接收指令传输； 

所述800MHz传输模块202，用于机车端800MHz列尾信息业务及安全运行预警业务的接收与发送； 

所述数字化450MHz传输模块203，用于机车端450MHz列尾信息业务、语音业务、数据业务的数字化处理及接收与发送； 

所述采集分析单元204，与所述800MHz传输模块202、数字化450MHz传输模块203、监测单元207相连，用于对所连接模块和单元输入信息的采集分析与处理，及对所连接模块与单元控制输出信息； 

所述对外接口单元205，用于系统设备的外连设备的接口协议控制与接口输出输入； 

所述电源单元206，用于提供系统设备的电源； 

所述监测单元207，用于系统运行状态的综合监测信息处理与输入输出控制； 

所述多模合路器208，与所述监测专用无线模块201、800MHz传输模块202、数字化450MHz传输模块202相连，用于将所连单元射频信号的汇聚，集中发送与接收控制分配。 

本实用新型的操控系统3实现了系统设备人机操作、语音输入输出、调度命令信息输出打印等，并设置了双套冗余，可以承担一台机车A/B端人机操作显示的安装需求。 

所述MMI301，与所述B子架对外接口单元205、打印机302、送(受)话器303、扬声器304相连，用于机车端司机视频、语音、按键作业等业务的实现与完成； 

所述打印机302，用于机车端接收到的调度命令信息的打印输出； 

所述送(受)话器303，用于机车端司机进行语音发送、语音接收操作功能； 

所述扬声器304，用于机车端接收到呼叫信息的语音播放，给予司机听觉效果。 

本实用新型的监测系统4实现了地面对数字化机车电台的综合检测功能，设计了车地传输独立功能模块地面监测收发模块401、监测数据处理前置系统402、数据管理子系统403、故障诊断子系统404、监控预警子系统405等。 

所述地面监测收发模块401，用于接收机车电台、车站电台等监测指令， 发送地面对机车电台的监测诊断信息； 

所述监测数据处理前置系统402，与所述地面监测收发模块、数据管理子系统、故障诊断子系统、监控预警子系统相连，用于接收或发送监测数据的融合、分析、筛查、滤除、提取、存储、及对应输出，提供了综合监测信息的数据库、网络连接等； 

所述数据管理子系统403，用于监测数据的管理功能； 

所述故障诊断子系统404，用于对接收的监测信息进行统计对比分析，查找出与数据库映射表中不一致信息，并提供运维人员判断结果和关键参数； 

所述监控预警子系统405，用于非正常监测信息的预警提示与显示。 

本实用新型的天馈单元5，用于监测系统信息的接收与发送； 

本实用新型的多模天馈单元6，与所述的B子架多模合路111相连，与A子架的多模合路器208相连，并和对应的天馈单元5建立无线通信链路，与业务系统7建立无线通信链路，承担了800MHz频段、数字化450MHz频段、监测专用无线模块频段的多频段综合业务的接收与发送； 

本实用新型的业务系统7，与多模天馈单元6建立无线通信链路，主要是指与本实用新型建立无线业务的系统。 

图3中说明了所述B子架2中的所述数字化450MHz传输模块203作为数字化450MHz传输装置，实现对数字化450MHz频率链路发送过来的信息进行接收以及将本机信息在450MHz频率上进行数字化发送，提高系统信息传输的安全性、可靠性、保密性等。采用了建立了450MHz频段内的基于软件无线电技术的数字化无线通信制式，适应了铁道部令第34号《铁路主要技术政策》信息化、智能化、数字化铁路通信技术发展要求，避免了目前在用无线模拟制式列调系统抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务、严重影响铁路通信技术信息化发展等问题，为列车安全运行提供了技术保障。 

所述数字化450MHz传输模块203包括：450MHz模/数功放模块231、数据加解密模块232、输出接口模块233、调制解调算法模块234、以及相干解调模块235。 

图4中说明了所述A子架1中的所述主控单元107作为本实用新型的系统设备的核心处理单元，实现了按照标准接口协议构建了系统设备的一体化、综合化、智能化、网络化内部有效连接，使设备各单元按照一定的指令信息流程顺序、规范的命令导向、协调的执行程序，建立了可控化的单元间控制，信息按照固有的单元独立处理模式，独立完成作业内容。 

所述主控单元107包括：多源信息采集模块171、信息融合模块172、信息提取模块173、信息分类模块174、模糊聚类模块175以及控制输出模块176。 

图5中说明了所述操控系统3中的所述MMI301作为本实用新型的人机操作终端设备，实现了人机操作的可视化、语音播报、监测信息显示、调度命令显示与打印、语音通信的显示与播报、输出语音信息的手持终端设备，构建了人性化、网络化、总线化的系统装置，满足机车端信息指令的输入输出处理。 

所述MMI301包括：操作按键单元311、网络单元312、语音单元313、显示单元314、对外接口单元315、数据采集单元316、主控单元317、以及打印单元318。 

图6是实现本实用新型的数字信息业务输入信息分析处理方法基本流程图。本实用新型具有根据所述A子架1中所述时钟定位采集器103采集输入信息，判断所处地理位置、当前时钟等信息，与所述A子架中的主控单元107中所述多元信息采集模块171内嵌数据比较库中的信息进行有效修改与调整；对于所述A子架1中所述多模合路器(111)接收的信息指令，直接分发、受控至与所述的GSM-R语音单元101、GSM-R数据单元102、高速数据传输单元104；对于所述B子架2中所述多模合路器(208)接收的信息指令，直接分发、受控至与所述的监测专用无线模块201、800MHz传输模块202、数字化450MHz传输模块203；所述A子架1中所述主控单元107内嵌对应信息的数据库，直接将信息与数据库内信息直接比较，并对应控制所述MMI301进行自动切换显示、播报等。具体输入信息分析处理方法流程如图6所示。 

步骤801，多模天馈单元6接收信息后，执行步骤802进入多模合路器111、208，输出至对应单元，执行步骤803，对应单元进行接收处理，转发至主控单元107，主控单元执行步骤805，与内嵌数据库信息比较，进行业务类型分类，判断为时钟位置信息，执行步骤806，进行记录存储，执行步骤807，完成系统时钟位置校对刷新，执行步骤807，发送至总线单元110，执行步骤808，传输至MMI301，执行步骤809，对MMI301进行时钟位置校对刷新，MMI301显示单元314进行显示，同时语音单元313进行语音播报。 

步骤810，主控单元执行步骤805，与内嵌数据库信息比较，进行业务类型分类，判断为数据业务信息，执行步骤810，进行记录存储，执行步骤811，通过总线单元110传输至所述B子架2中的采集单元204，进行步骤812，进行数据信息分析，判断为属于调度命令信息，执行步骤814，输出至MMI，执行步骤816，进行人机显示，执行步骤818，进行打印输出。 

步骤813，通过总线单元110传输至所述B子架2中的采集单元204，进行步骤812，进行数据信息分析，判断为数字化450MHz数据信息，或者800MHz列尾或预警信息，执行步骤813，对应输出执行步骤815，数字化450MHz数据信息，或者800MHz列尾或预警信息发送输出，执行步骤817，对应终端进行接收处理。 

步骤819，通过总线单元110传输至所述B子架2中的采集单元204，进行步骤812，进行数据信息分析，判断为综合监测信息，执行步骤819，进行监测信息处理，执行步骤820，输出至检测单元207，进行处理，执行步骤821，监测专用无线模块201进行发送输出，执行步骤822，地面监测系统接收处理。 

步骤823，主控单元执行步骤805，与内嵌数据库信息比较，进行业务类型分类，判断为语音业务信息，执行步骤823，进行记录存储，执行步骤824，通过总线单元110传输至所述B子架2中的采集单元204，进行步骤825，进行语音信息分析，判断为属于调度通话命令信息，执行步骤826，输出至MMI， 执行步骤828，进行人机语音播报处理，执行步骤830，进行扬声器语音输出。 

步骤827，步骤825判断为800MHz语音信息，执行步骤827，800MHz传输模块接收，执行步骤829，多模天馈单元6进行发送输出，执行步骤831，外围终端设备接收处理，实现语音通信。 

步骤832，步骤825判断为数字化450MHz语音信息，执行步骤832，450MHz传输模块接收，执行步骤833，多模天馈单元6进行发送输出，执行步骤834，外围终端设备接收处理，实现语音通信。 

另外，语音判断结果若适应所述GSM-R语音单元101，则按照语音流程方法执行，完成GSM-R语音信息的处理与发送、接收，完成GSM-R语音的通话。若数据判断结果适应所述的GSM-R数据单元102，则按照数据流程方法执行，完成GSM-R数据信息的处理与发送、接收，完成GSM-R数据通信。若数据判断结果适应所述的高速数据传输单元104，则按照数据流程方法执行，完成高速数据信息的处理与发送、接收，完成高速数据通信。 

图7是实现本实用新型的数字信息业务输出信息分析处理方法基本流程图。本实用新型具有根据所述监测系统4人机输入监测功能信息、所述操控系统MMI301按键操作单元311输入信息、所述操控系统送(受)话器303输入的语音信息、所述操控系统MMI301按键呼叫信息输入等的主动输入业务信息的处理功能。监测系统4人机输入监测功能信息，执行独立的监测系统命令流程，并实现地面主动监测机车电台运行状态信息。 

步骤901，机车端司机通过MMI301输入调度命令下发信息，执行步骤901，机车端司机提取送(受)话器303，发送主动呼叫信息指令，执行步骤902，机车端司机操作MMI301按键单元311，主动发送语音呼叫信息，执行步骤903,步骤901、902、903，执行后，执行步骤904，MMI进行输入信息处理后，转发至所述A子架1中的主控单元107，主控单元进行业务分类与信息识别，判断结果为800MHz数据业务，对应输出执行步骤910，800MHz传输模块202接收处理并执行步骤913，进行信息发送，800MHz数据终端进行接收处理，执行步骤916，完成800MHz数据的传输。 

步骤911，主控单元进行业务分类与信息识别，判断结果为GSM-R语音业务，对应输出执行步骤911，GSM-R语音单元101接收处理并执行步骤914，进行语音信息发送，GSM-R语音终端进行接收处理，执行步骤917，完成GSM-R语音的传输。 

步骤912，主控单元进行业务分类与信息识别，判断结果为数字化450MHz语音业务，对应输出执行步骤915，数字化450MHz传输模块203接收处理并执行步骤915，进行语音信息发送，数字化450MHz语音终端进行接收处理，执行步骤918，完成数字化450MHz语音的传输。 

步骤906，主控单元进行业务分类与信息识别，判断结果为监测信息数据业务，对应输出执行步骤906，输出至所述B子架2中的采集分析单元204，执行步骤907，通过监测单元207处理后执行步骤908，建立检测无线模块发送机制，通过锻模合路器208、多模天馈单元6对地面进行数据发送，执行步 骤909，进行监测信息发接收处理，完成监测业务传输。 

步骤919，主控单元进行业务分类与信息识别，判断结果为GSM-R数据业务，对应输出执行步骤919，输出至所述A子架1中的GSM-R数据单元102，执行步骤922，建立检测无线模块发送机制，通过锻模合路器208、多模天馈单元6对地面进行数据发送，执行步骤909，进行监测信息发接收处理，完成监测业务传输。 

本实用新型实现了数字化无线列调机车电台(简称：数字机车电台)，解决了既有列调机车电台一直以来采用了模拟制式450MHz频段，存在抗干扰能力弱、技术落后、不能提供增值业务，严重影响了铁路通信技术信息化发展需求。并且符合工信部【2009】666号文件《工业和信息化部有关150MHz400MHz专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》和铁道部部办运发【2010】1号文件《关于转发工业和信息化部有关150MHz、400MHz专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》精神。铁路数字化无线列调系统定位于对450MHz模拟无线列调系统的数字化转换。鉴于数字化无线列调系统设备的研制，充分利用数字化信息传输优势，将既有独立的、分散的、不成体系的各功能单元进行有机整合，构建综合一体化、网络化、智能化、数字化列调通信系统机车业务传输平台，建立车地间、车车间的数字化通信链路业务扩展，在原列调功能基础上，增设综合监测、主动维保体系，实现列车在途运行安全保障系统建立，为列车安全运行提供充足保障。 

本实用新型建立了监测单元和监测专用无线模块机制，实现了设备在途运行状态信息的实时、按需监测功能，提高了列车的安全运行保障。建立了监测系统，使在地面的运维人员可以实时掌握在途列车的运行状态，便于根据列车运行状态进行列车调度作业，以及及时发现故障隐患，进行主动维修，改变了以往故障修、事故修、日常检修的维保模式，提高了列车安全运行的可靠性保障。采用了多模合路器，构建了基于450MHz频段、800MHz频段、GSM-R频段、1.5G或1.8G频段、专用频段的多射频信号的有机融合机制，解决了既有机车电台采用独立的、分散的、不成体系的多天线机车顶部窄域面积安装，甚至向往空中方向延伸的安装方式，所造成的射频信号互调干扰、同频干扰、抗接触网电磁环境干扰、高度方向印发电力事故隐患等问题。采用了数字化技术、智能集成技术、数据融合技术、智能提取技术、网络化技术、计算机技术、综合控制技术、监测技术等的有效结合为铁路运输安全提供了保障。 

Claims (3)

1.一种数字化无线列调机车电台，其特征在于：其包括：A子架(1)、B子架(2)、操控系统(3)、监测系统(4)、天馈单元(5)、多模天馈单元(6)、和业务系统(7)，所述A子架(1)包括：机车端司机的GSM-R语音单元(101)、机车端的GSM-R数据单元(102)、时钟定位采集器(103)、高速数据传输单元(104)、运行记录存储单元(105)、保护单元(106)、主控单元(107)、接口单元(108)、电源模块(109)、总线单元(110)、以及多模合路器(111)，主控单元(107)与所述的GSM-R语音单元(101)、GSM-R数据单元(102)、时钟位置采集器(103)、高速数据传输单元(104)、运行记录存储单元(105)、保护单元(106)、接口单元(108)、总线单元(110)相连；电源模块(109)与总线单元(110)相连；总线单元(110)与GSM-R语音单元(101)、GSM-R数据单元(102)、时钟定位采集器(103)、高速数据传输单元(104)、运行记录存储单元(105)、保护单元(106)、主控单元(107)、接口单元(108)、电源模块(109)相连；多模合路器(111)与所述GSM-R语音单元(101)、GSM-R数据单元(102)、时钟位置采集器(103)、高速数据传输单元(104)相连，所述B子架包括：监测专用无线模块(201)、800MHz传输模块(202)、数字化450MHz传输模块(203)、采集分析单元(204)、对外接口单元(205)、电源单元(206)、监测单元(207)、以及多模合路器(208)，采集分析单元(204)与所述800MHz传输模块(202)、数字化450MHz传输模块(203)、监测单元(207)相连；多模合路器(208)与所述监测专用无线模块(201)、800MHz传输模块(202)、数字化450MHz传输模块(203)相连，所述操控系统(3)包括：MMI(301)、打印机(302)、送/受话器(303)、扬声器(304)，MMI(301)与所述B子架对外接口单元(205)、打印机(302)、送/受话器(303)、扬声器(304)相连，所述监测系统(4)包括：地面监测收发模块(401)、监测数据处理前置系统(402)、数据管理子系统(403)、故障诊断子系统(404)、监控预警子系统(405)，监测数据处理前置系统(402)与所述地面监测收发模块(401)、数据管理子系统(403)、故障诊断子系统(404)、监控预警子系统(405)相连，多模天馈单元(6)与所述的B子架多模合路器(208)相连，与A子架的多磨合路器(111)相连，并和天馈单元(5)之间设有无线通信链路，与业务系统(7)之间设有无线通信链路，业务系统(7)与多模天馈单元(6)之间设有无线通信链路。

2.根据权利要求1所述的数字化无线列调机车电台，其特征在于：所述数字化450MHz传输模块(203)包括：450MHz模/数功放模块(231)、数据加解密模块(232)、输出接口模块(233)、调制解调算法模块(234)、以及相干解调模块(235)。

3.根据权利要求1所述的数字化无线列调机车电台，其特征在于：所述主控单元(107)包括：多源信息采集模块(171)、信息融合模块(172)、信息提取模块(173)、信息分类模块(174)、模糊聚类模块(175)、以及控制输出模块(176)。

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