CN208140944U - 基于gsm-r和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于GSM‑R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统，包括适于双模通信的列尾机车台主机、天线和列尾控制盒，所述列尾机车台主机和列尾控制盒均安装在驾驶室内，所述天线安装在外车顶，所述列尾机车台主机的正面面板上设有直流电源接口、列尾控制盒通信和输电接口、G‑ANT接口和R‑ANT接口，所述直流电源接口用于接入机车直流电源，所述列尾控制盒通信和输电接口用于连接与所述列尾控制盒之间进行数据传输和向所述列尾控制盒供电的多芯线缆，所述G‑ANT接口用于接入所述天线的GPS馈线，所述R‑ANT接口用于接入所述天线的400MHz和GSM‑R馈线。本实用新型这种系统能够对行驶中的列车进行有效的实时定位，监测和跟踪列车及列车的列尾装置。

Description

基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统，属于列车尾部安全防护装置。

背景技术

由于铁路部门列车取消守车后，尾部无人职守。在此情况下，为提高铁路运输的安全性而研制专用运输安全的列车尾部安全防护装置（简称列尾装置），列车尾部安全防护装置包括两部分，一部分设置在机车上，另一个部分设置在列尾，设置于列尾的列尾装置主要包括列尾主机及其附属设备，列尾主机根据列车运行的情况的需要进行摘挂，随列车运行，在车运行过程中监测列车的风压，反馈列车风压状态，保障列车运行安全，设置在机车上的部分可以合称为机车台，主要由列尾控制盒和列尾机车台主机构成，机车台主机设有天线，负责列尾控制的作业人员通过列尾控制盒查看列尾相关数据，列尾机车台主机和列尾主机之间能够通过两者通信模式通信，一种是400MHz频段无线通信，另一种是GSM-R网络通信，由此提高了通信的可靠性，有利于避免因通信网络问题导致无法通信。

GSM-R(Global System for Mobile Communications - Railway)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，它在GSMPhase2+规范协议的高级语音呼叫功能（如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务）的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要，在此通信系统的基础上，利用计算机组网技术，建立起来了包括数据库服务器、应用服务器、应用终端、监控中心以及列车上的列尾设备和机车台设备的计算机通信网络，实现了涉及列车运行信息查询、记录、统计、分析、作业调度、交互等多方面的功能或辅助作用，对提高管理效率和管理水平提供了支持。

然而，由于列车运行环境的复杂性以及GSM-R通信网络的覆盖范围和定位精度等因素，现有基于GSM-R物联网络对于行驶中的列车还不能很好的定位和跟踪，因此，有必要结合其他更为有效的定位技术，利用现有机车台设备和列尾设备，实现对行驶中列车的有效定位和跟踪。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统，这种系统提供了用于对行驶中的列车进行有效实时定位的硬件基础，能够在相应软件的支持下，监测和跟踪列车及列车的列尾装置。

本实用新型的技术方案是：一种基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统，设有基于GSM-R通信网络进行通信的计算机管理网络，所述计算机管理网络中包含数据库服务器、应用服务器、应用终端和监控中心，列车机车台主机和列尾主机分别通过各自的GSM-R通信模块接入所述计算机管理网络，所述机车台主机采用双模列尾机车台主机，通过数据线缆连接列尾控制盒，所述列尾控制盒采用双模列尾控制盒，所述机车台主机设有机车台天线，所述机车台天线采用适于相应双模通信的多频段机车天线，所述列尾机车台主机和列尾控制盒均安装在驾驶室内，所述机车台天线安装在外车顶，所述机车台天线设有分别接入所述列尾机车台主机的相应天线接口的卫星定位信号馈线及400MHz和GSM-R馈线，所述列尾主机挂接在列车尾部并设有安装异常传感器。

本实用新型的有益效果为：由于将机车台主机和列尾主机接入已有的计算机管理网络，利用GSM-R方式进行数据传输和交互，各网络终端和服务器能够实时获得机车台主机和列尾主机的相关信息，进而实时了解相关列车的运行情况和工作状态；由于机车台天线可以采用能够接收到卫星定位信息的多频段天线，将卫星定位信息传送给机车台主机，通过在机车台主机基础上增加卫星定位运算模块或机车台主机装载相应的计算软件，可能够方便、迅速地计算出起所在的位置，由于列尾主机设置了安装异常传感器，能够实时发现列尾主机安装松动和脱钩的危险，及时采取必要措施进行处理，监控中心通过计算机管理网络就能够实时获悉列车行驶过程中的较为精准的位置，实时获悉列尾信息，满足管理需要。

另外，由于列尾机车台主机和列尾控制盒都固定安装在驾驶室内，有利于保证安装的牢固性，避免设备因滑动而带来故障，且允许采用现有技术进行减振安装，有利于减轻列车振动向设备的传递，同时还方便正司机等作业人员的查看和操作；由于所述列尾机车台主机可以安装在驾驶操纵台上或第三方设备柜里面，所述列尾控制盒可以安装驾驶室内临正司机的易操作位置，因此有利于保持作业场所的整洁，并方便对列尾控制盒的查看和操作；由于天线设置在外车顶，通信效果好，有利于在相对较差的通信网络条件下保持有效的通信；由于列尾控制盒和机车台主机之间采用线缆通信，有利于保证通信质量，且在现有技术背景下，可以将通信和电力传输有同一个多芯线缆承担，有利于简化布线；由于机车台主机是固定安装，有利于以机车上现有的DC110V直流电源向列尾机车台主机供电，并通过机车台主机与列尾控制盒之间的连接线缆向列尾控制盒供电，机之间的数据传输和交互，实现了列尾机车台主机向列尾控制盒的供电，有利于进一步简化布线结构和相关电路总体结构。

附图说明

图1是本实用新型的构造示意图；

图2是本实用新型涉及的列尾机车台主机示意图；

图3是本实用新型涉及的机车台主机减振支架的立体构造示意图；

图4是本实用新型涉及的的机车台主机减振支架的主视局部构造示意图；

图5是本实用新型涉及的列尾控制盒俯视方向上的示意图；

图6是本实用新型涉及的列尾控制盒侧视方向上的示意图；

图7是本实用新型涉及的机车台天线及其天线支架构造示意图；

图8是本实用新型涉及的列尾主机电路构造示意图；

图9是本适应性涉及的列尾主机外形构造示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参见图1，本实用新型涉及一种基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统，其包括列尾机车台主机、天线和列尾控制盒，所述机车台主机采用基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统主机，所述列尾控制盒采用双模列尾控制盒，所述天线采用适于相应双模通信的多频段机车天线，所述列尾机车台主机和列尾控制盒均安装在驾驶室内，例如，所述列尾机车台主机可以安装在驾驶操纵台上或第三方设备柜里面，所述列尾控制盒可以安装驾驶室内临正司机的易操作位置，所述天线安装在外车顶，优选外车顶距离大灯位置2米的范围内，所述列尾机车台主机的正面面板上设有直流电源接口、列尾控制盒通信和输电接口、G-ANT接口和R-ANT接口，所述直流电源接口用于接入DC110V机车直流电源，所述列尾控制盒通信和输电接口用于连接与所述列尾控制盒之间进行数据传输和向所述列尾控制盒供电的多芯线缆，所述G-ANT接口用于接入所述机车台天线的GPS馈线或其他适应形式的卫星定位信号（例如，北斗卫星定位系统）馈线，所述R-ANT接口用于接入所述天线的400MHz和GSM-R馈线。

所述DC110V电源接口采用2芯圆形连接器，所述列尾控制盒通信和输电接口采用7芯圆形插座，例如，7芯圆柱形航天插座，所述G-ANT接口采用TNC型连接器插座，所述R-ANT接口采用N型连接器插座，所述与所述列尾控制盒之间进行数据传输和向所述列尾控制盒供电的多芯线缆采用7芯线缆。

可以根据需要采用现有技术实现所述7芯圆形插接件各端子的定义：例如，VCC，列尾机车台主机为列尾控制盒提供的电源；RESET， 复位；422-A， 主机数据发送（RS422+）；422-B， 主机数据发送（RS422-）；422-Z，主机数据接收（RS422+）；422-Y， 主机数据接收（RS422-）；GND，地。

参见图1-4,所述列尾机车台主机包括机车台主机壳体501和设置在机车台主机壳体内的机车台主机电路，还包括用于安装所述机车台主机壳体的机车台主机减振支架503，所述机车台主机减振支架包括机车台主机减振底座508和设置在所述机车台主机减振底座上的机车台主机减振块507，所述机车台主机减振块设有沿竖向的中央通孔5071，所述机车台主机减振块的顶部高于所述机车台主机减振底座的高度，所述机车台主机壳体支承在所述机车台主机减振块上并通过螺丝与所述机车台主机减振底座紧固在一起，用于将所述机车台主机壳体和机车台主机减振底座紧固在一起的螺钉穿过其所对应的所述机车台主机减振块的中央通孔并依靠其紧固力使机车台主机减振块处于压缩状态，由此可以减轻或避免列车的振动传递到所述列尾机车台主机，损坏电路部分。

所述壳体的前面可以设有把手504，也可以不设把手。

根据实际需要，所述机车台主机减振底座的后部的左右两侧可以设有插接片506，以便能够与安装区域的相应插接槽相配合，所述机车台主机减振底座的前面板的中央设有通孔505，以便设置与墙体连接的螺钉或者通过该通孔透气散热。

优选地，所述机车台主机壳体的后面板上设有散热格栅502，防止主机箱过热损坏电路。

所述机车台主机减振底座508可以采用金属板材经钣金加工工艺制成，所述机车台主机减振底座的左右两侧可以各设有一个纵向延伸的直凹槽509，所述直凹槽的底部呈矩形，构成用于与安装基础（例如工作台）接触的支承配合面5091，所述减振块507的数量为四个，设置在所述直凹槽509内，各所述直凹槽509的前部和后部各设有一个所述的减振块，由此形成对壳体四角的减振支承，并与壳体四角处的安装孔一一对应。由于直凹槽形成的支承配合面与工作台（或其他安装平面）的接触面积大，摩擦阻力大，有利于保持稳定。且由于直边槽分布在底座的左右两侧，跨越的支承面积大，有利于保持平衡和稳定。

所述直凹槽的底部为宽度大于上部宽度的滑槽段5092，所述机车台主机减振块的主体部分呈柱形，其底部设有与所述滑槽段间隙配合且宽度大于所述直凹槽上部宽度的减振块底脚5072，由此可以根据实际需要调整所述所述机车台主机减振块在所述直凹槽上的位置且这种减振块不会直接从所述直凹槽上拔出。

所述直凹槽的底面的横向中央部位设有前后延伸的长条孔5094，所述长条孔的宽度与用于将所述机车台主机壳体和机车台主机减振底座紧固在一起的螺钉的宽度（直径）相适应，以允许这些螺钉的杆部穿过，以便实现壳体和减振之间底座之间的螺丝紧固，这种长条孔的设置，允许减振块处于任意位置。

所述直凹槽的底面的横向中央部位为向上凸起的窄平面5093，所述长条孔5094设置在所述窄平面5093上，以便使紧固螺丝的头部或配套螺位于该凸起区域内。

优选地，所述减振块507为主体部分呈圆柱形的橡胶块，既能够承受竖直方向的形变，也能够承受水平方向的形变.减振块的轴向上设有供螺丝穿过的中央通孔5071。

所述直凹槽509的外侧壁的上部5081向外倾斜，以利于美观并延伸在壳体底部的相应边缘附近，两直凹槽之间的区域为高度低于减振块顶部高度的平面5082，这部分平面即不接触工作台，也不接触壳体，其作用是形成整体底座，提供结构强度和结构弹性，有利于保持稳定和减轻振动。

所述机车台主机壳体内优选设有机车台主机电路安装架，位于所述机车台主机壳体内的所述机车台主机电路固定安装在所述机车台主机电路安装架上。所述机车台主机电路安装架可以采用平板状或框架状，机车台主机壳体内的电路板以及不适于安装在电路板上的电子元件均固定安装在所述机车台主机电路安装架上，所述机车台主机电路安装架通过螺丝紧固在所述机车台主机壳体的底板上。

所述机车台主机电路安装架与所述机车台主机壳体的底板之间优选设有弹性的机车台主机电路减振隔离垫，用于将所述机车台主机电路安装架紧固在所述机车台主机壳体的底板上的螺丝穿过相应的减振隔离垫的中央通孔，旋接在所述控制盒壳体的底部上并使相应的机车台主机电路减振隔离垫处于压缩状态。

所述机车台主机电路减振隔离垫通常应有一定的厚度，以保证减振效果且将所述机车台主机电路安装架支承到相应的高度，使所述机车台主机电路安装架及安装在机车台主机电路安装架上的机车台主机电路（机车台主机电路中除安装在机车台主机壳体上的件以及与这些件的连接线之外的部分）与所述机车台主机壳体的内壁之间留有间距，保证良好的通风和散热效果。

所述机车台主机电路减振隔离垫的一种优选形式为，其下半部呈锥台形，上半部呈与下半部镜像对称的倒锥台形，这种形式的机车台主机电路减振隔离垫具有良好的减振效果，能够吸收和消除的振动频率范围宽，在机车台主机壳体受到外部较为剧烈的撞击时，依靠减振隔离垫中间细两端粗的构造，能够大幅度减小传递到机车台主机电路安装架上的振动，并利用良好的阻尼效应快速消除振动。

优选地，所述机车台主机电路可以采用现有技术。例如，所述机车台主机电路可以包括主控单元和连接所述主控单元的400MHz数字信道机、GSM-R模块和信息记录单元，还包括电源单元，所述电源单元的输入端连接所述直流电源接口，输出为多路，分别连接所述主控单元、所述400MHz数字信道机、所述GSM-R模块、所述信息记录单元以及所述列尾控制盒通信和输电接口中的电源端子，所述400MHz数字信道机和所述GSM-R模块分别接入合路器的相应接口并通过所述合路器连接所述天线。

所述400MHz数字信道机和所述GSM-R模块负责信息的接收与发送；所述信息记录单元负责列车运行过程中，列尾操作的记录存储，便于事后进行查询与维护参考；所述主控单元完成信息处理并统一控制列尾装置实现相应的操作，实现通信网络间的互补传输，从而保证列尾信息传输的可靠性和信息验证，为铁路运输安全提供保障。

优选地，所述主控单元包括区域-时间段与信号指令映射器、数据分析装置、运行数据存储装置、辅助维护系统和数据传输装置，所述数据分析装置连接所述区域-时间段与信号指令映射器、所述运行数据存储装置、所述辅助维护系统和所述数据传输装置，所述所述区域-时间段与信号指令映射器连接所述数据传输装置，所述运行数据存储装置和所述数据传输装置连接所述辅助维护系统。

所述区域-时间段与信号指令映射器，实现数据根据时钟位置指令片映射表读取其中的附加字段和指令，降低信息传输的误读率，所述映射表采用现有技术中的模糊聚类的方法进形成；所述数据分析装置作为数据处理核心用于收集来自基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统主机的数据，进行在线数据分析、存储及查询，客户通过终端监测系统分析软件可以实际地显示系统的工作情况；所述运行数据存储装置用于记录和储存各工作状态数据，以方便事后查询；所述辅助维护系统用于检测电台指标以及系统升级，实现了自动自检操作，确保数据传输的准确率；所述数据传输装置采用独立400MHz数字/模拟传输模块、时钟和定位信息采集器作为物理层数据传输模块，核心处理器综合计算、控制、输出等，形成了调节一致性、同步性、自动分配信息资源优化等，使传输模块工作压力降低，形成固有物理传输技术，便于实施列车为尾部安全信息传输控制方法。

优选地，所述机车台主机电路设有一键复位电路，所述一键复位电路的控制端接入所述主控单元，通过操作设置双模列尾控制盒或设置在所述列尾机车台主机上的相应按键可以手动复位机车台主机电源，以实现复位机车台的功能。

优选地，所述机车台主机电路还设有多个对外接口，所述机车台主机电路的对外接口包括连接所述合路器内部电路的双模天线接口，连接所述主控单元内部电路的GPS天线接口、数据接口、双模列尾控制盒接口、维护接口、USB接口和SIM卡插口，连接所述电源单元的电源接口，所述双模列尾控制盒接口的数量为两个，分别为第一双模列尾控制盒接口和第二双模列尾控制盒接口，各对外接口可采用的一种方式如下：

双模天线接口（R-ANT）：400MHz、GSM-R天线接口，天馈线接口采用N型连接器（孔型插座），阻抗：50Ω；

GPS天线接口（G-ANT）：GPS天线接口，天馈线接口采用TNC型连接器（孔型插座），阻抗：50Ω；

数据接口：预留接口，接插件采用7芯圆形连接器，型号为AL16-J7Z针形插座；

双模列尾控制盒接口：接插件采用7芯圆形连接器，型号为AL16-J7Z针形插座；

维护：程序升级与维护接口，采用D-Sub型15芯连接器（孔型插座）；

USB：数据记录下载接口、固件程序编程接口；

电源接口：采用2芯圆形连接器，型号为AL16-J2Z，由机车直流电源（110V或72V）供电。

优选地，还包括多个工作状态指示灯，所述指示灯包括设备运行指示灯、电台收发指示灯、GSM—R网络接入指示灯和数据传输指示灯。

优选地，还包括按键电源开关和与电源连接的保险。

优选地，所述机车台主机的各所述对外接口、指示灯、电源开关和保险设置在所述机车台主机壳体的前面板上，所述机车台主机壳体的前面板或其他部位还可以设置提把，所述提把采用银色金属材料，坚固且美观，所述提把的数量为至少两个，所述机车台主机壳体优选为黑色，并符合GB4208-2008标准的外壳防护等级。

这种列尾机车台主机通过相应减振支架和减振块的合理设置，能够有效减轻列尾机车台主机壳体的振动，由于还可以将壳体内的主机电路安装在设置了减振隔离垫的电路安装支架上，减小和避免了壳体振动对壳体内电路的影响，有利于减小对内部电路精密零件的损坏，保证列尾机车台主机不受复杂路况的影响；可以直接放置在工作台上，其支承配合面的面积大，两支承配合面的跨度大，涵盖了底座的全部面积，由此增大了与工作台之间的摩擦阻力，提高了稳定性，另外减振支架可以只用一个紧固螺钉实现与列车的可靠固定，安装、拆卸和维护都十分方便；由于设置了一键复位电路能够手动复位机车台主机电源，实现机车台的复位功能；本实用新型依靠400MHz数字和GSM-R网络通信系统，可以实现列车尾部安全数据信息与牵引机车间的可靠传输，缩短了列车在编组站场的滞留时间，提高了列车运行安全性并减小列车制动时对线路的不良影响，真正意义上列尾系统的独立与不受外界干扰的传输；由于可以在软件的支持下，依据现有技术采用模糊聚类的方法进行信息数据分析和确认，控制单元作为列尾机车台的核心，负责数据信息的判断处理与流向控制，实现 400MHz 数字与 GSM-R网络通信的互补传输，从而保证了信息传输的安全和信息验证。

如图5和图6所示，所述列尾控制盒包括控制盒壳体1和设置在所述控制盒壳体内的控制盒电路，所述控制盒壳体的顶板上设有控制盒显示屏3以及若干控制盒操作按键7、10，所述控制盒电路的电源开关12、下载指令输入键14以及集供电和数据传输于一体的7芯航空插座（7芯圆柱插座）11设置在所述控制盒壳体的左右方向上的同一个侧板（例如，通常优选设置在右侧板，以便于右手操作），所述控制盒壳体的底部设有控制盒底座13，所述控制盒底座的左边缘和右边缘的前部和后部均横向延伸出安装耳9，所述安装耳上设有用于安装的通孔2、4、6、8。

所述控制盒壳体或控制盒底座上可以设有提把，以方便使用，也可以不设提把，以减少对场地要求。

设置于所述控制盒壳体的顶板上的控制盒操作按键通常可以包括排风指令输入键5，所述排风指令输入键优选设有能够将其完全遮蔽的排风指令输入键盖。

所述控制盒壳体的顶板上可以设有分别位于所述排风指令输入键两侧（左右两侧或上下两侧）的排风指令输入键盖旋接凸起和排风指令输入键盖卡扣凸起，所述排风指令输入键盖的一侧边缘与所述排风指令输入键盖旋接凸起旋接，另一侧边缘设有与所述排风指令输入键盖卡扣凸起上的卡口结构配套（能够相互卡接）的卡扣结构，所述旋接方式和卡扣方式可以采用任意适宜的现有技术，由于设置了排风指令输入键盖，在不进行排风操作是将这个盖盖上，以避免因操作人员或外部物体无意触碰和按下该按键导致意外制动的事故。

优选的，所述控制盒壳体的顶板上设有能够感应到排风指令输入键盖是否处于扣合状态的排风指令输入键盖感应器，所述排风指令输入键盖感应器可以采用任意适宜的现有技术，例如，接触开关、红外测距仪、磁感应器等，可以依据相应的现有技术进行适宜方式的设置。

所述排风指令输入键盖感应器的输出可以接入蜂鸣器、语音提示电路和/或所述控制盒电路等，当所述排风指令输入键盖感应器检测到所述排风指令输入键盖开启信号或者感应不到所述排风指令输入键盖扣合信号时，其输出所连接的所述蜂鸣器发出蜂鸣提示，所述语音提示电路发出语音提示，所述控制盒电路控制相关提示电路进行提示和/或进行排风指令输入键盖开启记录。由此，在打开排风指令输入键盖后，能够通过这些提示进一步保证操作人员避免误操作。

优选的，所述控制盒壳体和所述控制盒底座之间设有控制盒底座减振件，底座紧固螺丝穿过所述控制盒底座减振件上的中央通孔，将所述控制盒壳体和所述控制盒底座紧固在一起并使所述控制盒底座减振件处于压缩状态，所述控制盒壳体和所述控制盒底座不直接接触，由此减轻或避免了列车和工作台振动对控制盒壳体内电路的影响。

所述控制盒壳体内可以设有控制盒电路安装架，位于控制盒壳体内的所述控制盒电路固定安装在所述控制盒电路安装架上，所述控制盒电路安装架与所述控制盒壳体的底部之间设有弹性的减振隔离垫，安装架紧固螺丝穿过相应的减振隔离垫的中央通孔，将所述控制盒电路安装架紧固在所述控制盒壳体的底部上并并使相应的减振隔离垫处于压缩状态，依靠减振隔离垫的支承在所述控制盒电路安装架和所述控制盒壳体的底部之间形成间距，以利于进一步减轻或避免外部振动对控制盒电路的影响，同时还有利于控制盒壳体内对控制盒电路的通风散热。

所述控制盒壳体的侧板（前侧板、左侧板、右侧板和后侧板的统称）上和/或底板上可以设有散热通气孔。

所述控制盒壳体内可以设有用作控制盒散热风机的控制盒轴流风机，所述控制盒轴流风机位于控制盒轴流控制盒轴流风机风道内。

所述控制盒轴流风机风道的进风口优选设置所述控制盒壳体上未设置电源开关的控制盒壳体侧板上，相应地，所述散热通气孔优选设置在所述控制盒壳体的底部上远离所述轴流风道的进风口的部位，所述底座上设有对应于所述散热通气孔的空缺（孔或缺口等），以提高散热效果。

所述控制盒壳体内电路板的分布方式可以依据有利于利用强制通风进行散热的方式分布，必要时可以在控制盒壳体内设置有利于电路散热的导流板，使风有效地吹扫到发热较高的元件。

所述控制盒轴流风机风道的进口处优选设有滤网或由纤维制成的过滤片，所述滤网为单层或多层，以减少或避免灰尘进入。

所述控制盒底座优选采用金属板材经钣金加工工艺制成，设有向下弯折形成的底座前侧板、底座左侧板和底座右侧板，由此形成底部悬空且后侧敞口的底座结构，以利于通风散热，也可以采用其他制造方式形成这种底座构造。

在上述情况下，所述安装耳可以分别设置于所述左侧板和右侧板的底部边缘。

所述控制盒电路可以采用现有技术，优选采用适于400MHz数字信道和GSM-R双模通信的现有技术。例如，所述控制盒电路可以包括主控电路（主控单元）以及与所述主控电路连接的控制盒操作按键电路（控制盒操作按键单元）、时钟电路（时钟单元）、语音电路（语音单元）、显示电路（显示单元）、对外接口电路（对外接口单元）、数据采集电路（数据采集单元）和存储电路（存储单元），所述显示电路的显示信息输出接入所述控制盒显示屏的输入端，所述语音电路的语音信息输出接入安装在所述控制盒壳体上的扬声器，所述控制盒操作按键电路的控制盒操作按键接口连接相应的所述控制盒操作按键，所述对外接口电路通过相应接口连接端连接所述7芯航空插座（7芯圆柱插座），还可以通过相应接口端连接USB插口及其他对外插接元件。

其中，所述控制盒操作按键单元涉及的控制盒操作按键包括5个功能按键10和 0-9 的数字按键及其输入相关按键7，控制盒操作按键单元与所述主控单元之间单向通信。控制盒电路中的所述显示单元涉及的控制盒显示屏为彩色液晶屏，可以包括建连显示区域、断连显示区域、尾部风压显示区域、时钟信息显示区域、列尾装置编号显示区域，所述显示单元与主控单元之间单向通信。

采用这种控制盒电路及其配套技术的控制盒可以用于对列尾系统装置的运行过程中作业查询、建连、断连及在途运行状态对应有效显示，实现由于列尾作业功能增加、一对一关系建立、8位机车号输入与识别等使用需求，从而提高铁路列车安全运行保障，同时防止因司机漏查、误操作等现象的发生，降低了铁路列车因列尾系统装置故障、重号、一对一无法保证等造成列车事件的发生，提高了铁路运输效率，保障了设备运行的安全稳定性。

这种控制盒由于设置了带有安装通孔的安装耳，可以通过螺栓紧固等方式规定安装在安装基础上，避免在工作台上的滑动，并可以采用减振安装的方式，在安装耳和安装基础之间设置减振器，以减轻或避免列车振动对设备的影响；由于设置了其壳体设置了安装底座并在壳体和安装底座之间设有了底座减振件，有利于减轻和避免底座振动向壳体的传递，进而减轻或避免列车和环境振动对设备的影响。

如图7所示，所述天线110设有天线支架120，所述天线支架的顶部设有用于与所述天线的连接部连接的上法兰121，所述天线的连接部111的外缘与所述天线的上法兰外缘相吻合，两者之间设有防水橡胶垫。

所述天线之间的底部设有用于与相应安装基础连接的下法兰122，所述下法兰与所述外车顶之间设有天线减振垫。所述天线优选多频段天线，例如，DTX-I型多频段天线，这种天线的适应范围宽，能够满足本实用新型涉及的双模通信要求。

如图8和图9所示，所述列尾主机和列尾机车台主机可以采用两种通信模式实现双模通信，所述列尾主机的电路部分安装在列尾主机壳体206内，包括列尾主机主控单元以及所述列尾主机主控单元的通信电路，所述列尾主机主控单元的通信电路优选包括列尾主机400MHz无线数字通信单元和列尾主机GSM-R网络通信单元，也可以采用其中的一种或者其他适宜形成的通信电路，所述列尾主机400MHz无线数字通信单元和列尾主机GSM-R网络通信单元经相应的合路器连接列尾主机天线，所述列尾机车台主机具有与所示列尾主机配套的通信单元，并可以采用相同的通信元件或通信电路。

所述列尾主机还设有安装在列尾主机壳体内的陀螺仪，所述陀螺仪构成所述安装异常传感器，其输出接入所述列尾主机主控单元和/或列尾主机安装异常报警设备。

所述陀螺仪的输出接入所述列尾主机主控单元时，可以依据现有技术由所述列尾主机主控单元进行分析判断，在到达或超过报警标准时，向机车台主机和/或其他设备或终端（例如，列车号确认仪）发送报警信息，以提示相关人员进行处理，可以依据现有技术对陀螺仪的信息进行分析，判断出列尾主机的姿态变化和倾斜程度。根据需要，也可以另行设置独立于所述列尾主机现有电路的列尾主机安装异常报警设备，以适应实际情况，可以同时存在多种报几个形式，以便在第一时间将报警信息发送至各需要的地方。

所述列尾主机400MHz无线数字通信单元和所述机车台主机400MHz无线数字通信单元均可以采用400MHz信道机，所述列尾主机GSM-R网络通信单元和机车台主机GSM-R网络通信单元均可以采用GSM-R网络通信模块。

所述列尾主机主控单元与所述列尾主机400MHz无线数字通信单元和所述列尾主机GSM-R网络通信单元的连接方式均优选为通过RS232串口连接。

所述机车台主机主控单元与所述机车台主机400MHz无线数字通信单元和所述机车台主机GSM-R网络通信单元的连接方式均优选为通过RS232串口连接。

所述列尾主机天线207优选固定安装在所述列尾主机壳体的顶部。

所述机车台主机天线优选固定安装在外车顶上。

所述列尾主机壳体可以固定连接在列尾主机底座203上，所述列尾主机底座上设有能够在车钩或提钩杆等安装基础上连接的摘挂机构201，例如，可以采用与所述车钩侧面的四个工艺孔配套的四爪式夹紧装置，所述摘挂机构设有操动手轮202，通过人工旋转操动手轮实现夹紧装置的夹紧和松开，所述操动手轮与所述列尾主机底座旋转连接以允许操动手轮的转动。

可以采用任意适宜的现有技术实现操动手轮对夹紧装置的操动，例如，通过齿轮传动机构或螺纹传动机构传动。

所述操动手轮上优选设有能够将其与所述列尾主机底座锁固的手轮锁，以便在操作锁死，避免因振动等外力导致松脱或被非法操作。

所述手轮锁可以为机械锁，也可以为电子锁。

所述机械锁的锁孔优选为开口于操动手轮端部的沿操动手轮轴线延伸的孔，以方便操作。

所述电子锁引出的开锁信息可以接入所述列尾主机电路，即，从所述电子锁引出开锁信息接入所述列尾主机主控单元，以便由列尾主机主控单元进行相应的处理、存储和传送，实现留痕管理。

所述列尾主机底座上和/或所述列尾主机壳体上优选设有位移传感器，用于检测与车钩或提钩杆等安装基础之间的距离，所述位移传感器可以采用适宜形式的线性位移传感器，依据传感器自身的安装要求进行现场安装，所述位移传感器构成所述安装异常传感器，其输出接入所述列尾主机主控单元和/或列尾主机安装异常报警设备，所述位移传感器的数量为一个或多个，通过位置传感器能够采集到列尾主机相对于安装基础的细微变换。当所述位移传感器的数量为多个时，相互间留有间距，以便通过多个位移传感器检测到的位移信息，分析获得列尾主机的姿态变化和倾斜。

所述列尾主机优选设有用于检测其风管204压力的压力传感器，所述压力传感器也构成所述安装异常传感器，其输出接入所述列尾主机主控单元和/或列尾主机安装异常报警设备。通过这种压力变化，能够判断出是否存在泄气或与列车主风管的连接存在问题。

所述列尾主机的风管的外部连接端通常应设有风管连接器205，以便用于连接列车的主风管。

所述列尾主机上优选设有振动传感器，用于探测列尾主机的振动情况，所述振动传感器可以设置在列尾主机的底座上和/或设置在列尾主机的壳体上或其他适宜位置，所述振动传感器的输出接入所述列尾主机主控单元和/或列尾主机安装异常报警设备。将此情况作为报警项目之一，当出现超过限度的振动强度和/或振动持续时间后，提示人们可能会因振动导致安装异常。

本实用新型所称双模，是指两种通信模式或适于两种通信模式的设备，现有技术背景下，所采用的两种通信模式为400MHz频段无线通信和GSM-R网络通信，依据《双模货物列车尾部安全防护系统暂行技术规范》（铁总运[2015]275号文），列尾机车台发射频率采用414.025MHz，接收频率404.025MHz。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种基于GSM-R和卫星定位的双模列尾装置在途监测追踪系统，设有基于GSM-R通信网络进行通信的计算机管理网络，所述计算机管理网络中包含数据库服务器、应用服务器、应用终端和监控中心，其特征在于列车机车台主机和列尾主机分别通过各自的GSM-R通信模块接入所述计算机管理网络，所述机车台主机采用双模列尾机车台主机，通过数据线缆连接列尾控制盒，所述列尾控制盒采用双模列尾控制盒，所述机车台主机设有机车台天线，所述机车台天线采用适于相应双模通信的多频段机车天线，所述列尾机车台主机和列尾控制盒均安装在驾驶室内，所述机车台天线安装在外车顶，所述机车台天线设有分别接入所述列尾机车台主机的相应天线接口的卫星定位信号馈线及400MHz和GSM-R馈线，所述列尾主机挂接在列车尾部并设有安装异常传感器。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述列尾机车台主机的正面面板上设有直流电源接口、列尾控制盒通信和输电接口、G-ANT接口和R-ANT接口，所述直流电源接口用于接入DC110V机车直流电源，所述列尾控制盒通信和输电接口用于连接与所述列尾控制盒之间进行数据传输和向所述列尾控制盒供电的多芯线缆，所述G-ANT接口用于接入所述天线的GPS馈线，所述R-ANT接口用于接入所述天线的400MHz和GSM-R馈线。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述列尾机车台主机包括机车台主机壳体和设置在所述机车台主机壳体内的机车台主机电路，所述机车台主机壳体固定安装在机车台主机减振支架，所述机车台主机减振支架包括机车台主机减振底座和设置在所述机车台主机减振底座上的机车台主机减振块，所述机车台主机减振块设有沿竖向的中央通孔，其顶部高于所述机车台主机减振底座的高度，所述机车台主机壳体支承在所述机车台主机减振块上并通过螺丝与所述机车台主机减振底座紧固在一起，用于将所述机车台主机壳体和机车台主机减振底座紧固在一起的螺钉穿过其所对应的所述机车台主机减振块的中央通孔并依靠其紧固力使机车台主机减振块处于压缩状态。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述机车台主机减振底座采用金属板材经钣金加工工艺制成，所述机车台主机减振底座的左右两侧各设有一个纵向延伸的直凹槽，所述直凹槽的底部呈矩形，构成所述机车台主机减振底座上用于与列尾机车台主机安装基础接触的支承配合面，所述机车台主机减振块的数量为四个，设置在所述直凹槽内，每个所述直凹槽的前部和后部各设有一个所述机车台主机减振块，由此形成对所述机车台主机壳体四角的减振支承。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述列尾机车台主机包括机车台主机壳体和设置在所述机车台主机壳体内的机车台主机电路，所述机车台主机壳体固定安装在机车台主机减振支架，所述机车台主机减振支架包括机车台主机减振底座和设置在所述机车台主机减振底座上的机车台主机减振块，所述机车台主机减振块设有沿竖向的中央通孔，其顶部高于所述机车台主机减振底座的高度，所述机车台主机壳体支承在所述机车台主机减振块上并通过螺丝与所述机车台主机减振底座紧固在一起，用于将所述机车台主机壳体和机车台主机减振底座紧固在一起的螺钉穿过其所对应的所述机车台主机减振块的中央通孔并依靠其紧固力使机车台主机减振块处于压缩状态，所述机车台主机电路包括主控单元和连接所述主控单元的400MHz数字信道机、GSM-R模块和信息记录单元，还包括电源单元，所述电源单元的输入端连接所述直流电源接口，输出为多路，分别连接所述主控单元、所述400MHz数字信道机、所述GSM-R模块、所述信息记录单元以及所述列尾控制盒通信和输电接口中的电源端子，所述400MHz数字信道机和所述GSM-R模块分别接入合路器的相应接口并通过所述合路器连接所述天线。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述天线设有天线支架，所述天线支架的顶部设有用于与所述天线的连接部连接的上法兰，所述天线的连接部的外缘与所述天线的上法兰外缘相吻合，所述天线之间的底部设有用于与相应安装基础连接的下法兰，所述下法兰与所述外车顶之间设有天线减振垫。

7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述列尾控制盒的数量为一个或两个，所述列尾控制盒包括控制盒壳体和设置在所述控制盒壳体内的控制盒电路，所述控制盒壳体的控制盒壳体的顶板上设有控制盒显示屏以及若干控制盒操作按键，所述控制盒电路的电源开关、下载指令输入键以及用于与所述列尾机车台主机线缆连接的7芯航空插座设置在所述控制盒壳体的左右方向上的同一个侧板上，所述控制盒壳体的底部设有控制盒底座，所述控制盒底座的左边缘和右边缘的前部和后部均横向延伸出安装耳，所述安装耳上设有用于安装的通孔。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于设置于所述控制盒壳体的顶板上的控制盒操作按键包括排风指令输入键，所述排风指令输入键设有能够将其完全遮蔽的排风指令输入键盖，所述控制盒的控制盒壳体的顶板上设有分别位于所述排风指令输入键两侧的排风指令输入键盖旋接凸起和排风指令输入键盖卡扣凸起，所述排风指令输入键盖的一侧边缘与所述排风指令输入键盖旋接凸起旋接，所述排风指令输入键盖的另一侧边缘设有与所述排风指令输入键盖卡扣凸起上的卡口结构配套的卡扣结构。

9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述列尾主机的电路部分安装在列尾主机壳体内，包括列尾主机主控单元以及用作所述列尾主机主控单元的通信设备的列尾主机400MHz无线数字通信单元和列尾主机GSM-R网络通信单元，所述列尾主机400MHz无线数字通信单元和列尾主机GSM-R网络通信单元经相应的合路器连接列尾主机天线，所述列尾主机还设有安装在列尾主机壳体内的陀螺仪，所述陀螺仪构成所述安装异常传感器，其输出接入所述列尾主机主控单元和/或列尾主机安装异常报警设备。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于所述列尾主机底座上和/或所述列尾主机壳体上设有位移传感器，用于检测与安装基础之间的距离，所述位移传感器构成所述安装异常传感器，其输出接入所述列尾主机主控单元和/或列尾主机安装异常报警设备。