磁浮交通特种车辆调度监视系统技术方案

本实用新型专利技术涉及磁浮交通特种车辆调度监视系统，由控制中心和车载系统组成，该控制中心由对所有特种车辆的车辆定位、车辆管理、运行调度、运行监视、安全防护实现调度监视功能的中央工作站（１１），接收ＧＰＳ卫星信号产生差分数据具有第一ＧＰＳ接入设备（２１）的差分基准站（２２），采用ＭＯＢＩＴＥＸ专有数据通信标准的无线基站（３１）三部分组成；该车载系统由采用ＭＯＢＩＴＥＸ专有数据通信标准的无线接入设备（３２），将该差分数据进行校正为初始定位数据的第二ＧＰＳ接入设备（２３），以及转换得到应用定位数据对该特种车辆实行车辆管理、车辆定位、运行监视、安全防护调度监视功能的包含车载应用模块及显示设备的车载工作站（１２）三部分组成。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于车辆运行控制系统，特别是涉及一种对磁浮交通特种车辆的定位、管理、运行调度、运行监视、安全防护的调度监视系统。
技术介绍
当前公共交通运输的调度和管理技术得到了飞速的发展，广泛应用于各种铁路交通、出租汽车、公共汽车、公安警车、运钞车以及各种专业运输车辆的调度监视上。尤其是各种电子技术、通信技术、计算机技术和人工智能的发展为车辆的管理和调度提供了新的技术支持。当前GPS全球定位系统的建立，为全球范围内的用户提供了一种廉价、实用的定位手段，而各种车地通信系统，如常规对讲系统、寻呼系统、集群系统(如IDEN)、DataCell、CDPD、GSM/SMS/GPRS、CDMA等，也相继问世。其中最为典型的是于2002年10月18日公开的KR2002-0078442号韩国浦项制铁株式会社申请的《利用DGPS信息及铁道线路信息以跟踪铁路车辆的装置及方法》专利。该跟踪铁路车辆的装置由以下五部分组成1)车辆搭载系统，它由GPS天线、GPS接受器、控制器、标示器、调制解调器、天线和无线电发射器等构成；2)轨道线路状态检测装置，它由轨道线路和监测继电器等构成；3)基站系统，它由基站和基站控制器等组成；4)车辆控制系统，它由人机联系界面、数据庫、进程计算机、数据输入输出装置、GPS天线等组成；5)基准站系统，它由GPS天线、GPS接收器、基准站服务器等组成。其方法是，车辆控制系统通过基站系统将车辆搭载系统及包含有位置数据的作业相关信息进行无线通信，在该车辆控制系统中利用从车辆搭载系统获取的铁路车辆绝对位置、从轨道线路状态检测装置获取的铁路车辆所在位置、从基准站系统获得的修正数据，实现对该铁路车辆目前位置的跟踪。但是该技术存在着系统复杂、安装施工困难，例如要在磁浮的高架轨道上全线安装轨道线路状态检测装置就是一个难题。而且方法繁琐、定位精度差、远远不能满足相距5米的两条轨道，其精度小于3米的要求。同时其功能单一，仅为车辆定位跟踪，不具备对车辆的管理、运行调度、运行监视、安全防护的功能，而这些功能又是运行在正常磁浮列车计划之外的磁浮特种车辆(如检测车、抢险车、维修车、清路车等)所必须的。此外，现有技术还存在车地通信的可靠性和实时性、组网的灵活性、费用等问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种磁浮交通特种车辆调度监视系统。解决调度监视方法简洁、设备简单、定位精确、车地通信安全有效，组网灵活的技术问题。本技术解决上述技术问题的技术方案是一种磁浮交通特种车辆调度监视系统，由控制中心和车载系统组成，其特征在于该控制中心由对所有特种车辆的车辆定位、车辆管理、运行调度、运行监视、安全防护实现调度监视功能的中央工作站，接收GPS卫星信号产生差分数据具有第一GPS接入设备的差分基准站，采用MOBITEX专有数据通信标准发送或接收差分数据、应用定位数据、业务数据包含同步控制器、基站控制器和无线基站设备的无线基站三部分组成；该车载系统由采用MOBITEX专有数据通信标准接收或发送差分数据、应用定位数据及各种业务数据的无线接入设备，将该差分数据进行校正为初始定位数据的第二GPS接入设备，以及将该初始定位数据向一维线路轨道里程坐标系转换得到应用定位数据对该特种车辆实行车辆管理、车辆定位、运行监视、安全防护调度监视功能的包含车载应用模块及显示设备的车载工作站三部分。进一步，差分基准站和无线基站组成固定基站，该固定基站通过局域网与中央工作站连接。进一步，上述的无线基站设备依次通过同步控制器和基站控制器与局域网连接；差分基准站直接与局域网连接。进一步，该同步控制器为主从双CPU结构，由主CPU通过无线基站设备接收车载系统的上行数据并发送给基站控制器，从CPU接收基站控制器的数据与同步数据一起发送给无线基站设备；且该同步控制器定期向基站控制器发送生命脉冲。进一步，基站控制器为嵌入式操作系统，它定期向中央工作站发送生命脉冲。进一步，该中央应用模块包含业务模块和通讯模块；该通讯模块定期接收差分基准站和基站控制器的生命脉冲，进行判别报警完成控制中心的系统监控。进一步，该车载系统设置有与第二GPS接入设备、无线接入设备相接的MCU同步控制器，该MCU同步控制器与第二GPS接入设备、无线接入设备一起组成完成与外部的数据通信的车载控制器。进一步，该车载应用模块包含有按接收的第二GPS接入设备、无线接入设备发出的生命脉冲判别系统状态进行系统监控的通讯模块；该通讯模块定期向MCU同步控制器发出询问信号。进一步，该中央工作站和车载工作站均设置有车辆定位应用模块、车辆管理应用模块、运行调度应用模块、运行监视应用模块和安全防护应用模块。本技术具有如下的有益效果1、改变了以往用人工方法对磁浮特种车辆的调度、监视的落后状态，可高效、迅速、全盘地控制所有特种车辆。2、同时对特种车辆实行车辆定位、车辆管理、运行调度、运行监视、安全防护五种综合的调度监视功能。3、定位方法简便、定位精度高，定位误差小于2.5米。4、使用基于MOBITEX技术的无线数传通信，其固定基站根据环境及发射功率等条件可以覆盖半径为20-30公里的范围，可通过增加基站组成网络扩大覆盖范围和信道容量，且组网灵活，通信安全有效。附图说明图1是表示特种车辆调度监视系统示意图；图2是表示控制中心的组成示意图；图3是表示车载系统的组成示意图；具体实施方式请参阅图1所示，本技术分为固定的控制中心和设置在各个移动的磁浮特种车辆上的车载系统两大部分，控制中心由中央工作站11、第一GPS接入设备21、差分基准站22和无线基站31组成；车载系统由车载工作站12、第二GPS接入设备23、无线接入设备32组成。磁浮交通特种车辆调度监视系统在工作过程中主要面对中央操作员和车载操作员。系统调度监视功能分别在中央工作站11和各车载工作站12实现，并利用这两个工作站中的人机界面向操作员提供服务，同时接收各种命令和外部信息。中央操作员向系统输入操作命令信息，调度监视系统向中央操作员和各车载操作员显示该车辆运行状况(位置、方向、速度等)。控制中心除第一GPS接入设备21和差分基准站22外，其中央工作站11和无线基站31详细的组成如图2所示无线基站31由无线基站设备311、同步控制器312、基站控制器313组成；中央工作站11主要由包含业务模块111和通讯模块112两部分的中央应用系统组成。其中无线基站31和差分基准站22一起构成固定基站10，该固定基站10与中央工作站11，通过局域网30(如以太网)连接起来。该无线基站设备311包括无线发送和接收设备，负责无线信号的发送和接收，即收到同步控制器312传送来的数据后，通过Mobitex协议将信号发送出去，对于接收到的车载系统的数据信息发送给同步控制器312。该同步控制器312采用主从双CPU系统，主CPU负责接收各车载系统的上行数据，并发送到基站控制器313，同时向基站控制器313按一定的时间间隔发送同步控制器312的生命脉冲。从CPU负责接收基站控制器313的数据，并按照同步脉冲发生规则产生同步脉冲，将同步数据和基站控制器313的数据打包通过无线基站设备311发送到各特种车辆的车载系统上。该基站控制器313采用嵌入式操作系统，实时处理多端口的数据，实现数据类型的转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁浮交通特种车辆调度监视系统，由控制中心和车载系统组成，其特征在于：该控制中心由对所有特种车辆的车辆定位、车辆管理、运行调度、运行监视、安全防护实现调度监视功能包含中央应用模块及显示设备的中央工作站（１１），接收ＧＰＳ卫星信号产生差分数据具有第一ＧＰＳ接入设备（２１）的差分基准站（２２），采用ＭＯＢＩＴＥＸ专有数据通信标准发送或接收差分数据、应用定位数据、业务数据包含同步控制器（３１２）、基站控制器（３１３）和无线基站设备（３１１）的无线基站（３１）三部分组成；该车载系统由有采用ＭＯＢＩＴＥＸ专有数据通信标准接收或发送差分数据、应用定位数据及各种业务数据的无线接入设备（３２），将该差分数据进行校正为初始定位数据的第二ＧＰＳ接入设备（２３），以及将该初始定位数据向一维线路轨道里程坐标系转换得到应用定位数据对该特种车辆实行车辆管理、车辆定位、运行监视、安全防护调度监视功能的包含车载应用模块及显示设备的车载工作站（１２）三部分组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓勇，虞翊，潘洪亮，
申请(专利权)人：上海磁浮交通工程技术研究中心，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]