机车综合无线通信设备制造技术

本发明专利技术公开了一种机车综合无线通信设备，包括：CAN接口转换单元1以及与其连接的GSM‑R语音单元、主控单元、卫星定位单元、备控单元、CAN接口转换单元2与其连接的GSM‑R数据单元、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元、记录单元、无线宽带单元、供电单元、电源总线、CAN总线1以及CAN总线2；主控单元通过CAN总线1与CAN总线2分别与CAN接口转换单元1、卫星定位单元、备控单元、交换接口单元、CAN接口转换单元2、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元及记录单元相连；通过LAN线缆与备控单元、交换接口单元、记录单元以及无线宽带单元相连；所述交换接口单元连有若干个MMI终端。该设备具有高可靠性、高安全性与灵活性的优点，并可以实现远程升级软件和数据库功能，还可以满足400MHz频段要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种机车综合无线通信设备。
技术介绍
目前CIR(Cab Integrated Radio communication equipment，机车综合无线通信设备)在全国铁路上的应用已超过8年，在铁路的日常运输指挥中发挥着越来越重要作用。CIR设备主机各功能单元采用模块化设计，设备由主机设备和操作显示终端(MMI)、送受话器、扬声器、打印终端组成。设备主机的功能单元包括供电单元(含电源、电池子单元)、控制单元、GSM-R话音通信单元、GSM-R数据通信单元、450MHz通信单元、LBJ单元、接口单元、无线宽带数据通信单元、卫星定位单元、记录转接单元等。在CIR不断优化和完善的过程中，因受设备架构、应用平台的限制，不少功能的优化和实现受到一定的制约。而在CIR的现场实际应用过程中，运营、维护、管理等部门的人员不断对CIR提出改进建议和意见，希望在提高设备可靠性、增强设备功能、优化设备结构、提高可操作性、可维护性等方面能有所改进，给现场运用提供高可靠性、高可用性的车载无线通信设备。此外，由于国家对无线电频率的规划和调整，铁路450MHz无线列调系统使用的457～459MHz、467～469MHz频段将被逐步收回，铁路总公司在400MHz频段给CIR预留了频点，以实现单工对讲的功能。目前，我国铁路通信已基本确定采用GSM-R制式，新建、改造线路将同步建设GSM-R网络，因此，新一代机车综合无线通信设备(以下简称：CIR v3.0)将以全GSM-R系统的网络环境作为基本运用场景，根据需要采用400MHz同频单工进行对讲通话。目前CIR设备上存在的缺陷：1、可靠性问题目前CIR主机上GSM-R话音通信单元、GSM-R数据通信单元等关键功能单元在使用中损坏时，由于没有冗余设计，导致设备无法正常使用，影响列车运行。2、兼容性问题不同厂家CIR设备功能单元的物理尺寸电气特性、通信协议、电缆等不一致，导致不同厂家设备之间的无法互联互通。3、灵活性问题当前GSM-R话音通信单元、GSM-R数据通信单元仅仅实用单一功能，即GSM-R话音通信单元仅仅用于话音，GSM-R数据通信单元仅仅用于数据，一旦其中一个模块发生故障则G网功能不能使用。并且故障只有一个处理方法即停车更换当前故障模块，缺乏灵活性。4、设备没有身份识别，不便于维护管理目前CIR整机和功能单元没有唯一识别的序列号，导致整机和功能单元配置状态的无法追溯，增加维护工作难度。5、无法满足400MHz频段的问题目前CIR使用450MHz频段，由于国家对无线电频率的规划和调整，铁路450MHz无线列调系统使用的457～459MHz、467～469MHz频段将被逐步收回，铁路总公司在400MHz频段给CIR预留了频点，以实现单工对讲的功能。但目前的CIR设备无法满足400MHz频段要求。6、没有远程升级软件和数据库功能目前CIR设备没有远程升级软件和数据库功能，只能采取人工到现场升级软件和数据库方式，即浪费人工，又不便于及时升级。7、送受话器不方便使用司机使用送受话器进行通话，通过送受话器上的“呼叫”按键进行呼叫，对方接通后，通过送受话器上的“PTT”按键进行通话。目前送受话器上的按键过小，经常导致误按。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机车综合无线通信设备，可以提高系统设备的可靠性、安全性与灵活性，并可以实现远程升级软件和数据库功能，还可以满足400MHz频段要求等。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种机车综合无线通信设备，包括：CAN接口转换单元1以及与其连接的GSM-R语音单元、主控单元、卫星定位单元、备控单元、CAN接口转换单元2与所述CAN接口转换单元2连接的GSM-R数据单元、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元、记录单元、无线宽带单元、供电单元、电源总线、CAN总线1以及CAN总线2；其中：所述主控单元通过CAN总线1与CAN总线2分别与CAN接口转换单元1、卫星定位单元、备控单元、交换接口单元、CAN接口转换单元2、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元及记录单元相连；通过LAN线缆与备控单元、交换接口单元、记录单元以及无线宽带单元相连；所述交换接口单元还连有若干个MMI终端。进一步的，主控单元与备控单元通过LAN线缆进行实时通信，实现工作状态的自动同步，当机车综合无线通信设备开机过程中，当MMI终端发现主控单元与备控单元的软件版本和数据库存在不一致的情况下，所述MMI终端上将显示提醒文字并提供相应的软件、数据库选择同步的操作界面，由库检人员选择相应的软件版本和数据库；主备控制单元将通过LAN接口进行软件和数据的传输，实现主备用控制单元的软件和数据同步；在同一时刻一个控制单元工作于主用状态，对其他单元进行控制和处理，另一个控制单元工作于备用状态，对机车综合无线通信设备的工作状态进行实时监视；当主控单元发生故障时，备控单元在MMI终端的控制下接替主控单元的所有工作；同时MMI终端实时侦听主控单元的健康状况，如果主控单元更换或恢复正常后，在MMI终端的协调下，主控单元将自动切换到正常工作状态，备控单元同时回到备用保护工作模式；正常工作状态时，主控单元对其他单元进行控制和处理包括：对GSM-R语音单元进行控制，与MMI终端配合实现GSM-R工作模式下的话音通信功能；对GSM-R数据单元进行控制，与MMI终端配合实现GSM-R工作模式下的数据通信功能；配置运行线路数据库，对卫星定位单元进行控制，与MMI终端配合实现运行线路选择、工作模式切换功能；对记录单元进行控制，实现语音记录、数据记录、语音回放以及检测功能；对400MHz/450MHz通信单元进行控制，与MMI终端配合实现400MHz工作模式下话音通信功能、450MHz工作模式下的话音通信和数据通信功能；对LBJ通信单元进行控制，与MMI终端配合实现列车防护报警、客车列尾数据信息传输功能；对供电单元进行控制，实现电源状态检测、电池单元状态检测、电池放电电压检测功能；对各功能单元的工作状态进行检测，并向相应功能单元发送整机工作状态，保持各单元间工作状态一致；所述主控单元，还具有按照卫星定位信息搜索内置运行线路数据库，并向MMI终端输出位置信息的功能；具有存储运行线路及区段的功能，在定位运行线路及区段后，存储相应信息，在上电启动时，应优先搜索存储的运行线路；具有按照指定的运行线路及运行区段信息搜索数据库中指定运行线路的功能；具有存储调度命令信息的功能，与MMI终端配合完成调度命令信息查询、显示功能；具有工作状态存储功能，存储内容包括工作模式、运行线路、运行区段、GROS IP地址、归属GRIS IP地址、出入库检测电话、出入库检测IP、功能号注册状态；具有配置内部时钟功能，根据卫星定位信息进行时钟校准，保持相关单元时钟信息的同步。进一步的，CAN接口转换单元1与CAN接口转换单元2具备串行接口-CAN接口转换功能；当所述GSM-R话音单元或者与其连接的CAN接口转换单元1出现故障时，机车综合无线通信设备进入降级工作模式，由主控单元控制GSM-R数据单元来完成话音呼叫以及车地间数据通信功能；当所述GSM-R数据单元或者与其连接的CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车综合无线通信设备，其特征在于，包括：CAN接口转换单元1以及与其连接的GSM‑R语音单元、主控单元、卫星定位单元、备控单元、CAN接口转换单元2与所述CAN接口转换单元2连接的GSM‑R数据单元、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元、记录单元、无线宽带单元、供电单元、电源总线、CAN总线1以及CAN总线2；其中：所述主控单元通过CAN总线1与CAN总线2分别与CAN接口转换单元1、卫星定位单元、备控单元、交换接口单元、CAN接口转换单元2、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元及记录单元相连；通过LAN线缆与备控单元、交换接口单元、记录单元以及无线宽带单元相连；所述交换接口单元还连有若干个MMI终端。

【技术特征摘要】
1.一种机车综合无线通信设备，其特征在于，包括：CAN接口转换单元1以及与其连接的GSM-R语音单元、主控单元、卫星定位单元、备控单元、CAN接口转换单元2与所述CAN接口转换单元2连接的GSM-R数据单元、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元、记录单元、无线宽带单元、供电单元、电源总线、CAN总线1以及CAN总线2；其中：所述主控单元通过CAN总线1与CAN总线2分别与CAN接口转换单元1、卫星定位单元、备控单元、交换接口单元、CAN接口转换单元2、400MHz/450MHz通信单元、LBJ通信单元及记录单元相连；通过LAN线缆与备控单元、交换接口单元、记录单元以及无线宽带单元相连；所述交换接口单元还连有若干个MMI终端。2.根据权利要求1所述的一种机车综合无线通信设备，其特征在于，主控单元与备控单元通过LAN线缆进行实时通信，实现工作状态的自动同步，当机车综合无线通信设备开机过程中，当MMI终端发现主控单元与备控单元的软件版本和数据库存在不一致的情况下，所述MMI终端上将显示提醒文字并提供相应的软件、数据库选择同步的操作界面，由库检人员选择相应的软件版本和数据库；主备控制单元将通过LAN接口进行软件和数据的传输，实现主备用控制单元的软件和数据同步；在同一时刻一个控制单元工作于主用状态，对其他单元进行控制和处理，另一个控制单元工作于备用状态，对机车综合无线通信设备的工作状态进行实时监视；当主控单元发生故障时，备控单元在MMI终端的控制下接替主控单元的所有工作；同时MMI终端实时侦听主控单元的健康状况，如果主控单元更换或恢复正常后，在MMI终端的协调下，主控单元将自动切换到正常工作状态，备控单元同时回到备用保护工作模式；正常工作状态时，主控单元对其他单元进行控制和处理包括：对GSM-R语音单元进行控制，与MMI终端配合实现GSM-R工作模式下的话音通信功能；对GSM-R数据单元进行控制，与MMI终端配合实现GSM-R工作模式下的数据通信功能；配置运行线路数据库，对卫星定位单元进行控制，与MMI终端配合实现运行线路选择、工作模式切换功能；对记录单元进行控制，实现语音记录、数据记录、语音回放以及检测功能；对400MHz/450MHz通信单元进行控制，与MMI终端配合实现400MHz工作模式下话音通信功能、450MHz工作模式下的话音通信和数据通信功能；对LBJ通信单元进行控制，与MMI终端配合实现列车防护报警、客车列尾数据信息传输功能；对供电单元进行控制，实现电源状态检测、电池单元状态检测、电池放电电压检测功能；对各功能单元的工作状态进行检测，并向相应功能单元发送整机工作状态，保持各单元间工作状态一致；所述主控单元，还具有按照卫星定位信息搜索内置运行线路数据库，并向MMI终端输出位置信息的功能；具有存储运行线路及区段的功能，在定位运行线路及区段后，存储相应信息，在上电启动时，应优先搜索存储的运行线路；具有按照指定的运行线路及运行区段信息搜索数据库中指定运行线路的功能；具有存储调度命令信息的功能，与MMI终端配合完成调度命令信息查询、显示功能；具有工作状态存储功能，存储内容包括工作模式、运行线路、运行区段、GROS IP地址、归属GRIS IP地址、出入库检测电话、出入库检测IP、功能号注册状态；具有配置内部时钟功能，根据卫星定位信息进行时钟校准，保持相关单元时钟信息的同步。3.根据权利要求1所述的一种机车综合无线通信设备，其特征在于，CAN接口转换单元1与CAN接口转换单元2具备串行接口-CAN接口转换功能；当所述GSM-R话音单元或者与其连接的CAN接口转换单元1出现故障时，机车综合无线通信设备进入降级工作模式，由主控单元控制GSM-R数据单元来完成话音呼叫以及车地间数据通信功能；当所述GSM-R数据单元或者与其连接的CAN接口转换单元2出现故障时，CIR设备进入降级工作模式，由主控单元控制GSM-R话音单元来完成话音呼叫以及车地间数据通信功能。4.根据权利要求2所述的一种机车综合无线通信设备，其特征在于，所述的400MHz/450MHz通信单元，实现400MHz工作模式下话音通信功能、450MHz工作模式下的话音通信和数据通信功能包括：在具备GSM-R网络的情况下，通过主控单元的模式控制实现400MHz数字工作模式下的信道控制、呼叫和话音转接的功能，与MMI终端配合实现400MHz工作模式下的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜永富，蒋志勇，赵波，熊杰，陈松，赵建国，欧阳智辉，刘奎江，梁轶群，孔进亮，蒋韵，杨居丰，高尚勇，雷岳莉，兰添，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院通信信号研究所，中国铁路总公司，中国铁道科学研究院，北京锦鸿希电信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11