轨道工程车辆无线重联控制装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轨道工程车辆无线重联控制装置、系统及方法，无线重联控制装置设置在轨道工程车辆上，并包括：依次相连的以太网模块、无线模块和无线天线。无线模块进一步包括无线局域网设备、无线通信模块和/或无线电台。无线重联控制装置通过以太网模块、无线通信模块和无线天线实现轨道工程车辆与地面服务器之间的信息交互。无线重联控制装置还通过以太网模块、无线局域网设备和/或无线电台，以及无线天线实现各编组内轨道工程车辆之间的信息交互。本发明专利技术能够解决现有轨道工程车辆基本按照功能进行车辆设计，没有重联控制功能，在现场使用时不能对车辆按照功能分类进行组合作业的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
轨道工程车辆无线重联控制装置、系统及方法
本专利技术涉及轨道工程机械
，尤其是涉及一种应用于轨道工程车辆的无线重联控制装置、系统及方法。
技术介绍
近年来，随着无线通信技术飞速发展，使得远距离、多型号、多功能车辆组网通信成为可能。在电力机车上使用无线技术实现机车无线重联已经在国内重载铁路上广泛应用，技术较为成熟。在工程车辆上也有不少具备网络控制功能的铁路工程车辆装配了3G通信模块，并初步实现了车辆信息的远程监控。但是，尚未实现车辆间的无线协同作业控制，国外也没有工程车辆基于无线通信协同作业的先例。无线重联方式有利于解决现场车辆调度，实现相同类型车辆的车辆间控制重联以及不同类型车辆的相互协同作业功能。随着物联网的推广，在铁路工程车辆间实现无线通信、协同作业是未来的发展趋势。目前，机车上采用较长距离的无线重联系统实现机车的无线重联控制。而工程车辆的无线重联要求通信距离较短，控制数据传输速率较高，国内尚无应用于轨道工程机械车辆的无线重联控制装置。同时，现有的轨道工程车辆基本按照功能进行车辆设计，不具备重联控制功能。因此，在现场使用时根据车辆功能进行组合作业，并通过无线通信方式实现重联控制十分必要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种轨道工程车辆无线重联控制装置、系统及方法，解决现有轨道工程车辆基本按照功能进行车辆设计，没有重联控制功能，在现场使用时不能对车辆按照功能分类进行组合作业的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种轨道工程车辆无线重联控制装置的技术实现方案，一种轨道工程车辆无线重联控制装置，所述无线重联控制装置设置在轨道工程车辆上，并包括：依次相连的以太网模块、无线模块和无线天线。所述无线模块进一步包括无线局域网设备、无线通信模块和/或无线电台。所述无线重联控制装置通过所述以太网模块、无线通信模块和无线天线实现所述轨道工程车辆与地面服务器之间的信息交互。所述无线重联控制装置还通过所述以太网模块、无线局域网设备和/或无线电台，以及无线天线实现各编组内所述轨道工程车辆之间的信息交互。优选的，所述以太网模块通过以太网接口实现与外部的显示模块之间的通信。所述以太网模块通过CAN接口获取所述轨道工程车辆网络系统中的控制数据。优选的，所述以太网模块通过以太网接口经交换机实现所述轨道工程车辆内部以太网络的扩展。优选的，所述无线通信模块采用3G网络通信，所述无线局域网设备采用WiFi通信，各轨道工程车辆之间的信息交互采用WiFi通信为主通信方式，所述无线电台为辅助通信方式。本专利技术还另外具体提供了一种轨道工程车辆无线重联控制系统的技术实现方案，一种轨道工程车辆无线重联控制系统，包括：无线通信网络、移动基站、地面服务器、用户终端机，以及一个以上如上所述的无线重联控制装置。所述用户终端机依次通过所述地面服务器、移动基站和无线通信网络与所述无线重联控制装置进行信息交互。当两台以上的轨道工程车辆编组成一个以上的车队时，管理部门依次通过所述用户终端机、地面服务器、移动基站和无线通信网络与所述无线重联控制装置通信，以实现管理部门与车队之间的语音通话与作业信息传达，从而完成具有不同作业任务的多种轨道工程车辆的协同作业。优选的，所述系统还包括无线局域网和/或无线电台网，当两台以上的轨道工程车辆编组成一个以上的车队时，编组内的所述轨道工程车辆之间通过无线局域网和/或无线电台网进行信息交互，以实现编组内所述轨道工程车辆之间的语音通话与作业信息传达，从而完成具有共同作业任务的编组内轨道工程车辆的协同作业。优选的，所述车队按照所述轨道工程车辆的作业任务类型进行编组，编组为同一车队的所述轨道工程车辆执行相同类型的作业任务，编组为不同车队的所述轨道工程车辆执行不同类型的作业任务。优选的，当所述轨道工程车辆按照作业任务类型编组为打磨车队时，所述打磨车队内的轨道工程车辆为打磨车，单列的PGM-48打磨车能通过无线重联控制实现96磨头的打磨功能。本专利技术还另外具体提供了一种轨道工程车辆无线重联控制方法的技术实现方案，一种轨道工程车辆无线重联控制方法，包括以下步骤：S101)确定轨道工程车辆编组的作业流程，作业指令由用户终端机依次通过地面服务器、移动基站，再经无线通信网络传输下达至指定的轨道工程车辆编组；S102)当编组的轨道工程车辆收到作业指令，并需要从不同作业点或维修点到达作业点时，各个轨道工程车辆先独立运行并到达作业点，当接收到编组指令后再进行编组内的信息交互，如果编组校验信息正确，则执行编组任务；S103)当所述轨道工程车辆编组中的主车接收到作业流程，通过无线局域网和/或无线电台网向所述轨道工程车辆编组中的其它轨道工程车辆分配启动任务、走行任务和作业任务，具体的任务执行由每台轨道工程车辆自身的控制系统实现；S104)当所述作业流程完成后，所述轨道工程车辆编组解除，并执行收车操作。优选的，当所述轨道工程车辆按照作业类型编组为清筛车队，所述清筛车队内的轨道工程车辆包括清筛车、配砟车、捣固车和稳定车，作业流程包括以下步骤：当所述清筛车队到达指定的作业点后，所述清筛车与所述配砟车、捣固车和稳定车编组车队，开始执行清筛作业任务。当所述清筛车离开作业点设定距离后，所述配砟车开始执行配砟作业任务。当所述配砟车离开作业点设定距离后，所述捣固车开始执行捣固作业任务。所述捣固车与所述稳定车之间保持有设定的距离，所述稳定车执行稳定作业任务。如果遇到突发事件，通过显示模块中编组界面的解编命令解除所述轨道工程车辆编组，所述轨道工程车辆独立完成自身任务。所述轨道工程车辆编组在完成编组作业任务后，返回基地前解除编组。通过实施上述本专利技术提供的轨道工程车辆无线重联控制装置、系统及方法的技术方案，具有如下有益效果：(1)通过应用本专利技术使得轨道工程车辆具备重联控制功能，能够在现场使用时对车辆按照功能分类进行编组；(2)本专利技术基于物联网概念，具备车载无线通信功能，有利于路局、站段对工程车辆的调度管理；(3)本专利技术通过对轨道工程车辆进行无线重联控制，可以将普通车辆通过功能组合相互配合，实现协同作业的目标。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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实施例。图1是本专利技术轨道工程车辆无线重联控制装置一种具体实施方式的结构原理框图；图2是本专利技术轨道工程车辆无线重联控制装置一种具体实施方式的结构组成框图；图3是本专利技术轨道工程车辆无线重联控制系统一种具体实施方式的系统结构框图；图4是本专利技术轨道工程车辆无线重联控制系统一种具体实施方式的通信原理示意图；图5是本专利技术轨道工程车辆无线重联控制方法一种具体实施方式的作业流程示意图；图中：1-无线重联控制装置，2-显示模块，3-交换机，4-无线通信网络，5-移动基站，6-防火墙，7-地面服务器，8-用户终端机，9-无线局域网，10-无线电台网，11-以太网模块，12-无线模块，121-无线局域网设备，122-无线通信模块，123-无线电台，13-无线天线，131-天线一，132-天线二，133-天线三，100-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道工程车辆无线重联控制装置，其特征在于，所述无线重联控制装置(1)设置在轨道工程车辆上，并包括：依次相连的以太网模块(11)、无线模块(12)和无线天线(13)，所述无线模块(12)进一步包括无线局域网设备(121)、无线通信模块(122)和/或无线电台(123)；所述无线重联控制装置(1)通过所述以太网模块(11)、无线通信模块(122)和无线天线(13)实现所述轨道工程车辆与地面服务器(7)之间的信息交互；所述无线重联控制装置(1)还通过所述以太网模块(11)、无线局域网设备(121)和/或无线电台(123)，以及无线天线(13)实现各编组内所述轨道工程车辆之间的信息交互。

【技术特征摘要】
1.一种轨道工程车辆无线重联控制装置，其特征在于，所述无线重联控制装置(1)设置在轨道工程车辆上，并包括：依次相连的以太网模块(11)、无线模块(12)和无线天线(13)，所述无线模块(12)进一步包括无线局域网设备(121)、无线通信模块(122)和/或无线电台(123)；所述无线重联控制装置(1)通过所述以太网模块(11)、无线通信模块(122)和无线天线(13)实现所述轨道工程车辆与地面服务器(7)之间的信息交互；所述无线重联控制装置(1)还通过所述以太网模块(11)、无线局域网设备(121)和/或无线电台(123)，以及无线天线(13)实现各编组内所述轨道工程车辆之间的信息交互。2.根据权利要求1所述的轨道工程车辆无线重联控制装置，其特征在于：所述以太网模块(11)通过以太网接口实现与外部的显示模块(2)之间的通信；所述以太网模块(11)通过CAN接口获取所述轨道工程车辆网络系统中的控制数据。3.根据权利要求2所述的轨道工程车辆无线重联控制装置，其特征在于：所述以太网模块(11)通过以太网接口经交换机(3)实现所述轨道工程车辆内部以太网络的扩展。4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的轨道工程车辆无线重联控制装置，其特征在于：所述无线通信模块(122)采用3G网络通信，所述无线局域网设备(121)采用WiFi通信，各轨道工程车辆之间的信息交互采用WiFi通信为主通信方式，所述无线电台(123)为辅助通信方式。5.一种轨道工程车辆无线重联控制系统，其特征在于，包括：无线通信网络(4)、移动基站(5)、地面服务器(7)、用户终端机(8)，以及一个以上如权利要求1至4中任一项所述的无线重联控制装置(1)；所述用户终端机(8)依次通过所述地面服务器(7)、移动基站(5)和无线通信网络(4)与所述无线重联控制装置(1)进行信息交互；当两台以上的轨道工程车辆编组成一个以上的车队时，管理部门依次通过所述用户终端机(8)、地面服务器(7)、移动基站(5)和无线通信网络(4)与所述无线重联控制装置(1)通信，以实现管理部门与车队之间的语音通话与作业信息传达，从而完成具有不同作业任务的多种轨道工程车辆的协同作业。6.根据权利要求5所述的轨道工程车辆无线重联控制系统，其特征在于：所述系统还包括无线局域网(9)和/或无线电台网(10)，当两台以上的轨道工程车辆编组成一个以上的车队时，编组内的所述轨道工程车辆之间通过无线局域网(9)和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李懿，杨国涛，刘洁，张宝明，曾海林，吴磊，祝长春，余高翔，陈平松，白小兰，肖晓芳，刘三帅，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43