一种基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统与方法，系统包括：智能控制中心、5G通信平台、列车安防系统、物联网监测系统、乘客服务系统。本发明专利技术针对永磁磁浮轨道交通系统移动速度快，而5G基站覆盖范围较小，即使采用波束赋形技术，也很难保障信号的无障碍传输的问题，采用多连接方案，由智能化控制中心依托线路的5G基站分布情况，同时选择两个5G基站做信号传输，一个5G基站为当前最近基站，另一个5G基站则为下一个将要接近的基站。通过接力式的基站传递方式，保障5G通信平台能够提供稳定可靠的通信链路。

A control system and method of permanent magnet levitation rail transit based on 5g communication technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统与方法
本专利技术涉及永磁磁浮轨道交通控制
，具体涉及一种基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统与方法。
技术介绍
近年来，第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点。随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服务和应用层出不穷，全球移动宽带用户在2018年有望达到90亿，到2020年，预计移动通信网络的容量需要在当前的网络容量上增长1000倍。移动数据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。首先，如果按照当前移动通信网络发展，容量难以支持千倍流量的增长，网络能耗和比特成本难以承受；其次，流量增长必然带来对频谱的进一步需求，而移动通信频谱稀缺，可用频谱呈大跨度、碎片化分布，难以实现频谱的高效使用；此外，要提升网络容量，必须智能高效利用网络资源，例如针对业务和用户的个性进行智能优化，但这方面的能力不足；最后，未来网络必然是一个多网并存的异构移动网络，要提升网络容量，必须解决高效管理各个网络，简化互操作，增强用户体验的问题。为了解决上述挑战，满足日益增长的移动流量需求，亟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统，其特征在于，包括智能控制中心和5G通信平台；/n所述智能控制中心包括电气控制系统、数据交换设备、通信设备、中央服务器，所述电气控制系统、数据交换设备通讯连接于所述中央服务器，所述中央服务器通讯连接于所述通信设备；所述电气控制系统主要用于根据中央服务器的指令驱动永磁磁悬浮列车运行；所述数据交换设备包括数据存储阵列、数据管理单元、输入输出接口；所述数据存储阵列用于数据保存，并通过所述输入输出接口与所述数据管理单元相连，所述数据管理单元通讯连接于所述中央服务器；所述数据管理单元用于根据中央服务器的请求从数据存储列阵中选择对应的数据并传输给中央服务器...

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统，其特征在于，包括智能控制中心和5G通信平台；
所述智能控制中心包括电气控制系统、数据交换设备、通信设备、中央服务器，所述电气控制系统、数据交换设备通讯连接于所述中央服务器，所述中央服务器通讯连接于所述通信设备；所述电气控制系统主要用于根据中央服务器的指令驱动永磁磁悬浮列车运行；所述数据交换设备包括数据存储阵列、数据管理单元、输入输出接口；所述数据存储阵列用于数据保存，并通过所述输入输出接口与所述数据管理单元相连，所述数据管理单元通讯连接于所述中央服务器；所述数据管理单元用于根据中央服务器的请求从数据存储列阵中选择对应的数据并传输给中央服务器；
所述5G通信平台包括5G基站和列车通信保障单元；所述5G基站沿永磁磁悬浮列车的运行线路布设；所述列车通信保障单元包括前端通信模块、后端通信模块、控制器、WiFi发射模块；所述前端通信模块、后端通信模块、WiFi发射模块均通讯连接于所述控制器；所述控制器和所述中央服务器通讯连接；所述前端通信模块与后端通信模块分别安装于永磁磁悬浮列车的前端和尾端，永磁磁悬浮列车的每节车厢中均布设有WiFi发射模块；所述通信设备通讯连接于所述5G基站；
所述5G基站用于与外界的以太网连接以提供无线通信服务，5G基站的安装等服务由运营商提供；所述列车通信保障单元中，所述控制器用于从中央服务器获取永磁磁悬浮列车的当前运行位置，并依据永磁磁悬浮列车的当前运行位置以及5G基站的安装位置控制所述后端通信模块选择距离当前最近的5G基站进行通讯连接，以及控制所述前端通信模块选择与下一个将要接近的5G基站进行通讯连接；当永磁磁悬浮列车逐渐驶离最近的5G基站，接近下一个5G基站时，所述后端通信模块接收信号逐渐变弱而所述前端通信模块接收信号逐渐变强，当所述控制器检测到所述后端通信模块接收的信号弱于所述前端通信模块接收的信号时，即前端通信模块所连接的5G基站成为当前距离最近的5G基站，所述控制器控制所述后端通信模块断开与原有5G基站的通讯连接并选择与所述前端通信模块所连接的5G基站进行通讯连接；当所述控制器监测到所述后端通信模块与当前距离最近的5G基站建立稳定连接时，控制前端通信模块断开当前连接的5G基站，并依据永磁磁悬浮列车的当前运行位置和5G基站的安装位置,控制前端通信模块选择与永磁磁悬浮列车即将接近的5G基站进行连接；所述WiFi发射模块用于通过和所述控制器的通讯连接发射出WiFi信号，从为车厢内的乘客以及设备提供无线通信信号。


2.根据权利要求1所述的基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统，其特征在于，还包括有列车安防系统；所述列车安防系统包括人脸识别单元、站内监测单元、物品检测单元、通信单元、报警单元；所述人脸识别单元、站内监测单元、物品检测单元和报警单元均通讯连接于通信单元；所述通信单元通讯连接于所述5G基站；所述人脸识别单元用于获取乘客的人脸信息并通过通信单元发送至中央服务器进行实时的在线人脸识别，中央服务器根据识别结果向人脸识别单元发送是否放行乘客的指令；所述物品检测单元用于对乘客的行李和随身物品进行检测并将检测信息通过通信单元传输至中央服务器，由中央服务器进行识别是否有危险物品或可疑物品，当中央服务器发现有危险物品或可疑物品时，通过通信设备向报警单元发送报警控制信号，报警单元进行报警；所述站内监测单元用于对站台上的人员行为进行监控，并将监控信息通过通信单元发送至中央服务器，由中央服务器判断是否存在不安全、不文明或违法犯罪行为，如果存在，中央服务器通过通信设备向报警单元发送报警控制单元，报警单元发出警告。


3.根据权利要求2所述的基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统，其特征在于，所述人脸识别单元包括高清摄像头和通行闸机，所述高清摄像头和通行闸机均通讯连接于所述通信单元；所述高清摄像头用于采集乘客的人脸信息并通过通信单元实时传输至中央服务器，由所述中央服务器进行实时人脸特征提取；所述中央服务器将提取得到的人脸特征与所述数据交换设备中预存的本次车次的乘客的人脸特征进行比对，当比对成功时说明该乘客订购了本次车次的车票，中央服务器通过通信设备向通行闸机下达通过指令，所述通行闸机获取通过指令后开门，乘客通过。


4.根据权利要求2所述的基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统，其特征在于，所述物品检测单元包括X射线成像仪和金属检测门；所述X射线成像仪和所述金属检测仪分别通讯连接于所述通信单元；所述X射线成像仪用于对乘客的行李进行检测，并将检测图像通过通信单元传输到所述中央服务器，由所述中央服务器对检测图像进行特征提取，并通过数据管理单元从数据存储阵列中调取预存的危险物品和可疑物品的特征和所提取的特征进行比对，当发现危险物品或可疑物品时，中央服务器通过通讯设备向报警单元报警控制信号，报警单元进行报警；当乘客通过所述金属探测门时，所述金属探测门检测乘客是否携带金属物品，并将检测到的金属物品信息传输到所述中央服务器，所述中央服务器通过数据管理单元从数据存储阵列中调取预存的危险物品和可疑物品信息与检测到的金属物品信息进行匹配，当发现危险物品或可疑物品时，中央服务器通过通讯设备向报警单元报警控制信号，报警单元进行报警。


5.根据权利要求2所述的基于5G通信技术的永磁磁浮轨道交通控制系统，其特征在于，所述站内监测单元包括监控探头、限位模块、警告模块；所述监控探头通讯连接于所述通信单元，所述限位模块和警告模块通讯连接；所述监控探头用于对站台进行监控并将监控信息通过所述通信单元传输到所述中央服务器，所述中央服...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊宽刚，王文帅，杨斌，刘平川，杨杰，陈宇航，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36