一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，包括车载ATP主机、列尾设备和地面RBC设备，所述的车载ATP主机分别与列尾设备和地面RBC设备通信连接，所述的车载ATP主机和列尾设备均包括主控单元以及分别与主控单元连接的风压检测模块、无线通信模块、测速模块和卫星定位模块，所述的车载ATP主机和列尾设备均还包括与主控单元连接的北斗短报文通信模块。与现有技术相比，本发明专利技术具有通信抗干扰强、响应时间短等优点。响应时间短等优点。响应时间短等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统


[0001]本专利技术涉及列车完整性检测系统，尤其是涉及一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统。

技术介绍

[0002]在列控系统中，列车完整性监测对保证列车行车安全有重要作用。为了防止列车在行驶过程中发生脱钩抛车现象，需要采用列尾装置来进行列车完整性检查。列尾装置通常用于货物列车，能够实现列车尾部无人值守。通过自动采集列车尾部风压，传送给位于司机室内的控制盒，提供完整性判断依据。
[0003]经过检索，中国专利公开公开号CN107310591A公开了一种列车完整性检测方法、装置以及系统，该方法包括：获取列车定位数据和列尾风压数据；以及根据所述列车定位数据和所述列尾风压数据，确定列车是否完整。本专利技术能够根据实时获取的列车定位数据和列尾风压数据，精确地、有效地确定列车是否完整，实现在提升货运列车的运行效率、提高行车安全系数的同时，有效地降低司乘人员的劳动强度，以符合货运铁路重载高密度的发展方向。
[0004]但是在青藏线新型列控系统中，列车完整性检测成为了列车自动防护的一部分，取消了现有列尾装置中的控制盒，风压数据传送到车载ATP主机，所以新型列尾设备采用GPRS无线网络分组数据业务实现与车载设备间的双向信息传输，输出可靠的列车尾部风压值、列车位置和速度信息和告警信息。青藏铁路由西宁站至拉萨站，线路长，海拔高，环境恶劣。使用无线网络通信的列尾设备对可靠性要求较高，结构复杂，故障点较多，但青藏线途中设备维护较难。一旦丢失列车完整性，对运行效率有很大影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，该系统能在恶劣环境下判断列车完整性。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，包括车载ATP主机、列尾设备和地面RBC设备，所述的车载ATP主机分别与列尾设备和地面RBC设备通信连接，所述的车载ATP主机和列尾设备均包括主控单元以及分别与主控单元连接的风压检测模块、无线通信模块、测速模块和卫星定位模块，所述的车载ATP主机和列尾设备均还包括与主控单元连接的北斗短报文通信模块。
[0008]作为优选的技术方案，所述的北斗短报文通信模块具备有源定位和短报文通信的功能，可实现定位与通信的集成。
[0009]作为优选的技术方案，所述的北斗短报文通信模块的有源定位功能，通过向北斗短报文卫星发送定位申请信号，然后接收卫星返回的定位信息实现。
[0010]作为优选的技术方案，所述的有源定位功能定位速度快，3秒内就能获得定位信
息，定位精度在100米内。
[0011]作为优选的技术方案，所述的北斗短报文通信模块的短报文通信功能能够作为无线通信模块的后备，有源定位功能能够作为卫星定位模块的后备。
[0012]作为优选的技术方案，所述的列尾设备在无线通信模块不可用时，通过北斗短报文通信模块的短报文发送数据。
[0013]作为优选的技术方案，在使用所述的短报文数据判断列车完整性时，列车最小安全后端更新较慢，所述的车载ATP主机的判断方法应与使用无线通信模块不同，并报告地面RBC设备。
[0014]作为优选的技术方案，所述的列尾设备同时发送无线通信数据和短报文数据，同时带有有源定位和无源定位数据。
[0015]作为优选的技术方案，当无源定位误差变大时，所述的车载ATP主机使用有源定位数据与无源定位比较，加大阈值判断列车完整性，并报告地面RBC设备。
[0016]作为优选的技术方案，所述的列尾设备上添加北斗短报文模块，用于对无线通信模块和卫星定位模块两个故障点发生故障时实现列尾信息传送和位置获取。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0018]1、本专利技术能够稳定地输出列车尾部的风压和卫星定位数据，车载ATP根据不同数据来源采取不同方法判断列尾完整性，不会因为外部环境丢失完整性，封锁线路，影响运行效率。
[0019]2、本专利技术通信抗干扰强，可保证极端天气条件下的通信，在GSM
‑
R/GPRS无线网络无法正常工作的情况下，能够通过短报文进行数据传输；
[0020]3、本专利技术响应时间短，点对点通信时延短，全域广覆盖、可靠性高，通过较少的设备投入实现列尾与车载ATP主机的数据传输，满足列车完整性检查的需求。
[0021]4、本专利技术北斗短报文模块发送瞬间功率小，发送瞬间持续时间短，发送频率低，模块功耗低，可以与现有方案较好的兼容，提高可用性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。
[0024]如图1所示，一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，包括车载ATP主机、列尾设备和地面RBC设备，所述的车载ATP主机分别与列尾设备和地面RBC设备通信连接，所述的车载ATP主机和列尾设备均包括主控单元以及分别与主控单元连接的风压检测模块、无线通信模块、测速模块和卫星定位模块，所述的车载ATP主机和列尾设备均还包括与主控单元连接的北斗短报文通信模块。
[0025]所述的车载ATP主机会周期查询列尾信息，与自身的风压、位置和速度比较，得到
列车完整性状态。
[0026]本专利技术在安全列尾设备中增加了北斗短报文通信模块。该模块具备有源定位和短报文通信的功能，可以实现定位与通信的集成。
[0027]北斗短报文通信模块的通信功能通过卫星中转实现。源用户终端将短报文发送给卫星，卫星直接发送给目的用户终端。目前，短报文通信功能有1分钟一包的交互频次限制和120字节的传输数据量限制。列尾信息数据量符合短报文信息量限制，不影响数据传输。在青藏线新型列控系统中，控制的列车以机车为主，速度最高为120km/h，在只有短报文通信的情况下，从一次列车完整性检查后到下一次列车完整性检查前，最小安全后端位置与最大安全前端相差最大为2000m，对行车效率影响不大。
[0028]北斗短报文通信模块的定位功能通过向北斗短报文卫星发送定位申请信号，然后接收卫星返回的定位信息实现。有源定位功能定位速度快，通常3秒内就能获得定位信息，定位精度在100米内。北斗短报文通信模块的通信功能能够作为无线通信模块的后备，有源定位功能能够作为卫星定位模块的后备。
[0029]车载ATP主机和列尾设备都配置北斗短报文通信模块，具备无线网络通信和短报文通信两种方式。列尾设备可以同时发送无线通信数据和短报文数据，同时带有有源定位和无源定位数据。
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，包括车载ATP主机、列尾设备和地面RBC设备，所述的车载ATP主机分别与列尾设备和地面RBC设备通信连接，所述的车载ATP主机和列尾设备均包括主控单元以及分别与主控单元连接的风压检测模块、无线通信模块、测速模块和卫星定位模块，其特征在于，所述的车载ATP主机和列尾设备均还包括与主控单元连接的北斗短报文通信模块。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，其特征在于，所述的北斗短报文通信模块具备有源定位和短报文通信的功能，可实现定位与通信的集成。3.根据权利要求2所述的一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，其特征在于，所述的北斗短报文通信模块的有源定位功能，通过向北斗短报文卫星发送定位申请信号，然后接收卫星返回的定位信息实现。4.根据权利要求3所述的一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，其特征在于，所述的有源定位功能定位速度快，3秒内就能获得定位信息，定位精度在100米内。5.根据权利要求2所述的一种基于北斗短报文通信的列车完整性检测系统，其特征在于，所述的北斗短报文通信模块的短报文通信功能能够作为无线通信模...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐先良，李晓光，王浩，曹德宁，陈俊，董书洋，蒋红军，杨奉伟，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：